مالتوز، خصوصیات و کاربردها

تاریخچه:

مالتوز اولین بار در سال 1819 توسط سوسور از واکنش آنزیمی با دیاستاز مالت جدا شد. مالتوز توسط آگوستین پیر دوبرونفوت کشف شد، اما این کشف به طور گسترده مورد تایید قرار نگرفت تا اینکه در سال 1872 توسط شیمیدان و آبجوساز ایرلندی کورنلیوس اوسالیوان تایید شد. کلمه “مالتوز” از کلمه انگلیسی “malt” (مالت) می‌آید که با پسوند “-ose” ترکیب شده است که در نام قندها و سایر کربوهیدرات‌ها استفاده می‌شود.

ساختار و نامگذاری:

کربوهیدرات‌ها معمولاً به مونوساکاریدها، الیگوساکاریدها و پلی ساکاریدها، بسته به تعداد زیر واحدهای قندی که دارند، تقسیم می‌شوند. مالتوز با فرمول مولکولی (C12H22O11) با وزن مولکولی 342.3 دالتون، با دو واحد قند، یک دی ساکارید محسوب می‌گردد، زیرا از دو مولکول گلوکز تشکیل شده است. گلوکز یک هگزوز است: یک مونوساکارید با شش اتم کربن. دو واحد گلوکز به شکل پیرانوز هستند و کربن اول (C1) گلوکز اول به کربن چهارم (C4) گلوکز دوم، توسط یک پیوند گلیکوزیدی به یکدیگر متصل می‌شوند، این پیوند، پیوند α نامیده می‌شود زیرا پیوند گلیکوزیدی به کربن آنومریک (C – 1) در طرف دیگر حلقه به عنوان جایگزین) CH2OH C6 گلوکز اول( است. اگر پیوند گلیکوزیدی در همان سمت CH2OH جایگزین باشد، به عنوان پیوند β (1 → 4) طبقه‌بندی می‌شود و مولکول حاصل سلوبیوز خواهد بود. کربن آنومریک (C1) مولکول دوم گلوکز، که در پیوند گلیکوزیدی دخالت ندارد، می‌تواند به شکل α- یا β-آنومریک باشد و آلفا مالتوز یا بتا مالتوز تشکیل بدهد.
ایزومر مالتوز، ایزومالتوز است. شبیه به مالتوز است، اما به جای پیوند α (1 → 4)، در موقعیت α (1 → 6) است، همانند نوع پیوندی که در شاخه‌های گلیکوژن و آمیلوپکتین وجود دارد

ویژگی‌ها:

⦁ مالتوز جزء مالت است، ماده‌ای که در فرآیند خیساندن و جوانه زنی دانه به دست می‌آید. همچنین در مقادیر بسیار متفاوت در محصولات نشاسته‌ای نیمه هیدرولیز شده مانند مالتودکسترین، شربت‌های گلوکز و…. وجود دارد.
⦁ مانند گلوکز، مالتوز یک قند احیا کننده است زیرا حلقه یکی از دو واحد گلوکز می‌تواند باز شود تا یک گروه آلدهید آزاد ایجاد کند. با این حال، حلقه دیگر به دلیل ماهیت پیوند گلیکوزیدی، چنین خصوصیتی ندارد.
⦁ مالتوز می‌تواند توسط آنزیم مالتاز به گلوکز تجزیه شود که هیدرولیز پیوند گلیکوزیدی را کاتالیز می‌کند.
⦁ مالتوز در محلول آبی، موتاروتاسیون نشان می‌دهد، زیرا ایزومرهای α- و β که توسط ترکیبات مختلف کربن آنومری ایجاد می‌شوند دارای چرخش‌های خاص متفاوتی هستند و در محلول‌های آبی، این دو شکل یک تعادل دینامیکی را تشکیل می‌دهند.
⦁ طعم شیرینی دارد اما بسته به غلظت آن فقط به اندازه 30 تا 60 درصد شکر(ساکارز)، شیرین است. محلول 10٪ مالتوز، 35٪ ساکارز شیرینی دارد.
⦁ FDA مالتوز را به عنوان یک افزودنی GRAS در نظر می‌گیرد و بنابراین مالتوز می‌تواند بدون هیچ محدودیتی به جز محدودیت‌ها و رعایت قوانین GMP’s استفاده شود.

خوصیات تغذیه‌ای:

مالتوز در هر گرم 4 کالری انرژی دارد. زیاده‌روی در مصرف قندها به طور کلی به چندین مشکل سلامتی مانند چاقی، افزایش فشار خون و غلظت بالای گلوکز در خون منجر می‌شود. یکی از اشکالات مالتوز، شاخص گلیسمی بالای آن است(GI = 105)، که جزء بالاترین میزان در بین قندهای معمول است.

شربت مالتوز:

شربت مالتوز به شربت مالتوز معمولی و شربت مالتوز بالا(HMCS) که به روش آنزیمی تولید می‌شود، اطلاق می‌شود. شربت مالتوز و شربت با مالتوز بالا یک افزودنی غذایی است که از طریق تبدیل اسید-آنزیمی نشاسته تهیه می‌شود که به عنوان شیرین کننده و نگهدارنده در صنایع غذایی و نوشیدنی استفاده می‌شود. حاوی مالتوز، مالتوتریوز و دکسترین و با مقدار بسیار کم دکستروز است ولی بخش غالب آن، مالتوز است. شیرینی مالتوز کمتر از شربت ذرت با فروکتوز بالا است و حاوی فروکتوز کم یا بدون فروکتوز است. با این حال، به اندازه کافی شیرین هست که به عنوان یک شیرین کننده در تولید مواد غذایی تجاری مفید باشد. اگرچه برای اینکه برچسب “بالا” به آن داده شود، شربت باید حداقل 50٪ مالتوز داشته باشد. به طور معمول، حاوی 40-50٪ مالتوز است، اگرچه در برخی از آنها به 70٪ می رسد. با استفاده از β-آمیلاز یا آلفا آمیلاز قارچی، می‌توان شربت‌های گلوکز حاوی بیش از 50 درصد مالتوز یا حتی بیش از 70 درصد مالتوز (شربت با مالتوز فوق العاده بالا) تولید کرد. این آنزیم‌ها، دو واحد گلوکز، یعنی هر بار یک مولکول مالتوز را از انتهای مولکول نشاسته حذف می‌کنند. این محصول ماندگاری طولانی دارد و طعم و بافت محصول را به دلیل خواصی که دارد از جمله طعم شیرین، لطیف و طبیعت پایدار در دمای بالا و شرایط اسیدی بهبود می‌بخشد.
مالتوز را می‌توان به‌ عنوان جامد کریستالی یا شربت یافت. شربت مالت به‌ صورت تجاری در 3 مدل بر اساس معادل دکستروز (DE) موجود است:
• شربت مالتوز بالا (DE 35–50, 45–60% maltose)
• شربت با مالتوز بسیار بالا (DE 45–60, 70–85% maltose)
• شربت با تبدیل بالا (DE 60–70, 30–47% maltose)

تولید تجاری:

شربت مالتوز به صورت تجاری با فرآیند زیر تولید می‌شود.
• تولید شیر نشاسته: مواد نشاسته‌ای مانند پودر برنج یا ذرت با آب در یک مخزن مخلوط می‌شوند و سپس آنزیم به آن‌ها اضافه می‌شود.
• مایع سازی: مخلوط در دماهای بالا مایع می‌شود.
• پروتئین‌زدایی: شیرنشاسته برای حذف پروتئین باقیمانده فیلتر می‌شود.
• ساکارافیکاسیون: مواد مایع شده برای واکنش با آنزیم- βآمیلاز به مخزن ساکارافیکاسیون اضافه می‌شود.
• رنگ زدایی: شربت مالتوز با کربن فعال رنگ‌زدایی می‌شود.
• فیلتراسیون: کربن فعال از طریق فیلتر پرس حذف می‌شود.
• تبادل یونی: حذف کاتیون‌ها و آنیون‌ها.
• تغلیظ و تبخیر: شربت در خلاء تبخیر شده، سرد شده و نگهداری می‌شود.

تولیدکنندگان اصلی مالتوز در بازارجهانی عبارتند ازCargill، Incorporated، Meelunie B.V.، Nectafresh Agro Foods، و Austrade Inc.

کاربردها: خواص چند منظوره شربت‌های مالتوز و مالتوز بالا :

به دلیل بهبود طعم، ساختار و بافت، شربت مالتوز به چندین محصول غذایی اضافه می‌شود. در عین حال مقاومت در برابر تشکیل رنگ، جذب رطوبت و تبلور در محصولات نهایی مانند آب نبات‌های سخت ایجاد می‌کند. شربت ذرت با مالتوز بالا به عنوان جایگزینی برای شربت گلوکز معمولی در تولید آب نبات سخت استفاده می‌شود؛ در یک سطح رطوبت و دمای معین، محلول مالتوز، ویسکوزیته کمتری نسبت به محلول گلوکز دارد، اما همچنان به محصولی سخت تبدیل می‌شود. مالتوز همچنین رطوبت کمتری نسبت به گلوکز دارد، به طوری که آب نبات تولید شده با شربت با مالتوز بالا به راحتی آب نبات تولید شده با یک شربت گلوکز استاندارد، چسبناک نمی‌شود. مالتوز می‌تواند به عنوان جایگزینی برای ساکارز در فرمولاسیون محصولات پخته شده استفاده شود.

از مزایای سلامتی بخش مالتوز این است که افزودن آن به غذاهای مختلف باعث افزایش ماندگاری آنها می‌شود. با مهار تخمیر و رشد باکتری‌ها، باعث حفظ و نگهداری غذاها می‌گردد. و بنابراین، به طور گسترده‌ای به عنوان نگهدارنده مواد غذایی برای حفظ کیفیت غذا و افزایش عمر مفید محصولات استفاده می‌شود. ثبات و شفافیت استثنایی را برای محصولات نهایی فراهم می‌کند. مالتوز معمولاً به غذاهایی مانند آب نبات، شیرینی‌ها، مرباها و ژله ها اضافه می‌شود. ژله ها، مرباها و شربت‌ها اغلب دچار آلودگی و رشد میکروبی هستند. با این حال، افزودن مالتوز به این محصولات می‌تواند به کنترل رشد میکروبی کمک کند. افزودن مالتوز به این گونه محصولات می‌تواند حجم آنها را افزایش ‌دهد، اما در عین حال شیرینی آنها را کاهش می‌دهد. مالتوز نه تنها طعم غذاها را ثابت نگه می‌دارد، بلکه از، از دست دادن رنگ اصلی آنها نیز جلوگیری می‌کند. یافته‌های مطالعات در سال 2002 ثابت کرده که استفاده از مالتوز، قادر به افزایش تولید بزاق است. به این ترتیب، مالتوز یک درمان عالی برای خشکی دهان است. در این فرآیند از پاستیل مالتوز به شکل کریستالی بی آب استفاده می‌شود. مالتوز به شکل یک افزودنی به مخلوط ادویه ها اضافه می‌شود که عمدتاً به دلیل خاصیت ضد میکروبی این قند است. از آنجایی که مالتوز نقطه انجماد پایینی دارد، شربت ذرت با مالتوز بالا در دسرهای منجمد مفید است. همچنین در آبجوسازی‌ها به دلیل تخمیر متعادل آن، برای جایگزینی مالت استفاده می‌شود. می‌توان آن را در غلظت‌های بالا به ظرف حاوی مخمر(ورت) اضافه کرد و باعث افزایش توان عملیاتی شد. و ابری بودن ناشی از کیفیت متغیر مالت را کاهش داد. شرکتCargill ، شربت‌های مالتوز بالا را با کاربرد اصلی جایگزینی مالت در تولید آبجو می‌فروشد. علاوه بر استفاده در آبجوسازی‌ها، شربت مالتوز را می‌توان در شیرینی پزی، غذاهای مایع، شکلات‌ها، شیرینی‌ها، سس‌ها، بستنی‌ها و … استفاده کرد. صنعت پر رونق غذا و نوشیدنی به دلیل تقاضای رو به رشد مصرف‌کنندگان به طور قابل توجهی به رشد صنعت مالتوز کمک می‌کند. افزایش مصرف محصولات پخته شده و شیرینی در مناطق توسعه یافته مانند آمریکای شمالی و اروپا از رشد این صنعت حمایت می‌کند.

عملکرد مالتوز در محصولات آردی (نانوایی)پخته شده :

مالتوز در فرایند پخت چندین عملکرد دارد:
⦁ شیرینی: طعم شیرینی را به ارمغان می‌آورد (هرچند به میزان کمتری از فروکتوز، ساکارز و گلوکز).
⦁ نرم کننده: مالتوز با تشکیل شبکه گلوتنی، انعقاد پروتئین و ژلاتینه شدن نشاسته تداخل ایجاد می‌کند و در نتیجه تشکیل ساختار را به تاخیر می‌اندازد.
⦁ رطوبت: نتیجه ماهیت جاذب الرطوبه بودن ساختار آن است.
⦁ بهبود ماندگاری: می‌تواند با ممانعت از، از دست دادن رطوبت و بیات شدن، عمر مفید محصولات آردی پخته شده را افزایش دهد.
⦁ قهوه‌ای شدن: به قهوه‌ای شدن محصولات پخته شده از طریق واکنش Maillard و همچنین واکنش‌های کاراملی شدن کمک می‌کند. مالتوز کمترین سرعت قهوه‌ای شدن را در بین تمام قندهای رایج دارد.
⦁ ورآمدن خمیر: فقط شکل کریستالی آن به ور آمدن خمیر کمک می‌کند.
⦁ ماده مغذی برای مخمر تخمیر: به تخمیر آهسته کمک می‌کند و به ایجاد گاز کافی در مراحل نهایی پروف خمیر کمک می‌کند.
⦁ طعم دهنده: طعم متمایزی را (به خصوص شکل شربتی مالتوز) ارائه می‌دهد

مزایای استفاده از مالتوز در محصولات پخته شده:

⦁ تخمیر مخمر را بهبود می‌بخشد، به ویژه در مراحل پروف
⦁ وقتی با آب جوش مخلوط می‌شوند به براقیت شیرینی‌ها می‌افزاید.
⦁ طعم مشخصی را به محصولات نانوایی پخته شده می‌دهد.
⦁ درجه قهوه‌ای شدن کمتری نسبت به سایر قندهای احیاء کننده معمول، ایجاد می‌کند.
⦁ استفاده از مالتوز در نوقا باعث ایجاد بافت مناسب و بهبودخاصیت جوندگی می‌گردد.
⦁ مالتوز در بیسکوئیت و کلوچه، ویسکوزیته و بافتی مناسب ایجاد می‌کند.
⦁ مخمر را تغذیه می‌کند و به پخت و بالا آمدن نان کمک می‌کند.

ملاحظات در هنگام استفاده از مالتوز:

• در مقایسه با ساکارزر، اثر شیرین‌کنندگی ملایم‌تری دارد و بنابراین باید دوز مصرف مالتوز را نسبت به ساکارز افزایش داد.
• برای جایگزینی شکر گرانول با شربت مالتوز، جرم ساکارز را بر 0.80 تقسیم کرده و مقدار مایع را به اختلاف این دو کاهش دهید.

تفاوت بین شربت مالتوز و شربت گلوکز:

اجزاء قندی شربت مالتوز در مقایسه با شربت گلوکز به درصد قندی مانند گلوکز، مالتوز، مالتوتریوز، مالتوتتراوز و غیره اشاره دارد که به آن “ساختار تشکیل دهنده” نیز می‌گویند. انواع مختلف غذاها با مشخصات متفاوت، نیاز به شربت با کیفیت متفاوتی دارند. آگاهی بر اثرات عملکردی اجزای قند شربت بر روی غذاها و تامین نیازهای تکنولوژیکی در تولید مواد غذایی عمدتاً به دلیل ویژگی‌های آنها است.
اجزا تشکیل دهنده شربت قند، محصول هیدرولیز نشاسته هستند و بستگی به پیشرفت هیدرولیز دارد. نشاسته در طول مایع سازی به دکسترین هیدرولیز می‌شود و در طول ساکاریفیکیشن، الیگوساکاریدها(G7, G6, G5, G4, G3)، مالتوز(G2) حاصل از دکسترین (G8 و بالاتر) به گلوکز (G1) هیدرولیز می‌شوند. وزن مولکولی کوچکتر و کوچکتر می‌شود، ساختار مولکولی پیچیده به ساختار ساده‌تر تبدیل می‌شود و ویژگی‌های اجزاء قند به طور منظم تغییر می‌کند.

خصوصیات شربت تحت تأثیر هیدرولیز:

شیرینی: با درجه هیدرولیز افزایش می‌یابد.
ویسکوزیته: با درجه هیدرولیز کاهش می‌یابد.
پایداری حرارتی: با درجه هیدرولیز افزایش می‌یابد.
مقاومت در برابر بلورینگی: با درجه هیدرولیز کاهش می‌یابد.
حلالیت: با درجه هیدرولیز افزایش می‌یابد.
فشار اسمزی: با درجه هیدرولیز افزایش می‌یابد.
فعالیت رطوبتی: با درجه هیدرولیز کاهش می‌یابد.
واکنش قهوه‌ای شدن: با درجه هیدرولیز افزایش می‌یابد.
قابلیت ایجاد عطر و طعم: با درجه هیدرولیز کاهش می‌یابد.
ظرفیت تخمیر: با درجه هیدرولیز افزایش می‌یابد.

1- فرآیند تولید مختلف: شربت گلوکز با استفاده از روش اسیدی یا اسیدی/آنزیمی تولید می‌شود. شربت مالتوز و شربت اولیگوساکارید با استفاده از یک فرایند آنزیمی به عنوان بیوکاتالیست تولید می‌شوند. چه شربت با استفاده از فرآیند اسیدی باشد و چه آنزیمی، در فرآیند تولید از اسید یا آنزیم در انواع مختلف، دوزها، شرایط تولید و زمان واکنش متفاوت استفاده می‌شود و محصولات تولید شده نیز متفاوت است. به عبارت دیگر فرآیند تولید انواع شربت‌ها متفاوت است.
2. شربت مالتوز در مقابل شربت گلوکز دارای ترکیبات قندی متفاوتی است و شربت حاصل دارای خواص فیزیکی و شیمیایی متفاوتی است. جزء قندی شربت نه تنها مستقیماً مقدار DE (یعنی مقدار قند احیا کننده) را تعیین می‌کند، بلکه مهمتر از آن شیرینی، ویسکوزیته، حلالیت، دمای قند، واکنش قهوه‌ای شدن، حفظ عطر، ضد تبلور و جذب دمای شربت را تعیین می‌کند.( طیف وسیعی از خواص فیزیکوشیمیایی مانند حفظ حرارت و تخمیر پذیری).
بزرگترین تفاوت بین شربت گلوکز، شربت مالتوز و الیگوساکارید در فرآیندهای تولید مربوطه آنها نیست. در واقع، با توسعه انواع جدید روش‌های تولید آنزیمی و بهبود فناوری کاربردی، در حال حاضر می‌توان شربت‌های زیادی را با فرآیند آنزیمی تولید کرد و به شاخص‌های کیفی مختلفی رسید. بزرگترین و اساسی‌ترین تفاوت بین شربت مالتوز و شربت گلوکز این است که آنها دارای ترکیبات قندی شربتی متفاوتی هستند. جزء قندی شربت گلوکز به طور کلی غنی از گلوکز است و اجزایی مانند گلوکز (G1)، مالتوز (G2)، مالتوتریوز (G3) و مالتوتتراوز (G4) به نسبت خاصی کاهش می‌یابند. جزء قندی شربت مالتوز عمدتاً مالتوز و با کمترین میزان گلوکز است و محتوای کل G3+G4+G5 بیشتر است. اجزای قندی این شربت‌ها، خواص فیزیکوشیمیایی شربت‌ها را تشکیل می‌دهند و آن‌ها را به‌طور گسترده در تولید مواد غذایی مانند شیرینی‌سازی، بیسکویت و شیرینی در دسترس قرار می‌دهند.
مثال دیگر، مقدار DE شربت 42 است، ترکیب شربت اسیدی: G1: 19.3٪، G2: 14.3٪، G3: 11.8٪ G4 و بالاتر در مجموع 54.6٪. ترکیبات شربت آنزیمی: G1: 0.8٪، G2: 48.2٪، G3: 17.6٪، و G4 به بالا در مجموع 33.4٪ است. استفاده از این دو شربت متفاوت است. اولی فقط می تواند آب نبات سخت معمولی تولید کند ولی ماندگاری آن طولانی نیست. از دومی می توان برای تولید شیرینی‌های باکیفیت استفاده کرد که می توان از آن برای تولید بیسکویت‌های ترد با درجه بالا نیز استفاده کرد. ساختار اجزاء تشکیل دهنده شربت، تعیین کننده خصوصیات و ارزش مصرف شربت است و استفاده همه جانبه از ویژگی‌های شربت باعث ایجاد کیفیت عالی و ویژگی‌های برند غذاهای مختلف می‌شود.
در خاصیت هیگروسکوپیک (جذب بخار آب) قند، معمولاً G3>G4>G5=G7>G1>G2، مالتوتریوز بیشترین جذب رطوبت و مالتوز کمترین را دارد. در الیگوساکاریدهای مرطوب کننده (نگهدارنده آب) (G3-G7)حفظ رطوبت نسبتاً زیاد است وG2>G1 . گلوکز بسیار جاذب بخار و رطوبت است و ظرفیت نگهداری آب ضعیفی دارد. در صنعت تولید شیرینی، اغلب متوجه می‌شویم که آب نبات با محتوای گلوکز بالا، چسبناک خواهد بود که به اصطلاح “گیره موی قنادی” نامیده می شود.

افزایش آگاهی سلامت مصرف کنندگان و تقاضای بیشتر برای شربت های مالتوز بالا:

در سال‌های اخیر، شربت ذرت با مالتوز بالا به دلیل اثرات منفی شربت با فروکتوز بالاHFCS) ( و همچنین عدم وجود فروکتوز، که منشأ نگرانی در مورد اثرات سلامتی شربت ذرت با فروکتوز بالا است، افزایش یافته است. علاوه بر این، شربت‌های با مالتوز بالا تولید شده از ذرت، بدون گلوتن هستند، بنابراین، تقاضا برای محصولات بدون گلوتن را برآورده می‌کنند. اما برخی از شربت‌های تولید شده از گندم یا جو ممکن است حاوی مقادیر کمی گلوتن باشند و مشخص نیست که آیا این می‌تواند اثرات قابل توجهی در بیماری سلیاک داشته باشد. بنابراین در مواردی که حساسیت عدم وجود گلوتن وجود دارد، مخصوصا در مورد محصولات غذایی خاص بیماران سلیاکی، استفاده از شربت مالتوز ذرت ارجحیت دارد. توصیه می‌شود افرادی که مراقب سلامتی خود هستند، قندها را در حد اعتدال مصرف کنند. آنچه در مورد مالتوز قابل توجه است این است که حاوی گلوکز است که به این قند شاخص گلیسمی (GI) بالا می دهد.

اهمیت شیرین کننده‌ها در زندگی:

غذاهایی بر پایه کربوهیدرات، در بدن انسان تبدیل به مولکول‌های قند می‌شوند. بنابراین مصرف بی‌رویه این محصولات، انسان را در معرض خطر بیماری‌هایی مانند بیماری‌های قلبی، دیابت و … قرار می‌دهد. قندهای افزوده شده در محصولات فرآوری شده مانند نوشابه، آب میوه بسته‌بندی شده، غلات، بیسکوئیت،کلوچه، کیک، آب نبات، نان، گوشت‌های فراوری شده و … منجر به پیامدهای نامطلوب سلامتی از جمله چاقی و دیابت می‌شود. مصرف بالای کالری ناشی از قند افزوده شده با افزایش قابل توجهی در خطر مرگ و میر ناشی از بیماری‌های قلبی عروقی (CVD) همراه است. تمام این پیامدهای بهداشتی و افزایش آگاهی مصرف‌کنندگان، علاقه‌مندی مصرف کنندگان را به سمت انتخاب سبک زندگی سالم با مصرف قند پایین‌تر و کم کالری و توجه بیشتر برای گزینه‌های مغذی و طبیعی محصول معطوف می‌دارد. این تقاضای فزاینده برای مواد طبیعی و سالم‌تر در صنایع غذایی منجر به افزایش تقاضا برای شربت‌های با مالتوز بالا، به ویژه تولید شده از ذرت یا سایر منابع طبیعی شده است. همچنین افزایش تمایل و تقاضا برای محصولات غذایی طبیعی و بدون گلوتن در میان مصرف‌کنندگان با افزایش آگاهی سلامت، به رشد این بخش کمک می‌کند. در سال‌های اخیر، شربت‌های ذرت با مالتوز بالا به دلیل شهرت منفی شربت‌های ذرت با فروکتوز بالا که اثرات نامطلوبی بر سلامتی دارند، شاهد افزایش تقاضا به عنوان یک افزودنی غذایی بوده‌اند. مالتوز بی‌خطرتر از فروکتوز و گالاکتوز است. علاوه بر این، خواص منسجم مالتوز ممکن است تقاضای محصول در صنعت داروسازی را به عنوان جایگزینی برای شکر تولید شده شیمیایی افزایش دهد. عوامل دیگری مانند تقاضای رو به رشد برای نوشیدنی‌های آماده، شیرینی‌پزی و محصولات پخته، افزایش درآمد قابل توجه و افزایش استانداردهای زندگی، افزایش فعالیت‌های تحقیق و توسعه و عرضه محصولات جدید انتظار می‌رود که رشد صنعت را در دوره پیش‌بینی افزایش دهد. این‌ها بخش‌های نوظهور جدیدی هستند که تولیدکنندگان و تامین‌کنندگان شربت مالتوز بالا رشد مورد انتظار را خواهند داشت.

ماندانا علی‌پور
مدیر تحقیق و توسعه پالایشگاه غلات گلشهد
زمستان 1400

انواع طبقه بندی مالتوز

بر اساس منبع نشاسته

⦁ منابع طبیعی
⦁ ذرت
⦁ سیب زمینی شیرین
⦁ جو مومی
⦁ نشاسته برنج
⦁ منابع شیمیایی و آنزیمی
⦁ β-amylase
⦁ fungal α-amylase
بر اساس استفاده نهایی ⦁ محصولات آردی و نانوایی
⦁ صنعت تخیمر و آبجو سازی
⦁ صنعت نوشیدنی‌های بدون الکل و نوشابه
⦁ دسرهای منجمد
بر اساس غلظت ⦁ شربت با غلظت بالای مالتوز
⦁ شربت با غلظت بسیار بالای مالتوز

:References

⦁ Belitz, H.-D .; Grosch, Werner; Schieberle, Peter (2009-01-15). ⦁ Food Chemistry (in English). Springer Science & Business Media. p. 863. ⦁ ISBN ⦁ 9783540699330.
⦁ Spillane, WJ (2006-07-17). ⦁ Optimizing Sweet Taste in Foods (in English). Woodhead Publishing. p. 271. ⦁ ISBN ⦁ 9781845691646.
⦁ “Substances Added To Food (Formerly EAFUS)”. Cfsanappsexternal.Fda.Gov, 2020, ⦁ https://www.cfsanappsexternal.fda.gov/scripts/fdcc/index.cfm?set=FoodSubstances⦁ &⦁ id=MALTOSE. Accessed 9 Oct 2020.
⦁ Figoni, P. How Baking Works: Exploring The Fundamentals Of Baking Science. 2nd ed., John Wiley & Sons, Inc., 2008.
⦁ Qi, Xin, and Richard F. Tester. “Lactose, Maltose, and Sucrose in Health and Disease.” Molecular Nutrition & Food Research 64.8 (2020): 1901082.
⦁ “Maltose Syrup Manufacturing Process Solution-Maltose Syrup Processing Technology Business Plan”. Syrupmachinery.Com, 2020, https://www.syrupmachinery.com/solutions/#:~:text=Maltose%20syrup%20process%20machine%20technololurry%20unit%20during%20the,transported%20to%20next%20work%20section. Accessed 9 Oct 2020.
⦁ “Substances Added To Food (Formerly EAFUS)”. Cfsanappsexternal.Fda.Gov, 2020, https://www.cfsanappsexternal.fda.gov/scripts/fdcc/index.cfm?set=FoodSubstances&id=MALTOSE. Accessed 9 Oct 2020.
⦁ “Maltose – Substance Information – ECHA”. Echa.Europa.Eu, 2020, ⦁ https://echa.europa.eu/nl/substance-information/-/substanceinfo/100.000.651. Accessed 9 Oct 2020.
⦁ Hull, P. (2010). Glucose syrups: Technology and Application. Wiley Blackwell Publication.
⦁ Tomasik, P., Horton D.(2012).Enzymatic Conversions of starch. Adv. Carbohydrte. Chem. Biochem., 68,59-436.

آخرین مقالات

مالتودکسترین و کاربردهای آن در صنایع

زمان مطالعه: ۷ دقیقه | تاریخ انتشار: ۱۴۰۱/۰۶/۰۷

ویژگی های مالتودکسترین:

نشاسته طبیعی به دلیل خاصیت عملکردی کم، کاربرد محدود صنعتی دارد و برای افزایش کاربرد آنها باید تغییرات فیزیکی، شیمیایی یا آنزیمی در مولکول نشاسته ایجاد کرد و دامنه محصولات با ویژگی‌های خاص را افزایش داد که می‌تواند طیف وسیعی از کاربردها در زمینه‌های مختلف صنایع غذایی و دارویی را پوشش دهد. (Rocha et al., 2005). یک راه آسان و سریع برای به دست آوردن کربوهیدرات با خواص عملکردی خاص از طریق هیدرولیز نشاسته است.

معادل دکستروز (DE) معیاری از درجه هیدرولیز مولکول نشاسته است که به عنوان محتوای قند احیا کننده مستقیم (ARD) تعریف می‌شود که بر حسب درصد گلوکز بر اساس ماده خشک بیان می‌شود. بسته به درجه هیدرولیز مولکول نشاسته، طیف وسیعی از محصولات به دست می‌آید که با توجه به محتوای (DE)، آنها به مالتودکسترین‌ها و شربت‌ها طبقه بندی می‌شوند؛ مالتودکسترین‌ها دارای (DE) <20 هستند، در حالی که شربت‌ها دارای DE ≥ 20 هستند (McPherson and Seib, 1997).

مالتودکسترین [(C₆ H₁₀O₅) nH₂O] توسط سازمان غذا و دارو (FDA) به عنوان مخلوطی از کربوهیدرات مغذی، غیرشیرین، با درجات مختلف پلیمریزاسیون، متشکل از واحدهای D-گلوکز که با پیوندهای گلوکزیدیک α(1,4) و α(1,6)به هم متصل شده‌اند، تعریف می‌شوند و دارای DE <20 هستند. مالتودکسترین‌ها به صورت پودر سفید یا محلول‎های غلیظ ارائه می‌شوند و عموماً به عنوان مواد افزودنی ایمن (GRAS) طبقه بندی می‌شوند (Marchal et al., 1999; Storz and Steffens, 2004, Storz and Steffens2004; Dokic-Baucal et al. 2004; Gibiński 2008; Muntean et al. 2010).

میانگین وزن مولکولی و درجه هیدرولیز مالتودکسترین‌ها با معادل دکستروز(DE) تغییر می‌کند به عبارت دیگر، مقدار DE مالتودکسترین به طور کلی بین 0 و 20 متغیر است.(Archilla, 1999) در نتیجه، هنگامی که مقدار DE مالتودکسترین افزایش می‌یابد، وزن مولکولی آن کاهش می‌یابد. مالتودکسترین‌هایی که مقادیر DEمتفاوتی دارند، خواص فیزیکوشیمیایی متفاوتی را نشان می‌‌دهند. جذب رطوبت بیشتر در مالتودکسترین با DE بالاتر و وزن مولکولی کمتر، دیده می‌شود(Archilla, 1999). علاوه بر این، نتایج دیگر مطالعات نشان می‌دهد که مالتودکسترین‌های با مقدار DE بالاتر، حلالیت و شیرینی بالاتری دارند (Chugh et al., 2013). همچنین با افزایش مقدارDE، جذب رطوبت، حلالیت، اسمولالیته(غلظت مواد جامد محلول در یک محلول) و اثربخشی آنها در کاهش انجماد نقطه افزایش می‌یابد در حالی که ویسکوزیته، چسبندگی و جلوگیری از تشکیل کریستال درشت با کاهش مقدارDE ، افزایش می‌یابد (Dokic-Baucal et al., 2004; Y.-J. Wang & Wang, 2000) حتی مالتودکسترین‌هایی که مقدار DE یکسانی دارند، ممکن است به دلیل تفاوت در نحوه تولید مالتودکسترین (هیدرولیز)، منبع نشاسته و نسبت آمیلوز / آمیلوپکتین خصوصیات فیزیکوشیمیایی بسیار متفاوتی نشان دهند al., 2004) (Dokic-Baucal et.

شکل 1- هیدرولیز نشاسته و تبدیل به قندها

فرض بر این است که ویژگی‌های عملکردی مالتودکسترین‌ها و درجه DE با هم مرتبط هستند و به طور عملی به عنوان راهنمای تعیین کاربردهای آنها استفاده می‌شود. مثلا، مالتودکسترین ها با DE10 معمولاً برای حامل طعم دهنده، انکپسوله کردن مواد معطر، سس‌های فوری و محصولات رژیمی و سبک استفاده می‌شوند. مالتودکسترین‌های با DE 15 برای نوشیدنی‌های ایزوتونیک، سوپ‌های کم آب استفاده می‌شوند و مالتودکسترین‌های با DE 20 برای پودر شکلات، دسرهای لبنی، پودر نوشیدنی، و مواد پیش مخلوط‌ها نانوایی صنعتی استفاده می‌شود.

منابع اصلی تجاری نشاسته برای تولید صنعتی مالتودکسترین عبارتند از: ذرت، سیب زمینی و برنج، اما می‌توان آنها را از انواع مواد نشاسته‌ای مانند تاپیوکا، گندم، سورگوم و غیره نیز تهیه کرد که بستگی به در دسترس بودن و قیمت مواد خام تولید شده در هر کشور دارد. (Jimenez et al., 2007; Antonio et al., 2009; Jing et al., 2011)

مالتودکسترین نسبت به نشاسته خام، در آب محلول‌تر است و از سایر هیدروکلوئیدهای اصلی خوراکی نیز ارزان‌تر می‌باشد و محلول‌های آن بدون رنگ، دارای طعم ملایم و بافت لطیفی در دهان دارند(Dokic-Baucal et al. 2004).

تولید مالتودکسترین:

مالتودکسترین‌ها به صورت صنعتی با هیدرولیز کنترل شده نشاسته، با استفاده از اسیدها، آنزیم‌ها یا با ترکیب هر دو به دست می‌آیند (Lumdub wong and Seib, 2001). امروزه روش هیدرولیز اسیدی در صنعت کمتر مورد استفاده قرار می‌گیرد. روش‌های اسیدی بیشتر برای تهیه شربت گلوکز استفاده می‌شود. تولید شربت یا پودر کمتر از 30 درصد DE از طریق فرآیند هیدرولیز اسیدی به دلیل تشکیل نشاسته غیرقابل تجزیه و پایدار در حالت کریستالی دشوار است. در فرایندهای پیوسته تولید فرآورده‌های هیدرولیز شده نشاسته، روش‌های هیدرولیز آنزیمی یا مخلوطی از اسید و آنزیم جایگزین هیدرولیز اسیدی شده‌اند. استفاده از آنزیم در فرآیند هیدرولیز به دلیل چندین مزیت در مقایسه با استفاده از محلول اسید گسترده‌تر است. روش آنزیمی در مقایسه با فرایند اسیدی، دارای مزایای برجسته‌ای است. تجهیزات هیدرولیز آنزیمی آسان‌تر از تولید با استفاده از اسید است که به تجهیزات مقاوم در برابر اسید نیاز دارد. عدم نیاز به حذف نمک‌های تشکیل شده در حین خنثی سازی اسید، عملکرد آنزیم در محدوده pH وسیع‌تر و در دماهای پایین‌تر نسبت به هیدرولیز اسیدی(با صرفه جویی آشکار در انرژی)، راندمان بالاتر، کنترل آسان‌تر فرآیند و همچنین در حین فرایند هیدرولیز مواد نامرغوب کمتری تولید می‌شود (Haki and Rakshit 2003 ).

مشخصات کربوهیدراتی مالتودکسترین‌های به دست آمده از هیدرولیز، یعنی میانگین درجه پلیمریزاسیون آن (GPP)، خطی بودن و درجه انشعاب کربوهیدرات‌های تشکیل دهنده آنها، تحت تأثیر منبع و غلظت نشاسته آغاز کننده، شرایط (دما و زمان) و همچنین نوع و غلظت آنزیم مورد استفاده در این فرآیند، روش و هیدرولیز است. به این معنی که ممکن است مالتودکسترین‌هایی با DE یکسان وجود داشته باشد، اما ترکیب مولکولی متفاوت، خطی بودن و انشعاب ادغام کربوهیدرات‌ها، خواص فیزیکوشیمیایی و عملکردی متفاوت برای هر یک از آنها ارائه دهد. (Chronakis, 1998; Marchal et al., 1999). بر اساس تفاوت در ترکیب شیمیایی و ساختار نشاسته آغاز کننده، زمان هیدرولیز آنزیمی مورد نیاز برای به دست آوردن مالتودکسترین مورد نظر با DE برای هر نوع نشاسته اولیه متفاوت خواهد بود. معادل دکستروز (معادل گلوکز) مالتودکسترین با نسبت آمیلوز و محتوای آمیلوپکتین در نشاسته مورد استفاده برای تولید آن ارتباط دارد. محتوای آمیلوپکتین بالاتر با معادل دکستروز بالاتر مالتودکسترین مرتبط است. نسبت بین مولکول های زنجیره آمیلوز خطی و زنجیره شاخه دار آمیلوپکتین با توجه به ماهیت نشاسته متفاوت است. بیشتر نشاسته ها بین 15 تا 35 درصد آمیلوز دارند.

فرآیند هیدرولیز نشاسته آنزیمی در شکل 1 نشان داده شده است.

شکل 2 - هیدرولیز آنزیمی نشاسته و محصولات حاصل از آن

کاربردهای مالتودکسترین:

مالتودکسترین برای اهداف چندگانه‌ای در محصولات غذایی استفاده می‌شود: تامین ارزش غذایی، بهبود بافت، اتصال به اجزای ایجاد کننده طعم و چربی، محافظت در برابر اکسیژن، ایجاد درخشندگی سطحی، کمک به پراکندگی و حلالیت، افزایش مواد جامد محلول، مهار کریستالیزاسیون، کنترل نقطه انجماد، پرکنندگی، حجم‌دهی، ایجاد قوام و بافت، کنترل شیرینی و رطوبت، جلوگیری از تبلور و قهوه‌ای شدن غیر آنزیمی، تنظیم اسمولالیته، جایگزین‌های عالی چربی، تشکیل‌دهنده فیلم بدون اثر پوششی روی طعم‌ها (Chronakis, 1998; Herrera et al., 2000; Wang and Wang, 2000) همچنین مالتودکسترین می‌تواند به عنوان یک عامل ضدانعقاد و فیلر (پرکننده) مناسب در تولید غذاهای خشک شده با روش اسپری استفاده شود (Chronakis 1998; Setser and Racette 1992; Alexander 1992).

از آنجایی که مالتودکسترین‌ها بسیار آبدوست هستند، می‌توانند ژل تشکیل دهند. بنابراین، برای استفاده در صنایع غذایی به عنوان اصلاح کننده بافت، غلیظ کننده و جایگزین چربی ارجحیت بیشتری دارند.

زمانی که آب کافی در سطح ماده موجود باشد، مالتودکسترین ویژگی‌هایی مشابه چربی نشان می‌دهد و تشکیل ماتریس ژل مانندی می‌دهد که منجر به خواص روان کنندگی و جریانی محصول می‌شود. این ماتریس ژل مانند از فعل و انفعالات بین بخش‌های آمیلوز که به صورت مناطق مارپیچ مشخص می‌شوند با زنجیره خطی و منشعب از مولکول‌های آمیلوپکتین، حاصل می‌شود (Chronakis, 1998). از آنجایی که مالتودکسترین‌ها قطر بسیار کمی دارند (3-5 میکرومتر)، شبیه کریستال‌های چربی هستند که منجر به رفتار چربی مانند مالتودکسترین می‌شود، و احساس دهانی مطلوب را در مواد غذایی ایجاد می‌کنند. این احساس احتمالا” از شبکه‌ی سه بعدی ساب میکرون‌ها که در ساختمان لایه‌های آب وجود دارند سرچشمه می‌گیرد. بنابراین می‌توان از مالتودکسترین در امولسیون‌ها به عنوان اصلاح کننده بافت، حجم دهنده و به ویژه در امولسیون‌های غذایی تا حدی به عنوان جایگزین چربی استفاده کرد و به همین دلیل بیشتر در سیستم‌های غذایی کم چرب ترجیح داده می‌شود. به ویژه برای تهیه اسپرد، مارگارین، سس سالاد، غداهای خمیری پخته شده، پرکننده‌ها، سس‌ها و گوشت فرآوری شده. (Chronakis, 1998)

مالتودکسترین به طور خاص، فعال سطحی نیست و بنابراین اعتقاد بر این است که عمل اصلی تثبیت کنندگی آنها در امولسیون‌های روغن در آب از طریق اصلاح ویسکوزیته یا ژل شدن فاز پیوسته آبی اطراف قطرات روغن باشد (Dickinson, 2003). بنابراین امولسیون‌های حاوی مالتودکسترین به عنوان تثبیت کننده به یک عامل امولسیون‌کننده اضافی برای تولید یک امولسیون پایدار نیاز دارند (Hogan, S.A., et al.,2001). علاوه بر این، ویژگی‌های مولکولی مالتودکسترین، مانند غلظت و طول زنجیره، بر رئولوژی کلی و پایداری امولسیون های روغن در آب تأثیر می‌گذارد.

مالتودکسترین گاهی اوقات به عنوان مکمل توسط بدنسازان و سایر ورزشکاران به صورت پودر یا بسته های ژل مصرف می‌شود.

مالتودکسترین‌ها منبع خوب انرژی برای نوزادان و ورزشکاران محسوب می‌شوند زیرا بدن مالتودکسترین را به عنوان یک کربوهیدرات ساده هضم می‌کند و بنابراین به راحتی در روده کوچک جذب می‌شوند و به سرعت برای استفاده در بدن، در دسترس هستند. با توجه به این خصوصیت مالتودکسترین، در نوشیدنی‌های ورزشی و ساشه‌های مخصوص برای دریافت انرژی سریع برای ورزشکاران استقامتی و برای افزایش محتوای کالری غذای نوزاد استفاده می‌شود.

همچنین می‌توانند به تعادل اسمولالیته روده در کودکان که ممکن است در اثر اختلالات روه‌ای ایجاد ‌شود،کمک کنند (Gregorio et al., 2010) EFSA, 2014., از آنجایی که اسمولالیته با هیدراتاسیون مرتبط است، مالتودکسترین‌ها با به حداکثر رساندن هیدراتاسیون در نوزادان و ورزشکاران به لطف انواع مالتودکسترین‌ها با انواع مختلف سطوح دکستروز کمک می‌کنند. علاوه براین، مالتودکسترین‌ها به دلیل استفاده آسان، حلالیت بدون ایجاد توده برای تغذیه نوزادان با شیشه بسیار مناسب هستند و همچنین به شیر قوام کامل می‌دهد.

محصولات بر پایه مالتودکسترین، به ویژه محصولات سویا، شیرخشک سویا برای نوزادان، معمولا برای کودکانی که آلرژی یا عدم تحمل لاکتوز دارند استفاده می‌شود (Consenso Brasileiro ,2007; Raju AS,et al.,2012). این فرمول‌ها به عنوان جایگزین شیر گاو استفاده می‌شوند.

مقررات موجود در خصوص مواد غذایی و تغذیه نوزادان، مالتودکسترین‌ها را در لیست کربوهیدرات‌های مجاز برای استفاده در مواد غذایی در نظر گرفته شده برای نوزادان قرار داده استRegulation (EU) No. 2016/127) (EU Regulation No. 609/2013 and Delegated.

همچنین با توجه به قوانین بنیاد بیماری سلیاک، مالتودکسترین بدون گلوتن در نظر گرفته می‌شود گرچه مالتودکسترین مشتق شده از گندم می‌تواند حاوی مقادیر جزئی گلوتن باشد اما مالتودکسترین حاصل از ذرت، بدون گلوتن می‌باشد.

با پیشرفت علم و فناوری، دانش در مورد امکانات کاربردی (عملکردی) مالتودکسترین در محصولات غذایی و آشامیدنی طی 20 سال گذشته به طور قابل توجهی بهبود یافته است. با توجه به ویژگی‌های فنی/عملکردی خاص و کاربرد آسان، مالتودکسترین می‌تواند جایگزین ساکارز (O’Brien-Nabors, 2011) یا چربی (Alexander, 1995; Hadnađev et al., 2011) شود و در بستنی و محصولات خشک شده فرمولاسیون‌های غذایی، شیرینی‌ها، غلات، تنقلات و نوشیدنی‌ها فوری استفاده می‌شود. (Takeiti et al., 2010) .

متخصصین تغذیه و سلامت توصیه مى‌کنند که مصرف روزانه چربى نباید از 30% کل کالرى در رژیم غذایى تجاوز کند، زیرا عدم رعایت این مسئله منجر به مخاطره افتادن سلامت افراد و گسترش بیمار‌‌ی‌هاى دیابتی و قلبى و عروقى در جامعه مى‌شود به همین دلیل در سا‌ل‌هاى اخیر، تقاضا براى مصرف محصولات غذایى رژیمی و کم چرب و همینطور با قند کاهش یافته، سبب توجه محققان به محصولات کم کالری (با چربی یا قند کاهش یافته یا جایگزین شده) شده است. مالتودکسترین یکی از محبوب‌ترین جایگزین‌های چربی مبتنی بر کربوهیدرات در30 سال گذشته بوده است. اگر مالتودکسترین به صورت خالص استفاده شود KCal⁄g4 انرژى تولید مى‌کند، درصورتی که، معمولا با نسبت یک به چهار با آب مخلوط شود در نتیجه در مقایسه با KCal⁄g 9 چربى، حدود KCal⁄g 1 انرژى کمتر تولید خواهد کرد. بنابراین علاوه بر ایجاد احساس دهانى چرب و مطلوب، باعث کاهش انرژی‌زایى محصول خواهد شد .استفاده از مالتودکسترین در تولید مواد غذایی می‌تواند کالری را تا بیش از 70 درصد کاهش دهد (( Marchal, L. M ,et al.,1999. جايگزين كردن چربي با مالتودكسترين، محتواي انرژي ماده غذايي را به طور قابل ملاحظه‌اي كاهش مي‌دهد (16 كيلوژول در مقابل 38كيلوژول).

مالتودكسترين در کره بادام زمینی ” رژیمی” برای کاهش محتوای چربی استفاده می‌شود، اما بافت آن را حفظ می‌کند.

تحقيقات نشان مي‌دهد يكي ديگر از مزاياي مالتودكسترين جلوگيري از رهايش تركيبات فرار است كه آن را براي كاربرد در محصولات و فراورده‌های گوشتي كم كالري به عنوان یک گزینه مناسب جايگزين چربي مطرح مي‌سازد. همچنين مالتودكسترين به طور گسترده در فرآورده‌هاي شیری از قبيل پنيرهاي فراپالایش، انواع ماست، خامه قنادي، بستني و غيره به عنوان جايگزين چربي و بهبود دهنده بافت كاربرد دارد.

پایین بودن دمای انتقال شیشه‌ای ترکیبات اصلی قندهای با وزن مولکولی کم و اسیدهای آلی، جاذب‌الرطوبه بودن آنها، نقطه ذوب پایین و حلالیت در آب، خشک کردن عصاره و آب میوه را با مشکل رو به رو می‌کند و منجر به تولید رسوبات چسبناک بر دیواره خشک‌کن پاششی می‌شود(Ferrari net al.,2012). استفاده از مواد کمکی با وزن مولکولی بالا)حامل) می‌تواند دمای انتقال شیشه‌ای را افزایش و میزان چسبندگی به دیواره را کاهش دهد.,et al,2015) (Samborska K, تاکنون موارد مختلفی از کربوهیدرات‌ها و پروتئین‌های مختلف مانند مالتودکسترین، صمغ عربی، ایزوله پروتئین سویا، سدیم- کازئینات و پروتئین‌های گیاهی و … به عنوان حامل در صنعت غذا مورد استفاده قرار گرفته‌اند (Truong V,2005) ولی به طور کلى، مالتودکسترین با حلالیت بالا، ویسکوزیته پایین، قیمت کم، طعم و آروماى خنثى، ماده دیواره‍‌ای مناسب براى حفاظت از ترکیبات حساس به اکسیداسیون، از طریق تسهیل فرایند خشک کردن پاششى است و بیشترین کاربرد را در بین سایر حامل‌ها دارد. هرچقدر معادل دکستروز( DE) کمتر باشد، دمای انتقال شیشه‌ای افزایش و بنابراین چسبندگی پودر نهایی کاهش می‌یابد. علاوه براین تعدادی از محققین به افزایش دانسیته پودر تولید شده به روشش پاششی با کمک مالتودکسترین با معادل دکستروز بالا اشاره کرده‌اند. افزایش دانسیته موجب کاهش هزینه حمل و نقل و افزایش جریان‌پذیری هنگام تهیه نوشیدنی بازساخته می‌شود (Shishir MRI and Chen W, 2017).

جدول شماره 1 - جایگزین های چربی تجاری (منبع: راکی و همکاران 2016)

برخی از انواع کاربردهای دیگر مالتودکسترین در پرکردن و پوشش‌ها، فرآورده‌های لبنی (شامل دسر های منجمد)، گوشتی، نانوایی( شیرینی، اسنک و کیک)، قنادی، میکروانکپسوله کردن رنگ و طعم و … می‌باشد. مالتودکسترین می‌تواند به عنوان پوشش دهنده در روغن‌های سالاد کم کالری جایگزین بخشی از روغن شود.

مالتودکسترین می‌تواند به صورت پودر به ترکیبات مایعی که در تولید خمیر وجود دارند اضافه شود. مالتودکسترین به آسانی با روغن‌ها و چربی‌های طبیعی مخلوط می‌شود و امولسیون‌های پایدار در شرایط یخچالی ایجاد می‌کند. به این منظور، مالتودکسترین با DE پائین مناسب‌تر است. در دسرهای منجمد، مالتودکسترین ترکیب شده با صمغ‌های سلولزی از تشکیل کریستال‌های بزرگ در طی انجماد جلوگیری می‌کند و می‌تواند کریستالیزاسیون را کنترل کرده و نقطه‌ی ذوب را کم می‌کند. مالتودکسترین می‌تواند یک مانع مفید جهت کاهش واکنش قهوه‌ای شدن غیرآنزیمی(میلارد) باشد و در میکرو انکپسوله کردن اجزای غذا مثل چربی‌ها، روغن‌ها، ویتامین‌ها، مواد معدنی و ترکیبات رنگی استفاده شود. این کاربرد مالتودکسترین به دلیل ویژگی جذب آب و تشکیل ژل می‌باشد. میکروانکپسولاسیون تکنولوژي است که در آن ذرات ريز و قطرات میکروانکپسوله شده (هسته) به وسیله‌ی یک فیلم تشکیل شده از مواد پوشش دهنده (wall) احاطه و پوشش شده‌اند، که این فیلم از هسته محافظت می‌کنند و به این ترتیب ذرات میکروکپسول به وجود آيد و محتویات داخل خود را تحت شرایط مطلوب رها می‌سازند تا بتوان خصوصیات مفیدي از آن بدست آورد ترکیب پوشش يک عامل تعیین کننده از خواص کپسول تولید شده می‌باشد. . ترکیبات مورد استفاده در فرایند ريز پوشانی در محدوده‌اي از پلیمرهاي طبیعی يا سنتزي قرار دارند. مواد پوششی بايستی طوري انتخاب شوند که يک امولسیون يا يک محلول پراکنده مناسبی را با مواد فعال تولید کنند و در طی فرايند يا نگهداري نبايستی با مواد فعال واکنش دهند يا تجزيه شوند. علاوه بر آن بايستی با خصوصیات حلالیت‌پذيري کپسول و نیز با خواص رهايش مواد فعال مطابقت داشته باشند. کربوهیدرات‌ها نظیر نشاسته، مالتودکسترين و … به دلیل دارا بودن خصوصیات فیزيکوشیمیايی مطلوبی چون حلالیت و ذوب شدن، اندازه‌هاي مختلف و قیمت پايین بهترين انتخاب جهت کاربردهاي ريزپوشانی هستند.

در صورتی که مالتودکسترین با روغن‌ها مخلوط شود به دلیل ویسکوزیته پایینی که محلول آن دارد، امولسیون سازی روغن را مانند سایر مواد افزایش نمی‌دهد. مولکول های با DE بالا از روغن در برابر اکسیداسیون محافظت می‌کنند. این گونه حدس زده می‌شود که کپسول تشکیل شده از ترکیب مالتودکسترین، لستین زرده تخم مرغ، ژلاتین و کازئینات، اپتیمم محافظت را در برابر اکسیداسیون نشان می‌دهد. اثر مالتودکسترین در حفاظت طعم در مقابل اکسیداسیون بسیار مهم است.

در صنعت داروسازی نیز مشابه صنعت غذا، از مالتودکسترین به عنوان فیلر(پر کننده) استفاده می‌شود. معمولا در کپسول‌ها وجود دارند به این خاطر که نه به محتوای دارو اضافه می‌کنند و نه از آن کم می‌کنند در حالی که حالت پایدارکنندگی به آن می‌دهند. مالتودکسترین به عنوان رقیق کننده در قرص‌‎ها و مواد پوشش دهنده در میکروکپسولاسیون مواد مختلف حساس مانند ویتامین ها کاربرد دارد و کاربردهای دیگری نیز در صنعت داروسازی دارد.

مالتودکسترین در محصولات آرایشی و بهداشتی و مراقبت از پوست و مو به عنوان امولسیفایر، مرطوب کننده و ماده آبرسان مورد استفاده قرار می گیرد. در شامپو و نرم کننده‌ها و در خمیردندان به عنوان بهبود دهنده بافت استفاده می‌گردد. کاربرد مالتودکسترین در شامپوها فراتر از حضور به عنوان یک ماده تثبیت کننده است. مالتودکسترین می‌تواند مزایای ضد پیری آلفا هیدروکسی اسیدها یا AHA ها را که معمولاً در محصولات ضد پیری استفاده می‌شوند، افزایش دهد.

همچنین مالتودکسترین در بهبود بافت محصولات نقش دارد. از آن جا که مالتودکسترین از واحدهای قند ساده ساخته می‌شود که در آب محلول هستند و توانایی ایجاد یک بافت ژل مانند در فرمولاسیون‌ها را دارد، باعث می‌شود حضور مالتودکسترین در شامپو، آن را محصولی سبک‌تر نشان دهد و باعث شود به طور یکنواخت روی پوست سر بخورد. مالتودکسترین همچنین به عنوان یک ماده اتصال دهنده عمل می‌کند و به این صورت، به اطمینان از یکنواخت باقی ماندن فرمولاسیون در طول استفاده و حتی در بافت آن کمک می‌کند.

تحقیقات اخیر نشان داده است که مالتودکسترین ممکن است دارای خاصیت ضد پیری باشد. در سال 2002 میلادی، اختراع ثبت شده توسط شرکتی به نام Unilever تحقیقی در مورد استفاده از مالتودکسترین در ترکیب با اسیدهای هیدروکسی ارائه داد. از اسیدهای هیدروکسی مانند آلفا هیدروکسی اسیدها و بتا هیدروکسی اسیدها معمولاً در محصولات مراقبت از پوست و مو به دلیل توانایی آن ها در بهبود ظاهر پوست و موی آسیب دیده توسط نور یا روندهای پیری و طبیعی استفاده می‌شود. که به کاهش رنگدانه های قابل مشاهده ناشی از هورمون‌ها، ژنتیک، خورشید و رژیم غذایی کمک می‌کند. یک مسئله مهم در مورد اسیدهای هیدروکسی این است که می توانند باعث ایجاد تحریکاتی همچون قرمزی و سوزش شوند. محققان دریافتند که گرچه مالتودکسترین خود یک ترکیب ضد پیری نیست، اما می‌تواند باعث افزایش فعالیت ضد پیری اسیدها شود و تحریک مو و پوست را کاهش می‌دهد.

مالتودکسترین به عنوان یک اتصال دهنده، برای اتصال سایر مواد به یکدیگر و جلوگیری از جدا شدن آن ها نیز نقش دارد. به عنوان مثال، از چسباننده‌ها اغلب در پودرهای فشرده شده استفاده می شود تا درون ظرف نگه داشته شوند.

در صنعت کاغذسازی به عنوان چسب برای بهبود ظاهر و در صنعت سیمان به عنوان امولسیفایر استفاده می‎گردد.

نتیجه گیری:

با توجه به خواص و ویژگی‌های فراوان مالتودکسترین و رویکردهای صنعت و تکنولوژی در زمینه غذا، داروسازی و مواد آرایشب و بهداشتی … کاربردهای فراوانی برای مالتودکسترین قابل تصور است. مخصوصا در صنایع غذایی با توجه به تغییر و ارتقاء فرهنگ مردم در خصوص استفاده از مواد با قند و چربی کاهش یافته، همچنین تمایل تولید کنندگان مواد غذایی با توجه به تقاضای بازار و توسعه بهداشت جهانی برای کاهش قند و چربی درمحصولات غذایی برای کاهش بیماری‌های غیرواگیر، می‌توان چشم انداز وسیعی برای استفاده از مالتودکسترین در صنعت پیش بینی کرد.

نشاسته ها

نمایش همه کاربردها