مقدمه :
در بين غذها ، چربيها اغلب از كيفيت بالائي برخوردارند و موجب مطبوع شدن غذا مي‌شوند. بافت غذا و طعم آن در اثر استفاده از چربي بهبود مي يابد .
در سالهاي اخير، حساسيت به رعايت مسائل تغذيه اي و سلامتي ( ايمني) ، و نيز مطلوب بودن كم وزني ، مصرف كنندگان را بر آن داشت است كه از محصولات كم انرژي تر نسبت به چربيها استفاده كنند.
همانطوريكه مي دانيم غني ترين منبع انرژي در جيرة غذايي را چربيها تشكيل مي دهند كه ميزان انرژي اي در حدود 9Kcal/gr دارند؛ در حاليكه پروتئين و كربوهيدارتها 4Kcal/gr انرژي دارند ؛ بنابراين براي كنترل ميزان كل كالري ، كنترل كالري حاصله از چربي امري اجتناب ناپذير مي باشد . پزشكان ارشد پيشنهاد نموده اند كه بايد در حدود 30% انرژي مصرفي روزانه ، از چربي تأمين گردد. ( 1988-دپارتمان ايمني و سرويس النانر ايالات متحده) علاوه بر كالري ، چربيها از لحاظ اينكه برخي خواص ارگاتولپتيكي كه به غذا مي دهند ، مثل : خوشمزگي و نرم كردن ، مهم مي باشند . بسياري از تركيبات معطر، محلول در چربي اند ؛ بنابراين تغيير دادن ميزان چربي در غذا، مي تواند باعث تغيير در طعم غذاها بشود.
يك نوع چربي جانشيني كه واجد خواص فيزيكي چربيها باشد ولي انرژي كمتري نسبت به چربيها داشته باشد، مي تواند متضمن خواص مطلوب براي مصرف كنندگان باشد . سالاتريم (Salatrim) بعنوان خانواده اي از تري گليسريدها مي باشد كه بوسيلة گروه صنايع غذائي نابيسكو (Nabisco) كشف شده است، كه داراي خواص فيزيكي چربيها بوده ولي انرژي آن تقريباٌ نصف انرژي روغنهاي خوراكي است .
Salatrim ( ملكول تري آميل گليسرولر با زنجير كوتاه و بلند) تري گليسريدهائي اند كه از اختلاط اسيدهاي چرب اشباع با زنجير بلند ( مثل استاريك اسيد) و اسيدهاي چرب كوتاه زنجير ( استيك اسيد ، پروپيونيك اسيد و يا بوتريك اسيد ) و استريفيه شدن آنها بوجود آمده اند. Salatinia مخفف Short and Longchain acid triglycoride Molecules مي باشد .
فلسفة دسترسي Nabisco به چربيهاي با كالري كم بعنوان جانشين هاي چربي بر دو اساس زير استوار است :
اول : اينكه اسيدهاي چرب كوتاه زنجير بازاء واحد وزن نسبت به اسيدهاي چرب بلند زنجير كالري كمتري توليد مي كنند كه جزئيات آن توسط Finely et al (1994) تشريح گرديده است .
دوم : اينكه استئاريك اسيد بمقدار ناچيزي جذب مي شود كه اين موضوع نيز توسط Finely et al تائيد شده است .
چربيهاي حاوي اسيد استئاريك انرژي كمي توليد مي كنند. معمولاٌ چربيهاي حاوي درصد بالائي از اسيدهاي چرب اشباع زنجير بلند نسبت به چربيهاي ديگر در دمائي بالاتر از دماي معمولي بدن (37) ذوب مي شوند.
محدودة ذوبي slatrim با تركيب مقادير مختلفي از اسيدهاي چرب كوتاه زنجير و اسيدهاي چرب بلند زنجير كنترل مي گردد.
در مالاتريم از نسبت اسيدهاي چرب كوتاه زنجير به اسيدهاي چرب بلند زنجير جهت ايجاد انعطاف پذيري بالا در دامنة عملي جانشين هاي چربي مورد استفاده قرار مي گيرد.
نسبت اسيدهاي چرب كوتاه زنجير ( مثل : استيك ، پروپيونيك ، بوتريك اسيد) به اسيدهاي چرب بلند زنجير ( مثل : استئاريك اسيد) در سالاتريم ها باعث مي شود كه خواص عملي آنها با خواص عملي چربيها مطابقت داشته باشد. بعنوان مثال ، كرة كاكائويي در دماي 32 ذوب مي شود و بدين ترتيب در شكلات باعث ايجاد طعم ملايم و مطلوبي در دهان مي شود. الاتريم ها نيز مي توانند در ذوب شدن ، كاملاٌ با كرة كاكائو رقابت كنند.
سالاتريم ها در محصولات پخته و بطور گسترده در صنايع لبنيات (محصولات لبني) كاربرد دارند.
مروري بر استريفيكاسيو داخلي:
موقعيت راديكالهاي اسيدهاي چرب روي ملكول گليسرول، در اثر پروسه هائي چون : پخش تصادفي (Randomigation)، جابجائي استري (Ester Interchange) و يا اينتراستريفيكاسيون (interesterification) ، قابل تغيير است.
اين عمل با حضور برخي كاتاليست هاي خاص صورت گرفته كه نهايتاٌ منجر به پخش تصادفي اسيدهاي چرب در روي ملكول گليسرول مي شود.
واكنش زير توسط فورمو (formo; 1954) ارائه شده است :
واكنش انتراستريفيكاسيون در صنعت جهت اصلاح كريستاليزاسيون (بهبود آن ) و نيز بهبود خواص فيزيكي چربيها مورد استفاده قرار مي يگرد.
معمولاٌ كاتاليست هاي مورد استفاده ، قليائي مي باشند ؛ مثل : سديم متوكسيد (sodium-methoxide) يا مخلوط سديم و پتاسيم اتوكسيد.
چندين روش براي عمل اينتراستريفيكاسيون موجود است :
چربي در دماي بالاتر از نقطة ذوب راندميزه (Randemiged) مي شود؛ دراين عمل مواد اولية مختلفي با هم اينتراستريفيه شده و محصول جديدي توليد مي كنند.
يا اينكه چربي در زير نقطة ذوب، اينتراستريفيه مي شود و تنها جزء مايع آن در واكشن شركت مي كند ؛ كه اين روش ، اينتراستريفيكاسيون مستقيم (directed – interesteeriphication) ذيلاٌ راندميزاسيون مقادير مساوي تري اوليئن (triolein) و تري استئارين (tristearin) نشان داده شده است . بعد از انجام عمل راندميزاسيون ، 6 نوع تري گليسريد ( كه قابل پيش بيني است) توليد مي گردد.
S – S – S + O – O – O
|
O–O–O
(5/12%)
|
O–S–O
(5/12%)
|
S–O–O
(25%)
|
O– S – S (25%)
|
S – O – S (5/12%)
|
S – S – S
(5/12%*
|
در صنعت ، اينتراستريفيكاسيون در مورد چربي خوك (Lard) انجام مي گيرد. چربي خوك برخي خواص نامطلوبي چون : ددامنة شكل پذيري كم ف خاصيت كرمي شدن كم (خامه‌اي شدن) دارد كه اين خواص در اثر اينتراستريفيكاسيون بهبودي مي يابد. چربي خوك اينتراستريفيه شده در توليد Shortening بكار مي رود.
چربيهاي طبيعي نيز مي توانند با استرهاي گليسريلي ساده اي چون استات و بوتيرات اينتراستريفيه شده و توليد مخلوط گليسريدها را بكنند.
گاهاٌ اينتراستريفيكاسيون بعنوان آلترناتيوي براي هيدروژناسيون روغنها جهت توليد مارگارين و شورتينگ بكار مي رود.
معايب هيدروژناسيون ، تشكيل ايزومرهاي ترانس و از بين رفتن اسيدهاي چربي ضروري مي باشد. ولي اينتراستريفيكاسيون روغنها در مقايسه با هيدروژناسيون تما يا بخشي از روغنها، توليد چربيهائي با ايزوموترانس كم يا فاقد آن و نيز چربي با اسيد چرب ضروري بالائي مي كند.
جابجائي استري چربيها با حضور مقدار اضافي گليسرول ودرجه بالا ، تحت خلاء و كاتاليست صورت گرفته و منجر به توليد مخلوط متعادلي از منوف دي و تري گليسريد مي شود. بعد از حذف گليسرول اضافي، مخلوط تحت عنوان منوگليسريد تكنيكال (Techinical0-monoglyceride) ناميده مي شود و شامل حدوداٌ 40% منوگليسريد مي باشد .
منوگليسريدهاي تكنيكال بعنوان عوامل اموليسفايو در مواد غذايي بكار مي روند. تقطير ملكولي منجر به ايجاد محصولي با بيشتر از 90% ، 1- منوگليسريد مي شود كه محصول بدست آمده بطور وسيعي در صنايع غذائي كاربرد دارند.