کنجاک گام

کنجاک گام، یا آرد کنجاک، یک فیبر رژیمی هیدروکلوئید (محلول در آب) است که از گیاه آمورفوفالوس کنجاک (که به نام زبان شیطان نیز شناخته می‌شود) به دست می‌آید. از این ماده برای ایجاد بافت، غلیظ کردن، پایدارسازی، امولسیون کردن و معلق نگه داشتن مواد در غذاها و نوشیدنی‌ها استفاده می‌شود. کونیاک گام عمدتاً به عنوان منبع گلوکومانان به کار می‌رود که خود یک منبع شناخته شده از فیبر رژیمی است.

خواص فیزیکی

• ظاهر: کنجاک گام معمولاً به صورت پودر نرم و ریز، سفید، کرم یا مایل به زرد روشن است که عموماً بی‌بو است.
• حلالیت: این ماده به شدت محلول در آب است و محلول‌های چسبناک را هم در آب گرم و هم در آب سرد تشکیل می‌دهد. حلالیت آن با گرما و هم‌زدن مکانیکی افزایش می‌یابد.
• ویسکوزیته (غلظت): حتی در غلظت‌های پایین (مثلاً محلول ۱% می‌تواند به ۳۵,۰۰۰ سانتی‌پواز برسد)، ویسکوزیته بسیار بالایی از خود نشان می‌دهد. این امر به دلیل وزن مولکولی زیاد و ظرفیت بالای نگهداری آب آن است که به آن اجازه می‌دهد ۵۰ تا ۲۰۰ برابر وزن خود آب جذب کند و به شدت متورم شود.
• قابلیت ژل‌شوندگی:
  • ژل‌های برگشت‌ناپذیر حرارتی: هنگامی که در شرایط قلیایی ملایم (pH ۹-۱۰) تا حدود ۸۵ درجه سانتی‌گراد گرم می‌شود، کنجاک گام یک ژل پایدار و برگشت‌ناپذیر حرارتی تشکیل می‌دهد که حتی در حرارت بالا و طولانی‌مدت ذوب نمی‌شود. این ویژگی برای محصولاتی که نیاز به ساختار ژل پایدار دارند، بسیار حیاتی است.
  • ژل‌های برگشت‌پذیر حرارتی: همچنین می‌تواند در همکاری با سایر هیدروکلوئیدها مانند صمغ زانتان و کاپا-کاراگینان، ژل‌های برگشت‌پذیر حرارتی تشکیل دهد که با حرارت ذوب شده و با سرد شدن دوباره تشکیل می‌شوند.
• خواص تشکیل‌دهنده فیلم: کنجاک گام فیلم‌های شفاف و متراکم تشکیل می‌دهد که می‌توانند خوراکی باشند و در نگهداری مواد غذایی استفاده شوند.
• حفظ رطوبت: ظرفیت نگهداری آب فوق‌العاده آن از سینرسیس (جدا شدن آب) جلوگیری کرده و بافت محصولات غذایی را بهبود می‌بخشد.
• چسبندگی: محلول‌های کنجاک گام، حتی در غلظت‌های پایین‌تر، چسبنده هستند که در محصولاتی مانند رشته‌فرنگی برای کاهش چسبندگی پس از پخت مفید است.
• شبه پلاستیسیته: محلول‌های کنجاک گام شبه پلاستیک (کاهنده گرانروی تحت برش) هستند، به این معنی که ویسکوزیته آنها تحت تنش برشی (مانند هم‌زدن) کاهش می‌یابد و پس از حذف تنش، بازیابی می‌شود.
• پایداری در برابر اسید و نمک: این ماده در مقادیر پایین pH (زیر ۳.۳) بدون رسوب پایدار می‌ماند و عموماً غلظت‌های بالاتر نمک را تحمل می‌کند.

خواص شیمیایی

• ترکیب شیمیایی: کنجاک گام عمدتاً گلوکومانان است، یک پلی‌ساکارید با وزن مولکولی بالا. زنجیره اصلی آن از واحدهای D-مانوز و D-گلوکز تشکیل شده که توسط پیوندهای گلیکوزیدی $\beta$-(۱→۴) به هم متصل شده‌اند و نسبت مانوز به گلوکز معمولاً بین ۱.۶:۱ تا ۴:۱ است.
• گروه‌های استیل: مقادیر کمی از گروه‌های استیل به صورت تصادفی در طول ستون فقرات گلوکومانان (حدود هر ۹ تا ۱۹ واحد قندی) پراکنده‌اند. این گروه‌ها برای حلالیت و کنفورماسیون آن در آب حیاتی هستند. حذف آنها (دی‌اسیتیلاسیون) توسط یک قلیای ملایم باعث تشکیل ژل می‌شود.
• ماهیت غیر یونی: گلوکومانان کونیاک یک پلی‌ساکارید غیر یونی است که به پایداری گسترده pH آن (تقریباً ۴.۰ تا ۷.۰، اگرچه برخی منابع پایداری بین ۳ تا ۱۰ را نشان می‌دهند) کمک می‌کند.
• برهم‌کنش‌های هم‌افزایی: این ماده اثرات هم‌افزایی با سایر هیدروکلوئیدها نشان می‌دهد و هنگام ترکیب با صمغ زانتان یا کاراگینان، به طور قابل توجهی ویسکوزیته و استحکام ژل را افزایش می‌دهد. همچنین با صمغ دانه لوکاست و نشاسته نیز تعامل دارد.
• زیست‌تخریب‌پذیری و زیست‌سازگاری: به عنوان یک پلی‌ساکارید طبیعی، گلوکومانان کونیاک به دلیل زیست‌سازگاری و زیست‌تخریب‌پذیری خود شناخته شده است و به همین دلیل یک ماده زیست‌محور ترجیحی برای کاربردهای مختلف، از جمله کاربردهای زیست‌پزشکی، محسوب می‌شود.
• ساختار مولکولی: زنجیره گلوکومانان کمی شاخه‌دار است، با برخی شاخه‌ها از طریق پیوندهای گلیکوزیلی $\beta$-(۱→۳) و $\beta$-(۱→۶). این ساختار پیچیده، به همراه گروه‌های هیدروکسیل فراوان، قابلیت استثنایی آن در حفظ رطوبت و تشکیل ژل را تسهیل می‌کند.