7. karbonhidratlar 7

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

Bu Hafta
 2.6 Önemli Karbonhidratlar ve Özellikleri
Gamlar
Gam arabik
Tragakant gam
Karaya gam
Karregenan
Alginatlar
 Agar-agar
 Ksantan gam
 Gellan gam
 Dekstran
 Pektinler

Önemli Karbonhidratlar ve Özellikleri
Gam arabik
 Gam arabik: Gam arabik veya arap zamkı olarak
da bilinen akasya gamının, emülsifiye edici
özelliğinin çok iyi olması sebebiyle kullanım alanı
oldukça yaygındır.
 Leguminosea familyasına ait akasya ağaçlarından
elde edilen doğal bir sızıntıdır.

Gam arabik
 Gam arabik D-glukuronik asid, L-ramnoz, D-
galaktoz ve L-arabinoz ile yaklaşık olarak %2
glikoprotein içeren bir karbonhidrat polimeridir.
 Gam arabiğin emülsifiye edici özelliği yapısında
bulunan proteinlerle ilişkilidir.
 Suda çözünme oranı (takriben %50) oldukça
yüksektir.

Gam arabik
 Yüksek çözünürlüğü, düşük viskozitesi, emülsifiye
edici olması ve uçucu bileşenlerin tutulumunu iyi bir
şekilde sağlamasından dolayı mikroenkapsülasyon
işleminde kaplama materyali olarak kullanımı
yaygındır.
 Daha ziyade yağların enkapsülasyonunda kullanımı
çok yaygındır.

Gam arabik
 Zira gam arabik geniş bir pH aralığında farklı
birçok yağ ile stabil bir emülsiyon
oluşturabilmektedir.
 Şekercilikte kristalleşmeyi önlemek, içeceklerde
köpüğü stabilize etmek amacıyla kullanılır.
 Gam arabik jelleşmeyen bir gamdır.

Tragakant gam
 Tragakant gam: Tragakant gamı, geven (keven) ya
da astragalus adı verilen bitki türünden elde
edilen özsuyunun kurutulması ile üretilen reçine
gamıdır ve yüksek molekül ağırlıklı polisakkarit
kompleksidir.
 Bileşiminde arabinoz, ksiloz, galaktoz ve
galakturonik asit bulunmaktadır.

Tragakant gam
 Gıda sanayiinde kalınlaştırıcı ve stabilizatör olarak
kullanılmaktadır.
 Şeker ve kremalarda etkin bir su bağlayıcısı olarak
kullanılmaktadır.
 Kalın ve yapışkan sıvılar ve hamurlar oluşturabilir.
 Asidik çözeltilerde yüksek dayanım göstermektedir.

Karaya gam
 Karaya gam: Karaya gam, Bixaceace familyasına ait
Sterculia urens cinsi ağaçlardan elde edilen
kurutulmuş salgı olarak tanımlanır.
 Bu ağaç Hindistan’da yetişmektedir.
 Bu gamın özellikleri tragant gama ve agar-agara
benzerlik göstermektedir.
 Yüksek moleküllü bir polisakkarittir.
 Sıcak ve soğuk suda çözünmez.

Karaya gam
 Fakat çok yoğun kolloidal karışım oluşturur.
 Gıda sanayiinde stabilizatör ve emülsifier olarak
kullanılmaktadır.
 Fırıncılık ürünlerinde kullanılan kaplamalar ve
parlatıcılar çoğunlukla karaya gamı içerir.

Karaya gam
 Et ürünlerinde değişik amaçlarla (güçlü yapı, su
bağlama, dayanıklılık) kullanılmaktadır.
 Süt ürünleri, mayonez, salata sosu gibi çeşitli
ürünlerde de kullanılır.

Karregenan
 Karregenan: Karragenan temelde D-galaktoz esaslı bir
polisakkarittir.
 Şeker birimlerine sodyum, potasyum, magnezyum
sülfat yarı-ester grupları bağlanmıştır.
 D-galaktopiranozil birimlerinin (dönüşümlü olarak α-
1,3 ve β-1-4 glukozidik bağları ile) lineer birleşmesi
ile oluşmuştur.
 Sülfat içeriği ağırlıkça %15-40 arasındadır.

Karregenan
 Rhodophyceae familyasındaki kırmızı deniz
yosunlarından sıcak ve seyreltik alkali çözeltiler
ile karragenanın sodyum tuzu halinde ekstrakte
edilirler.
 Kırmızı deniz yosunlarının, Chondrus crispus,
Euheuma cottonii ve Eucheuma spinosum türleri
bilinen en önemli karragenan kaynaklarıdır.

Karregenan
 Başlıca karragenan tipleri kapa (κ), iota (ι) ve
lambda (λ) olmak üzere üç çeşittir.
 Bunların özellikleri ise; kappa karragenan, sert ve
dayanıklı jel yapı, iota karragenan elastik ve su
tutucu jel yapı sağlarken lambda karragenan jel
oluşturmaz ve iyi viskozite istenen gıdalarda
kullanılır.

Karregenan
 Karragenanın en önemli özelliği su ve süt bazlı
gıdalarda düşük miktarlarda farklı çeşitlerde jel
yapabilmeleridir.
 Dolayısıyla gıda sanayiinde jelleştirici, bağlayıcı,
kalınlaştırıcı ve stabilizatör olarak birçok üründe
bilhassa et ve süt ürünlerinde yaygın kullanılır.

Karregenan
 Dondurma yapımında önemli bir yapı kusuru olan
büyük kristallerin oluşumunu önlemekte
yararlanılır.
 Düşük kalorili ürünlerde selüloz türevleri ile
birlikte kullanılmaktadır.
 Karragenanlar proteinlerle özellikle de süt
proteinleri ile etkileşime girmektedir.

Alginatlar
 Alginatlar: Alginatlar, alginik asidin sodyum,
potasyum ve kalsiyum tuzlarıdır.
 Sodyum alginat (C6H7NaO6)n ticari olarak daha
yaygın kullanılmaktadır.
 Alginik asit genellikle kahverengi deniz
yosunlardan elde edilir.

Alginatlar
 Alginik asit β-D-mannuronik asit ve α-L-glukoronik
asit birimlerinden meydana gelmiştir.
 Deniz yosunları sodyum karbonat çözeltisi ile
işlem görür ve yapılarında bulunan polisakkarit
çözünür formdaki sodyum tuzuna dönüşerek
ekstrakte edilir.

Alginatlar
 Daha sonra ekstraktaki alginat kalsiyum tuzu
halinde çöktürülür, hidroklorik asitle çözünmez
özellikteki alginik asit ve bunun nötralizasyonu ile
de çözünür özellikte sodyum alginat elde olunur.
 Alginatlar polisakkarit yapıdadır.

Alginatlar
 Alginatlar yaygın olarak düşük miktarlarda yüksek
viskozite sağlamak için kullanılmaktadır.
 Alginik asitin alkali tuzları suda iyi çözünür ve
kalsiyum iyonlarının varlığında çok kolay jel
oluşturur.

Alginatlar
 Gıda sanayiinde kullanımlarına meyve sularındaki
pulpu süspansiyon halde tutmaları ve kıvamı
artırmaları, dondurmada büyük kristallerin oluşumunu
engellemeleri, patateslerin depolama sürelerinin
uzatılması, çeşitli ürünlerin formülasyonlarında
jelleştirici ve birada köpük stabilizatörü olarak yer
almaları ve benzerleri örnek olarak verilebilir.

Agar-agar
 Agar-agar: Kırmızı deniz yosununun Rhodophycea
sınıfından elde edilen kurutulmuş hidrofilik
poligalaktozit olarak tanımlanmaktadır.
 Agar-agar galaktoz moleküllerinden oluştuğu için
galaktan grubuna girmektedir.
 Elde edildiği deniz yosununun kaynağı ve üretim
metoduna göre agarlar, değişik karakteristik özellik
göstermektedir.

Agar-agar
 Malay dilinde jöle anlamına gelmektedir.
 Nişastada olduğu gibi agar-agarda iki bileşenden
meydana gelmiştir.
 Bunlar agaroz ve agaropektindir.
 Oranları hammaddeye göre değişim
göstermektedir.

Agar-agar
 Her iki bileşeni de düz polisakkarit zincirlerinden
oluşmuştur.
 Yalnız agaropektinde 6. karbon atomundaki hidroksil
grubu sülfürik asitle esterleşmiştir.
 Agaroz, agarın yüksek jelleştirme özelliğini ve
agaropektin ise viskoz özelliğini verir.
 Agar-agar belirli bazı kırmızı yosun cinslerinden elde
edilir

Agar-agar
 Agar-agar soğuk suda çözünmez, sıcak suda ise yavaş
çözünmektedir.
 Jöle materyali olarak kullanılır ve şekerleme
endüstrisinde jöle artikellerin yapılışında büyük önemi
vardır.
 Çünkü çok fazla su bağlama kapasitesine sahiptir ve
çok düşük konsantrasyonda sert jöle meydana getirir.

Agar-agar
 Jel yapma özelliği jelatinden yaklaşık on kat daha
fazladır.
 Mikrobiyoloji çalışmalarında ve ilaç sanayiinde de
kullanılmaktadır.
 Yaygın olarak besiyerlerinde de kullanılmaktadır.

Ksantan gam
 Ksantan gam: Mikrobiyal fermantasyon gamı olan
ksantan gam heteropolisakkarit ve önemli bir
endüstriyel biopolimerdir.
 Lahana ve benzeri bitkilerin yapraklarında bulunan bir
bakteri Xanthomonas campestris tarafından üretilir.
 Ksantan molekülünün ana zinciri selüloz molekülü ile
aynı yapıya sahiptir.

Ksantan gam
 Bu yüzden ksantanselüloz türevi olarak tanımlanabilir.
 Ana zincir 1,4-β-glukopiranoz kalıntısından oluşmuştur.
 Ortalama olarak her iki glukoz kalıntısı 3. karbon
atomunda yan zincir olarak bir trisakkarit (mannoz,
glukuronik asit ve en uçta yine mannoz biriminden
oluşur) ihtiva eder.

Ksantan gam
 Ksantan gam çeşitli özellikleri sebebiyle gıda
ürünlerinde yaygın olarak kullanılmaktadır.
 Ksantan gam endüstriyel olarak mikrobiyal yolla
Xanthomonas campestris kullanılarak
üretilmektedir.
 Gıdalarda kullanılmasına izin verilen ilk bakteriyal
polisakkarittir.

Ksantan gam
 FDA tarafından spesifik bir limit miktarı olmaksızın
gıda katkı maddesi olarak kullanımı kabul edilmiştir.
 Avrupa Birliği gıda emülsifier/stabilizatör olarak E 415
kodu ile kabul etmiştir.
 Ksantan gam sıcak veya soğuk suda çözünebilir.
 Çözeltileri, emülsiyonları ve jelleri yüksek donma ve
çözünme stabilitesine sahiptir.

Ksantan gam
 Ksantan gam tek olarak veya çeşitli gamlar ile
kombinasyonları dondurma, fırın ürünleri, içecekler,
düşük kalorili gıdalar, salça, dondurulmuş ürünler ve
süt ürünleri gibi çok sayıda üründe farklı amaçlarla
(emülsifier, stabilizatör, tekstür düzenleyici,
jelleştirici, şeker-yağ ikame maddesi, kalınlaştırma
vb.) kullanılabilmektedir.
 Ksantan gamın akış özelliği bilhassa fırıncılık
ürünlerinde, yoğurma ve şekil vermede büyük önem
taşımaktadır.

Gellan gam
 Gellan gam: Mikrobiyal gamlar sınıfında olan
gellan gam, aerobik fermentasyon ile karbon
kaynağı, fosfat, organik asit, inorganik azot
kaynakları ve uygun iz elementler içeren bir
ortama Pseudomonas elodea saf kültürü inoküle
edilerek üretilir.

Gellan gam
 Lineer ve anyonik bir heteropolisakkarit olan gellan
gam, tetrasakkaritin tekrarlı birimlerinden oluşmaktadır.
 Bu tetrasakkarit içerisinde 1,3-β-D-glukoz, 1,4-β-D-
glukuronik asit, 1,4-β-D-glukoz ve 1,4-α-L-ramnoz yer
almaktadır.
 Glukoz, ramnoz ve glukuronik asit oranı yaklaşık
2:1:1’dir.

Gellan gam
 Gellan gam kolay çözünme özelliğine sahiptir ve pH
3,5-8 arasında stabilite gösteren bir jelleştiricidir.
 Düşük oranlarda (% 0,05) dahi jel oluşturur.
 Şekerleme, reçel ve jölelerde, su bazlı jellerde, çerez
kaplanmada, pudinglerde, kek kremalarında, süt
ürünlerinde jelleştirici ajan olarak kullanılmaktadır.

Gellan gam
 Fırıncılık ürünlerinde dolgu maddesi olarak
kullanıldığı zaman daha düzgün bir yapı ve ağızda
daha iyi bir tat bırakmakta, ayrıca bu tip
ürünlerin depolama sürelerini, ısıl stabilitelerini
arttırmakta ve nem kaybını azaltmaktadır.

Dekstran
 Dekstran: Dekstran Leuconostoc mesenteroides
tarafından bakteriyel fermantasyon yolu ile
üretilmektedir.
 Dekstran bir glukondur ve yapısının nişasta/dekstrine
çok benzemesi nedeniyle dekstran denilmektedir.
 Bilimsel olarak araştırılan ve endüstriyel düzeyde
kullanılan, üretilen ilk mikrobiyal polisakkarit olma
özelliği göstermektedir.

Dekstran
 D-glukoz moleküllerinin 1,4 glukozidik bağları ile
birleşmesiyle polimerize olmasıyla oluşur.
 Sıcak veya soğuk suda kolaylıkla çözünebilir.
 Sterilizasyon sıcaklıklarına dayanıklı, berrak ve viskoz
çözeltiler oluşturabilmektedir.
 Dekstran çözeltileri tatsız ve kimyasal olarak inert
olup, gıda bileşen öğelerinin birçoğu ile uyumludur.

Dekstran
 Emülsifiye etme ve stabilize etme gibi
özelliklerinden dolayı unlu mamuller, şekerlemeler
ve içecekler gibi çeşitli gıdalarda kullanımı
mümkün olmaktadır.
 Ayrıca koruyucu kaplamalarda da kullanılır.
 Dişlerin yüzeyinde gelişen bakteriler tarafından
oluşturan dekstranlar diş plakların bileşenidir.

Pektinler
 Pektinler: Pektik maddeler bitkilerin hücre
zarlarında, hücre aralarında ve orta lamel
bölgesinde kolloidal olarak bulunan kompleks asidik
heteropolisakkaritlerdir.
 Pektin, selüloz ile birlikte bulunur ve birlikte
bitkilerin iskelet maddesini oluştururlar.
 Ayrıca regüle edici olarak bitkilerin su bütçesini
düzenler.

Pektinler
 Çünkü pektin şişme kabiliyetindedir.
 Bu sayede hücreler arasındaki difüzyon olayı
ayarlanmaktadır.
 Özellikle bitkilerin etli kısımları pektin bakımından
zengindir.
 Pektin aslında bitki dokularının çoğunda ve
olgunlaşmamış meyvelerde protopektin (pektoz,
pektinojen) olarak bulunmaktadır.

Pektinler
 Olgunlaşma sırasında protopektin enzimatik hidrolizle
yavaş yavaş suda çözünen pektine dönüşmektedir.
 Pektik maddelerin temel bileşeni D-galakturonik
asittir.
 Bunlar lineer α (1-4) glukozidik bağları ile
bağlanmıştır.

Pektinler
 D-galakturonik asit dışında galaktoz, ramnoz, ksiloz
gibi başka şekerleri de içerirler.
 Çeşitli derecelerde metil ester grubu içermektedir.
 Pektik maddeler temelde protopektin, pektinik
asit, pektin, pektik asit ve bunların tuzlarını içeren
büyük bir grup maddenin ismidir.

Pektinler
 Hiçbir karboksil grubu esterleşmemiş poligalakturonik
asitlere pektik asit, tuzlarına pektat denir.
 Pektik asitler pektinlerin temel gövdesidir.
 Bazı karboksil grupları esterleşmiş poligalakturonik
asitlere ise pektinik asit, tuzların da pektinat denir.

Pektinler
 Bitkilerde bulunan ve soğuk suda çözünmeyen, fakat
sıcak su, asit ve tuz çözeltiler ile ekstrakte edilebilen
pektik maddelere protopektin terimi kullanılır.
 Bunun kısmi hidrolizi ile pektin ve pektinik asitler
elde edilir.

Pektinler
 Pektin terimi çoğunlukla değişik metil esterleri içeriği ve
nötralizasyon derecesine sahip ve jel oluşturan, suda
çözünür galakturonoglikan preparatlarını tanımlamakta
kullanılır.
 Pektinler esterleşme derecelerine göre; yüksek metoksilli
(karboksil gruplarının %50’sinden fazlası esterleşmiş) ve
düşük metoksilli olarak üzere iki büyük gruba ayrılırlar.

Pektinler
 Jelleşme olayı kesin olarak pektinin esterleşme
derecesi ve molekül büyüklüğü ile etkilenir.
 Yüksek metoksilli pektinler yüksek şeker ve asit
içeriğinde jel oluşturabilirler.
 Karboksil gruplarının %68’sinden fazlası
esterleşmiş olan pektinler hızlı jel oluşturma
kabiliyetindedir.

Pektinler
 Eğer yüksek derecede esterleşen pektinler
kullanılırsa, belirli bir hidrojen iyonu
konsantrasyonunun yanında (yaklaşık pH 3)
mutlaka yüksek konsantrasyonda şekerde mevcut
olmalıdır (% 60–70, jel miktarı üzerinden).
 İyi bir jel oluşumu için pektin-şeker-asit oranının
optimum tutulması gerekir.

Pektinler
 Düşük metoksilli pektinler (karboksil gruplarının
%30-50’si esterleşmiş) şeker ve/veya asite ihtiyaç
duymadan uygun katyonların varlığında jel
oluştururlar.
 Ticari olarak turunçgil (portakal, limon vb.)
kabuklarından ve elma posasından üretilmektedir.
 Limondan elde edilen pektin kalitesi yüksektir.

Pektinler
 Ayçiçeği tablası, şeker pancarı küspesi gibi diğer
tarımsal endüstri artıkları da önemli miktarda pektin
içerir.
 Pektinin bileşimi ve özellikleri kaynağına, üretim
yöntemine ve uygulanan işlemlere bağlı olarak
değişmektedir.
 Pektin bitkisel kaynaklı bir stabilizatör olup farklı
nitelik ve miktarlarda bulunmaktadır.

Pektinler
 Çizelge 2.13’de bazı bitkisel materyallerin pektin
içerikleri verilmiştir.
Çizelge 2.13. Bazı Bitki Materyallerin Pektin
İçerikleri
Bitkisel Materyal Pektin (k.m., %) Bitkisel Materyal Pektin (k.m., %)
Patates 2,5 Havuç 10
Domates 3 Ayçiçeği tablası 25
Elma 5–7 Şeker pancarı küspesi 15–20
Elma posası 15-20 Turunçgillerin kabuğu 30–35

Pektinler
 Protopektin, galakturonik asit moleküllerinin
serbest karboksil grupları ile metal iyonları
köprüsü üzerinden bağlanmıştır (özellikle Ca
iyonları).
O
H
H OH
OH H
H
C
C C
C
H
C
... O
O
H
H OH
OH H
H
C
C
CC
C
O
H OH
OH H
H
C C
C
H
C
....
COOH
COOH
H
O
C
H
COOH

Pektinler
...
...
......
O
COOCH3
O
O O
O O
O O
O
O
OO
OO
OO
OO
COOCH3 COOCH3
COOCH2COOCH2
COOCH2
COO
COO
Ca
COO
COO
Ca

Pektinler
 Ticarette kullanılan pektinin elde edilmesi için
protopektin seyreltik organik (tartarik asit, sitrik
asit vb.) ve inorganik asitlerle (klorür asit vb.)
muamele edilir.
 Bununla metal iyonları köprüsü (tuz bağları)
parçalanır ve böylece saf kurutulmuş, çözünür
özellikte kullanılacak pektinler elde edilir.

Pektinler
 Yüksek moleküllü pektin seyreltilmiş asitler
dışında enzimler ile de (pektinazlar) kısa zincirler
halinde galakturon asidi moleküllerine kadar
hidrolitik olarak parçalanır.
 Ticari pektinlerde gıda teknolojisi açısından
aranan bazı özellikler, jel oluşturma
derecesi/kapasitesi, kıvamlaşma süresi ve iyi
çözünmedir.

Pektinler
 Pektin jelleştirici, kıvam verici, emülgatör ve
stabilizatör özelliklerinden dolayı gıda sanayiinde
yaygın olarak kullanılmaktadır.
 Yüksek metoksilli pektinler çok iyi jelleşmesi
sebebiyle reçel, marmelâtlar ve jölelerde önemlidir.
 Kararlı bir jel oluşumu için standart koşullar; pektin
<%1, şeker %58–75 ve pH 2,8–3,5 olarak verilebilir.

Pektinler
 Bu ürünlerin düşük kalorili (az şekerli) olanlarında
düşük metoksilli (esterleşme düzeyi düşük)
pektinler kalsiyum iyonu eşliğinde kullanılır.
 Sonuç olarak pektinle dayanıklı jel oluşumu pektin
miktarı, metillenme oranı, şeker miktarı ve pH
değerine bağlıdır.

Pektinler
 Pektinler, içecekler ve dondurma
stabilizasyonunda, meyve suyu ve şarabın
durultulmasında, mayonez, salça ve salata
soslarında kıvam verme gibi çeşitli gıdalarda farklı
amaçlarla kullanılmaktadır.

7. karbonhidratlar 7

Recommended

Recommended

More Related Content

What's hot

What's hot (20)

Viewers also liked

Viewers also liked (14)

More from Farhan Alfin

More from Farhan Alfin (20)

7. karbonhidratlar 7