مونوگلیسیریدها
مونوگلیسریدها، مشتق شده از اسیدهای چرب و گلیسرول، دستهای از امولسیفایرهای همه کاره هستند که به طور گسترده در صنایع غذایی مورد استفاده قرار میگیرند. خواص منحصر به فرد آنها باعث میشود برای کاربردهای مختلف مفید باشند. مونوگلیسریدها دارای خواص مختلفی هستند که آنها را به افزودنیهای ارزشمند در طیف گستردهای از فرمولاسیونهای غذایی تبدیل میکند. بر اساس یک تحقیق در سال 2017، تقریباً 70 درصد امولسیفایرهای مورد استفاده در صنایع غذایی در ایالات متحده مونوگلیسریدها و دی گلیسیریدها هستند. مونوگلیسریدها به طور طبیعی تقریباً در تمام غذاها در مقادیر بسیار کم یافت میشوند. آنها نوعی چربی هستند، به این معنی که میتوانند اشباع یا غیراشباع باشند.
شیمی دی گلیسریدها
دی گلیسیریدها حاوی دو زنجیره اسید چرب استری شده با مولکول گلیسرول هستند. آنها دو دم آبگریز و یک سر آب دوست دارند. دی گلیسریدها همچنین دارای خواص امولسیون کنندگی هستند، البته به میزان کمتری در مقایسه با مونوگلیسریدها. آنها معمولا به عنوان امولسیفایر و تثبیت کننده در محصولات غذایی مانند مارگارین، محصولات پخته شده و اقلام شیرینی پزی استفاده میشوند.
شیمی مونوگلیسریدها
مونوگلیسریدها دارای خواص آبدوست و آبگریز هستند. آنها از یک سر آبدوست، مشتق شده از مولکول گلیسرول، و یک دم آبگریز، مشتق شده از اسید چرب تشکیل شدهاند. ساختار مولکولی منحصر به فرد آنها اجازه میدهد تا مونوگلیسریدها با آب و روغن تعامل داشته باشند و تشکیل امولسیونهای پایدار را تسهیل میکند. مونوگلیسرید ماهیتی چند شکل دارد و با گذشت زمان از فرمهای ناپایدار آلفا به فرم کریستالی بتا پایدار تبدیل میشود. مونوگلیسریدها بسته به نوع اسید چرب با آب، پروتئین ها، نشاسته و سایر اجزای غذا برهمکنش متفاوتی دارند. مونوگلیسریدهای غیراشباع فوراً با آب واکنش میدهند و فازهای کریستالی مایع پایدار را در دمای اتاق تشکیل میدهن. از طرفی، مونوگلیسریدهای اشباع شده باید بالاتر از دمای کرافت (TC) گرم شوند که در آن دما اسید چرب انعطاف پذیر میشود. فازهای کریستالی مایع تشکیل شده با مونوگلیسرید اشباع پایدار نیستند، زیرا مونوگلیسرید در طول زمان متبلور میشود و بلورهای بتا در آب پراکنده میشوند.
تولید مونوگلیسیریدها
مونو و دی گلیسرید اسیدهای چرب (به طور خلاصه مونوگلیسریدها) معمولاً از چربیها و روغنهای موجود در طبیعت مانند روغن آفتابگردان، نخل و سویا هستند. در دستگاه گوارش به عنوان محصولی از فعالیت لیپاز هیدرولیتیک در قسمت بالایی دستگاه گوارش تولید میشوند و مستقیماً از طریق دیواره روده منتقل میشوند. تولید صنعتی از طریق گلیسرولیز (با استفاده از گلیسرول) چربیها و روغنهایی مانند سویا، کانولا، پنبه دانه، آفتابگردان و روغن نارگیل یا نخل انجام میشود. اسیدهای چرب اصلی برای تولید مونو و دی گلیسرید عبارتند از اسید لوریک، اسید لینولئیک، اسید میریستیک، اسید اولئیک، اسید پالمیتیک و اسید استئاریک. برای تولید، از یک کاتالیزور قلیایی با دمای بالا برای ایجاد مخلوطی از مونو، دی و تری گلیسیرید و مقدار کمی گلیسرول استفاده میشود. مونوگلیسریدها را میتوان با استفاده از روشهای تقطیر از این مخلوط جدا کرد.
کارکرد مونوگلیسیرید در صنایع غذایی
- امولسیون ساز
مونوگلیسریدها در ایجاد و تثبیت امولسیون در محصولات غذایی مختلف مانند سس مایونز، کره بادام زمینی، خامه قهوه سس سالاد، مارگارین و بستنی موثر هستند. ماهیت آمفیفیلیک آنها به آنها اجازه میدهد تا یک لایه محافظ در اطراف قطرات روغن تشکیل دهند؛ از ادغام و درهم رفتگی جلوگیری کرده و پراکندگی یکنواخت را در فاز آبی حفظ کنند. این ویژگی منجر به بهبود بافت، حس دهانی و ویژگیهای حسی مطلوب محصول نهایی میشود. مونوگلیسرید در محصولاتی مانند مارگارین، سس مایونز، کیک و بستنی موثر است. از آنجایی که مونوگلیسریدها و دی گلیسریدها با استفاده از چربی ایجاد میشوند، میتوانند به روشهای مختلفی بر محتوای چربی یک فرمول تأثیر بگذارند. مونو و دی گلیسیریدها به مارگارینها اضافه میشوند تا مواد را امولسیون کنند و باعث تغییرات کریستالی شوند. در گوشتها و سوسیسها، استرهای اسید سیتریک مونوگلیسرید میتوانند به توزیع بهتر چربی و بهبود امولسیون کمک کنند.
- استابلایزر (قوام دهنده)
مونوگلیسریدها به عنوان تثبیت کننده موثر در محصولات نانوایی، به ویژه در نان، کیک و شیرینیها عمل میکنند. هنگامی که خمیر نان تشکیل می شود، گلوتن یک شبکه الاستیک تشکیل میدهد تا گازهای مخمر را به دام بیاندازد و باعث ورآمدن خمیر شود. آنها به تشکیل و حفظ حبابهای هوا در طول فرآیندهای اختلاط و پخت کمک میکنند؛ در نتیجه حجم، بافت و ساختار خردهای محصولات پخته شده را افزایش میدهند.
- نگهدارنده
مونوگلیسریدها دارای خواص ضد میکروبی هستند که میتواند به افزایش ماندگاری محصولات غذایی کمک کند. آنها رشد میکروارگانیسمهای خاصی را مهار میکنند و در نتیجه پایداری میکروبی محصول را افزایش میدهند. این کارکرد مونوگلیسریدها در صنعت پخت و نان، از جمله فرآوری کلوچه، کیک و شکلات بسیار کاربردی است. مونو و دی گلیسیریدها روند برگشت نشاسته را که در زمان بیات شدن محصولات پخته شده مانند نان و کیک رخ می دهد، کند میکنند. افزودن مونو و دی گلیسیرید باعث بهبود ماندگاری محصولات پخته شده و افزایش نرمی آنها میشود.
- جلوگیری از چسبندگی
مونوگلیسریدها و مونودی گلیسریدها را میتوان به فرمول ماده غذایی اضافه کرد تا از چسبندگی در طول فرآوری جلوگیری شود. همچنین هنگام خشک کردن یا اکسترود کردن محصولات مبتنی بر نشاسته موثر است.
کاربرد مونوگلیسیریدها در صنایع غذایی
- نان
- مارگارین
- سس مایونز
- روغن مغزهای آجیل
- آب نبات و آدامس
- بستنی
- محصولات غذایی منجمد
- جایگزینهای گوشت
- برخی از گوشتهای فرآوری شده، به ویژه سوسیس و کالباس و نانهای گوشتی
- محصولات پخته شده از جمله کلوچه، کیک، بیسکویت، کروسانت و پای
