5. karbonhidratlar 5

70
Gıda Kimyası Karbonhidratlar 6 Mühendislik Mimarlık Fakültesi Gıda Mühendisliği Bölümü Prof. Dr. Farhan ALFİN

Upload: farhan-alfin

Post on 11-Apr-2017

202 views

Category:

Education


3 download

TRANSCRIPT

Page 1: 5. karbonhidratlar 5

Gıda KimyasıKarbonhidratlar 6Mühendislik Mimarlık Fakültesi Gıda Mühendisliği BölümüProf. Dr. Farhan ALFİN

Page 2: 5. karbonhidratlar 5

Bu Hafta2.6 Önemli Karbonhidratlar ve Özellikleri

Maltoz (malt şekeri)SellobiyozGentiobiozLaktoz (süt şekeri)TrehalozNişasta

Page 3: 5. karbonhidratlar 5

Önemli Karbonhidratlar ve ÖzellikleriMaltoz (malt şekeri) Maltoz malt şekeri olarak bilinmekte olup çimlenmiş

arpada (malt), malt ekstraktı ve nişasta şurubunda parçalanma ürünü olarak bulunur.

Başlıca kaynağı polisakkarit olan nişastadır, zira kısmi asit ve enzimatik hidrolizi ile elde edilir.

Maltoza tabiatta serbest halde nadiren rastlanmakta olup, bu da genellikle nişastanın kısmi parçalanma ürünüdür.

Page 4: 5. karbonhidratlar 5

Önemli Karbonhidratlar ve ÖzellikleriMaltoz (malt şekeri) Asit hidrolizi nişastayı rastgele parçaladığı

için maltoz verimi düşüktür. Bu sebeple ticari olarak β-amilaz enzimi

kullanılarak maltoz elde edilir. Maltoz, iki glukoz molekülünden oluşmuştur

ve α (1-4) glukozidik bağ içermektedir.

Page 5: 5. karbonhidratlar 5

Önemli Karbonhidratlar ve ÖzellikleriMaltoz (malt şekeri) Mutarotasyon özelliği gösterir, Fehling

çözeltisini indirger ve suda iyi çözünür. Polarize ışığı +136o sağa çevirir. Asitler veya maltaz enzimi etkisiyle iki glukoz

molekülüne hidrolizlenir. Isıtma sırasında maltoz sakkaroz gibi

kahverengi renge dönüşür (karamelizasyon).

Page 6: 5. karbonhidratlar 5

Önemli Karbonhidratlar ve ÖzellikleriMaltoz (malt şekeri) Bu da renkli maltın kazanılmasında önemli

bir rol oynar. Maltoz, mayalar ile fermentasyona uğratılır. Bir kısmı bu olay çerçevesinde maltaz

enzimiyle glukoza hidrolize olur. Meydana gelen glukoz ise mayaların zimaz

kompleks enzimiyle alkole parçalanır.

Page 7: 5. karbonhidratlar 5

Önemli Karbonhidratlar ve ÖzellikleriMaltoz (malt şekeri)

Nişasta

Amila

z

Maltoz

Amila

z

Glukoz A

milaz

Etil

alkol

Page 8: 5. karbonhidratlar 5

Önemli Karbonhidratlar ve ÖzellikleriMaltoz (malt şekeri) Maltoz şekeri gerek fermantasyon

teknolojisinde gerekse hububat teknolojisinde oldukça önemlidir.

Çimlendirilmiş tohumlarda amilaz enzimi aktivitesi artar ve nişastayı mayalarla fermente edilebilir karbonhidratlara (maltoz, dekstrinler) dönüştürürler.

Page 9: 5. karbonhidratlar 5

Önemli Karbonhidratlar ve ÖzellikleriMaltoz (malt şekeri) Çimlenen tahıllarda maltoz oluşumu alkol

üretiminin (bira, viski üretiminde) önemli bir parçasıdır.

Ayrıca özellikle arpanın (diğer hububatlarda kullanılır) çimlendirilip, kurutulup, kavrulmasıyla elde edilen malt çeşitli gıdalarda, ekmekçilikte ve tatlı ürünlerde kullanılır.

Page 10: 5. karbonhidratlar 5

Önemli Karbonhidratlar ve ÖzellikleriMaltoz (malt şekeri) Maltozdan başka sadece bağlantı şekli

değişen izomaltoz maltoza çok benzeyen bir disakkarit olup, iki glukoz molekülünün α (1-6) glukozidik bağ oluşturması ile meydana gelmiştir.

Ancak bu bağın parçalanması zor olup izomaltoz kolay fermente olmamaktadır.

Page 11: 5. karbonhidratlar 5

Önemli Karbonhidratlar ve ÖzellikleriMaltoz (malt şekeri)

Çünkü α (1-6) glukozidik bağ amilaz enzimleri ile parçalanmamaktadır.

Gıda sanayi açısından karbonhidratlar arasında sindirilemeyen izomalto-oligosakkaritler gibi birçok oligosakkaritler öne çıkmaktadır.

Page 12: 5. karbonhidratlar 5

Önemli Karbonhidratlar ve ÖzellikleriSellobiyoz Sellobiyoz: Serbest formda bulunmaz,

selülozun kısmi (asitlerle veya selülaz enzimi ile) hidrolizi ile elde edilen indirgen bir disakkarittir.

Sellobiyoz, maltoz gibi iki glukoz molekülünden oluşmuştur ve β (1-4) glukozidik bağ içermektedir.

Page 13: 5. karbonhidratlar 5

Önemli Karbonhidratlar ve ÖzellikleriSellobiyoz β (1-4) glukozidik bağ insan sindirim kanalı

enzimleri tarafından parçalanmaz, fakat geviş getiren hayvanların bağırsaklarında birçok bakteriler tarafından parçalanır.

Mutarotasyon özelliği gösterir, indirgen şekerdir ve suda çözünür.

Şeker tadı göstermez ve 225°C’de erir.

Page 14: 5. karbonhidratlar 5

Önemli Karbonhidratlar ve ÖzellikleriSellobiyoz Sellobiyoz (β 1,4 glukozidik bağ)

OH

H

H

C

OH

H

OOH

H

O

OH

H

O

O

O HH

C

C C

C

CH2OH

C1

HC4

H

C

C

CH2OH

C1

Page 15: 5. karbonhidratlar 5

Önemli Karbonhidratlar ve ÖzellikleriGentiobioz Gentiobioz: Gentiobioz kimyasal olarak aynı

şekilde gentiobioz da iki glukoz molekülünden oluşmuş bir disakkarittir.

Ancak β (1-6) glukozidik bağ içermektedir. Acı tatta bir disakkarittir. Tabiatta serbest olarak değil de genelde

glukozidlerin yapısındadır.

Page 16: 5. karbonhidratlar 5

Önemli Karbonhidratlar ve ÖzellikleriGentiobioz Acı bademdeki glukozid yapısındaki

amigdalin bileşiminde ve trisakkarit olan gentianoz yapısında gentiobioz bulunur.

Ayrıca safran rengini veren krosin (krosetin dikarboksilik asit ile 2 mol gentiobiozun esterleşmesinden oluşan karotenoid yapıda bileşik) yapısındadır.

Page 17: 5. karbonhidratlar 5

Önemli Karbonhidratlar ve ÖzellikleriGentiobioz Bal içerisinde varlığı tespit edilen birçok

disakkaritten biri de gentiobiozdur. İndirgen şeker özelliği taşır, erime noktası

190–193 °C, polarize ışığı +9,8o sağa çevirir.

Page 18: 5. karbonhidratlar 5

Önemli Karbonhidratlar ve ÖzellikleriGentiobioz

Gentiobioz (β 1-6 glukozidik bağ)

OH

H

H

COH

H

O OH

HOH

H

H

OH

H

OH

OH

OH HH

C

C C

C

CH2OH

C1

H O

C4

HC

C

C1

C6

Page 19: 5. karbonhidratlar 5

Önemli Karbonhidratlar ve ÖzellikleriLaktoz (süt şekeri)

Laktoz (süt şekeri): Laktoz, meme bezlerinin bir ürünü olarak süte özgü bir disakkarittir.

Başka bir gıdada mevcut değildir. Sütün en önemli karbonhidratı olan ve süt

şekeri olarak da bilinen laktoz disakkariti glukoz ve galaktoz monosakkarit birimlerinden meydana gelmiştir.

Page 20: 5. karbonhidratlar 5

Önemli Karbonhidratlar ve ÖzellikleriLaktoz (süt şekeri)

OH

H

H

COH

H

O OH

H

O

H

H

OH

OH

O HH

C

C C

C

CH2OH

C1

H

OC4

H

C

C

C1

CH2OH

Page 21: 5. karbonhidratlar 5

Önemli Karbonhidratlar ve ÖzellikleriLaktoz (süt şekeri)

Bu disakkaritin oluşumunda, glukoz ve galaktozun 1. ve 4. C atomu arasında birleşme (β 1,4 glukozidik bağ) sözkonusu olduğundan bir karbonil grubu serbest olup, indirgen şeker özelliği ve mutarotasyon göstermektedir.

Polarize ışığı +55 sağa çevirir, sakkaroza göre çok az tatlıdır ve sütün spesifik tadını oluşturur.

Page 22: 5. karbonhidratlar 5

Önemli Karbonhidratlar ve ÖzellikleriLaktoz (süt şekeri)

Laktoz suda ağır (yavaş) çözündüğü için, örneğin şekerli kondense süt içiminde ağızda dil üzerinde kumumsu bir his verir.

Laktozun sütteki miktarı memelinin cinsine göre değişim gösterir ve %2-6 arasında bulunur.

Anne sütü ise %7 oranında laktoz içerir.

Page 23: 5. karbonhidratlar 5

Önemli Karbonhidratlar ve ÖzellikleriLaktoz (süt şekeri)

Anne sütünde bulunan karbonhidratın yaklaşık %90’nı laktoz, geri kalan kısmı ise oligosakkaritlerden oluşmaktadır.

Bu oligosakkaritlerin de esas yapıları laktoza dayanmaktadır.

Page 24: 5. karbonhidratlar 5

Önemli Karbonhidratlar ve ÖzellikleriLaktoz (süt şekeri) Laktoz mayalarla direkt olarak

fermentasyona uğratılır. Kefir ve kımız bakterilerinin enzimleri,

laktozu kullanarak alkol fermantasyonu meydana getirilebilir.

Bunun için fermente süt mamülleri olan kefir ve kımızda düşük miktarlarda etil alkol mevcuttur.

Page 25: 5. karbonhidratlar 5

Önemli Karbonhidratlar ve ÖzellikleriLaktoz (süt şekeri) Sütün laktozu laktik asit bakterileri ile

fermantasyona uğratılır ve süt asidine (laktik asit) dönüştürülür.

Sütün ekşimesinin fermente süt ürünlerinin yapımının temelini oluşturur.

Page 26: 5. karbonhidratlar 5

Önemli Karbonhidratlar ve ÖzellikleriLaktoz (süt şekeri) Laktozun alkol fermentasyonuna diğer

şekerler kadar kolay uğramaması çocuk beslenmesinde önemlidir.

Çünkü daha az bağırsak rahatsızlıklarına sebep olur.

Laktoz, ancak konsantre asitlerle hidrolitik yolla glukoz ve galaktoza ayrılır.

Page 27: 5. karbonhidratlar 5

Önemli Karbonhidratlar ve ÖzellikleriLaktoz (süt şekeri) Sitrik asit ve diğer zayıf asitler laktoza etki

etmezler. Asitlerle laktozun hidrolizi sakkaroza göre

çok daha yavaş meydana gelir. Bunun sonucu olarak sindirimi de yavaştır. Bu şekilde bağırsakta daha uzun süre

kalabilen laktoz, hafif asitli bir ortam sağlar.

Page 28: 5. karbonhidratlar 5

Önemli Karbonhidratlar ve ÖzellikleriLaktoz (süt şekeri) Bu asitlik ortamı kalsiyumun daha çok

emilmesine yardımcı olur, gaz ve nispeten zehirli maddeler vererek parçalanan bazı proteinlerin ayrışmasını önler.

Laktozun oldukça geniş kullanım alanı bulunmakta olup endüstriyel üretimi 100 yıldan daha fazla zaman önce başlamıştır.

Page 29: 5. karbonhidratlar 5

Önemli Karbonhidratlar ve ÖzellikleriLaktoz (süt şekeri) Laktoz çeşitli süt ürünleri üretiminde arta

kalan sütçülük artıklarından elde edilir. Ticari olarak peynir endüstrisinin yan ürünü

olan peynir altı suyundan üretilir.

Page 30: 5. karbonhidratlar 5

Önemli Karbonhidratlar ve ÖzellikleriLaktoz (süt şekeri)

Laktoz 150°C’ye kadar ısıtılırsa sarı renk oluşur, 175°C’de ise kahverengi bir bileşiğe (laktokaramel) dönüşür.

Bisküvi ve çeşitli fırın ürünlerinde bu özelliğinden yararlanılır.

Aynı zamanda şekerleme, çikolata ve diyet ürünleri gibi pek çok üründe kullanılmaktadır.

Page 31: 5. karbonhidratlar 5

Önemli Karbonhidratlar ve ÖzellikleriLaktoz (süt şekeri)

Laktoz ve türevlerinden fonksiyonel gıda uygulamalarında ve farmakoloji endüstrisinde de yararlanılmaktadır.

Laktoz hidrojenize edildiğinde şeker alkolü olan laktitol elde edilir.

Laktitol birçok gıda uygulamalarında kullanılabilmektedir.

Page 32: 5. karbonhidratlar 5

Önemli Karbonhidratlar ve ÖzellikleriLaktoz (süt şekeri)

Tatlılık derecesi en düşük şeker alkolüdür, enerji değeri 2 kcal/g olup diyetetik ürünlerin formülasyonlarında yer alır.

Tabiatta serbest halde bulunmayan ve ancak sütün ısıtılması sırasında katalizör kullanılmadan laktozun izomerizasyonu sonucu az miktarda laktuloz oluşmaktadır.

Page 33: 5. karbonhidratlar 5

Önemli Karbonhidratlar ve ÖzellikleriLaktoz (süt şekeri) Laktuloz laktozun izomeridir. Endüstriyel olarak laktozun bazik ortamda

izomerizasyonu ile üretilir. İşlem sırasında laktozun yapı taşı olan glikoz

fruktoza izomerize olmaktadır. İlk defa 1930 yılında izole edilen bu semisentetik

disakkarit galaktozun fruktoz ile bağlanması (β 1,4 glukozidik bağ) sonucu oluşur.

Page 34: 5. karbonhidratlar 5

Önemli Karbonhidratlar ve ÖzellikleriLaktoz (süt şekeri) Laktuloz bebek mamalarında ve prebiyotik

olarak gıda sanayiinde kullanılmakla birlikte tıbbi ilaç olarak da kullanılmaktadır.

Laktuloz osmotik olarak etki gösteren bir laksatiftir.

Page 35: 5. karbonhidratlar 5

Önemli Karbonhidratlar ve ÖzellikleriTrehaloz Trehaloz: İki glukoz molekülünün α (1-1)

glukozidik bağla bağlandığı bir disakkarittir. Bu disakkarit glukozidik bağ anomerik

(karbonil grubu) karbon atomları arasında kurulduğu için indirgen şeker değildir.

Page 36: 5. karbonhidratlar 5

Önemli Karbonhidratlar ve ÖzellikleriTrehaloz Trehaloz molekül içi hidrojen bağı yapmaz,

oldukça yüksek hidrofilik özellik gösterir ve asit hidrolizlerine karşı dayanıklıdır.

Maya, küf, mantarlar ve alg yedek maddesi olarak trehaloz saklarlar.

Page 37: 5. karbonhidratlar 5

Önemli Karbonhidratlar ve ÖzellikleriTrehaloz Trehaloz böceklerin dolaşım sistemlerinde

depolama özellikleri ile tanınan, enerji için kullanılan ve canlı organizma yapısında hayati önem taşıyan disakkarittir.

Kurak ortamlarda bulunan bazı bitkilerde, tuzlu sularda yaşayan bazı canlılarda, ekmek mayasında da belirlenmiştir.

Page 38: 5. karbonhidratlar 5

Önemli Karbonhidratlar ve ÖzellikleriTrehaloz Önceleri trehalozun karbonhidrat depo

maddesi olarak görev yaptığı belirtilse de, son yıllarda canlılarda ekstrem çevre koşullarına karşı reaksiyon olarak sentezlendiği belirlenmiştir.

Trehaloz, organizmaları kuruma, donma ve ozmatik basınç gibi çeşitli streslere karşı korumaktadır.

Page 39: 5. karbonhidratlar 5

Önemli Karbonhidratlar ve ÖzellikleriTrehaloz Örneğin kurak yerlerde yetişen bitkiler bu

disakkariti fazla miktarlarda sentezleyerek su eksikliğine karşı kendilerini korurlar.

Trehalozun ticari üretimi 1990’lı yıllara rastlamaktadır.

İlk önceleri düşük verim ve yüksek maliyetlerle üretimi sebebiyle kullanım alanları sınırlı kalmıştır.

Page 40: 5. karbonhidratlar 5

Önemli Karbonhidratlar ve ÖzellikleriTrehaloz Ancak daha sonra nişastadan enzimatik yolla

elde edilmesi ve verimin %80’den fazla olması neticesinde üretim maliyeti düşmüştür.

Bu yöntemin ilk aşamasında nişasta Bacillus

licheniformis bakterisinden elde edilen yüksek sıcaklığa dayanıklı α-amilaz enzimi ile malto-oligosakaritlere dönüştürülmüştür.

Page 41: 5. karbonhidratlar 5

Önemli Karbonhidratlar ve ÖzellikleriTrehaloz İkinci aşamada Arthrobacter sp. Q36

bakterisinden elde edilen enzimler ile malto-oligosakarit önce malto-oligosiltrehaloza, daha sonra bu da trehaloza dönüştürülmektedir.

Trehalozun tatlılık derecesi sakkarozun yaklaşık olarak yarısı kadardır ve yüksek sıcaklığa dayanıklıdır.

Page 42: 5. karbonhidratlar 5

Önemli Karbonhidratlar ve ÖzellikleriTrehaloz Maillard reaksiyonuna katılmadığı, gıdanın

kalitesini koruduğu ve dayanım süresini arttırdığı için endüstriyel uygulamalarda yeni bir gıda katkı maddesi olarak geniş kullanım alanına sahiptir.

Gıdalardaki kokuları ve istenmeyen tatları da maskelemektedir.

Page 43: 5. karbonhidratlar 5

Önemli Karbonhidratlar ve ÖzellikleriTrehaloz Örneğin lipid oksidasyonu ile ortaya çıkan

aldehitlerin oluşumunu baskılayıcı etkisi ortaya konmuştur.

Trehaloz ilave edilerek kurutulmuş meyvelerin aroma bileşenlerinin korunduğu ve yüksek kalitede kurutulmuş ürün eldesi için trehaloz ile yapılan ön işlemin çok olumlu etki yaptığı da belirlenmiştir.

Page 44: 5. karbonhidratlar 5

Önemli Karbonhidratlar ve ÖzellikleriTrehaloz

Diğer taraftan kemik erimesinin önlenmesi üzerine etkili olduğu, kornea epitel hücrelerinde doku denatürasyonunu baskıladığı ve bu yüzden trehaloz içeren gıda ürünlerinin tüketilmesi gerekliliği çeşitli çalışmalarda ifade edilmektedir.

Page 45: 5. karbonhidratlar 5

Önemli Karbonhidratlar ve ÖzellikleriTrehaloz Trehaloz kozmetik ve farmakoloji alanlarında

dayanıksız ürünlerin dayanıklılıklarını arttırmada stabilizatör olarak kullanılmaktadır.

Trehaloz sindirimi ve emilimi ince bağırsaklarda olur.

İnce bağırsaklarda trehalaz enzimi bulunmakta ve glukoz monosakkarit birimlerine parçalanmaktadır.

Page 46: 5. karbonhidratlar 5

Önemli Karbonhidratlar ve ÖzellikleriNişasta Nişasta: Nişasta bitkilerde fotosentezin temel

ürünüdür. Nişasta esas olarak α-D-glukoz birimlerinden

oluşmuş homoglikan bir polisakkarittir ve α (1-4) ve α (1-6) glukozidik bağların bağlanmasıyla meydana gelmiştir.

Page 47: 5. karbonhidratlar 5

Önemli Karbonhidratlar ve ÖzellikleriNişasta Nişasta tatsız, kokusuz ve beyaz bir toz görünümünde

olup polarize ışığı +160-200° çevirir. Nişasta depolanabildiği için belirli bitki kısımlarında

örneğin tohum, yumru, kök ve hatta gövde, yaprak, meyve gibi kısımlarda bulunmaktadır.

Nişasta, en önemli bitki bileşenidir. Nişasta içeren gıdalar önemli enerji kaynaklarıdır.

Page 48: 5. karbonhidratlar 5

Önemli Karbonhidratlar ve ÖzellikleriNişasta Ayrıca nişasta gıdaların tekstür, lezzet ve bazı

yapısal özellikleri üzerine etkilidir. Bitkisel gıdaların yapısına sudan sonra en

fazla oranda giren nişastadır.Tahıl daneleri : % 70’e kadar (buğdayda

% 60–70),Baklagiller : % 50’e kadar,Patates : % 24’e kadar nişasta

içerir.

Page 49: 5. karbonhidratlar 5

Önemli Karbonhidratlar ve ÖzellikleriNişasta Nişasta bitkilerin yedek karbonhidratını

oluşturur. Bu bakımdan hayvanlardaki yağın işlevini

görür. Yeşil bitkilerde havadaki karbondioksitin

özümlenmesi sonucu meydana gelir.

Page 50: 5. karbonhidratlar 5

Önemli Karbonhidratlar ve ÖzellikleriNişasta Yeşil yapraklarda, kloroplastlarda, klorofil

yardımı ile güneş ışığının etkisiyle içerdiği su, oksijen ve hidrojene parçalanır.

Ayrılan hidrojen sonra karanlıkta redoks enzimleri yardımıyla, havadan alınan karbondioksiti indirger, karbon zincirleri ve bu arada yalnız glukoz meydana gelir.

Page 51: 5. karbonhidratlar 5

Önemli Karbonhidratlar ve ÖzellikleriNişasta Özel enzim sisteminin etkisiyle glukoz

moleküllerinin yoğunlaşmasıyla yüksek polimer ürün nişasta oluşur.

Selüloz ve diğer karbonhidratlar da aynı yoldan meydana gelirler.

Bitkilerde fotosentez ile üretilen glukoz monosakkariti yapraklardan bitkinin diğer kısımlarına sakkaroz disakkariti halinde taşınır.

Page 52: 5. karbonhidratlar 5

Önemli Karbonhidratlar ve ÖzellikleriNişasta Çünkü sakkaroz indirgen şeker olmaması

sebebiyle oksidatif ve hidrolitik etkilere karşı glukoza göre daha stabildir.

Ancak ihtiyaç fazlası şekerler nişasta olarak depolanmaktadır.

Çünkü nişasta soğuk suda çözünmez ve sakkarozdan daha büyük molekül ağırlığına sahip olması nedeniyle osmotik basınç düşmektedir.

Page 53: 5. karbonhidratlar 5

Önemli Karbonhidratlar ve ÖzellikleriNişasta Nişasta bitkilerde granül formunda bulunur. Tahıllarda ve diğer gelişmiş bitkilerde plastidler

içindedir. Nişastayı oluşturan plastidlere amiloplast denir. Nişasta granüllerinin şekil, büyüklük ve bazı özel

işaretleri bitkinin cinsine ve hatta bulunduğu dokuya, bitkinin büyüme evresine göre değişmekte olup bunları elektron mikroskobu altında incelemekle bitkinin cinsi belirlenebilir.

Page 54: 5. karbonhidratlar 5

Önemli Karbonhidratlar ve ÖzellikleriNişasta

BuğdayMısır

PırınçPatates

Page 55: 5. karbonhidratlar 5

Önemli Karbonhidratlar ve ÖzellikleriNişasta Arpa, buğday, mısır gibi tahıllarda her plastid bir granül

içerirken pirinç ve yulafta ise birçok granül bulunmaktadır. Nişasta granüllerinin yapısı, şekli ve büyüklüğünde

farklılıklar vardır. Granüller yassı, küresel, oval gibi şekillerde olabilmektedir. Nişasta granülleri, su ve sıcaklığın etkisiyle yapısal

değişime uğramaktadır.

Page 56: 5. karbonhidratlar 5

Önemli Karbonhidratlar ve ÖzellikleriNişasta Nişasta granülleri fiziksel ve kimyasal

özellikleri birbirinden farklı amiloz ve amilopektin diye isimlendirilen iki polisakkaritten oluşmaktadır.

Çok az miktarlarda da lipid, fosfolipid, azot ve fosfor içermektedir.

Nişasta granüllerindeki amiloz/amilopektin oranı her nişasta türünde farklıdır.

Page 57: 5. karbonhidratlar 5

Önemli Karbonhidratlar ve ÖzellikleriNişasta Genelde amiloz amilopektinden az

bulunmaktadır. Tahıl nişastalarında yaklaşık olarak %20-25

amiloz ve %75-80 amilopektin bulunmaktadır.

Bazı bezelye varyetelerinde istisna olarak %80 amiloz bulunabilmektedir.

Bazı nişasta çeşitlerinin nişasta amiloz oranları Çizelge 2.12’de verilmiştir.

Page 58: 5. karbonhidratlar 5

Önemli Karbonhidratlar ve ÖzellikleriNişastaÇizelge 2.12. Bazı Nişasta Çeşitlerinin Amiloz

Oranları

*Manihot esculenta bitkisinin köklerinden elde edilen nişasta

Nişasta çeşidi

% Amiloz

Nişasta çeşidi

% Amiloz

Yulaf 26 Patates 22Buğday 25 Arpa 22Mısır 24 Bezelye 80Mısır (hibrit) 50 Tapiyoka* 17Darı 30 Pirinç 23

Page 59: 5. karbonhidratlar 5

Önemli Karbonhidratlar ve ÖzellikleriNişasta İnsanın günlük karbonhidrat ihtiyacı 350–

450g olup, bunun çoğu nişasta şeklinde alınmakta, sindirim enzimleri tarafından glukoza kadar parçalanmaktadır.

Nişastada amiloz/amilopektin oranı önemlidir.

Bir gıdada amiloz oranının artması glisemik indeksi (GI) düşürmektedir.

Page 60: 5. karbonhidratlar 5

Önemli Karbonhidratlar ve ÖzellikleriNişasta Çünkü amilozun α-amilaz ile hidrolizi sonucu

daha az sayıda glukoz oluşmaktadır. Örneğin baklagillerde amiloz oranı yüksektir,

dolayısıyla GI düşüktür. Buğday ununda amilopektin yüksek olduğu

için GI yüksektir.

Page 61: 5. karbonhidratlar 5

Önemli Karbonhidratlar ve ÖzellikleriNişasta Ayrıca dirençli nişasta ince bağırsakta enzimatik

hidrolize uğramadığı için gıdaların dirençli nişasta miktarı GI’i düşürmektedir.

Sindirilemeyen nişasta fraksiyonlarına (dirençli nişasta) günümüzde ilgi artmıştır.

İnce bağırsakta sindirilemeyen nişasta fraksiyonları kolonda mikroorganizmalar için substrat oluşturmaktadır.

Page 62: 5. karbonhidratlar 5

Önemli Karbonhidratlar ve ÖzellikleriNişasta Yararlı mikroorganizmaların gelişimine imkân

sağlarlar. İnsan sindirim sisteminin geniş bir yüzey

alanına (takriben 150-200 m2) sahip olması ve kolonda kompleks mikrobiyal ekosistem nedeniyle dirençli nişasta gibi moleküller önemlidir.

Page 63: 5. karbonhidratlar 5

Önemli Karbonhidratlar ve ÖzellikleriNişasta Sindirilebilme özelliklerine göre nişasta hızlı ve

yavaş sindirilebilen ile dirençli nişasta olarak üçe ayrılır.

Dirençli nişastanın (sindirime dirençli) fizyolojik fonksiyonları besinsel lif ile benzerdir ve fonksiyonel lif olarak da tanımlanır.

Dirençli nişasta kimyasal ve fiziksel özellikleri bakımından dört alt fraksiyona ayrılmaktadır.

Page 64: 5. karbonhidratlar 5

Önemli Karbonhidratlar ve ÖzellikleriNişasta Bunlar retrograde nişasta (pişirilip soğutulmuş

nişastalı ürünlerde, ekmek, pişirilmiş-soğutulmuş patates, kahvaltılık gevrekler), jelatinize olmamış nişasta (çiğ patates ve yeşil muzda, yüksek amilozlu nişastalarda), kimyasal modifikasyonla üretilmiş dirençli nişasta ve sindirim enzimleri tarafından fiziksel olarak ulaşılamayan (lif materyali içinde paketlenmiş formda bulunan, örneğin tohumlarda, kısmen öğütülmüş tahıllarda, baklagillerde) nişastadır.

Page 65: 5. karbonhidratlar 5

Önemli Karbonhidratlar ve ÖzellikleriNişasta Nişasta önemli ve geniş kullanım alanı olan

bir hidrokolloidtir. Endüstriyel olarak nişastanın üretimi 19. yy.

başlarında başlamıştır. Nişastanın başlıca ticari kaynakları mısır,

buğday, patates ve tapiyokadır.

Page 66: 5. karbonhidratlar 5

Önemli Karbonhidratlar ve ÖzellikleriNişasta Nişasta ürünleri nişastanın α-, β-amilaz,

isoamilaz gibi enzimlerle oligosakkaritlere, maltoz ve glikoza hidrolize edilmesiyle elde edilerek çoğu gıda ve meşrubat endüstrilerinde kullanılmaktadır.

Nişasta gıda endüstrisinde bilhassa kalınlaştırıcı, jelleştirici, stabilizatör ve yağ ikame edici olarak kullanılmaktadır.

Page 67: 5. karbonhidratlar 5

Önemli Karbonhidratlar ve ÖzellikleriNişasta Nişastanın granül yapısı ve şekli, amiloz/amilopektin

oranı, lipid ve protein miktarları gibi faktörler nişastanın fonksiyonel özelliklerini, sonuç olarak da endüstriyel kullanım alanlarını belirlemektedir.

Fonksiyonel özellikler arasında suda çözünürlük, berraklık, retrogradasyon hızı, jelatinizasyon sıcaklığı, viskozite, jel yapısı, donma-çözünme kararlılığı, kristallik, renk, soğuk suda şişme ve şişmeye dayanıklılık yer alır.

Page 68: 5. karbonhidratlar 5

Önemli Karbonhidratlar ve ÖzellikleriNişasta Endüstriyel amaçlarla kullanılan nişastalar

genellikle kimyasal, fiziksel ve enzimatik yöntemlerle modifiye edilerek bu yapısal özellikleri ve dolayısıyla da fonksiyonel özellikleri değiştirilir.

Bu nişastalara modifiye (değiştirilmiş) nişasta denilir.

Bunlar nişasta özelliklerini tamamen kaybetmeyip, belirli ölçülerde koruyan nişasta türevlerdir.

Page 69: 5. karbonhidratlar 5

Önemli Karbonhidratlar ve ÖzellikleriNişasta Kimyasal olarak nişastanın modifiye edilebilmesi için

hidroliz, dekstrinleştirme, yükseltgeme, eterleştirme ve esterleştirme gibi değişik yollar uygulanmaktadır.

Asitle inceltilmiş (düşük viskoziteli) nişastalar, çapraz bağlı modifiye nişastalar, okside nişastalar, prejelatinize nişastalar ve stabilize nişastalar (nişasta esterleri ve nişasta eterleri) modifiye nişastalardır.

Page 70: 5. karbonhidratlar 5

Önemli Karbonhidratlar ve ÖzellikleriNişasta Gıda sanayiinde çeşitli ve hatta yeni gıda

ürünlerinin geliştirilmesi ile sadece doğal nişasta değil, farklı modifiye nişastalar da önem kazanmıştır.