8/9. hafta

ŞEKERLİ ÜRÜNLER
TEKNOLOJİSİ
Gıda Katkı Maddeleri:
Hammadde hazırlık, imalat, paketleme ve depolama
gibi işlemler sırasında
* gıdaların bazı teknolojik ve organoleptik
özelliklerini düzeltmek, iyileştirmek
* biyolojik ve besleyici değeri korumak veya
düzeltmek
* gıdada meydana gelebilecek istenilmeyen
değişiklikleri engellemek
* ürünün kalite ve raf ömrünü artırmak
amacı ile bilinçli olarak kullanılan doğal ve yapay
kaynaklı madde veya madde karışımlarıdır.
NOEL: No Observable Effect Level
Gözlenebilir Etki Oluşturmayan Düzey
(Deney hayvanlarında saptanabilir ters bir etki oluşturmayan,
kg-vücut ağırlığı başına düşen maksimum mg madde
miktarıdır)
ADI: Acceptable Daily Intake
Kabul Edilebilir Günlük Alım Miktarı
ADI (mg/kg insan vücut ağırlığı) = NOEL (mg/kg hayvan vücut ağırlığı) / GF
(GF; güvenlik faktörü = 100)
Gıda toksilojisi ile ilgili parametreler;
MPI: The Maximal Permissible Intake per Day
Günlük alınmasına izin verilebilir madde miktarı
MPL: The maximal Permissible Level in the Foodstuff
Gıdada bulunmasına izin verilebilir maksimum düzey
SAKAROZ
Şeker pancarı veya şeker kamışından elde edilen
sakarozun hangisi şekerli ürünlerde daha iyi sonuç
verir?
Rafinasyon derecesi ile ilgili bir durum. Modern
rafinasyon metodları ile üretilen pancar ve kamış
şekerlerinin ayırt edilebilmesi mümkün değil. Çünkü
yüksek derecede rafine edilen şeker % 99.9 veya daha
fazla sakaroz içerir.
Rafine edilmemiş ham şekerler karşılaştırıldığında
bu iki kaynaktan elde edilen şekerler arasındaki farkı
görmek mümkündür.
Şeker kamışından elde edilen ham şeker hoş tatkokuya sahip
rafine edilmemiş pancar şekerinde hoş olmayan tatkoku var
Kahverengi şeker ticari olarak rafine edilmiş beyaz
şeker kristallerinin şeker kamışı melası ile kristal
yüzeyinde arzu edilen kalınlıkta bir film oluşturacak
şekilde karıştırılması ile elde edilir.
Melas miktarı ayarlanarak açık sarıdan koyu
kahverengiye kadar değişen ürün elde edilebilir. Şeker
pancarı melası arzu edilmeyen tat-kokuya sahip olduğu
için kahverengi şeker üretiminde kullanılmaz.
Bazı gıda uygulamalarında kristalize edilmemiş rafine
sakaroz sulu çözelti olarak kullanılır. Bu ürün sıvı şeker
olarak adlandırılır. Sakaroz ve diğer birçok küçük molekül
ağırlıklı karbonhidrat hidrofilik özelliklerinin ve
çözünürlüklerinin yüksek olması nedeniyle yüksek
konsantrasyonda çözeltiler oluşturabilirler. Bu tür yüksek
osmolaliteli şuruplar ve bal koruyucu madde
gerektirmedikleri için gıdalarda tatlandırıcı, koruyucu ve
nemlendirici olarak kullanılabilirler.
NİŞASTA VE MODİFİYE NİŞASTALAR
Şekerleme yapımında nişasta 3 amaç için kullanılır;
Jel oluşturucu bileşen olarak
Toza bulama materyali olarak (Sakızımsı
şekerlemelerin üzerine serpilerek yapışkanlıklarını
önleme ve yüzeylerinin kurumasına yardımcı olurlar
Kalıplama materyali olarak (şekerlemelerin nemini
emmede etkilidir)
Asitle inceltilmiş (düşük viskoziteli) nişastalar
nişasta modifikasyonunda kullanılan en eski yöntem
Doğal nişasta pişirildiğinde çok koyu kıvamlı bir çiriş
(paste) oluşturur ve %2-5 lik bir nişasta
konsantrasyonu üzerinde çalışmak güçleşir.
Ancak gıda sanayiinde birçok uygulamada kuru
madde oranının daha fazla olması gerekmektedir.
Bu nedenle nişasta zinciri çeşitli yöntemlerle daha
küçük parçalara bölünür.
Hidrolizle birlikte kısa zincirler oluştuğu için
çiriş viskozitesi doğal nişastanınkine göre
düşüktür. Dolayısıyla zincirler arası etkileşim
artmakta soğutma sonucunda sert bir jel yapı elde
edilmektedir. Bu nedenle lokum, sakız, pastil gibi sert
jöleli ürünlerde kullanılır.
nişasta çözeltisi + %1-3’ lük HCl veya H2SO4
50°C’de 12-14 saat bekletme
nötralize etme
süzerek nişastayı alma
Reaksiyon sırasında glikozidik bağlar kısmen hidrolize olur.
Nişastanın çift heliks yapısından dolayı asit, kristal bölgelere
nüfuz edememekte, böylece kristal yapı zarar görmemektedir.
Dekstrin: Asitle inceltilmiş nişastaların diğer bir çeşidi.
%10-20 oranında neme sahip olan nişastanın çok az miktarda
asit varlığında kavrulması ile elde edilir.
nem oranının düşürülmesi için kurutma yapılır.
Kurutulan ürünün nem oranı %5 beyaz dekstrin
nem oranı <%5 sarı dekstrin
Bu dekstrinler öncelikle gıda endüstrisi dışındaki uygulamalarda
kullanılmakta, gıda alanında ise jöleli şekerlerde, şekerli
ürünlerin kaplamasında ve lezzet verici olarak kullanılmaktadır
Çapraz bağlı modifiye nişastalar
Asidik ortamda yüksek viskoziteli sistem oluşturmak
için kullanılır. Asit, nişastanın yapısındaki bağları
sınırlı düzeyde hidrolize uğratsa bile çapraz bağlar
yapıyı bir arada tuttuğu için viskozite azalmamaktadır.
Örn; limonlu ve vişneli turta dolgularında meyve asitliği
nedeniyle 1,4 bağları fırında pişirme aşamasında hızlıca
hidrolize uğramaktadır. Çapraz bağlı nişasta
kullanıldığında asit, nişastanın yapısındaki bağları sınırlı
düzeyde hidrolize uğratsa bile çapraz bağlar yapıyı bir
arada tuttuğu için viskozite azalmamaktadır.
Çapraz bağlı nişasta viskoz karakterli
lapanın stabil olmasını sağlayacak yapıya
sahiptir. Bu durum, nişasta lapasının basınç
altında pişirilmesi, uzun süre kaynatılması ya
da mekanik parçalanma hareketine maruz
kaldığı durumlarda önem kazanmaktadır.
Nişastanın çapraz bağlanmamış olduğu
durumda bu işlemler sonucunda nişasta
parçalanır, şişmiş nişasta tanecikleri kırılgan
bir hal alır. Böyle nişastalar kıvamlandırıcı
özelliklerini yitirirler.
Prejelatinize nişastalar
Nişastanın sulu süspansiyonunun jelatinizasyon
sıcaklığının biraz üstüne kadar ısıtılması ve
kurutulması ile elde edilmektedir. Bu nişasta soğuk
suda da şişebilir.
Stabilizör veya su bağlayıcı olarak soğuk suda
çözünebilen kremalarda, bebek mamalarında,
dondurmalarda, kek karışımlarında kullanılmaktadır.
Okside nişastalar
Değişik ortamlarda nişastanın hidrolize edilmesi
sonucunda oluşan ürünlerin yükseltgenmesiyle
oluşmaktadır. Düşük seviyeli oksitlenme ile oluşan
nişasta, şekerli ürünlerin üretiminde kullanılmaktadır
Stabilize nişastalar (nişasta esterleri, nişasta eterleri)
Nişastanın eterleşme veya esterleşme ajanları ile
alkali katalizörlüğünde reaksiyona sokulması ile elde
edilmektedir. Stabilize nişastaların çirişlerinde
viskozite, berraklık ve tekstür bakımından zamanla
büyük bir değişim olmamakta, retrogradasyon hızı
çok düşük kalmaktadır. Sosların, pudinglerin ve turta
dolgu maddelerinin yapımında kullanılmaktadır.
a) Jel oluşturucu bileşen olarak nişasta:
Nişasta jölesi yapımında nişasta jel oluşturma görevini
üstlenmektedir. İnce kaynayan nişastalar genellikle mısır
nişastasından yapılır ve genellikle %10-20 konsantrasyonda
kullanılırlar. Son zamanlarda amiloz katılmakta, pişirilmiş nişasta
lapasının soğuması sırasında jel yapısı kuvvetlendirilmektedir.
Asit modifiye nişasta, yüksek nişasta ve şeker
konsantrasyonlarında viskoziteyi kontrol etmek için kullanılır
Nişastanın jelleşme kuvveti
akışkanlık testine göre derecelendirilir
Akışkanlığı düşük nişastalar
daha kıvamlı bir yapıda kaynar, gevrek jel oluşturur
Akışkanlığı yüksek nişastalar
daha ince-kıvamsız bir yapıda kaynar,
daha lifli, plastik yapıdaki nişasta jölesi yapımında kullanılır
b) Toza bulama materyali olarak nişasta
Toz haline getirilmiş nişastalar özel işleme tabi tutularak kolay
akar hale getirilirler. Kalıptan çıkan şekerlemelerin üzerine
serpilerek bunların yapışkanlığını önlemeye ve yüzeylerinin
kurumasına yardımcı olmaya uygun hale gelirler (özellikle
marshmallow ve sakızımsı şekerlemelerde)
Bu amaçla kullanılacak nişastalar, genellikle az miktarda
hidrofob ester grupları bağlanması suretiyle kimyasal
değişikliğe uğratırlar
topaklanmaya dayanıklı
serbest akışlı
nem çekmeyen yapı kazanırlar
Nem çekmeyi önleyici niteliğin önemli olmadığı
durumlarda , toz nişasta, kimyasal değişikliğe uğramaksızın,
trikalsiyum fosfat ya da diğer inorganik tozlarla
karıştırılmak suretiyle kaygan ve serbest akan bir yapıya
kavuşturulur
c) Kalıplama Materyali olarak nişasta
Toz haline getirilmiş nişasta özel olarak muamele
edilerek dökme şekerlemeleri kalıplamada kullanılır.
Şekerlemelerin nemini emmede de etkilidir.
Normal toz nişasta, kalıplamada kullanılmak için
çok kurudur. Eser miktarda mineral ya da
asetillendirilmiş monogliserid gibi yağlı
maddelerle muamele edilmesiyle nişasta tanecikleri
arasındaki adhezyon kuvveti, dolayısıyla yan
duvarların sabitliği arttırılmış olur.
Kalıplama için kullanılan nişastalar her kalıplama
işleminden sonra kurutularak nem içerikleri %5-8’ e
düşürülür.
POLİALKOLLER
Aldozlar ve ketozlar karbonil grubunun indirgenmesi
sonucu poliollere (şeker alkolleri) indirgenirler ve karbonil
grubu yerini alkol grubuna bırakır.
Aldozlar indirgendiklerinde tek ürün, ketozlar ise yeni bir
asimetrik merkez oluşumu nedeniyle iki farklı ürün verirler.
Şeker alkolleri doğada sadece bitkilerin bileşiminde,
serbest veya bileşik halde bulunurlar. Kısa zincirli
poliollerden gliserol yağların yapısında, eritritol ise alg ve
çimlerde ester halinde bulunur. Sorbitol elma, armut,
kiraz, erik ve şeftali gibi meyvelerin bileşiminde bulunur.
Isıya dayanıklıdır
Mikrobiyal bozulmaya şekerlerden daha çok dirençlidir
Polioller katı kristal yapıda olup suda çözünürler
Polialkoller GRAS maddesidir.
Kristal formdaki bazı şeker alkollerinin çözünme ısıları negatif
(endotermik), bu nedenle ağızda soğuk bir etki oluşturur.
Ksilitol, sorbitol, mannitol ve eritritol soğuk etki yaratırken
maltitol soğuk etki yaratmaz. Ağızda tatlı ve serin bir tad
bırakmaları nedeniyle diş macununda kullanılır.
Bazı gıdalarda nem tutucu olarak, tıpta diüretik olarak kullanılır
Düşük kalorilidir ve diabetik ürünlerde kullanılır.
Tatlılık dereceleri genellikle sakarozdan daha düşük. Tatlılık
derecesi en düşük olan laktitol, en yüksek olan ise ksilitoldür.
Ksilitol bazı özel şekerleme ciklet, öksürük şurubu ve pastil gibi
ürünlerin yapımında kullanılmakta
Ağız mikroflorası tarafından metabolize edilmezler veya
yavaş metabolize edilirler, diş üzerinde plak oluşumu azalır. Bu
tabakanın altında oluşan anaerobik şartlarda şekerleri
metabolize eden m.o. asit oluşturur. pH nın düşmesi dişin mine
tabakasında çözünmeye (demineralizasyon) ve diş
çürümelerine neden olur.
Ksilitol: 5 karbonlu bir şeker alkol.
Tadı sukrozunkine benzer, diş çürümelerine engel olur,
diyabetik ürünlerde kullanımı var. 1960’ dan beri yaygın
kullanımı var. Sakız, çikolata ve ilaç preparatlarında
kullanılır. Sakızda serinletici etkisi karakteristik bir
özelliğidir.
Sorbitol: 1920’ den beri diyabetik hastalar için
tatlandırıcı olarak kullanılmaktadır. Diyabetik ürünlerde
mannitol çok azda olsa laksatif etkisi nedeniyle uygun
değildir. Sorbitol; mannitol ve diğer polialkollerin diş
çürümelerinde daha az etkili olması nedeniyle sakız ve
şekerlemelerde yaygın kullanılmaktadır. Sorbitol ayrıca
nem çekici, viskoziteyi kontrol eden ve stabilizör olarak
kullanılmaktadır.
GAMLAR
Kıvam verici polisakkaritler
Su bağlama (fırıncılık ürünlerinde raf ömrünü uzatma)
Buz kristallerinin büyümesini yavaşlatmak ve
erimeyi geciktirmek
Sineresisi minimize etmek, donma-çözünmeden
sonra stabilite sağlamak (turta dolgularında sineresisi
engelleme, pasta yüzey kaplamalarının
sürülebilirliğini kontrol etme)
Yağların yerine kullanılabilme
Viskozite arttırıcı
Yağın sudaki emülsiyonunu stabilize etme
Ksantan gam: çözelti viskozitesinin sıcaklıkla çok fazla
değişmemesi, yani soğutulduğunda kıvamının
artmaması nedeniyle çikolata şurupları gibi
buzdolabından çıkar çıkmaz tüketilecek ürünlerde tercih
edilir.
Aljinatlar: ısıya oldukça dayanıklıdır, sineresis ile çok
az karşılaşılır. Isıya dayanıklı olduğu için meyveli turta
dolgusu hazırlanması aşamasında pastörizasyon ve
pişirme aşamalarında stabil olarak kalırlar.
Pektin: Şeker ve asitlerin varlığında veya kalsiyum
iyonlarının varlığında sürülebilir jeller oluşturma
yeteneğine sahiptir. Düşük metoksilli pektinlerde
jelleşme için şekere ihtiyaç duyulmadığı için diyetetik
reçel, marmelat vb. ürünlerde kullanılmaktadır.
Jelatin: Bir protein olmasına rağmen polisakkarit
yapısındaki gamlardan biriymiş gibi kabul edilir.
Hayvanların deri ve kemiklerinden elde edilir. Jel
oluşturması için ısıtılması ve sonrada soğutulması
gerekmektedir. Şekerlemelerde kullanılır.
İki tip jelatin var:
çikolatayla kaplanan marshmallowlara daha
gevrek, kırılgan yapı kazandıran çabuk katılaşan
jelatin
ürüne daha elastik bir yapı kazandıran yavaş
katılaşan jelatin
RENK MADDELERİ
Farklı disiplinlerde değişik sınıflandırmalar yapılmaktadır.
Sertifikalı Renk Maddeleri
Sertifikasız Renk Maddeleri (doğal)
ya da
Doğal Renk Maddeleri (orijini her zaman bitkiler değildir)
Doğala Özdeş Renk Maddeleri
Yapay Renk Maddeleri
(Eritrosin,Indigotin,Tartrazin,Allura Red, Amaranth, Chocolate Brown)
Daha parlak, daha ucuz, istenilen renk tonları sağlanabilir,
Suda çözünür, organik çözücülerde çözünmez
!!! Toksisiteleri incelenmeli
Amerika ve İngiltere’de izin verilen renk maddeleri
birbirleriyle uyumlu, Norveç ve İsveç de yapay boyalar
yasak.
Ülkemizde kullanımına izin verilen renk maddeleri;
karmosin, ponceau 4R, amarant, sunset yellow,
tartrazin, black PN, food green S, patent blue V,
eritrosin.
Şekerleme endüstrisinde daha çok macun ve
sulandırılmış formda olan renk maddeleri kullanılır.
Tat-koku vericiler ile renk maddelerinin uyum
sağlayacak şekilde seçilmelerine özen gösterilmelidir.
En fazla sertifikalı renk maddeleri kullanılmaktadır.
Doğal Renk Maddeleri
Annatto (Norbiksin); sarı;şekerlemelerde
kullanılır.
Antosiyanin; sert şekerlemelerde kullanılır.
Pancar tozu (betalain); kırmızı; şekerlemelerde
kullanılır.
Klorofil; ıhlamur tat kokulu şekerlemelerde
kullanılır.
Karotenoid; sarı, portakal renkli; limon tat kokulu
şekerlemeler
Karamel; koyu kahverengi; şuruplar, sert
şekerlemeler
İNVERT ŞEKER
Sakarozu oluşturan şekerler arasındaki glikozidik bağ bazik
koşullara dayanıklıdır, ancak asidik koşullarda çok stabil
değildir. Seyreltik asitlerle bile kolayca hidrolize olur ve eşit
molar konsantrasyonlarda D-glukoz ve D-früktoz oluşur.
Sakaroz polarize ışık düzlemini sağa çevirir (+66.5,
dekstrorotatory). Hidroliz sonucu meydana gelen şeker
karışımı ise polarize ışık düzlemini sola çevirir (-33.3,
levorotatory).
Bu işlem inversiyon, hidroliz ürünü de invert şeker dir.
İnversiyon amacıyla başka neler kullanılır?
invertaz enzimi, hidroklorik asit, tartarik asit, sitrik asit, asetik asit,
formik asit, krem tartar kullanılmaktadır.
En yaygın kullanılan: sitrik asit, formik asit, kremtartar, asetik asit
(potasyum bitartarat)
1) Sakarozun kristalizasyonunu önlemesi ya da
kristalizasyon derecesini kontrolde yardımcı
invert şekerdeki glukoz ve fruktozun sudaki toplam
çözünürlükleri sakarozun tek başına çözünürlüğünden
daha fazladır. Kristalizasyonun azalmasında sakaroz
içeriğinin azalması da etkilidir. Çözünürlüğün artması
oranında kristalizasyon azalır.
2) Kumsu (taneli) yapıya yeğlenen pürüzsüz, düz
bir tekstür için gerekli olan, küçük kristallerin
oluşumunu teşvik eder
yumuşak nane şekerleri ve krem fondan tipi
şekerlemelerde pürüzsüz tekstür oluşturur
3) İnvert şeker higroskopiktir.
Bu özelliğinden dolayı çiğnenebilir tipteki birçok
şekerlemenin kuruyarak gevrek, kırılgan bir hale
gelmesini önlemede yardımcı olur
4) İnvert şeker, eşdeğer miktardaki sakarozdan
daha fazla tatlıdır.
Sakarozun tatlılık derecesi 100 kabul edilirse
glukoz tatlılık derecesi 70
fruktozun tatlılık derecesi 180’ dir.
İnvert şekerin kullanımı
glikoz şuruplarının çıkmasından sonra azalmıştır
Şekerli ürünlerde invert şeker içeriği çok önemli
Örn;
lokumda invert şeker içeriği fazlaysa
lokum dilimleri birbirine yapışır, depolamada sorun var
lokumda invert şeker içeriği yetersizse
kristallenme ve pürüzlü yapı var
İnvertleştirme çikolata kaplı sıvı veya krem merkezli
şekerlemelerin üretiminde de kullanılmaktadır. Kalıplama
ve kaplama işlemleri merkez kısım katı iken yapılır.
Merkeze verilen invertaz enzimi sakarozu invert şekere
dönüştürür ve çözünürlükteki değişimle merkezde
yumuşama veya sıvılaşma görülür.
GLİKOZ ŞURUBU
Nişastadan elde edilen hidroliz ürünleri. Glikoz şekerinin ve
diğer yüksek molekül ağırlıklı dekstrin ve sakkaritlerin bir
karışımı olan berrak, renksiz ve kıvamlı yapıda şuruplar
Türk Gıda Kodeksi Şeker Tebliği' ne göre;
glikoz şurubu: nişastadan veya nişasta ve/veya dekstroz
eşdeğer miktarı en az %20 m/m olan inülinden elde edilen
sakkarit konsantreleri
sıvı glikoz şurubu
kurutulmuş glikoz şurubu: kurumadde miktarı en az %93
m/m 'e yükseltilmiş glikoz şurubu
nişasta esaslı şekerlerin üretiminde
AB mısır, patates ve buğday nişastaları kullanılır
Amerika, Kore ve Güney Afrika mısır
Avustralya buğday nişastası
Güney Amerika ve bazı Asya ülkelerinde tapioka nişastası
Ülkemizde mısır kullanılır
Nişasta esaslı şekerler, nişastanın kimyasal ve enzimatik
yollarla hidrolizi suretiyle üretilir; nişasta kendini oluşturan
şekerlere parçalanır ve bu olay "Nişastanın Konversiyonu "
veya "Nişastanın Hidrolizi" olarak isimlendirilir
Nişasta hidrolizi için kullanılan yöntemler;
asit
asit-enzim
enzim-enzim
Kullanılan enzimler;
α-amilaz: Nişasta içerisindeki α-1,4 bağlarını rastgele
noktalardan kırarak daha küçük parçalar oluşturur.
β-amilaz: Nişasta zincirlerinde indirgen olmayan uçlardan
başlayarak α-1,4 bağlarını birer atlayarak kırar, maltoz ve limit
dekstrin oluşturur.
Amiloglukozidaz (glukoamilaz): nişastanın indirgen olmayan
uçlarından α-1,4 bağlarını kırarak D-glukoz birimleri oluşturur;
ayrıca dallanma noktalarındaki α-1,6 bağlarını da kırarak
nişastayı hemen hemen tamamen D-glukoza dönüştürür.
Glikoz şuruplarının üretimi
Nişastanın dönüşüm derecesi
"Dekstroz Eşdeğeri (DE)"
glikoz şurubunun her 100 g kuru maddesindeki anhidrit
D-glukozun gram olarak sayısı ile ifade edilen indirgen
şekerlerin toplamı
Örn;
2 glukoz biriminden oluşan bir şekerde 1 indirgen uç
bulunmaktadır.
DE= (100 x 1)/ 2 = 50
10 glukoz biriminden oluşan bir şekerde yine
1 indirgen uç bulunmaktadır.
DE= (100x1)/ 10 = 10
Nişastanın hidrolize olma derecesi son ürünün
kompozisyonunu belirler. Nişastanın tamamen
hidroliz olması sonucu dekstroz oluşur.
Glikoz şurubu, DE değerine bağlı olarak düşük veya
yüksek molekül ağırlıklı glikoz polimerleri içerir.
endüstriyel olarak 20-95 DE değerleri aralığında
üretilebilir
Glikoz Şurubu (20-95 DE)
Düşük Dönüşümlü Glikoz Şurupları (20-38 DE)
Standart ya da normal (38-48 DE)
Orta Dönüşümlü (48-58 DE)
Yüksek Dönüşümlü (59-68)
Çok Yüksek Dönüşümlü (DE>68)
Glikoz şuruplarının özelliklerini belirlemede
yalnızca DE değeri yeterli değildir.
Glikoz şurubuna özelliklerini kazandıran
içerdiği her sakkaritin yüzdesi veya diğer ifade
ile karbonhidrat kompozisyonudur
Karbonhidrat kompozisyonu farklı olup,
aynı DE değerine sahip şuruplar da
üretilebilir.
GLİKOZ ŞURUBUNUN ÖZELLİKLERİ
a) Duyusal Özellikler
ingrediyen olarak çeşitli gıdalarda kullanılması
nedeniyle renk, tat ve kokusu nötral olmalı
b) Kimyasal ve Fiziksel Özellikler
*DE ve Karbonhidrat Kompozisyonu*
karbonhidrat kompozisyonu
"Polimerizasyon Derecesi" (DP) ile ifade edilir.
Polimerizasyon derecesi:
şurubun glikoz birimlerinin sayısı
(DP1=dekstroz, DP2=maltoz, DP3=maltotrioz)
Farklı dönüşüm metotları ile üretilmiş glikoz
şuruplarının karbonhidrat kompozisyonu
DE
Yüksek
Dekstroz Maltoz Maltotrioz
Üretim Metodu
Değeri
Sakkaritler
21
2
5
6
87
Enzim-Enzim
30
10
9
10
71
Asit
42
19
14
12
55
Asit
45
25
18
12
45
Asit
42
6
45
12
37
Asit-Enzim
42
3
56
16
25
Enzim-Enzim
63
37
32
11
20
Asit-Enzim
65
34
47
3
16
Enzim-Enzim
95
93
2
1
4
Enzim-Enzim
glikoz şuruplarının istenilen amaca uygunluğu tayin edilirken
DE değeri tek başına yeterli değildir; şurubun karbonhidrat
kompozisyonu hakkında da bilgi sahibi olunmalıdır.
*Vizkozite*
şurupların kolay işlenebilirliğini etkiler
ilave edildiği gıdanın dokusal özelliklerini ve
ağız hissini etkiler
Şurubun katı madde içeriği viskozite sıcaklık viskozite Aynı katı madde ve aynı sıcaklıkta;
viskozite
şurubun karbonhidrat kompozisyonuna
ortalama molekül ağırlığına
DE değerine bağlı
Yüksek molekül ağırlıklı veya düşük DE'li şuruplarda,
yüksek sakkaritlerin fazla miktarda olması viskozitede artışa
yol açar. Çünkü suda daha az çözünürler.
% 75 katı madde içeriğindeki glikoz şurupları
için viskozite, DE ve sıcaklık ilişkisi
*Nem İçeriğindeki Değişikliğe Direnç ve
Nem Çekicilik*
Glikoz şuruplarının en önemli özelliklerinden biri olan
nem çekicilik (higroskopik), çevreleyen havadan nem
alabilme özelliği olup, şurubun DE' si ve karbonhidrat
kompozisyonu ile ilişkilidir. Eğer ürünün denge nispi
rutubeti havanın nispi rutubetinden daha az ise ürün
ortamdan nem çeker ve yapışkan hale gelir.
Sert şekerleme yapımında yüksek DE'li şuruplar
kullanılırsa, ürün su çekerek yapışkanlaşır ve
paketleme ile depolamada sorun yaratır. Bu tür
ürünlerde düşük DE'li glikoz şurupları gıdanın nem
alma eğilimini azalttığı ve dolayısıyla raf ömrünü
uzattığı için tercih edilirler.
Glikoz şurupları için adsorpsiyon denge
değerleri (25-30oC)
*Katı Madde İçeriği*
Türk Gıda Kodeksi Şeker Tebliği (99/10)'ne göre
glikoz şuruplarının kuru madde içeriği ağırlıkça
%70' den az olamaz. Uygulamada şurupların kuru
maddeleri ortalama %79 olup, %75-83 aralığında
değişmektedir.
Glikoz şuruplarındaki yüksek oranda çözünmüş olan
katı madde mevcut serbest suya bağlanarak yüksek
osmatik basınç ve düşük su aktivitesi oluşturur.
Ortamda serbest su olmadığı için şuruplarda
mikrobiyal gelişme beklenilmez.
Su aktivitesi (aw);
şurubun konsantrasyonu ve kompozisyonu ile
birlikte sıcaklık ve kurumadde yüzdesine bağlıdır
20oC'da glikoz şuruplarının su aktivitesi
Şurup
42 DE Glikoz şurubu
(Asit dönüşüm)
60 DE Glikoz şurubu
(Asit-enzim dönüşümü)
90-94 DE Glikoz şurubu
Kuru Madde,
Su aktivitesi
% ağırlık/hacim
75
80
85
75
80
85
74
0.81
0.77
0.70
0.78
0.71
0.64
0.72
bakteriler 0.9 aw değerinin altında gelişmez
küfler 0.8
ozmofilik mayalar 0.6
Glikoz şurupları bakteri ve küf gelişmesine
karşı güvenilir, ozmofilik maya gelişimi riski
taşıyabilir.
Glikoz şuruplarının kuru madde içeriği
arttıkça, şurubun viskozitesi de artmakta,
pompalanabilirliği güçleşmektedir
*Kaynama Noktası Artışı ve
Donma Noktasının Azalması*
şurubun MA ve şekerin kompozisyonuna bağlı
Kaynama noktası artışının %kuru madde ile ilişkisi
yüksek DE'li şuruplar donma noktasını
daha fazla azaltmaktadır
Kuru madde içeriğine bağlı olarak glikoz
şuruplarının donma noktasını düşürmesi
*Osmatik Basınç*
Yüksek DE' li şurupların m.o. gelişmesine
karşı koruyucu etkileri daha fazladır.
Glikoz şuruplarının osmatik basıncı
*Çözünürlük ve Kristallenme*
Glikoz şurupları suda yüksek oranda çözünürdür.
Şurubun DE çözünürlük dekstroz içeriği T’ye bağlı olarak dekstrozun kristallenme riski Yüksek oranda dekstroz ve maltoz içeren glikoz
şuruplarının kristallenme eğilimi sıcaklık ve kuru
madde miktarının ayarlanması ile kontrol edilebilir.
*Fermente Edilebilirlik*
Fermente edilebilirlik, kontrollü koşullar
altında maya tarafından kullanılan
karbonhidrat yüzdesi olarak tanımlanır.
DE fermente olabilirlik çünkü mayanın kullanabileceği şekerler basit
şekerler olup, yüksek şekerler hidrolize
edilemez.
DE DEĞERİNE GÖRE
GLİKOZ ŞURUPLARININ SUKROZA GÖRE TATLILIĞI
Fonksiyonel Özellik
Besleyicilik
Donma noktasını düşürme
Emülsiyon kararlılığı sağlama
Fermente edilebilirlik
Jel oluşumu
Köpüğü dayanıklı kılma
Lezzetin açığa çıkması
Lezzetin zenginleşmesi
Mikrobiyal koruyuculuk
Nem çekicilik
Osmatik basınç
Parlaklık verme
Rengin koyulaşması
Tatlılık
Viskozite/Kıvamlılık
Yapışkanlık
Glikoz şurubu
Yüksek MA
Düşük MA
Glikoz Şuruplarının Şekerli Ürünlerde Kullanımı
Ürün
Avantajları
Sert
Şekerlemeler
Kristalizasyonu, kıvamı, nem çekiciliği, renk
gelişimini ve tatlılığı kontrol eder
Toffe ve
Karamel
Yüksek DE'li glikoz şurupları akışkanlığı
arttırırken, düşük DE'li glikoz şurupları sert ve
daha zor çiğnenebilen ürünler verirler.
Jöle ve
Benzeri
Şekerlemeler
Soğukta akışkanlığa, kesme, paketleme,
depolamada deformasyona direnç kazandırır.
Fondanlar
Kristallenmeyi ve viskoziteyi kontrol etmektir.
Ağızda ferahlık hissedilmesini ve daha parlak
görünümde olmalarını sağlar
Ürün
Avantajları
Marshmallow
Nemlilik, iyi çırpılma özellikleri ve
köpük yapısını dayanıklı kılarak, istenen
dokuyu vermesi için kullanılmaktadır
Nugat
Yapışkanlığın önlenmesi ve viskozitenin
sağlanması için kullanılmaktadır.
Helva
Yağ sızması, kristalizasyon gibi kalite
kusurlarının giderilmesi için kullanılır.
Reçel ve
Marmelat
Maya gelişimi ve ürünün bozulması
önlenebilmektedir. Viskozite, osmatik
basınç, kristal oluşumunun önlenmesi, tat
ve görünümün gelişimi için kullanılır.
Ürün
Sakız
Dondurma ve
diğer sütlü
mamuller
Unlu
mamuller
Avantajları
Çiğneme sırasında esneklik verir.
Tatlılık, yapı, viskozite ve donma noktası
ayarlanabilir.
Nemlendirici özelliği raf ömrünü arttırır. ürüne
lezzet ve renk vermektedir.
Alkolsüz
içecekler
Osmatik basınçları yüksek olduğundan
mikrobiyel dayanıklılık sağlar, tadı
maskelemeyen özelliği meyve aromalarının
etkisini arttırır.
Ketçap
Tatlılık, parlaklık ve akışkanlık ayarlanabilir.
Alkollü
İçecekler
ağız hissi, viskozite ve tatlılık kontrolü ile
karamel rengi sağlaması , Fermente edilebilir
karbonhidrat kaynağı olmasıdır.
FRUKTOZ ŞURUBU
Fruktoz şurupları glukozun glukoz izomeraz enzimi
vasıtasıyla, izomeri olan fruktoza kısmen dönüştürülmesi ile
elde edilmektedir.
FDA (Food and Drug Administration) 2000 'e göre fruktoz
şuruplarının , en yaygın olarak kullanılan %42 veya %55
fruktoz içeren başlıca iki tipi mevcuttur ve tatlı, besleyici
sakkarit karışımıdır.
Mısır nişastasının glukozunun fruktoza dönüştürülmesi ile
elde edilir. %90 fruktoz içeren 3. tip ülkemizde bulunmayan
ve dünyada kullanımı sınırlı olan bir diğer fruktoz şurubu
çeşididir.
Glukoamilaz
(α-amilaz)
Nişasta
Dekstrinler
Glukoz izomeraz
Glukoz
Fruktoz
Mısır şurupları, GRAS (Generally Recognized as Safe)
maddesi olarak kabul edilmiş ve 1970’den beri çok yaygın
olarak kullanılmaktadır.
Fruktoz şurupları ilk ABD tarafından 1968 yılında piyasaya
sürülmüştür. En hızlı gelişimi gösterdiği 1985-1997 yılları
arasında kişi başına tüketimde %39 artış olmuştur.
Fruktoz şurubunun eldesi şekerli ürünler endüstrisinde bir
dönüm noktası oluşturmaktadır.
ucuz olması nedeniyle sakaroza alternatif olmaktadır
fruktoz şuruplarının elde edildiği mısır üretimi,
sakarozun elde edildiği pancar ve şeker kamışı
üretiminden daha kolaydır.
fruktoz hem kalorili hem de kalorisiz tatlandırıcılar ile
sinerjik etki oluşturmaktadır.
Bu proseste; 95 DE'li glikoz şurubu izomerizasyon
işleminden geçerek, dektroz kısmen fruktoza
dönüşür.
Bu dönüşümde %42 oranında fruktoz içeren şurup,
saflaştırma ve konsantrasyon işlemleriyle %71 kuru
madde içeren son haline gelir.
%42'lik fruktoz şurubu kromatografik kolonlara
beslenerek fruktoz oranı %90'a çıkarılır.
%42 ve %90 fruktoz içeren ara ürünler uygun
oranlarda paçal yapılarak saflaştırma ve
konsantrasyon işlemleri sonrasında %77 kuru madde
içeren %55 fruktoz şurubu elde edilir.
Fruktoz şuruplarının fiziksel ve kimyasal özellikleri
Özellik
Karbonhidrat
Kompozisyonu
Dekstroz, %
Fruktoz, %
Yüksek şekerler, %
Kuru Madde, %
pH
Sülfatlandırılmış Kül,
%
Viskozite, cP (27oC)
42 Fruktoz
Şurubu
%55 Fruktoz
Şurubu
53
41
42
55
5
4
71
77
4
4
0.03
0.03
160
800
Fruktoz Şuruplarının
Kimyasal ve Fiziksel Özellikleri
Tatlı tat, düşük viskozite, daha az kristallenme
gibi özellikleri nedeniyle kullanıcıya depolama ve
taşıma işlemleri sırasında avantaj sağlar. Viskoziteleri
glikoz şuruplarına göre daha azdır.
Fermente edilebilirliği, içerdiği monosakkaritlerden
ötürü yüksek
Yapıdaki basit sakkaritler osmatik basıncı
yükselterek mikrobiyal gelişmeyi önler
Yüksek fruktozlu bu şurupların çoğu gıdadaki su
aktivitesini düşürmek için kullanılmakta ve
mikrobiyal bozulmaları önlemektedir (turşularda,
sebzelerde ve konserve ürünlerin üretiminde
yararlanılır)
Uygulanan yoğun saflaştırma işlemleri nedeniyle
kül miktarı çok düşük ve ürün rengi su beyazıdır.
Lezzeti geliştirici özellikleri var.
Fruktoz miktarının yüksek olması hoş bir ağız hissi
ve çiğneme karakteristikleri vermesini sağlar.
Fonksiyonel Özellikler
Tatlılık:
Fruktoz şurubu genel olarak sakaroza eş tatlı
olmakla beraber, tatlılık şiddeti konsantrasyona,
sıcaklığa ve pH' ya bağlı olarak değişiklik gösterir.
Sakaroza göre nisbi tatlılık (oda sıcaklığında alınan değerler
Ürün
Nispi Tatlılık
Sakaroz
100
%42 Fruktoz Şurubu
92
%55 Fruktoz Şurubu
99
Fruktoz şurupları diğer tatlandırıcılarla birlikte
kullanıldığında sinerjist etki göstermekte, tatlılık
artmaktadır.
Tadı maskelemeden tatlandırma özelliğine sahiptir.
Bu özelliği sayesinde aromalı gıdalarda yaygın bir
şekilde kullanılmaktadır
Lezzeti Geliştirme:
Fruktozun dil üzerinde algılanma yoğunluğu sakaroza
göre çok daha yüksek olup ve hissedilme süresi
kısadır. Bu nedenle fruktoz şurupları gıdalarda
karakteristik lezzet özelliklerinin algılanmasını
zenginleştirmede etkilidir. Meyveli ürünlerde narenciye
aromasını zenginleştirir.
Buz Kristallerinin Oluşumunun Kontrolü:
Yüksek fruktoz içeriği nedeniyle gıdanın içeriğinde
bulunan suyun donmasını kontrol eder. Bu özellik
meyve içeriği yüksek dondurulmuş gıdalarda buz
kristalleri oluşumunu en aza indirgeyerek kalitenin
muhafazası için önemlidir.
donma noktasında düşme
kaynama noktasında yükselme
kristalizasyonu önleme gibi etkileri vardır
Nem Kontrolü:
Fruktozun suda çözünürlüğü sakaroza göre iki kat
daha fazladır ve gıdanın içindeki suya bağlanması
nedeniyle gıdanın su aktivitesi değerini
düşürmektedir. Gıdanın nem dengesini
korumaktadır
Fermente Edilebilirlik:
Fruktoz şuruplarında, fermente edilebilen şekerler
olarak fruktoz, glukoz ve maltoz yer almaktadır.
Diğer nişasta esaslı şuruplara kıyasla fruktoz
şurupları fermente edilebilir şekerleri daha fazla
ihtiva eder.
FRUKTOZ
ŞURUPLARININ
GIDADA KULLANIMI
İçecekler
sukroz ikamesi olarak alkolsüz içeceklerde istenilen
kıvamı geliştirici etkileri ile dünyada yaygın kabul
görmüştür
%42 ve 55'lik şuruplar sukroza göre ek bir avantajı
asidik koşullarda bileşim açısından değişikliğe
uğramamasıdır. Sukroz bir disakkarit olup monomer
birimlerine hidroliz olur. Bu da düşük pH'lı içeceklerin
depolama sırasındaki stabilitelerini etkiler.
Meşrubatların yanı sıra meyveli içkilerde, kokteyl
karışımlarında, likör ve şarap gibi alkollü içeceklerde
de fermente edilebilir karbonhidrat kaynağı ve tatlılık
verici olarak kullanılmaktadır.
Kekler
Kekin tazelik süresini uzatmak için fruktoz şurupları,
fruktoz, invert şeker, bazı oligosakkaritler, modifiye
nişastalar ve çeşitli gamlar kullanılmaktadır.
Keklerde sukroz yerine fruktoz şurupları kullanımı
içerdiği yüksek indirgen şekerler nedeniyle
esmerleşmeyi arttırmaktadır.
Sukroz yerine kullanılan fruktoz şurupları miktarı
arttığında, jelatinizasyonun başlangıç sıcaklığı
düşmekte ve dolayısıyla yapı çok erken oluşarak,
hacmin düşük kalmasına yol açmaktadır
Bisküvi
Kurabiye tipi bisküvilerde şekerler, kurabiyenin lezzetini
ve tekstürünü etkilemekte ve yüzey karakteri ile birlikte
gevrekliği kontrol etmektedir. Kurabiye ve bisküvi
üretiminde kullanılan sukroz ile birlikte, indirgen şekerler
tat verici olarak şurup formunda ilave edilebilmektedir.
Bu şuruplar glikoz şurupları, fruktoz şurupları, malt
ekstraktları, bal ve melas olup, katı madde içerikleri
%60-80 aralığındadır. İndirgen şekerler içerisinde en iyi
bisküvi rengi fruktoz şurupları ile elde edilmiştir.
Fırıncılık Ürünleri
Ekmek, tart dolguları ve jölelerde kullanılabilir . Ekmekte
fruktoz şurupları fermente edilebilir substrat olup,
kabuk rengine ve lezzete katkıda bulunmakta ve raf
ömrünü uzatmaktadır.
Süt Ürünleri
yoğurt ve dondurma gibi süt ürünlerinde kullanımı
son 15 yılda büyük bir gelişme göstermiştir. Meyve
aromalarıyla zenginleştirilebilmeleri nedeniyle en
çok üzerinde durulan ingrediyenlerdir.
Dondurma viskozitesi değişimleri üzerinde yapılan
çalışmalar fruktoz şuruplarının kullanımıyla bu
ürünlerin viskozitesinin arttığını göstermiştir.
Fruktoz şurubu, dondurmaya eriyebilirlik, dokuda
pürüzsüzlük ve hacim kazandırmaktadır.
Mayonez ve Salata Sosları
hacim ve viskozite sağlamak için nişastada
formülasyonda mevcuttur. Bu ürünlerde fruktoz
şuruplarının kullanımı ile emülsiyon stabilitesi
artmakta ve enerji değeri de düşürülebilmektedir.
Salamura ve Meyve/Sebze Ürünleri
Salamura ürünlerin üretiminde fruktoz şurupları
kullanımı oldukça yaygındır. Tatlı turşularda
kullanılan fruktoz şurupları, hücre duvarına kolay
nüfuz etme özelliğine sahiptir . Fruktoz şuruplarının
su aktivitesini azaltıcı özelliğinden
yararlanılmakta ve salamura ürünlerde
kullanılabilmektedir .