مقاله درباره فنیل آلانین و نام گذاری


Widget not in any sidebars

گلوتن دسته بزرگی از پروتئینهای ذخیرهای گندم را تشکیل می دهد که از لحاظ تولید و مصرف در جهان پس از پروتئین سویا، دومین پروتئین گیاهی مهم به شمار میرود. جهت کیفیت مناسب نان باید بین ویسکوزیته و الاستیسیته گلوتن تعادل مناسب برقرار باشد. گلوتنی که به میزان مناسب الاستیک نیست، موجب کم شدن حجم قرص نان میشود. از طرفی وقتی الاستیسیته زیاد باشد از انبساط سلول های گازی خمیر جلوگیری کرده و حجم قرص پایین خواهد بود. خواص الاستیسیته خمیر به پلیمرهای گلوتنین نسبت داده شده است در صورتی که گلیادین عامل ویسکوز کردن خمیر می باشد]31و 51[.
بدلیل خصوصیات منحصر به فرد گلوتن در آرد گندم، از خمیر آرد گندم در تهیه محصولات غذایی به خصوص محصولات نانوایی استفاده فراوان میشود. گلوتن گندم خاصیت تشکیل یک توده ویسکوالاستیک را دارد که تعادلی بین قابلیت کشش پذیری و ارتجاع پذیری میباشد.
در حین مخلوط کردن آب و آرد، گلوتن تشکیل یک شبکه ویسکوالاستیک و چسبنده را میدهد که توانایی نگه داری گاز تولید شده در حین تخمیر را داراست و ساختار حجیم نان بعد از پخت را باعث میشود. بنابراین کیفیت محصول تولید شده تحت تأثیر مقدار و کیفیت پروتئین آرد میباشد به طوری که خمیر با خصوصیت الاستیک بالا برای تهیه نان و خمیر با خصوصیات ارتجاع پذیری بالا برای تهیه کیک و شیرینی بکار میرود ]45 و51[.
1-2-1- ساختمان گلوتن
محققین معتقدند که گلوتن از اجزای زیادی تشکیل شده است. بین گلوتن و جذب آب آرد رابطه مستقیمی برقرار است به صورتی که هر چه میزان گلوتن بالاتر باشد جذب آب آرد نیز بالاتر خواهد بود. گلوتن 2 تا 3 برابر وزن خود آب جذب می کند و نقش مهمی در جذب آب آرد ایفا می کند]10[.
محققین معتقدند که گلوتن از اجزای زیادی تشکیل شده است بصورتی که طیف وزن ملکولی آن بین 000/30 تا 10 میلیون دالتون می باشد. گلوتن حاوی گلوتامین و پرولین فراوان است و در ساختار خود 2% سیستئین دارد که نقش مهمی در تشکیل شبکه و خصوصیات عملکردی ایفا میکند] 44و58[.
1-2-1-1-گلیادین
گلیادین پروتئین تک زنجیر، دارای بار مثبت، pH حدود 5/6، محلول در الکل 60% و حاوی مقدار زیادی اسید گلوتامیک، پرولین و آسپارژین میباشد]3و58[. گلیادین در واقع حلال گلوتنین است و گلوتنین در گلیادین پراکنده میباشد. گلیادین براساس تحرک اجزاء در ژل الکتروفورز و در pH اسیدی به 4 دسته α ، β، δ و ω تقسیم می شود که α بیشترین تحرک و ω کمترین تحرک را بین اجزاء داراست. هم چنین توسط RP-HPLC گلیادین به بیش از صد جزء تقسیم بندی می شود. اجزای گلیادین براساس وزن ملکولی و آمینواسید به 4 دسته α/β ، δ ، ω102 وω5 تقسیم بندی می شوند که تفاوت این گروه ها در نوع آمینواسید می باشد. ωگلیادین دارای مقدار بالای گلوتامین، پرولین و فنیل آلانین است و فاقد سیستئین میباشد. زیر واحد‌های β/α و δ گلیادین از نظر وزنی ملکولی تقریباً یکسان هستند و مقدار گلوتامین و پرولین آنها خیلی کمتر از ωگلیادین می‌باشد. در قسمت انتهایی کربوکسیل ساختار β/α گلیادین شش آمینواسید سیستئین وجود دارد که میتوانند سه پیوند دی سولفید تشکیل دهند و در قسمت انتهایی کربوکسیل δ گلیادین هشت اسید‌آمینه سیستئین وجود دارد که توانایی تشکیل چهار پیوند دی سولفید را دارند. هم چنین با توجه به کم بودن آمینواسید تیروزین در ساختارگلیادین، این پروتئین به تنهایی تأثیری در قوام خمیر ندارد و در صورت تنش، کش می آید. در برخی از زیرواحدهای گلیادین تعداد آمینواسیدهای گوگردی فرد است. علت این امر جهش نقطه ای میباشد. این آمینو اسیدها با یکدیگر و یا با آمینواسید سیستئین گلوتنین اتصال می یابند]18و 58[.
1-2-1-2-گلوتنین
این جزء از گلوتن دارای وزن ملکولی 000/500 تا 10 میلیون دالتون و مقادیر بالای اسید آمینه آرژنین، پرولین و اسید گلوتامیک است. نوع غالب در این جز گلوتنین با وزن ملکولی پایین می باشد که از نظر وزنی و ترکیب آمینواسید به زیرواحدهای β/α و δ گلیادین شبیه است. این جزء شامل دو قسمت مختلف است. قسمت انتهایی آمین که غنی از اسید آمینههای گلوتامین و پرولین است و قسمت انتهایی کربوکسیل که دارای هشت اسید آمینه سیستئین می باشد و توانایی ایجاد پیوند دیسولفید با اسید آمینه های گوگردی β/α و δ گلیادین را داراست و در تشکیل پیوند ترکیب حاصل گلیادین با وزن ملکولی بالا نام گذاری میشود. زیر واحد گلوتنین با وزن ملکولی بالا به دو دسته کلی نوع X و نوع Y تقسیم بندی میشود. این دسته حاوی اسید آمینههای گوگردی فراوان که عمده ی آن در قسمت های انتهایی کربوکسیل و آمید قرار دارد. در صورت احیا شدن پیوندهای دیسولفید گلوتنین، این جزء هم چون گلیادین در الکل محلول میشود]12و30[. ساختار پروتئین به گونه ای است که درصدی از اسید آمینه های هیدروفیل در سطح گلوتن میباشد و سبب هیدراته شدن گلوتن میشود و قسمت عمده در عمق شبکه قرار دارند و با توجه به حضور تعداد زیاد اسید آ مینههای هیدروفوب در سطح گلوتن ساختار گلوتن نامحلول بوده و تمایل به تجمع یافتن در محیط آبی دارند. جهت تشکیل ساختار گلوتن ذرات گلوتن به دو شکل تجمع مییابند، ابتدا ذرات تحت تأثیر نیروی کلوئیدی به طرف یکدیگر حرکت می کنند. در این وضعیت فاصلهی بین ذرات 10 تا 100 نانومتر است. زمانی که فاصلهی ذرات کمتر از 10 نانومتر شد واکنشی از نوع هیدروفیل و کووالانس بین ذرات رخ میدهد. در واقع نیروی کلوئیدی سبب میشود که ذرات به هم نزدیک شده و این امکان فراهم شود که اتصالات و پیوندهای دیگر برقرار شود. باید توجه شود که این دو مرحله بصورت همزمان رخ میدهد و تفکیکی بین مراحل وجود ندارد]4و34[.
1-2-2- انواع پیوندهای شیمیایی مؤثر در تشکیل گلوتن و خمیر
1-2-2-1-پیوند کووالانس :
جهت شکستن این پیوند انرژی زیادی مورد نیاز است. پیوند موجود در سیستئین از نوع پیوند دیسولفیدی است که موجب اتصال بخشی از زنجیرههای پلی پپتیدی همسان و غیرهمسان شده و در نتیجه قوام خمیر افزایش مییابد]29[. پیوند دیسولفید تحت تاثیر حضور آمینو اسیدهایی از قبیل سیستئین و میتونین میباشد. اما نوع دیگری از پیوند کووالانس وجود داردکه پیوند بین دو اسید آمینه تیروزین از دو رشته پلی پپتید و یا دو اسید آمینه تیروزین از یک رشته پلی پپتید تشکیل میشود. هم چنین اتصال کووالانس بین اسید آمینه تیروزین و گروه فرولیک اسید پنتوزانها دستهای دیگر از اتصالات کووالانسی است]49[. انجام واکنشهای هیدروفوب اولین قدم جهت تشکیل پیوند دیسولفید میباشد به این ترتیب که بخشهای هیدروفوب گلوتنین و گلیادین واکنش داده سبب نزدیک شدن اجزاء به هم میشود و امکان تشکیل پیوند دیسولفید مهیا میشود. انرژی لازم برای تجزیه این دسته پیوندها بسیار بالاست که جهت این عمل و تضعیف خمیرهای بسیار قوی می توان از ترکیبات احیا کننده یا هم زدن شدید خمیر همراه با حرارت دهی استفاده کرد]4و31[.
1-2-2-2-پیوند یونی : با افزودن مقدار مناسب نمک سدیم کلرید (محلول 02/0) قوام خمیر افزایش و کشش آن کاهش مییابد]50[. در اطراف هر ذره یک لایه الکترونی وجود دارد که از نزدیک شدن ذرات به هم ممانعت میکند و نقش نمک قرارگیری بین ذرات هم نام و کاهش نیروی دافعه ی الکترواستاتیک با کوچک کردن لایه الکترونی میباشد که نتیجه آن افزایش در تجمع گلوتن است. همچنین با کاهش اندازه ذرات آرد نیروی دافعه الکترو استاتیک بیشتر میشود و تجمع گلوتن کاهش مییابد.
نمک بر گلوتن آرد حاوی پروتئین کم مؤثرتر میباشد و سبب تشکیل پیوندهای غیرکووالانسی در شبکه و ساختار ورقهیβ میشود. البته استفاده از نمک سبب خوردگی در تجهیزات استیل کارخانجات خواهد شد]14و50[.
1-2-2-3-پیوند هیدروژنی : پیوند هیدروژنی بین اتم هیدروژن یک ملکول با اتم ازت یا اکسیژن ملکول دیگر ایجاد میگردد و نقش مهمی را در خواص گلوتن به عهده دارد، در واقع پیوندی هیدروژنی بدلیل نزدیک شدن هیدروژن گروه های کربوکسیل، آمید و هیدروکسیل بوجود میآیند. افزودن آب سنگین به خمیر سبب افزایش پیوند هیدروژنی در شبکه گلوتن شده و قوام خمیر را افزایش میدهد. از طرف دیگر هم زدن بیش از حد خمیر و یا افزودن اوره به آن در جهت تضعیف شبکه عمل کرده و سبب شکسته شدن پیوند هیدروژنی و کاهش قوام خمیر میشود. لیزین اسید آمینه محدود کننده در گندم است که حضورش در ساختار گلوتن تأثیر منفی بر ایجاد پیوند هیدروژنی و در نتیجه تشکیل شبکه خواهد شد]3و 59[.
1-2-2-4- پیوند هیدروفوب : این پیوند سبب جذب شاخههای غیرقطبی در آمینواسیدهایی مثل لوسین و فنیل آلانین به یکدیگر شده و میتواند در فرم پذیری، پلاستیسیته و نیز مقاومت به کشش خمیر نقش مهمی ایفا کند. در واقع این پیوند یک پدیده ترمودینامیکی است و ناشی از جذب پروتون نمی باشد. هم چنین افزایش دما (تا حدی که موجب شکستن پیوندهای دیگر نشود) سبب افزایش قوام خمیر شده که علت آن تقویت پیوندهای هیدروفوب است]2و 10[.
1-2-3-انواع گلوتن
بسته به عوامل هم چون نوع گندم، نحوه آسیاب آن و درجه استخراج آرد از گندم، گلوتن میتواند به رنگهای زرد، زرد متمایل به قهوهای، خاکستری تیره و تیره وجود داشته باشد که از روی رنگ آن نمیتوان به خواص آن پی برد.
گلوتن را می توان به صورت زیر تقسیم بندی کرد:
1-2-3-1-گلوتن خیلی سخت: نیروی بین زنجیرهی پروتئین در این گلوتن بسیار زیاد است. هم چنین این گلوتن قدرت جذب آب بسیار بالایی نیز داراست که عوامل ذکر شده سبب میشود این گلوتن کشش کم داشته باشد و خیلی زود پاره شود.
1-2-3-2-گلوتن سخت: گلوتنی است که نیروی بین زنجیره ی پروتئین آن نسبتاً زیاد و قدرت جذب آب بالایی داراست.

Share this post

Post navigation

You might be interested in...