Pochodzenie
Wraz z ligniną, beta-glukanami i celulozą, arabinoksylany są naturalnymi włóknami, które tworzą normalną kompozycję ścian komórkowych w tkankach roślinnych. Można je znaleźć w pszenicy, sorgo, ryżu, owsie, kukurydzy i wielu innych zbożach.
Podobnie do amylozy w skrobi, AX składają się z liniowego szkieletu reszt D-ksylozy, które są połączone wiązaniami β-(1-4)glikozydowymi z pojedynczymi resztami arabinozy przyłączonymi do łańcucha ksylozy jako rozgałęzieniami. Niektóre łańcuchy boczne arabinozy są estryfikowane kwasem ferulowym.
Funkcja
Pomimo ich niewielkiej ilości w mące (2,0–3,0%), AX odgrywają wiele ról poprzez interakcję z wodą i matrycą glutenową. Wysoka zdolność wchłaniania wody przez AX w mące podkreśla ich funkcjonalną rolę w wypieku chleba.
Funkcjonalność AX jest konsekwencją ich cech, w tym:
- Rozpuszczalność w wodzie
- Budowanie lepkości
- Zdolność zatrzymywania wody
- Właściwości żelujące
- Źródło błonnika pokarmowego
AX są klasyfikowane jako rozpuszczalne w wodzie (tj. Ekstrahowalne w wodzie) lub nierozpuszczalne w wodzie (niewyekstrahowalne w wodzie). W skrobiowym bielmie około 25% siekier jest
ekstrahowany wodą (WE-AX). Pozostałe 75% frakcja nieekstrahowana wodą (WU-AX) ma zasadniczo taką samą strukturę jak WE-AXS, ale ma znacznie wyższą masę cząsteczkową.
Arabinoksylany niewyekstrahowane wodą (WU-AX)
WU-AX to prawie wyłącznie ksylany tworzące wysoce zorganizowane konformacje z innymi łańcuchami ksylanowymi poprzez wiązania wodorowe. WU-AX są zatrzymywane głęboko w ścianach komórkowych przez interakcje kowalencyjne i niekowalencyjne między innymi arabinoksylanami.
WU-AX zatrzymują duże ilości wody na swojej powierzchni molekularnej, ale są w niej wysoce nierozpuszczalne. WU-AX są obecne w odrębnych fragmentach ściany komórkowej, które mogą tworzyć fizyczne bariery dla optymalnej agregacji białek i mogą zakłócać tworzenie silnej matrycy glutenowej podczas mieszania.
Uważa się, że tworzą one intruzje w komórkach gazowych i absorbują duże ilości wody, która w konsekwencji nie jest dostępna dla rozwoju glutenu i tworzenia płynnej warstwy (lameli). Ponieważ ciasto rozszerza się podczas garowania i pieczenia, WU-AX zakłócają stabilność pianki gazowej, wpływając w ten sposób na zwiększenie objętości i sprężystość piekarnika.
arabinoksylany ekstrahowane wodą (WE-AXs)
Uważa się, że rozpuszczalna w wodzie, tj. ekstrahowana wodą część (WE-AX) jest luźno związana na powierzchni ściany komórkowej.
Kiedy ksylanazy są stosowane do częściowej i kontrolowanej depolimeryzacji WU-AX (tj. przekształcenia WU-AX w WE-AX), zapewniają wzmocnienie ciasta i nadają efekt stabilizujący strukturę pęcherzyków gazu.
Aplikacja
Wraz z innymi funkcjonalnymi polimerami, skrobią i białkiem, arabinoksylany uczestniczą w całkowitym poborze wody podczas mieszania. Poniższa tabela pomaga zwizualizować wpływ AX na zdolność mąki do zatrzymywania wody i przekształcania się w ciasto po wymieszaniu w Farinografie:
| Składnik mąki | % masy mąki (g / 100 g mąki) | Pojemność zatrzymywania wody (g H2 O/g suchego polimeru) | % całkowitego wchłaniania (g H2 O / 100 g mąki) | Dystrybucja wody w cieście (%) |
|---|---|---|---|---|
| Nienaruszona skrobia | 63,00 | 0,35 | 22,05 | 32,57 |
| Uszkodzona skrobia | 6,50 | 1,75 | 11,38 | 16,80 |
| WU-AX | 1,40 | 10,00 | 14,00 | 20,68 |
| WE-AX | 0,60 | 5,00 | 3,00 | 4,43 |
| Białka glutenowe | 12,80 | 1,35 | 17,28 | 25,52 |
| Łącznie | 84,30 | 67,70 | 100,00 | |
| Wilgoć + Popiół + Cukry + Lipidy | 15,70 |
Tak więc, patrząc z perspektywy, skrobia stanowi 80,0-85,0% całkowitego suchego materiału w mące i zawiera około 45,0% wody w cieście. Z drugiej strony arabinoksylany stanowią jedynie 2,0–3,0% całkowitej suchej masy mąki, ale zawierają 25,0% wody w cieście chlebowym.
Bez siekier ciasto nie byłoby w stanie pomieścić ani przyjąć tak dużej ilości wody, aby uzyskać regularne właściwości i reologię, więc wydajność produkcji (tj. ilość kawałków ciasta wytworzonych z jednej partii) byłaby niższa.
Regulamin
Pomimo obiecujących badań nad skutecznością arabinoksylanów przeciwko wielu schorzeniom, FDA stwierdza, że dostępne są niewystarczające dowody, aby móc złożyć oświadczenie zdrowotne.
W UE EFSA doszedł do wniosku, że spożycie co najmniej 8 g błonnika bogatego w arabinoksylany z bielma pszenicy zmniejsza poposiłkowe reakcje glikemiczne u osób, które chcą zmniejszyć poposiłkowe reakcje glikemiczne.
