Özel Nişasta Türleri Yrd. Doç. Dr. Seçil TÜRKSOY

Waxy Mısır Nişastası  Waxy corn starch, waxy maize starch  Sadece amilopektin moleküllerinden oluşur.  Waxy mısır nişastası üretiminde kullanılan genetik çeşit, 1900 lü yılların başında Çin’ de keşfedilmiştir. Özel Nişastalar  Nişastası iyot ile kırmızı renk verir (diğer nişastaların aksine (mavi))  Mısır tanesi kesitinde endospermin mumsu görünüşünden dolayı –bileşiminde mumsu bileşikler içermemesine rağmen- waxy tanımı kullanılmaktadır.  1940 lı yıllarda yüksek verimli hibrid çeşitlerin ortaya çıkarılıp yetiştirilmesiyle birlikte değerli bir gıda bileşeni halini almıştır.

Waxy Mısır Nişastası  Tamamen amilopektinden oluşan diğer özel nişastalar (waxy sorgum, waxy buğday, all-amylopectin potato gibi) bulunmakla birlikte, gıda sanayinde waxy mısır nişastası gibi kabul görmemişlerdir.  Mısır aynı zamanda kaliteli bir yağ ve protein ürünleri hammaddesi olması, vazgeçilmezliğini sağlayan önemli etmenler arasındadır. Özel Nişastalar

Yüksek Amilozlu Mısır Nişastası  1940 lı yıllara kadar amiloz «nişastanın düz zincirleri» olarak bilinmekle birlikte, 1946’da karbonhidrat kimyacısı R.L. Whistler ile genetikçi H.H. Kramer waxy mısıra karşıt bir alternatif olarak mısır modifikasyon yöntemi geliştirdiler.  Bu yöntemle sadece amiloz moleküllerinden oluşan nişasta elde ettiler. Özel Nişastalar  Whistler ve Kramer, çalışmaları sonucunda normalde %25 oranında bulunan amiloz miktarını %65 e kadar arttırmayı başardı.  Daha sonra yapılan çalışmalar ile bu oran ort %55 olmak üzere %85’e kadar arttırılmıştır.

Yüksek Amilozlu Mısır Nişastası  HACS (High Amylose Corn Starch) özellikle şekerleme üretiminde yaygın olarak kullanılmaktadır.  HACS kullanımı ile şekerlemelere kazandırılan yüksek dayanım, ürüne şekil verme ve sağlamlık kazandırma bakımından kolaylık sağlamaktadır.  HACS aynı zamanda domates salçası ve elma suyu gibi ürünlerde gıdanın tekstürünü iyileştirmektedir. Özel Nişastalar

Kimyasal Modifiye Mısır Nişastası  Kimyasal modifikasyonlar ile nişastanın performansı ve kalitesi iyileştirilebilmektedir.  Kimyasal modifikasyonlar donmuş, instant, dehidre, enkapsüle ve ısıt-tüket tipi işlenmiş gıdalara uygun tekstür, kalite ve raf ömrü sağlar.  Ayrıca, gıdanın işlem basamaklarına toleransını geliştirir (ısıtma, kesme, asit dayanımı gibi). Özel Nişastalar Son yıllarda mısır genetik çalışmaları ile, doğrudan kimyasal modifikasyondan ziyade, mısır bitkisinde nişastanın biyosentezindeki değişiklikler yoluyla değerli modifiye nişastalar üretilebilmektedir.

Nişasta Kaynaklı Diğer Ürünler Özel Nişastalar  Tatlandırıcılar  Etanol  Polioller (Şeker alkoller)  Organik asitler  Amino asitler

 Tatlandırıcılar: Kirchoff’un nişasta hidrolizini keşfi, günümüzün modern nişasta bazlı tatlandırıcı endüstrisinin temellerini atmıştır. Orijinal nişasta türevi tatlandırıcılar glikoz şurupları olarak bilinmektedir. Glikoz şurupları; nişastanın asit katalizörlüğünde hidrolize edilmesiyle üretilir ve değişen miktarlarda dekstroz, diğer sakkaritler ile polisakkaritleri içerir. Glikoz şurupları 1800’ler ile 1900’lerin başında katı ve sıvı formlarda üretilebilmekteydi. 1920’lerde Newkirk tamamiyle dekstroza (D-glukoz) hidrolize olabilen nişasta teknolojisini geliştirdi. Böylece kristal dekstroz üretimi ivme kazandı. Özel Nişastalar

 Tatlandırıcılar: 1940 ve 50’li yıllarda enzim teknolojisindeki gelişmeler hidroliz derecesinin ayarlanabilmesine olanak vermiştir. Ayrıca yeni saflaştırma teknikleri ile yüksek saflıkta glikoz şurupları elde edilebilmiştir. 1960’larda glikoza dönüşebilen izomerazlar arasında fruktoz, sanayi ile tanışmıştır (HFS; High Fructose Syrup) ve 80’li yıllarda HFS artık sukrozun yerini almaya başladı yılında, mısır yaş öğütme endüstrisi içecek sektörünün neredeyse tamamını HFS ile ele geçirdi. Özel Nişastalar

 Etanol: Glikoz şurupları mayalar tarafından kolaylıkla etanole fermente edilmektedir. İçecekler için etanol şeker ve nişasta gibi kaynaklardan yüzyıllardır üretilmekle birlikte, fermantasyon yoluyla büyük ölçekli yakıt etanolü üretimi, yakıtın yanıcılığını arttıracak katkılara olan taleplere dayanmaktadır. İlk olarak otomobil devi Henry Ford Amerikan çiftçilerine yardım amacıyla alkolün yakıt olarak kullanılması çalışmalarına başlamıştır. Günümüzde etanolün büyük bir kısmı mısır nişastasından üretilmektedir. Özel Nişastalar

 Polioller (Şeker alkoller): Şekerlerin hidrojenasyonu ile elde edilen gruptur. En önemli ticari şeker alkoller; mannitol, sorbitol (D-glucitol), maltitol ve ksilitoldür. Ksilitol hariç hepsi nişastanın hidrolizi, mannitolün izomerizasyonu ve hidrojenasyonu ile elde edilebilir. Doğal olarak bazı bitkilerde bulunmakla birlikte, ticari ekstraksiyonları fizibil değildir. Polioller basit karbonhidratlar içerisinde düşük fermente edilebilirlikleri ile önemlidir. Bu özellikleri onların tatlandırcı olarak gıda formülasyonlarında yer almalarını sağlar. Diğer karbonhidratlara göre daha düşük kalori değerine sahip olmaları ve diş sağlığı üzerindeki olumlu etkileri de önemli özellikleri arasındadır. Özel Nişastalar

 Organik asitler:  Doğada yaygın olarak bulunurlar.  Sitrik asit, laktik asit, malik asit ve glukonik asit gıda endüstrisinde yaygın olarak kullanılan organik asitlerdir.  Sukroz ve şeker yan ürünlerinin fermantasyonu ile üretilen organik asitler, günümüzde çoğunlukla dekstrozun fermentasyonu ile üretilmektedir.  Organik asit piyasasında satışların yaklaşık %85 ini sitrik asit oluşturmaktadır.  Sitrik asit, yumuşak içecekler, tatlılar, reçeller, jöleler, şekerleme, şarap ve dondurulmuş meyvelerde yaygın biçimde kullanılmaktadır.  Laktik asit, 1880 yılında karbonhidrat fermantasyonu ile üretilen ilk organik asit olup, günümüzde hem fermantasyon hem de kimyasal sentez yoluyla üretilebilmektedir. Özel Nişastalar

 Amino asitler:  1980 li yıllarda fermantasyon teknolojisindeki gelişmelere paralel olarak nişasta hidrolizatlarından çeşitli amino asitlerin ekonomik ölçekli üretilebilmeleri sağlanmıştır.  En önemli örneklerini; lisin, treonin, triptofan, metiyonin ve sistein oluşturmaktadır.  Nişasta türevi aminoasitler genellikle hayvanlarda beslenme tamamlayıcısı olarak kullanılmaktadır.  Bu yolla hayvan yemlerinin maliyeti düşürülmekte, hayvansal atık miktarı ve azot kirliliği azaltılmaktadır. Özel Nişastalar