Sanal Okulunuz | Bilgi Güçtür; Paylaştıkça Büyür!
Polisakkaritler
|
|
|
20 den fazla monosakkaritin düz ya da dallanmış yapıda glikozidik bağla bağlanması sonucu oluşan polimerlere polisakkarit denir. Bir polisakkariti meydana getiren monomerlerin hepsi aynı ise oluşan polimere homoglikan denirken farklı monomerlerden meydana gelen polisakkaritlere ise heteroglikandenir.
a) Çözünürlük: Polisakaritlerdeki herbir hidroksil grubu en az bir molekül su bağlayabilir. Ayrıca halka yapıdaki oksijenler ve glikozidik bağda yer alan oksijen bağları da hidrojen bağı yapma özelliğine sahiptirler. Bu nedenle polisakkaritlerin çoğunun suya ilgisi fazladır. Bu polisakkarit birimleri sulu sistemlerde su alarak şişebilirler, kısmen ya da tamamen çözünebilirler. Polisakkaritlerin hidrate olmasına neden olan su yapıya bağlı durumdadır ve pek çok gıdanın tekstüründen birlikte sorumludurlar. Selüloz gibi lineer yapıdaki polisakkaritlerde yapıyı oluşturan zincirler birbirlerine hidrojen bağlarıyla bağlanarak kiristalitler oluştururlar. bu kristal yapıya enzimler atakta bulunamadığından kristal yapının oluştuğu polisakkaritler enzimatik parçalanmalara karşı stabildir. Ancak pek çok polimer kristal yapıya sahip değildir. Bu nedenle kolayca hidrate olur ve kolayca çözünürler. Polisakkaritlerde moleküler yapıda düzensizlik arttıkça çözünürlük artar.
b) Viskozite ve Stabilite: Bir polisakkaritin çözeltilerinin viskozitesi molekül büyüklüğü, şekli ve konformasyonuna bağlı olarak değişir. Lineer yapıdaki polisakkarit çözeltilerinde zincirler dairesel hareketler yaparak geniş bir hacmi tararlar. Bu sırada sıklıkla birbirleriyle çarpışırlar ve çok düşük konsantrasyonlarda çözeltilere viskoz bir yapı kazandırırlar. Viskozite çözünmüş polisakkarit zincirinin büyüklüğü ve şekline bağlı değişim gösterir. Dallanmış yapıdaki polisakkaritler çözeltilerinde düz zincir formundaki polisakkaritlerden daha az hacim taradıklarından daha az çarpışır ve dolayısıyla çözeltileri daha az vizkozdur.
Gamlar ve hidrokolloidler viskoziteyi artırma ve jel oluşturma yetenekleri nedeniyle gıdalarda yaygın olarak kullanılırlar.
c) Jelleşme : Jel büyük hacimde suyu yapısında tutuklayan ağ benzeri üç boyutlu bir yapıdır. Dallanmamış yapıdaki polisakkaritler sulu ortamlarda ısıtıldıklarında ya kolayca çökelirler ya da çok çabuk jelleşirler. Polisakkarit zincirleri çarpıştıklarında buralarda bağlar oluşur ve bağlanma zincir boyunca devam eder. Bu zincire başka zincirler eklenir ve bağlanma buralarda da devam ederek bir ağ yapı oluşur. Yapının büyümesiyle çökelme meydana gelir. Ağ yapı oluşurken bir miktar suyu yapısına hapseder. Bazı durumlarda jel yapıda fazla miktarda su tutulur ve bu su zamanla jelden ayrılır. Bu duruma sineresis denir.
d )Hidroliz : Gıdaların işlenmesi ya da depolanması sırasında polisakkaritler asit ya da enzim etkisiyle depolimerize olurlar. Hidroliz ısı, pH, polimerin özellikleri, ortamdaki diğer bileşiklere bağlı olarak seyreder. Hidroliz sonucu gıdanın viskozitesi düşer, raf ömrü azalır.
e) Nişasta : Nişasta a-D-glukoz birimlerinden meydana gelen granül yapıda bir polisakkarittir. Bitkilerin kök, yumru, gövde, meyve gibi organlarında bulunur ve önemli bir enerji deposudur. Bir nişata granülünün yapısında farklı yapıda iki polisakkarit bulunur. Lineer yapıdaki amiloz tahıl nişatasının yaklaşık %23 ünü oluştururken dallanmış yapıdaki amilopektinin oranı %77 dir.
Amiloz zincirinde a-D-glukoz birimleri a-1,4 glikozidik bağıyla bağlanmıştır. Çok düşük düzeyde dallanma gösterir. Çözeltileri surfektanlar, iyot, lipidler ve alifatik alkollerle kompleks oluşturur. Nişasta çözeltilerinin ısıtılması sırasında nişasta granülünden ayrılır. Isıtma devam ettikçe bazı noktalarda dallanma gösterir. Bu dallanmalar zincir boyunca seyrek bir biçimde oluşur.
Amilopektin a-1,4 bağlarının yanında a-1,6 bağları da içeren dallanmış bir yapı gösterir. Dallanma a-1,6 bağlarında gerçekleşir. Amiloz molekülleri çözeltilerinde stabil değildir, kristalize olur. buna karşın amilopektinin seyreltik çözeltileri stabildir. Yüksek konsantrasyonlarda amilopektin de kristalleşebilir. Amiloz jelleri lineer yapılarından dolayı daha serttir. Amilopektin iyotla kırmızı-mor renkli bileşikler oluştururken amiloz mavi renkli bir kompleks oluşturur. Amiloz ve amilopektin enzim aktivitesiyle parçalanırlar. a-amilazlar a-1,4 bağlarına etki ederler, b-amilazlar ise indirgen uçlardan başlayarak a-1,4 bağlarını bir atlayarak koparır ve limit dekstrinler ile maltoz oluşur. Amiloglukozidazlar ise a-1,6 bağlarını ve indirgen olmayan uçlardan başlayarak a-1,4 bağlarını koparır ve D-glukoz üniteleri oluşur.
Nişastanın Jelatinizasyonu:
Nişasta granülleri sulu ortamlarda suyu absorbe ederek şişerler. Nişasta granülü kuru ağırlığının %30 u kadar suyu absorbe edebilir ve bu durumda hacim artışı %5 tir. Jeletinizasyon sıcaklığının altındaki sıcaklık derecelerinde granüldeki bu değişim geri dönüşümlüdür. Jelatinizasyon sıcaklığına ulaşıldığında nişasta granülü deforme olur amiloz suya geçer ve çözeltinin viskozitesi artar. Buna jelatinizasyon(Nişastanın jelatinizasyonu ve çirişlenme) denir. Yüksek viskoziteli bu yapı soğutulduğunda amiloz zincirleri bir ağ yapı meydana getirir ve bu yapıda su tutuklanır. Oluşan yapı katı benzeri özellikler sergileyen jeldir. jelin bekletilmesi ırasında jel yapıdaki su jelden dışarı sızabilir. Bu durum sineresis olarak adlandırılır. Bekleme süresi arttığında nişasta zincirlerindeki interaksiyon artar. Bu durum retregradasyon olarak tanımlanır.
f) Selüloz:D-glukopiranoz ünitelerinin b-1,4 bağlarıyla bağlanması sonucu dallanmamış yapıda, kristalit bölgeler içeren selülozlar oluşur. Kristal yapıdaki bölgeler enzim aktivitesine daha dirençlidir ve çok az suyu absorbe edebilir. Bu da selüloz içeren gıdalara sert bir tekstür kazandırır.
g) Pentozanlar ve Hemiselülozlar: Pentozanlar ve hemiselülozlar bitkilerdeki nişasta ve selüloz dışındaki polisakkaritleri tanımlar. Bileşimlerinde basit şekerlerin dışında proteinler ya da fenolik maddeler de bulunabilir. hemiselülozlar farklı kompozisyonlarda farklı özelliklerde olabilirler. Bazıları suda çözünebilirken bazıları çözünemez. L-arabinoz, D-ksiloz, ve D-glukoz içeren pentozanlar suda çözünmez. Suda çözünmeyen pentozanlar yüksek dallanma gösterirler ve genellikle yapılarında protein de içerirler. Pentozanlar ve hemiselülozlar yüksek viskoziteli çözeltiler oluştururlar ancak jelatinize olmazlar. Isıtıldıklarında denatüre olmazlar.
h) Pektinler: Pektinler a-1,4 bağlarıyla bağlanmış a-D-galaktopiranozilüronikasit polimerleridir. Yapılarında değişik derecelerde metil ester grupları ve nötr şekerler de bulunur. Doğal pektinler ticari olarak elde edilenlerden daha kompleks bir yapıya sahiptir. Ticari pektin turunçgil kabuklarından ve elma posasından elde edilir ve elde edildiği kaynağa ve uygulanan prosese göre farklı özelliklerde pektinler elde edilir. Pektinler suda çözünebilirler ve jelleşebilirler. |
