Nişastanın Yapısı
Bir biyopolimer olan nişasta, amiloz ve amilopektin adı verilen iki kısımdan oluşmaktadır. Nişasta, yarı kristal bir malzeme olup, bünyesinde kristal ve amorf bölgeler içeren granül formunda bir yapıdır (Jenkins ve diğ., 1993; Ratnayake ve Jackson 2006). Nişastada amilopektin içeriğinin yüksek olması, daha yüksek kristallilik anlamına gelmektedir. Amiloz ve amilopektinin oranı nişastanın yaşına ve kaynağına bağlı olmakla birlikte genellikle % 20-25 amiloz, % 75-80 amilopektin şeklinde değişmektedir (Brown ve Poon, 2005). Doğal buğday, mısır ve patates nişastaları, % 20-30 oranında amiloz içerirken, mumsu nişastalar % 5′ in altında, yüksek amilozlu nişastalar ise % 50-80 gibi yüksek oranlarda amiloz içermektedir (Liu, 2005). Peki nişastada gluten var mı hatta soruyu bir kademe daha ileriye çekersek glutenli bir ürün olan buğdaydan yapılan, buğday nişastasında gluten var mı ? Mısır nişastasında gluten var mı?
Nişasta tanecikleri, sahip oldukları güçlü hidrojen bağlarının nişasta zincirlerini bir arada tutması sebebiyle soğuk suda çözünmezler. Bunun yanı sıra, nişastanın suda ısıtılması ile su molekülleri, amiloz ve amilopektinin hidroksil grupları ile etkileşir ve nişastanın sahip olduğu kristal yapı tahrip olur ve nişasta kısmen suda çözünür hale gelir (Hoover, 2001). Nişastanın suda çözülebilen bileşeni amilozdur
Fazla suda ya da hidrojen bağı yapabilen başka bir çözücüde (sıvı amonyak, formamit, dimetil sülfoksit, formik asit, vb.) yüksek sıcaklıkta (nişastanın tipine bağlı olarak yaklaşık 65-100 °C arası sıcaklıklarda) ısıtılan nişasta, geri dönüşümü olmayan bir jelatinizasyon sürecine girer. Yapıda kristalinite kaybı, su emilimi, granüllerin şişmesi gibi olaylar da meydana getiren bu durum, film oluşturmada kullanılmak üzere homojen bir çözelti elde edilebilmesi için oldukça gereklidir (Zhong ve diğ., 2009; Carvalho, 2008). Nişastada gluten olmaması var olan yapısal durumunu etkiliyor mu?
Nişasta Modifikasyon Yöntemleri
Doğal nişastanın sahip olduğu pozitif özelliklerinin geliştirilebilmesi, eksikliklerinin giderilebilmesi, endüstriyel uygulamalar için nişastanın yararlılığının arttırabilmesi için nişasta modifikasyonuna ihtiyaç duyulmaktadır. Nişasta modifikasyonu, sürekli gelişen ve kendini yenileyen bir endüstridir ve bu modifikasyonlar sonucunda yeni fonksiyonel özelliklere sahip, katma değeri yüksek olan nişastalar elde edilebilmektedir (Kaur ve diğ., 2012(Nişastada gluten var mı)). Nişasta modifikasyonu için kimyasal, enzimatik, genetik / biyoteknolojik ve fiziksel olmak üzere 4 farklı yöntem kullanılmaktadır.
Nişastanın Üretimi
Nişasta, bitkilerde fotosentez sonucunda elde edilen temel üründür ve genellikle patates ve tahıl türlerinden sağlanan kokusuz, tatsız ve açık renkli bir maddedir. Polisakkaritlerin fotosentetik olan ve/veya olmayan yapılardaki en yaygın depolama biçimidir (Jobling, 2004; Swinkels, 1990). Nişasta, bilinen pozitif kimyevi nitelikleri ve biyolojik açıdan kolaylıkla parçalanabilen bir madde olması sebebi ile gıda ve gıda dışındaki alanlarda, tercih edilen çok amaçlı yenilenebilir bir besindir. Ayrıca nişasta hayvan ve insanların beslenmesinde temel olarak tüketilen bir besin maddesi olmakla kalmayıp yalnızca yiyecek sektöründe tekstil, kâğıt ve diğer birçok endüstriyel alanda kullanılmaktadır (Jobling, 2004; Swinkels, 1990; Zobel, 1988; Wurzburg, 1986).
Nişastanın moleküler yapısı ve biçimi, amilopektinin ve amiloz temelli kimyasal içeriği, amilopektin-amiloz düzeyi, lipid, fosfat ve protein seviyesi gibi işlevsel nitelikleri, nişastanın endüstri alanında kullanıldığı yeri belirler. Söz gelimi yiyecek sanayisinde, kızartılmış besinlerde ve tatlılarda yüksek oranda amiloz ihtiva eden nişastalar kullanılırken, dondurularak saklanılan besinlerdeyse amiloz ihtiva etmeyen nişastalar kullanılmaktadır.
Günümüzdeyse işlevselliği geliştirilen bu tür nişastalar bilhassa genetik modifikasyona maruz bırakılmış bitkilerden elde edilmektedir. Bitki biyo-teknolojisindeki gelişmeler ile birlikte nişastanın moleküler yapısında değişiklik yapılması daha da kolaylaşmıştır (Ölçer, 2008). Nişasta, diğer yenilebilir polimerlerin ve karbonhidratların aksine granül olarak adlandırılan parçacık halindeki yapılardan meydana gelmektedir. Söz konusu bu granüllerin boyutu, biçimi ve strüktürel yapısı yer aldığı nişasta yapısına göre değişiklik gösterir (Bechtel, 1990). Örnek olarak pirinç granüllerinin çapı 3 µm’ken, patateste bu değer 100 µm’ye kadar yükselmektedir (Tester, 2004).
Nişasta Kaynakları
Bitkiler yılda fotosentez aracılığı ile 2850 milyon tona yakın nişasta üretimi gerçekleştirir. İnsanlar açısından nişastanın ana kaynağı tahıl türleri olarak görülmesine rağmen yumru ve kökte büyük önem taşımaktadır. Tahıl türleri kullanılarak üretilen yıllık nişasta üretimi yaklaşık olarak 2050 milyon ton iken, yumru ve köklerden üretilen ise yaklaşık olarak 701 milyon tondur (Burrell, 2003).
Aşağıdaki tablodan da görüleceği üzere nişasta üretiminde en yüksek verimlilik oranı mısırdadır. Türkiye’de mısırın hemen hemen bütün bölgelerde yetiştirilebilir olması Türkiye’de de nişasta üretiminde en çok mısırın kullanılmasına neden olmaktadır (Sezgin, 1992(Nişastada gluten var mı)).
Dünyada temel nişasta üretiminin %75’i mısır, %8’i buğday, %7’si patates ve %10’u da diğer maddelerden sağlanmaktadır. Dünya üzerinde nişastanın yaklaşık olarak %53’ü Birleşik Devletlerde, %18’i Avrupa kıtasında ve %29’u dünyanın diğer ülkelerinde üretilmektedir (BeMiller, 2009).
Nişastanın Retrogradasyonu ve Jelatinizasyonu
Doğal nişasta molekülleri su içerisinde çözünme göstermezler (Thomas, 1999).Fakat nişastalar rölatif açıdan yüksek nemli bir yerde bekletildikleri takdirde ya da suyla etkileşime geçtiklerinde suyu soğurarak şişme gösterirler. Soğurma esnasında su molekülleriyle nişasta moleküllerinde yer alan hidroksil yapıları arasında hidrojen bağları meydana gelir. Nişasta molekülleri ağrılıklarının %30’u kadar su molekülünü soğurabilir. Nişasta moleküllerinin şişmesi neticesinde hacimsel olarak %6 oranında bir artış gerçekleşir. Hacimdeki bu değişim ve suyun absorpsiyonu geri dönüşümlü bir durumdur. Yapının jelatinizasyon ısısından daha düşük ısı seviyelerine düşürülmesi moleküler anlamda başka bir değişime de sebep olmamaktadır. Fakat ısının yüksek sıcaklıklara çıkarılması geri döndürülemeyen değişikliklere sebebiyet vermektedir (Köksel, 2005). Söz konusu bu değişiklikler neticesinde nişasta molekülünün düzenli yapısı bozulur. Bu durum jelatinizasyon olarak adlandırılmaktadır (Köksel, 2005; Eerlingen ve Delcour, 1995).
Jelatinizasyon neticesinde meydana gelen yüksek vizkoziteli yapı istikrarlı bir yapı değildir. Depolama esnasında söz konusu bu yapı jelleşmektedir. Ortaya çıkan bu jelin bekletilmesi esnasında nişasta molekülleri depoladıkları enerjiyi düşürmek için birbirleri ile etkileşim gerçekleştirirler. Eğer bu bekletme süresi yükseltilirse nişasta molekülleri arasında olan etkileşimde artış göstermektedir. Tüm bunların sonunda kristalize bir yapı meydana gelir. Söz konusu bu durum retrogradasyon olarak adlandırılır (Köksel, 2005; Eerlingen ve Delcour, 1995).
Nişastada Glisemik İndekse Etki Eden Faktörler
Glisemik indeks olgusu, farklı besin maddelerinde aynı oranda bulunan karbonhidratların farklı kan glukoz tepkisi yaratması temeline dayanmaktadır. Glisemik indeks, elli gram sindirilebilir karbonhidrat içeren besinin tüketildikten sonra, iki saat süresince meydana getirdiği kan glukoz artışının, aynı oranda karbonhidrat içeren referans gıdanın meydana getirdiği artışa oranlanması şeklinde hesaplanmaktadır (Crapo, 1994).
Nişastada bulunan amiloz ve amilopektin oranları da glisemik indekse etki etmektedir. Nişastadaki amiloz miktarının yüksek oranda olması glisemik indeksi düşürmektedir. Baklagillerde yüksek oranda amiloz bulunduğundan ötürü glisemik indeks oranı düşüktür. Buğdaydan elde edilen unda amilopektin seviyesi yüksek olduğundan glisemik indeks değeri oldukça yüksektir. İçerdiği amilopektin ve amiloz seviyelerine göre farklı tip pirinçlerin Gİ değerleri 67-102 arasında değişiklik göstermektedir (Crapo, 1994).
Dirençli nişastalar, ince bağırsakta sindirilemeyip direk kalın bağırsağa geçtiklerinden glisemik indeks düzeyinin düşmesine neden olurlar (Sayaslan, 2005).
KAHVERENGİ MERCİMEK NİŞASTASI
Kahverengi mercimek, Türkiye’de Malatya bölgesine özgü bir mercimek çeşididir ve Lens culinaris Medikus ailesine dahildir. Yeşil mercimek türüne göre daha küçük boyutta ve daha yuvarlak şekle sahiptir.
Baklagil nişastaları yüksek miktarda (%24-65) amiloz içeriği ile nitelendirilirler. Bu yüksek amiloz içeriği dirençli nişasta (DN) oranını da arttırdığı için sindirilebilirliğinin düşmesine yol açar. Dirençli ve yavaş sindirilebilen nişastalar, nişasta bazlı ürünlerde diyabet ve hiperlipidemi kontrolüne yardımcı düşük bir glisemik indeks oluşumuna katkıda bulunurlar. Bu nişastalar kolon kanserini ve minerallerin aşırı emilimini önlemeye yardımcı olurken aynı zamanda probiyotik organizmaların gelişimi için gerekli birer substrattırlar. Bu önemli beslenme karakteristikleri ile baklagil nişastasının diyet gıdalardaki kullanımının yaygınlaşması, obezite, kalp hastalıkları ve kolon kanseri risklerini düşürmeye yardımcı olabilecek düşük yağlı ve yüksek lif içerikli gıdaların endüstriyel olarak üretiminde baklagil nişastasının değerini arttırmaktadır (Farooq ve Boye, 2011).
Kahverengi mercimekten nişasta izolasyonu
Öğütülen kahverengi mercimek örnekleri (100g) 200 ml distile su ile 2 dakika süresince blender (Waring Commercial 7011 HS, ABD) kullanılarak bulamaç haline getirilmiş ve sonrasında 75 µm’lik elekten geçirilmiştir. Kalıntı 200 ml distile su ile yıkandıktan sonra 1500xg hızda 15 dakika santrifüjlenmiştir. Üst fazlar atılarak kalan katı faz 200 ml distile su ilave edilere blender ile karıştırılmış ve ardından tekrar santrifüj edilmiştir. Aynı prosedür iki kere tekrarlanmıştır. Atık nişasta en alttaki birincil nişastadan dikkatli bir şekilde uzaklaştırıldıktan sonra birincil nişasta distile su ile karıştırma ve santrifüj aşamalarından geçirilerek saflaştırılmıştır. Bu saflaştırma aşaması üç tekrarlı yapılmıştır. Saflaştırılan nişasta oda sıcaklığında kurutulduktan sonra öğütülmüş ve 125 µm’lik elekten geçirilmiştir.(Nişastada gluten var mı)
Nişastada Gluten Var Mı?
AB mevzuatına göre (Avrupa Parlamentosu ve Konseyinin 1169/2011 Sayılı AB Yönetmeliği, 2011) glüten kaynakları arasında “buğday (spelt ve horasan buğdayı gibi), çavdar, arpa, yulaf veya bunların melezleştirilmiş suşları ve ürünleri bulunur. . 41/2009 Sayılı Komisyon Tüzüğüne (EC) göre(2009) “Buğday, çavdar, arpa, yulaf veya bunların melez çeşitlerinden yapılan ve özellikle glüteni azaltmak için işlenmiş bileşenler” içeren ve kilogram başına 100 mg’dan az glüten içeren ürünler “çok düşük glüten” olarak adlandırılabilir. “Glutensiz” etiketli ürünler, kg başına 20 mg’dan fazla glüten içeremez.
Glutenin eliminasyonu, nişastanın glutensiz ürünlerde yapı ve doku sağlamadaki rolünü arttırır. Bu tür ürünlerdeki en önemli nişasta kaynakları mısır, buğday, tapyoka, pirinç ve patatestir. Doğal olarak GF nişastalarının kullanımı tartışmalı olmasa da, Mısır ve pirinç hem izole nişasta hem de un olarak yaygın olarak uygulanırken, buğday nişastasının (arpa, çavdar ve yulaf nişastası da dahil) glüten içeriği azaltılmış ürünlerde uygulanması sorgulanabilir (Capriles ve Arêas, 2014). Peki nişastada gluten var mı? Buğday ve mısır nişastasında gluten var mı?
Buğday Nişastasında Gluten Var Mı?
Buğday nişastasında gluten var mı sorusu buğdayın glutenli bir ürün olmasından dolayı çokça sorulmaktadır. Buğday nişastası glutensiz buğday unu diye tabir edilmektedir. Buğday nişastasında protein oranı %0,1 düzeyindedir. Glutenin de dahil olduğu proteinli kısım proses aşamasında ayrıştırılmaktadır. Bu süreçle buğday nişastasından yaklaşık % 97 lik karbonhidrat içerikli ürün elde edilmiş olur. Gluten kontaminasyonu dışında nişastada gluten var mı sorusunun yanıtı bu yüzden hayır olacaktır.(Nişastada gluten var mı)
Mısır Nişastasında Gluten Var Mı?
Mısır glutenli bir ürün olmasa da genellikle buğday tarlalarıyla iç içe olmasından dolayı hasatla karışabilmesi mümkündür. Mısır nişastasında gluten var mı sorusuna yanıt hayır olsa da bulaşılardan dolayı yine de olabilmektedir.
Nişastaya İkame Nedir?
S: Tapyoka nişastası ve patates nişastası birbirinin yerine kullanılabilir mi?
Evet, onlar. Ancak patates nişastası, tapyoka nişastasından biraz daha ağırdır. Bu nedenle, tapyoka nişastasının dörtte birinden fazla olan glütensiz un karışımına sahip bir tarif, bunun yerine patates nişastası kullanırsanız biraz daha yoğun olacaktır. Bunu hafifletmek için tapyoka nişastasının yüzde 25’ini patates nişastası ile değiştirin ve ardından her iki fincan un karışımı için tarifinizdeki başka bir unu ¼ fincan artırın.
Bir uyarı: Patates nişastasını patates unuyla karıştırmayın. İkisi farklı ürünlerdir. Patates unu son derece emicidir, patates nişastası gibi hafif ve kabarık değildir. Patates unu, tapyoka nişastası veya patates nişastası ile değiştirilemez.
S: Diğer şeylerin yanı sıra buğday ve yulafa alerjim var. Geçenlerde artık patates ve ekmek mayası yiyemeyeceğimi öğrendim. Her zaman patates nişastası ve maya kullanarak kendi ekmeğimi yaptım. Şimdi ne yapacağımı bilmiyorum. Bu temel bileşenler için iyi ikameler nelerdir?
C: Halihazırda kendi ekmeğinizi yaptığınız için, yeni gıda alerjilerini ele almak için biraz doğaçlama yapmanız yeterlidir. Daha önce işinize yarayan ekmek tarifiyle başlayın. Patates nişastasını atlayın ve tapyoka nişastası veya ararot ile değiştirin. Patates püresi kullanıyorsanız, aynı miktarda kinoa gevreği ile değiştirin. Kabartma maddesi olarak ekmek mayasını kullanmak yerine 1 yemek kaşığı kabartma tozu eklemeyi deneyin. Tarifinizin diğer kuru malzemeleriyle karıştırın.(Nişastada gluten var mı)
