من الجلوكوز الصالح للأكل إلى التريهالوز: خصائص وتطبيقات السكريات الست الموجودة في النشا

سكر النشا هو منتج سائل (صلب) يُصنع من النشا أو يُستخدم النشا كمواد خام، ويتم معالجته بواسطة عمليات إنزيمية أو حمضية أو باستخدام إنزيمات الحمض. ويشمل الجلوكوز الصالح للأكل، والمالتوز، وشراب الفركتوز، والمالتوديكسترين، وما إلى ذلك.

I. Gالجلوكوز.

الجلوكوز الغذائي هو ناتج التحلل المائي الكامل للنشا، وتبلغ درجة حلاوته حوالي 100، وتبلغ حلاوته حوالي 70% من حلاوة السكروز.

1. خصائص الجلوكوز.

خصائص التمثيل الغذائي السريع: وباعتباره سكرًا أحاديًا، يمكن للجسم البشري امتصاصه مباشرةً، وهو المصدر المباشر الأهم للطاقة بالنسبة للجسم.

القدرة على تنظيم الضغط التناضحي: يبلغ الضغط التناضحي للجلوكوز حوالي ضعف الضغط التناضحي للسكروز، ويمكن أن يلعب دورًا مهمًا في تثبيط نمو البكتيريا في النظام الغذائي.

من الناحية المورفولوجية، يمكن هدرجة الجلوكوز أحادي الهيدرات لإنتاج السوربيتول، الذي يستخدم على نطاق واسع في الصناعات الغذائية والصيدلانية والكيميائية؛ أما الجلوكوز اللامائي فيتميز بدرجة نقاء واستقرار أعلى، ويستخدم عادةً في تحضير الحقن والمواد الوسيطة الصيدلانية.

II. مالتose.

يتكون المالتوز من جزيئتين من الجلوكوز مرتبطتين برابطة جليكوسيدية ألفا-1.4، وتبلغ حلاوته حوالي 30% إلى 40% من حلاوة السكروز، وهو ينتمي إلى فئة المحليات منخفضة الحلاوة.

1. خصائص المالتوز.

مقاومة ممتازة للحرارة والتبلور: يتميز المالتوز العالي بالاستقرار في وجود الأحماض والحرارة مقارنةً بالجلوكوز، ولا يتحلل عادةً عند التعرض للحرارة.

امتصاص منخفض للرطوبة مع ترطيب عالٍ: إن قدرته على امتصاص الرطوبة أقل من السكروز، مما يمنع الحلوى من الذوبان بسبب امتصاص الرطوبة؛ وفي الوقت نفسه، يمكنه الحفاظ على مستوى معتدل من الرطوبة داخل المنتج ومنع جفافه وانكماشه.

استقرار كيميائي جيد ومقاومة جيدة للأكسدة: لا يحدث تفاعل ميلارد بسهولة عند التسخين، كما أن الاستقرار الكيميائي يكون ملحوظًا أثناء المعالجة والتخزين.

2. التطبيقs من المالتوز.

بسكويت الساندويتش قليل الحلاوة؛ ألواح البروتين وألواح الطاقة؛ حلوى صلبة شفافة.

ثالثاً. شراب الفركتوز.

شراب الفركتوز هو شراب مركب يُحصل عليه عن طريق تحويل جزء من الجلوكوز إلى فركتوز من خلال عملية إيزومرة محلول تسكر النشا.

1. خصائص fructأو شراب.

الخصائص الباردة والحلوة: عند درجات حرارة أقل من 40 درجة مئوية، تزداد حلاوة شراب الفركتوز باستمرار مع انخفاض درجة الحرارة. وتضفي هذه الخاصية على المشروب طابعًا عطريًّا منعشًا ومُجددًا للحيوية.  

ضغط تناضحي مرتفع، ترطيب قوي: تعمل الطاقة الأسموزية العالية على تثبيط نمو الميكروبات بشكل فعال وإطالة مدة صلاحية المنتج.

خصائص تخمير جيدة: يمكن أن يُشكّل شراب الفركتوز مصدرًا سهل الاستخدام للسكر بالنسبة للكائنات الحية الدقيقة مثل الخميرة في الأطعمة المخمرة، مما يسهل عملية التخمير.

2. التطبيقs من شراب الفركتوز.

① بديل لتركيبة المشروبات الغازية؛ ② مربى يُحضَّر على درجة حرارة منخفضة باستخدام الفاكهة المعلبة؛ ③ تحسين مذاق المشروبات المجمدة (الآيس كريم / السوربيه)؛ ④ مشروب الحليب المخمر.  

IV. مالتوديكسترين.

المالتوديكسترين هو منتج مسحوق يتم تصنيعه عن طريق التحلل المائي الإنزيمي باستخدام مادة خام ذات محتوى منخفض من النشا.

1. خصائص المالتوديكسترين.

الارتجالإن تحسين الملمس وتأخير ظهور علامات الشيخوخة: وإضافتها إلى الخبز يمكن أن تجعل الأنسجة أكثر رقة، وتجعل الثغور متجانسة، وتؤخر عملية الشيخوخة.

مقاومة قوية للتحول إلى اللون البنيe: ونظرًا لانخفاض نسبة السكريات المختزلة، فإنه من الصعب أن تتفاعل مع الأحماض الأمينية أثناء المعالجة بدرجات حرارة عالية، مما يحافظ على اللون الأصلي للمنتج.

تثبيط نمو بلورات الجليد، وخفض درجة تجمد النظام: كلما انخفضت قيمة DE، زاد تأثير تثبيط نمو بلورات الثلج بشكل ملحوظ، مما يجعلها مناسبة لتثبيت الأطعمة المجمدة.

2. التطبيقs من المالتوديكسترين.

① تركيبة الآيس كريم قليل الدسم (استبدال الدهون)؛ ② الخبز المعبأ مسبقًا (تحسين البنية وتأخير التلف)؛ ③ مادة طلاء الجدران المدفونة بالكبسولات الدقيقة (دهون وظيفية/بروبيوتيكية)؛ ④ مسحوق منكه / مشروب صلب (دعم ومضاد للتكتل).

خامساً: الفركتوز المتبلور.

الفركتوز المتبلور هو الشكل البلوري النقي للفركتوز، وهو أحلى بحوالي 1.2 إلى 1.8 مرة من السكروز، الذي يُعد أحلى السكريات الأحادية الطبيعية، وتظهر حلاوته في البداية ثم تتلاشى بسرعة، دون أن تحجب نكهة الطعام نفسه.

1. خصائص cمتبلور fالفركتوز.

الاستجابة الجلايسيمية منخفضة: يبلغ المؤشر الجلايسيمي (GI) للفركتوز البلوري حوالي 19 – 23، وهو أقل بكثير من المؤشر الجلايسيمي للجلوكوز (GI 100) والسكروز (GI 65).

فعالية الطعم الحلو لافتة للنظر: يمكن الحصول على مستويات أعلى من الحلاوة باستخدام كميات صغيرة، مما يساعد على تقليل الكمية الإجمالية للسكر في التركيبة.  

يوم جيدباللون البني: إن قدرة الفركتوز الكبيرة على المشاركة في تفاعل مايلارد تمنح لونًا ذهبيًّا مثاليًّا ونكهة كراميلية، مما يجعله مناسبًا لتعزيز لون سطح منتجات المخابز.

2. التطبيقs من الفركتوز البلوري.

① منتجات المخابز ذات المؤشر الجلايسيمي المنخفض؛ ② تركيبة لإطلاق الطاقة على المدى الطويل في المشروبات الرياضية؛ ② فواكه منخفضة السكر في العلب أو المربى.

سادساً. التريهالوز.

التريهالوز هو سكر ثنائي غير مختزل يتكون من جزيئتين من الجلوكوز ذوي هيكل بيراسيكليكي مرتبطتين بواسطة رابطة 1,1-جلوكوزيد.

1. خصائص التريهالوز.

وظيفة حماية بيولوجية ممتازة: يمكن أن يشكل التريهالوز غشاءً وقائيًّا خاصًّا على سطح الخلايا في الظروف الصعبة مثل الحرارة الشديدة، والبرودة الشديدة، والجفاف، وفقدان الماء، وغيرها، مما يمنع تدهور البروتينات وتلف بنية الغشاء.

أداء طهي ممتاز: عند خفق بياض البيض لإعداد الكعك، يمكن أن تمنع إضافة التريهالوز بشكل فعال تفكك مستحلب البروتين، مما يجعل نسيج كريمة البروتين أكثر رقة؛ كما أنها تؤخر جفاف وتكوّن القشرة على سطح العجينة، مما يحافظ بشكل كبير على الرطوبة في نسيج الخبز.

القيمة الترطيبية والمضادة للأكسدة: يمكن أن يشكل التريهالوز طبقة واقية تحتفظ بالرطوبة في الطبقة السطحية للبشرة، مما يقلل من فقدان الرطوبة ويحقق ترطيب الطبقة السطحية؛ وفي الوقت نفسه، يتمتع بقدرة معينة على مقاومة الأكسدة، مما يساعد على ترميم البشرة.

2. التطبيقs من التريهالوز.

① تحسين جودة الخبز المجمد المُحمَّص مسبقًا؛ ② كريمة/رغوة البروتين للحلويات؛ ③ الحلويات منخفضة السكر/الخالية من السكر (نظام السكريات غير المختزلة).