ما هو مالتوديكسترين؟
مالتوديكسترين هو كربوهيدرات (عديد السكاريد) مشتق من الذرة أو الأرز أو نشا البطاطس. يستخدم بشكل شائع كمكثف أو حشو أو مُحلي في الأطعمة المصنعة والمشروبات والمكملات الرياضية.
| اسم الأيوباك | (2R، 3R، 4R، 5S) -2،3،4،5،6-بنتاهيدروكسيهيكسانال |
| الصيغة الجزيئية | C6nH(10n+2)يا(5n+1) |
| CAS رقم | 9050-36-6 |
| المرادفات | ديكسترين، غلوسيديكس، مالترين، ن-ديكس، بوليكوز، رودكسترين، نشا التابيوكا، إلخ. |
| إنتشي | InChI=1S/C6H12O6/c7-1-3(9)5(11)6(12)4(10)2-8/h1.3-6.8-12H,2H2/t3-,4+,5+ .6 +/م0/s1 |
الكتلة المولية من مالتوديكسترين
مالتوديكسترين هو كربوهيدرات معقدة تتكون من وحدات الجلوكوز. تختلف الكتلة المولية لهذا السكاريد اعتمادًا على درجة البلمرة التي تحدد عدد وحدات الجلوكوز في الجزيء. يتم إنتاجه عادة من الذرة أو الأرز أو نشا البطاطس ويبلغ كتلته المولية ما بين 500 و 2000 جم / مول. ومع ذلك، يمكن أن تحتوي بعض المالتوديكسترينات على كتلة مولية تصل إلى 20000 جم / مول.
درجة غليان المالتوديكسترين
مالتوديكسترين هو مركب غير متطاير، وهذا يعني أنه لا يتبخر بسهولة. ونتيجة لذلك، فإنه ليس لديه نقطة الغليان بالمعنى التقليدي. ومع ذلك، يمكن تسخينه إلى درجات حرارة عالية دون أن يتكسر أو يذوب، مما يجعله مفيدًا في معالجة الأغذية كمكثف أو عامل ضخم أو حشو.
نقطة انصهار مالتوديكسترين
مالتوديكسترين هو مادة صلبة غير متبلورة، وهذا يعني أنه ليس لديه نقطة انصهار محددة جيدا.
عندما يتم تسخين المالتوديكسترين، فإنه لا يخضع لتغيير مفاجئ من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة. وبدلاً من ذلك، يمر الجزيء بمرحلة انتقالية تدريجية أثناء تسخينه، وهو ما يسميه العلماء درجة حرارة التزجج (Tg). يعتمد Tg على الوزن الجزيئي ودرجة بلمرة جزيء المالتوديكسترين. يتراوح Tg من المالتوديكسترين عمومًا بين 50 درجة مئوية و150 درجة مئوية.
كثافة مالتوديكسترين جم/مل
تختلف كثافة المالتوديكسترين حسب درجة البلمرة وطريقة الإنتاج المستخدمة. تتراوح كثافة المالتوديكسترين عمومًا من 1.3 إلى 1.6 جم / مل. ومع ذلك، قد تكون الكثافة أقل بالنسبة للمالتودكسترينات المتفرعة للغاية وأعلى بالنسبة للمالتودكسترين الخطي.
الوزن الجزيئي لـ مالتوديكسترين
يعتمد الوزن الجزيئي للمالتوديكسترين على عدد وحدات الجلوكوز في الجزيء. مالتوديكسترين عبارة عن خليط من البوليمرات التي تتراوح أوزانها الجزيئية بشكل عام بين 500 و 20000 جم / مول. يمكن التحكم في توزيع الوزن الجزيئي للمالتوديكسترين أثناء الإنتاج عن طريق ضبط ظروف التفاعل، مثل الرقم الهيدروجيني ودرجة الحرارة وتركيز الإنزيم.
هيكل مالتوديكسترين
مالتوديكسترين هو بوليمر خطي أو متفرع من وحدات الجلوكوز المرتبطة بروابط ألفا-(1←4) و/أو ألفا-(1←6) جليكوسيدية. تعتمد درجة البلمرة والتفرع لجزيء المالتوديكسترين على ظروف التفاعل ومصدر النشا المستخدم في الإنتاج. إن البنية المتفرعة للمالتوديكسترين تجعله أكثر قابلية للذوبان وأقل عرضة للتبلور من الأنواع الأخرى من النشا.
صيغة مالتوديكسترين
الصيغة الكيميائية لهذا السكاريد هي C6nH(10n+2)O(5n+1)، حيث يمثل n عدد وحدات الجلوكوز في الجزيء. يمكن أن تتراوح القيمة الفعلية لـ n من 3 إلى 25 أو أكثر، اعتمادًا على عملية الإنتاج والخصائص المطلوبة للمالتوديكسترين. يمكن تمثيل المالتوديكسترين بصيغ كيميائية مختلفة، اعتمادًا على مستوى التفاصيل المطلوبة. على سبيل المثال، يمكن تمثيل الوحدة المتكررة للمالتوديكسترين بالصيغة (C6H10O5)_m، حيث يمثل m عدد وحدات الجلوكوز في الوحدة المتكررة.
| مظهر | مسحوق أبيض أو أبيض مصفر |
| جاذبية معينة | 1.3 – 1.6 جم/سم3 |
| لون | عديم اللون إلى الأبيض |
| يشم | عديم الرائحة |
| الكتلة المولية | 500 إلى 20.000 جرام/مول |
| كثافة | 1.3 – 1.6 جم/مل |
| نقطة الانصهار | 50 – 150 درجة مئوية (درجة حرارة التزجج) |
| نقطة الغليان | غير متطاير |
| نقطة فلاش | غير قابل للتطبيق |
| الذوبان في الماء | قابل للذوبان للغاية |
| الذوبان | قابل للذوبان في الماء، قابل للذوبان بشكل طفيف في الإيثانول |
| ضغط البخار | غير قابل للتطبيق |
| كثافة بخار | غير قابل للتطبيق |
| pKa | غير قابل للتطبيق |
| الرقم الهيدروجيني | 4.5 – 6.5 (محلول 1%) |
سلامة ومخاطر مالتوديكسترين
تعتبر مالتوديكسترينات بشكل عام آمنة للاستهلاك من قبل إدارة الغذاء والدواء الأمريكية (FDA). ولم يتم تصنيفها على أنها خطرة من قبل أي وكالة تنظيمية. ومع ذلك، يجب على الأشخاص الذين لديهم حساسية أو حساسية تجاه منتجات الذرة أو الأرز أو البطاطس توخي الحذر عند تناول المالتوديكسترين. قد يسبب استنشاق مسحوق المالتوديكسترين تهيجًا في الجهاز التنفسي أو تفاعلات حساسية لدى بعض الأشخاص. بالإضافة إلى ذلك، فإن التعرض لتركيزات عالية من غبار المالتوديكسترين قد يسبب تهيجًا في العينين والأنف والحنجرة. يوصى بالتعامل مع المالتوديكسترين وتخزينه في منطقة جيدة التهوية وارتداء معدات الحماية الشخصية المناسبة، مثل القفازات والنظارات الواقية، عند التعامل مع كميات كبيرة.
| رموز الخطر | لا أحد |
| وصف الأمان | لا تصنف على أنها خطيرة |
| أرقام تعريف الأمم المتحدة | غير قابل للتطبيق |
| رمز النظام المنسق | 1702.30.00 |
| فئة الخطر | لا تصنف على أنها خطيرة |
| مجموعة التعبئة | غير قابل للتطبيق |
| تسمم | سمية منخفضة. آمن بشكل عام للاستهلاك وفقًا لمعايير إدارة الغذاء والدواء |
طرق تخليق مالتوديكسترين
يمكن إنتاج المالتوديكسترين بطرق اصطناعية مختلفة، اعتمادًا على الخصائص المطلوبة للمنتج النهائي. الطريقة الشائعة هي التحلل المائي الجزئي للنشا باستخدام الحمض أو الإنزيمات أو الحرارة. خلال هذه العملية، يتم تقسيم جزيئات النشا إلى سلاسل جلوكوز أقصر، والتي يتم بعد ذلك تجزئتها إلى جزيئات مالتوديكسترين. يحتوي المالتوديكسترين الناتج على مجموعة من الأوزان الجزيئية، اعتمادًا على درجة التحلل المائي ونوع النشا المستخدم.
تتضمن طريقة التوليف الأخرى تجفيف محلول المالتوديكسترين بالرش، والذي يتضمن تفتيت المحلول إلى قطرات ثم تجفيفها بالهواء الساخن لتكوين مسحوق. تُفضل طريقة التجفيف بالرش لإنتاج المالتوديكسترينات ذات حجم جسيمات ثابت ومحتوى مائي منخفض، مما يجعلها مثالية للاستخدام كعامل ضخم أو مثبت في المنتجات الغذائية والصيدلانية.
بالإضافة إلى ذلك، يمكن أيضًا استخدام معالجة النشا بالضغط العالي ودرجة الحرارة العالية، والتي تسمى البثق، لإنتاج المالتوديكسترين. تتضمن هذه العملية دفع خليط النشا والماء عبر فتحة ضيقة عند ضغط ودرجة حرارة مرتفعين، مما يسبب التحلل المائي الجزئي لجزيئات النشا وتكوين المالتوديكسترين.
استخدامات مالتوديكسترين
مالتوديكسترين لديه مجموعة واسعة من الاستخدامات في مختلف الصناعات.
- تستخدمه صناعة المواد الغذائية عادة كعامل منتفخ أو مُحلي أو مكثف في منتجات مختلفة مثل الحلوى والمشروبات الرياضية والحساء. فهو يحسن نسيج المنتجات الخالية من الغلوتين ويعمل كطبقة على الأطعمة المقلية لمنع امتصاص الزيت أثناء الطهي.
- تستخدمه صناعة المستحضرات الصيدلانية كمادة حشو وموثق في الأقراص والكبسولات، وكذلك كحامل للأدوية الخاضعة للرقابة. ويمكن استخدامه أيضًا كعامل منتفخ في المكملات الغذائية.
- وفي صناعة مستحضرات التجميل، يعمل كمواد رابطة ومكثفة في المستحضرات والكريمات والمواد الهلامية. يحسن ثبات وملمس مستحضرات التجميل ويجعلها أكثر لزوجة.
- بالإضافة إلى ذلك، لديها تطبيقات صناعية، مثل المواد اللاصقة والطلاء والمنتجات الورقية. إن قدرتها على تشكيل الأفلام والطلاءات تجعلها مفيدة في هذه التطبيقات.
بشكل عام، المالتوديكسترين هو عنصر متعدد الاستخدامات وله العديد من الاستخدامات في مختلف الصناعات. خصائصه، مثل الذوبان والاستقرار والحلاوة المنخفضة، تجعله خيارًا شائعًا لمجموعة واسعة من المنتجات.
أسئلة:
هل مالتوديكسترين سيء بالنسبة لك؟
تعتبر الوكالات التنظيمية، بما في ذلك إدارة الغذاء والدواء الأمريكية (FDA) والهيئة الأوروبية لسلامة الأغذية (EFSA)، عمومًا أن المالتوديكسترين آمن للاستهلاك. يستخدمه المصنعون عادة كمضافات غذائية ومكون في منتجات مختلفة لأنه عبارة عن كربوهيدرات معقدة مشتقة من النشا.
ومع ذلك، قد يكون لدى بعض الأشخاص حساسية أو حساسية تجاه المالتوديكسترين، خاصة إذا كان لديهم حساسية تجاه منتجات الذرة أو الأرز أو البطاطس. قد يؤدي استنشاق مسحوق المالتوديكسترين أيضًا إلى تهيج الجهاز التنفسي أو الحساسية لدى بعض الأشخاص. بالإضافة إلى ذلك، فإن استهلاك كميات كبيرة من هذا السكاريد يمكن أن يسبب عدم الراحة في الجهاز الهضمي، مثل الانتفاخ والغازات.
تجدر الإشارة إلى أن هذا السكاريد هو مصدر للكربوهيدرات ويمكن أن يساهم في السعرات الحرارية اليومية. لذلك من المهم تناول المالتوديكسترين باعتدال كجزء من نظام غذائي متوازن.
هل المالتوديكسترين سكر؟
مالتوديكسترين، وهو كربوهيدرات مشتق من النشا، يستخدم كمضافات غذائية ومكون في العديد من المنتجات. وعلى الرغم من أنها كربوهيدرات، إلا أنها تختلف عن السكريات البسيطة مثل الجلوكوز أو الفركتوز أو السكروز. ويتضمن سلاسل من جزيئات الجلوكوز بأطوال مختلفة، تتراوح من ثلاث إلى 20 وحدة جلوكوز، مما يجعله من الكربوهيدرات المعقدة. تعمل عملية التحلل والامتصاص البطيئة على تنظيم مستويات السكر في الدم وتوفر طاقة مستدامة. كعامل منتفخ أو مكثف أو مُحلي، يتم استخدامه بشكل متكرر في المنتجات الغذائية. إن مستوى حلاوته الأقل من سكر المائدة وتأثيره الضئيل على نسبة السكر في الدم يجعله بديلاً مثاليًا للسكر في الأطعمة منخفضة السعرات الحرارية والخالية من السكر.