6. karbonhidratlar 6

72
Gıda Kimyası Karbonhidratlar 7 Mühendislik Mimarlık Fakültesi Gıda Mühendisliği Bölümü Prof. Dr. Farhan ALFİN

Upload: farhan-alfin

Post on 12-Apr-2017

277 views

Category:

Education


5 download

TRANSCRIPT

Page 1: 6. karbonhidratlar 6

Gıda KimyasıKarbonhidratlar 7Mühendislik Mimarlık Fakültesi Gıda Mühendisliği BölümüProf. Dr. Farhan ALFİN

Page 2: 6. karbonhidratlar 6

Bu Hafta2.6 Önemli Karbonhidratlar ve Özellikleri

Amiloz ve AmilopektinGlikojenSelülozHemiselülozlarİnülinGramininGamlar

Guar gamKeçiboynuzu gamı

Page 3: 6. karbonhidratlar 6

Önemli Karbonhidratlar ve ÖzellikleriAmiloz ve Amilopektin Amiloz ve Amilopektin: Amiloz, glukoz

moleküllerinin düz zincir şeklinde ve sadece α (1–4) glukozidik bağları ile bağlanmasından meydana gelmiş bir glukoz polimeridir.

Yaklaşık 100-3000 glukoz ünitesinden oluşur. Heliks biçiminde bükülmüş ve dallanmamıştır.

Page 4: 6. karbonhidratlar 6

Önemli Karbonhidratlar ve ÖzellikleriAmiloz ve Amilopektin Fakat son çalışmalar amilozun çok düşük

düzeyde dallanmış yapıda bulunabileceğini ortaya koymuştur.

Her 1000 glikozilde bir yan dallara (α 1,6 glukozidik bağları) sahiptir.

İyotla mavi renk vermektedir. Amiloz nişastada genelde %20 oranında bulunur.

Page 5: 6. karbonhidratlar 6

Önemli Karbonhidratlar ve ÖzellikleriAmiloz ve Amilopektin İkinci nişasta molekülü amilopektindir ve amiloza

göre daha büyük bir moleküldür. Bu polimerde glikoz polimerleri α (1–4) glukozidik

bağları yanında α (1–6) glukozidik bağlı dallanmalardan oluşmuştur.

Diğer bir ifade ile polimerde sıklıkla dallanma vardır. Bunlar her 24. veya 30. glukozun serbest 6.

karbonuna bağlı dallanmalardır.

Page 6: 6. karbonhidratlar 6

Önemli Karbonhidratlar ve ÖzellikleriAmiloz ve Amilopektin Molekülde yaklaşık 6000-60000 kadar glukoz ünitesi

vardır. Bu özellik dallanmış molekül yapısından ileri

gelmektedir. Amilopektin molekülünün özelliklerini zincirlerin

uzunluğu, sıklık, dallanma yerleri belirlemektedir. Amilopektin iyot çözeltisi ile kırmızı-mor renk

vermektedir.

Page 7: 6. karbonhidratlar 6

C4 C1C

C

C

OH

CH2OH

H

H

H

HOH

OH

..........C4 C1

C

C

C

OH

CH2OH

H

H

H

HOH

OH

O

C4 C1C

C

C

OH

CH2OH

H

H

H

HOH

OH

O ........

C4

C1

O

CC

C

H

CH2OH

H

OH H

H OH

::

C4

C1

O

CC

C

H

H

H

H OH

OH

O

C4

C

C

C

O H

CH2OH

H

H

H

HOH

OH

C1C6

O

H

H

C4

C

C

C

O HH

H

H

HOH

OH

C1

O

CH2OH

.......

Amiloz

Amilopektin

Page 8: 6. karbonhidratlar 6

Önemli Karbonhidratlar ve ÖzellikleriAmiloz ve Amilopektin Amiloz ve amilopektin indirgen değildir. Nişasta molekülleri çok sayıda hidroksil

grubu içerdiklerinden nem çekicidirler. Nişastanın amiloz kısmı suda kolloidal

değildir. Amilopektin kısmı ise suda çözünmez,

şişerek süspansiyon halinde kolloidal karışımda dağılır.

Page 9: 6. karbonhidratlar 6

Önemli Karbonhidratlar ve ÖzellikleriAmiloz ve Amilopektin Nişasta doğrudan asitlerle muamele

edildiğinde birçok yan reaksiyon oluşmaktadır.

Asit hidroliz, nişastayı inceltmek için kullanılmaktadır.

Nişastanın yapısındaki amiloz ve amilopektini parçalamak için çeşitli enzimlerden yararlanılır.

Page 10: 6. karbonhidratlar 6

Önemli Karbonhidratlar ve ÖzellikleriAmiloz ve Amilopektin Nişasta içerisindeki α (1-4) glukozidik

bağlarını α-amilaz enzimi (endoamilaz) gelişigüzel kırarak hidrolize eder, daha küçük yapılar oluşturur.

Dallanma noktalarında α (1-6) glukozidik bağlarını kıramaz.

Temel ürün olan dekstrin ile birlikte maltoz meydana gelir.

Page 11: 6. karbonhidratlar 6

Önemli Karbonhidratlar ve ÖzellikleriAmiloz ve Amilopektin

β-amilaz enzimi (ekzoamilaz) ise nişasta zincirlerinde indirgen olmayan uçlardan başlayarak α (1-4) glukozidik bağlarını birer atlayarak kırar, temel ürün olarak maltoz ile birlikte limit dekstrin oluşturur.

Page 12: 6. karbonhidratlar 6

Önemli Karbonhidratlar ve ÖzellikleriAmiloz ve Amilopektin

Glukoamilaz nişastanın indirgen olmayan uçlarından α (1-4) glukozidik bağlarını kırarak glukoz birimlerini oluşturur.

Ayrıca dallanma noktalarındaki α (1-6) glukozidik bağlarını da kırarak nişastayı hemen hemen tamamen glukoza dönüştürür.

Page 13: 6. karbonhidratlar 6

Önemli Karbonhidratlar ve ÖzellikleriAmiloz ve Amilopektin Bu şekilde elde edilen glukoz eğer istenirse

glukoz izomeraz enzimi ile tatlılık derecesi daha yüksek olan fruktoza dönüşümü sağlanır.

Nişastanın enzimlerle parçalanmasında bir takım kademeler gözlenir ve bu parçalanma iyotla takip edilir.

Page 14: 6. karbonhidratlar 6

Önemli Karbonhidratlar ve ÖzellikleriAmiloz ve Amilopektin İyotla verdiği renk reaksiyonuna göre dekstrinler

aşağıdaki şekilde isimlendirilirler.

Dekstrinleşme mekanizmasında nişasta küçük parçalara bölünür, bu parçalar sonradan dallanmış yapıda yeniden bileşik meydana getirirler.

Page 15: 6. karbonhidratlar 6

Önemli Karbonhidratlar ve ÖzellikleriAmiloz ve Amilopektin Böylece nişastanın linear yapısı bozulur,

çözünürlüğü yüksek ürünler oluşur. Dekstrinler, glukoz molekül sayılarından

dolayı orta uzunlukta polisakkarit sınıfına girerler ve farklı molekül büyüklüğünde nişasta parçalanma ürünlerinin bir karışımıdır.

Page 16: 6. karbonhidratlar 6

Önemli Karbonhidratlar ve ÖzellikleriAmiloz ve Amilopektin Dekstrinler suda çözünürler, fakat maltoza

kadar parçalanmadıkça fermente olamazlar. Amilodekstrin çözünen nişasta adını alır,

özellikleri nişasta ile aynıdır, bir farkı suda çözünür olmasıdır.

Nişastadan elde edilen ve yaygın olarak kullanılan ürünlerden biri maltodekstrindir.

Page 17: 6. karbonhidratlar 6

Önemli Karbonhidratlar ve ÖzellikleriAmiloz ve Amilopektin Düşük moleküllü dekstrinlerin kısmen yağın

özelliklerine sahip olduğu bilinmektedir. Maltodekstrin jeli sıvı ve katı yağlarla

kolayca karışabilir, stabil bir emülsiyon oluşturabilir.

Margarin, mayonez, salata sosları, süt ürünleri vb. ürünlerde kullanılır.

Page 18: 6. karbonhidratlar 6

Önemli Karbonhidratlar ve ÖzellikleriAmiloz ve Amilopektin Ekmek kabuğu ve tosttaki tatlı lezzetler

dekstrinlere bağlanır. Dekstrin çözeltileri yapışkan olduğundan tutkal

olarak da kullanılırlar. Pulların arkasındaki yapıştırıcı da dekstrinlerden

yapılmıştır. Kâğıt ve tekstil endüstrisinde ve pirinç gibi gıda

maddelerini parlatmakta kullanılır.

Page 19: 6. karbonhidratlar 6

Önemli Karbonhidratlar ve ÖzelliklerGlikojen Glikojen: Glikojen hayvan ve insan

organizmasının rezerv (depo) karbonhidratıdır.

Bitkisel hücrelerde bulunmaz. Doğru olmamakla beraber, geleneksel

terimle glikojen hayvansal nişasta olarak da tanımlanır.

Glikojen büyük ölçüde karaciğerde (%0,3) ve kas etinde (%0,2) bulunur.

Page 20: 6. karbonhidratlar 6

Önemli Karbonhidratlar ve ÖzellikleriGlikojen Diğer organlarda ve dokularda çok daha az

bulunur. En fazla atların kaslarında, soğukkanlı

hayvanların çeşitli organlarında (balık, midye, salyangoz kabuğu) bulunur.

At etindeki tatlımsı tat kaslarında bulunan fazla miktardaki glikojenden kaynaklanmaktadır.

Page 21: 6. karbonhidratlar 6

Önemli Karbonhidratlar ve ÖzellikleriGlikojen Rezerv karbonhidrat isminin de ifade ettiği gibi, fazla

karbonhidrat karaciğerde depo edilir ve ihtiyaç durumunda enzimatik parçalanma yardımı ile (esasen amilaz ile) glukoza dönüştürülür.

Glikojen, nişasta gibi aynı şekilde glukoz moleküllerinden meydana gelmiştir, ancak glikojende nişastaya göre daha fazla dallanma göze çarpmaktadır (Şekil 2.4).

Page 22: 6. karbonhidratlar 6

Önemli Karbonhidratlar ve ÖzellikleriGlikojen

(1) Amiloz (2) Amilopektin (3) Glikojen

Şekil 2.4. Glikojen ve nişasta bileşenlerinin strüktür yapılarının şematik gösterilişi

Page 23: 6. karbonhidratlar 6

Önemli Karbonhidratlar ve ÖzellikleriGlikojen

Nişasta

Glikojen

Page 24: 6. karbonhidratlar 6

Önemli Karbonhidratlar ve ÖzellikleriGlikojen Glukoz molekülleri α (1–4) glukozidik bağları ile

bağlanmakta olup, her 8-10 glukozdan sonra α (1–6) glukozidik bağlarıyla yan zincirler oluşturmaktadırlar.

Dallarda 10–12 glukoz molekülü bulunur. Glikojendeki dallanmalar amilopektine göre

daha kısa ve sıktır.

Page 25: 6. karbonhidratlar 6

Önemli Karbonhidratlar ve ÖzellikleriGlikojen Nişastanın aksine glikojen suda oldukça

kolay çözünür ve bir zamk oluşumu meydana gelmez.

Potasyum iyodür çözeltisi ile kırmızıdan kahverengiye kadar değişen bir renk vermektedir.

Fehling çözeltisini indirger.

Page 26: 6. karbonhidratlar 6

Önemli Karbonhidratlar ve ÖzellikleriSelüloz Selüloz: Selüloz, bütün bitkisel gıdalarda

bulunur ve hücre duvarlarının bileşeni olarak iskelet maddelerini oluşturur.

Yapısal polisakkarittir. Selüloz; hemiselüloz, lignin, pektin gibi diğer

karbonhidratlar ile ekseriya birlikte bulunur.

Page 27: 6. karbonhidratlar 6

Önemli Karbonhidratlar ve ÖzellikleriSelüloz İğne yapraklı ve yapraklı ağaçların odunları %40–

60 oranında selüloz içerirler. Saf selüloz pamuk lifinde veya mürver ağacı

özünde bulunur. Selüloz da glukoz moleküllerinden meydana

gelmiştir. Molekül büyüklüğü kaynağına göre değişmektedir.

Page 28: 6. karbonhidratlar 6

Önemli Karbonhidratlar ve ÖzellikleriSelüloz

Page 29: 6. karbonhidratlar 6

Önemli Karbonhidratlar ve ÖzellikleriSelüloz Nişastanın aksine bunlar yalnız düz zincir

formunda bulunurlar, dallanma yoktur. β (1-4) glukozidik bağlantısıyla bağlanmış

olup, her iki birimden birisi diğerine göre 180° dönüşle bağlanmıştır.

Page 30: 6. karbonhidratlar 6

Önemli Karbonhidratlar ve ÖzellikleriSelüloz

Nişasta

Selüloz

Page 31: 6. karbonhidratlar 6

Önemli Karbonhidratlar ve ÖzellikleriSelüloz Bunun sonucu olarak da gerilimsiz lineer yapı

ortaya çıkar. Selülozda OH grupları zincirden dışarıya

doğru yönelir ve birbirleri ile hidrojen bağları oluşabilir.

Çok sayıdaki güçlü hidrojen bağları ile oldukça kararlıdır.

Page 32: 6. karbonhidratlar 6

Önemli Karbonhidratlar ve ÖzellikleriSelüloz

Page 33: 6. karbonhidratlar 6

Önemli Karbonhidratlar ve ÖzellikleriSelüloz Bir zincir halindeki selüloz molekülleri yan yana ve

aynı yöne doğru yönelmiş olarak dizilip demetler yaparlar.

Bu demetler, selüloz lifleridir. Selüloza seyreltilmiş asitler tarafından etki edilemez. Kuvvetli asitlerle hidrolize edildiğinde glukoza

parçalanır, kısmi hidrolize edildiğinde ise sellobioz disakkariti meydana gelir.

Page 34: 6. karbonhidratlar 6

Önemli Karbonhidratlar ve ÖzellikleriSelüloz Bu farklı strüktür nişastaya göre değişik özelliklerin

ortaya çıkmasına neden olur. Selüloz suda hiç çözünmez ve üzeri zamkla

kaplanmaz. Selüloz, insan vücudu tarafından değerlendirilemez. Çünkü insan selüloz içindeki β-glukozidik bağlarını

çözebilecek selülaz gibi herhangi bir enzime sahip değildir.

Page 35: 6. karbonhidratlar 6

Önemli Karbonhidratlar ve ÖzellikleriSelüloz Buna karşın, suda çözünmeyen diyet lifi olan selüloz

dışkı hacmini arttırır, bağırsaktan geçiş sürecini kısaltır.

İşkembelerinde selülaz enzimi bulunan hayvanlar (otyiyenler) tarafından glukoza kadar parçalanarak kullanabilirler.

Selülaz enzimi ihtiva eden bazı mikroorganizmalar tarafından parçalanır ve bu yolla gıda ile diğer endüstrilerde kullanılabilir.

Page 36: 6. karbonhidratlar 6

Önemli Karbonhidratlar ve ÖzellikleriSelüloz Kimyasal modifikasyonlara uğramış selüloz

türevleri (modifiye selülozlar) gıda endüstrisinde çeşitli amaçlarla kullanılmaktadır.

Bunlar α-selüloz, β-selüloz, δ-selüloz, karboksi-metilselüloz, metilselüloz, hidroksi-propilselüloz, mikrofibril selüloz, mikrokristal selüloz vb. olarak bilinir.

Page 37: 6. karbonhidratlar 6

Önemli Karbonhidratlar ve ÖzellikleriSelüloz Örneğin selüloz türevlerinden bilhassa mikrokristal

selüloz yağ ikamesi olarak kullanılmaktadır. Bu türev çözünmez bir ağ oluşturarak suyun

hareketini engeller, ağızda kremsi bir his oluşturur. Reolojik özellikleri de yağların benzer bir kolloid

yapı oluşturmasını sağlamaktadır. Mikrokristal selüloz sürtünmeyi azaltıcı olarak

yumuşak akışı sağlamaktadır.

Page 38: 6. karbonhidratlar 6

Önemli Karbonhidratlar ve ÖzellikleriSelüloz Bu madde selüloz ve karboksimetil selülozun

karışımıdır. Metil selüloz suda çözünür ve fermantasyona

dayanıklıdır. Emülgatör ve su tutma kapasitesi özelliğinden

dolayı yaygın olarak kullanılmaktadır. Karboksilmetilselüloz ise önemli bir

stabilizatördür.

Page 39: 6. karbonhidratlar 6

Önemli Karbonhidratlar ve ÖzellikleriHemiselülozlar Hemiselülozlar: Hemiselüloz pentoz şekerler

(ksiloz, arabinoz vb.), heksoz şekerler (mannoz, glukoz, galaktoz vb.) ve şeker asitlerden (üronik asit, glukuronik asit vb.) oluşmuş heterojen polisakkarittir.

İskelet yapısı β (1-4) glukozidik bağı ile bağlı şekerlerden oluşan hemiselüloz, β (1-2), β (1-3) ve β (1-6) noktalarında dallanma gösterir.

Page 40: 6. karbonhidratlar 6

Önemli Karbonhidratlar ve ÖzellikleriHemiselülozlar

Page 41: 6. karbonhidratlar 6

Önemli Karbonhidratlar ve ÖzellikleriHemiselülozlar Hemiselülozlar, farklı büyüklük ve farklı

kimyasal bileşimlere sahiptir. Genel olarak bitkilerde hemiselülozun

polimerleşme derecesi selülozdan düşüktür ve selülozun aksine kimyasal olarak homojen yapı göstermez.

Ksilan, hemiselülozun başlıca bileşenidir.

Page 42: 6. karbonhidratlar 6

Önemli Karbonhidratlar ve ÖzellikleriHemiselülozlar Hemiselüloz yapısındaki baskın şekerlere göre

isimlendirilir. Ksilan, glukomannan, arabinogalaktan,

galaktoglukomannan, β-glukan, galaktan vb. örnek verilebilir.

Tahıl hemiselülozlarının bileşiminde ksiloz, arabinoz, galaktoz, glukoz, glukuronik asit bulunmaktadır.

Page 43: 6. karbonhidratlar 6

Önemli Karbonhidratlar ve ÖzellikleriHemiselülozlar Selüloz, lignin ile birlikte bitki hücre çeperlerinde yer

alır. Bu yüzden her ikisine birden lignoselulozik maddeler

de denir. Selülozdan sonra tabiatta en çok bulunan hemiselüloz

vücutta sindirilemediği için diyet lifi özelliği göstermektedir.

Hemiselüloz, suda çözünen ve çözünmeyen formlara sahiptir.

Page 44: 6. karbonhidratlar 6

Önemli Karbonhidratlar ve ÖzellikleriHemiselülozlar Suda çözünmeyen hemiselülozun en önemli

özelliklerinden biri ağırlığının yaklaşık 10 katı kadar su bağlamasıdır.

Dolayısıyla hacim artışı sağlayan ajanlardır. Suda çözünenler ise viskozite üzerine etkilidir. Çeşitli tarımsal atıklar (örneğin mısır lifi ve koçanı,

saman, sap, kabuk, küspe gibi) hemiselüloz kaynağı olarak değerlendirilmektedir.

Page 45: 6. karbonhidratlar 6

Önemli Karbonhidratlar ve ÖzellikleriHemiselülozlar Hemiselülozu buğday sapı %50, şeker kamışı

%30, mısır koçanı %35 civarlarında içermektedir.

Hemiselüloz içeriği yüksek olan bu kaynaklardan gıda ve gıda dışı amaçlar için kullanılabilen etanol, furfural, ksilitol, glukoz, ksiloz, ksilo-oligosakkarit gibi ürünler elde edilebilmektedir.

Page 46: 6. karbonhidratlar 6

Önemli Karbonhidratlar ve Özellikleriİnülin İnülin: İnülin, fruktanlar (fruktozan, frukto-

oligosakkarit) grubuna girer ve yalnız fruktoz moleküllerinden (yaklaşık 60’a kadar, ortalama 12 früktoz ünitesi) meydana gelmiştir.

β (1-2) glukozidik bağları ile früktozlar bağlanarak oluşur.

Page 47: 6. karbonhidratlar 6

Önemli Karbonhidratlar ve Özellikleriİnülin İnülin; hindiba, yıldızçiçeği kökü, kuşkonmaz kökü,

enginar, soğan, pırasa, sarımsak, yer elması kök ve yumrularında bulunan rezerve karbonhidratıdır.

Hindiba köklerinde ve yerelmasında %40-45’e kadar inülin bulunur.

İnulin zamk oluşturmaksızın sıcak suda kolayca kolloidal olarak çözünür, buna karşılık soğuk suda çözünmez.

Page 48: 6. karbonhidratlar 6

Önemli Karbonhidratlar ve Özellikleriİnülin Tamamen nötr tattadır. İyot çözeltisi ile sarı renk verir. Fehling çözeltisini indirgemez. Nişasta ve glikojen gibi alkalilere karşı oldukça

dayanıklıdır. İnülin diyet lifi olmasına karşın, diğer diyet

liflerinde görülen birçok olumsuz etkiyi göstermez.

Page 49: 6. karbonhidratlar 6

Önemli Karbonhidratlar ve Özellikleriİnülin İnülin ağızda farklı bir tat, kumluluk hissi vermez,

tamamen pürüzsüz bir yapı elde edilir. İnülin su ile karıştırıldığında birçok üründe yağın yerine

kullanılabilmektedir. Dolayısıyla inülin/su karışımının 9 kcal/g enerji veren

yağın yerine kullanımı ile düşük kalorili ürün eldesi sağlandığı gibi düşük yağlı ürünlerde görülen kıvam, yapı ve ağızda doygunluk kaybı inülin ile önlenmektedir.

Page 50: 6. karbonhidratlar 6

Önemli Karbonhidratlar ve Özellikleriİnülin İnülin yaygın olarak yoğurt, peynir, margarin,

tereyağı, salam, sosis, çikolata, krema gibi bazı gıdalarda kullanılmaktadır.

İnülinin kısmi enzimatik hidrolizi ile oligofruktoz (polimerizasyon derecesi 20’ye kadar) oluşur.

Oligofruktoz sakkarozun %30’u kadar tatlıdır, şekersiz dondurma, yoğurt, kurabiye vb. ürünlerde kullanılmaktadır.

Page 51: 6. karbonhidratlar 6

Önemli Karbonhidratlar ve Özellikleriİnülin İnülin ve oligofruktoz vücutta sindirilmeden

direkt olarak kalın bağırsağa geçer. Çözünür lif olduklarından dışkı ağırlığını arttırır. Bağırsak mikroflorasına olumlu etkileri vardır. Probiyotik bakteriler üzerine prebiyotik etki

gösterirler. Bilinen en önemli fonksiyonları bağırsaklarda

bifidobakterilerin gelişmesini uyarmalarıdır.

Page 52: 6. karbonhidratlar 6

Önemli Karbonhidratlar ve Özellikleriİnülin İnülin ve oligofruktozun kalori değerleri

sırasıyla 1 kcal/g ve 1,5 kcal/g’dır. Bu kalori kalınbağırsaktaki fermantasyon

etkisi sonucu ortaya çıkan maddelerden kaynaklanır.

Page 53: 6. karbonhidratlar 6

Önemli Karbonhidratlar ve ÖzellikleriGraminin Graminin: Graminin (C6H10O5)10 tahıl

fruktanlarındandır ve 10 fruktoz molekülünden meydana gelmiştir (dekafruktozan).

Graminin çavdarda (genelde %2,4 civarında) bulunur.

Buğdayda bulunmadığı (veya çok düşük düzeyde, %0,5) için iki cins unu birbirinden ayırmak mümkün olur.

Page 54: 6. karbonhidratlar 6

Önemli Karbonhidratlar ve ÖzellikleriGamlar Gamlar: Gam terimi ilk olarak yapışkan, zamkımsı,

bitkilerden sızan doğal maddeler için kullanılmıştır. Gamlar, hidrokolloid veya stabilizatör gibi isimlerle de

bilinen polimerik materyal grubun içerisinde yer almaktadır.

Çoğunluğu karbonhidratlardır. Bunlar kolloidal yapıda ve hidrofilik kolloid

özelliktedirler.

Page 55: 6. karbonhidratlar 6

Önemli Karbonhidratlar ve ÖzellikleriGamlar Gıda sanayiinde sulu sistemlerde kıvam

arttırıcı, sistemi stabilize edici, film ve jel oluşturucu, kaplayıcı, köpük tutucu gibi çeşitli işlevsel özellikleri düzenlemek amacıyla yaygın olarak kullanılmaktadır.

Page 56: 6. karbonhidratlar 6

Önemli Karbonhidratlar ve ÖzellikleriGamlar En önemli özellikleri hidrofilik karakterleri

nedeniyle düşük miktarlarda kullanıldıklarında sulu çözeltilerde ve süspansiyonlarda jelleşme yapmaları veya kıvamı artırmalarıdır.

Suda çözünerek veya şişerek serbest suyu bağlar ve viskoziteyi arttırırlar.

Page 57: 6. karbonhidratlar 6

Önemli Karbonhidratlar ve ÖzellikleriGamlar Gamlar genellikle bitkisel kaynaklardan olmak

üzere farklı kaynaklardan elde edilmektedir. Endüstriyel ve bilimsel uygulamalar için

bunların mikrobiyal kaynaklardan elde edilmesi birçok faktörden dolayı daha uygun olmaktadır.

Gamlar elde edildikleri kaynaklara göre sınıflandırılabilir.

Page 58: 6. karbonhidratlar 6

Önemli Karbonhidratlar ve ÖzellikleriGamlarBunlar elde edildikleri kaynaklara göre

aşağıdaki gibi gruplandırılabilir;-Doğal kaynaklı olanlar: Ağaç sızıntıları, reçine gamları :

gam arabik, trakagant, gam karaya

Çekirdek, tohum veya kök :

keçiboynuzu gamı, guar gam, tara gam

Deniz yosunu ekstraktları : agar, alginatlar, karragenanBitki ekstraktları : pektinler, turunçgil kabukları,

elmaDoğal nişastalar : mısır, patates vb. nişastalar,

tapiyokaSüt kaynaklı : kazein (protein hidrokolloid)Deri ve kemik kaynaklı: jelatin (protein hidrokolloid)

Page 59: 6. karbonhidratlar 6

Önemli Karbonhidratlar ve ÖzellikleriGamlar

Modifikasyonla elde edilenler:Nişasta türevleri : modifiye nişasta, dekstrinSelüloz türevleri : metilselüloz,

mikrokristalselüloz, karboksimetilselüloz, hidroksipropilselüloz

Mikrobiyal fermentasyon gamları :

ksantan gam, gellan gam, dekstran

Page 60: 6. karbonhidratlar 6

Önemli Karbonhidratlar ve ÖzellikleriGamlar Fakat nişasta ve jelatinde olduğu gibi hidrokolloid

özelliğe sahip olup da gam yapısında olmayan polimerik materyaller bulunduğu için hidrokolloidler veya stabilizatörler başlığı altında sınıflandırma daha geniş kapsamlı olabilir.

Hidrokolloidler; nişasta ve türevleri, selüloz ve türevleri, gamlar ve diğer hidrokolloidler olarak 4 temel sınıfa ayrılmaktadır.

Page 61: 6. karbonhidratlar 6

Önemli Karbonhidratlar ve ÖzellikleriGamlar Gamlar fonksiyonlarına göre sınıflandırılır ise üç

gruba ayrılabilirler; Jelleşme ajanları, Kalınlaştırıcılar, Stabilize

ediciler: Jelleşme ajanları:

Agar, alginatlar, karagenan, gellan, dekstran, ksantan gam, hidroksipropilselüloz, metilselüloz

Page 62: 6. karbonhidratlar 6

Önemli Karbonhidratlar ve ÖzellikleriGamlar

Kalınlaştırıcılar: Alginatlar, karagenan, guar gam, gam arabik, keçiboynuzu gamı, ksantan gam, karboksilmetilselüloz, metilselüloz, hidroksipropilselüloz, mikrokristalselüloz

Page 63: 6. karbonhidratlar 6

Önemli Karbonhidratlar ve ÖzellikleriGamlar

Stabilize ediciler: Alginatlar, karragenan, gam arabik, keçiboynuzu gamı, ksantan gam, hidroksipropilselüloz, mikrokristalselüloz, metilselüloz Yaygın olarak bilinen ve kullanılan çeşitli gamlar

hakkında bazı bilgiler aşağıda yer almaktadır.

Page 64: 6. karbonhidratlar 6

Önemli Karbonhidratlar ve ÖzellikleriGuar gam Guar gam: Hindistan ve Pakistan’da yetişen

Cyamopsis tetragonoloba ve Cyamopsis

psoralaides isimli iki guar bitkisinden ekstrakte edilen guar gam (veya guaran) önemli kıvam verici polisakkaritlerdendir.

Guar bitkisinin tohum endospermlerinin öğütülmesi ile elde edilir.

Page 65: 6. karbonhidratlar 6

Önemli Karbonhidratlar ve ÖzellikleriGuar gam Ana bileşeni galaktomannandır. Ana zincir β (1-4) glukozidik bağlı D-

mannopiranozil birimlerinden oluşmaktadır. Ana zincire (1-6) bağı ile α-D-galaktopiranozil

bağlanmıştır. Mannoz/galaktoz oranı 2:1’dir. Galaktomannanlar suda çözünen polisakkaritlerdir.

Page 66: 6. karbonhidratlar 6

Önemli Karbonhidratlar ve ÖzellikleriGuar gam Guar gam, gıda sanayiinde özellikle süt ve fırıncılık

ürünleri, sosların üretiminde kullanılır. Kullanım amaçlarına eritme peynirleri, dondurulmuş

gıdalar vb. ürünlerde sineresisi minimize etmek, fırın ürünlerinde su tutma özelliğini artırmak, şekerlemelerde nemi alıkoymak, çorbalarda stabilizatör görevi görmek, içeceklerde (sahlep, boza, toz karışımlar vb.) akışkanlık kontrolünü temin etmek örnek olarak verilebilir.

Page 67: 6. karbonhidratlar 6

Önemli Karbonhidratlar ve ÖzellikleriGuar gam Guar gam nişasta, selüloz, agar, karragenan vb.

ile birlikte kullanılabilir. Örneğin guar gam ve selüloz arasındaki

intermoleküler interaksiyon yağların yerine kullanılan maddelerin üretiminde kullanılır.

Diğer taraftan guar gam yüksek pH değerlerine ve bakteriyel fermentasyona duyarlılık göstermektedir.

Page 68: 6. karbonhidratlar 6

Önemli Karbonhidratlar ve ÖzellikleriKeçiboynuzu gamı Keçiboynuzu gamı: Keçiboynuzu çekirdekleri

bir dizi işleme tabi tutularak gıda sanayinde çok önemli bir katkı maddesi olan keçiboynuzu gamına dönüştürülmektedir.

Keçiboynuzu çekirdekleri Ceratonia siliqua L.

türüne giren ağaçların (karob ağacı) bakla biçimindeki meyvesidir.

Page 69: 6. karbonhidratlar 6

Önemli Karbonhidratlar ve ÖzellikleriKeçiboynuzu gamı Keçiboynuzu çekirdeğinin gam özelliği ise çekirdeğin

kabuk ve embriyosu arasında kalan endosperm tabakasının öğütülmesiyle ortaya çıkmaktadır.

Bu gama locust bean gam veya karob bean gam ismi de verilir.

Kimyasal olarak galaktomannan olarak tanımlanabilen, glukozidik bağlarla galaktopiranoz ve mannopiranoz birimlerini içeren şekilde polisakkaritlerden oluşur.

Page 70: 6. karbonhidratlar 6

Önemli Karbonhidratlar ve ÖzellikleriKeçiboynuzu gamı Yapı; β (1-4) glukozidik bağlarla bağlanmış D-mannoz

ana zincirine her 4. veya 5. üniteye 1-6 glukozidik bağ ile D-galaktoz bağlanmış yan zincir içermektedir.

Yapısı benzer olmakla beraber guar gama göre daha az yan dal içerir.

Galaktoz/mannoz oranı yaklaşık olarak 1/4'tür. Guar gama göre bu oran farklı olduğu için bazı fiziksel

özelliklerinde çok az farklılık bulunmaktadır.

Page 71: 6. karbonhidratlar 6

Önemli Karbonhidratlar ve ÖzellikleriKeçiboynuzu gamı Keçiboynuzu gamı soğuk suda şişmekte ve yaklaşık olarak

ağırlığının 50 katı kadar suyu bağlayabilmektedir. Fakat yüksek çözünürlük için ısıtma işlemi gerekmektedir. Keçiboynuzu çekirdeklerinin endospermlerinden elde

edilen bu zamksı madde, başta dondurmalar olmak üzere yoğurt, puding, eritme ve krem peynirleri, su bazlı jöleler, şekerlemeler, et ve balık ürünleri, içecekler, ketçap, mayonez, salça, unlu mamuller ve dondurulmuş gıdalar gibi birçok ürünün en önemli bileşeni olmaktadır.

Page 72: 6. karbonhidratlar 6

Önemli Karbonhidratlar ve ÖzellikleriKeçiboynuzu gamı Yağı azaltılmış et ürünlerinin su salmalarını engellemek,

salam ve sosis ürünlerinde bağlayıcı ve kayganlaştırıcı etki yapmak, dondurmanın erime hızını yavaşlatmak ve ısı şokuna direncini arttırmak, yoğurt ve puding gibi ürünlerde koyu kıvamı sağlamak, unlu mamullerde kırılganlığı azaltmak, içeceklerde kıvamı geliştirmek, dondurulmuş gıdaların buzların çözünmesine karşı kararlılık göstermesini sağlamak gibi çeşitli amaçlar keçiboynuzu gamının kullanımına örnek olarak verilebilir.