كيف يمكن للنشا، وهو مكون مهم في العديد من الأطعمة، أن يتحول إلى مادة ذات خصائص مختلفة تحت تأثير الماء الساخن؟ ستلقي هذه المقالة نظرة عن كثب على عملية تحول النشا إلى جلتنة والتغيرات الكيميائية الدقيقة التي تحدث أثناء هذه العملية.
يحدث تجلط النشا عندما تقوم جزيئات النشا، تحت تأثير الماء والحرارة، بتدمير تفاعلاتها داخل الجزيئات، وبالتالي تشكل خصائص فيزيائية جديدة.
تمر حبيبات النشا بثلاث خطوات رئيسية أثناء عملية التسخين.
1. توسع الجسيماتأولاً، يتم امتصاص الماء في الفراغات غير المتبلورة للنشا، مما يتسبب في انتفاخ حبيبات النشا. أثناء عملية التسخين، تبدأ جزيئات النشا بامتصاص الماء.
ثم ينتقل الماء إلى المناطق المرتبطة بإحكام بالنشا، والتي تشكل جزءًا من الحلزون المزدوج. عند درجة حرارة الغرفة، لا تسمح هذه المناطق البلورية بدخول الماء، ولكن عند تسخينها تصبح هذه المناطق غير مستقرة، مما يتسبب في إذابة سلاسل النشا وانقلابها إلى حالة غير متبلورة، وبالتالي يزداد عدد وحجم المناطق البلورية.
3. تسرب النشامع تغلغل الماء، تصبح بنية حبيبات النشا عشوائية تدريجيًا وتسبب الانتفاخ. وفي النهاية، تبدأ جزيئات النشا في اختراق الماء المحيط، مما يتسبب في تفكك بنية الحبيبات.
تختلف درجة حرارة تحول النشا إلى جلتنة حسب نوع النبات ومحتوى الماء والمكونات الأخرى في الوصفة، مما يمنح النشا خصائص فريدة في مواقف مختلفة.
عند التبريد، يمتلك النشا الجيلاتيني القدرة على الخضوع لعملية عكسية، تُعرف باسم الانقلاب. خلال هذه العملية، سوف تتجمع جزيئات النشا تدريجيا لتشكل هلام.
يمكن تقسيم سلوك التجميع إلى عدة أنواع: التفاعلات بين النشويات (مثل ارتباط النشويات الأمينية بجزيئات النشويات) يمكن أن تؤدي إلى تغييرات هيكلية.
تشكل النشويات الأمينية ذات السلاسل الطويلة مواد هلامية أكثر ثباتًا، في حين تشكل النشويات ذات البنية الأكثر تشعبًا مواد هلامية أكثر نعومة. تؤدي هذه العملية إلى الحد من قابلية هضم النشا وتقليل توفره للتحفيز الأنزيمي.
يعمل التحول العكسي على تحسين بنية النشا ويؤثر على قابليته للهضم وطعمه، وهو أمر بالغ الأهمية للتطبيقات الطهوية.
النشا المسبق الجلاتين، المعروف أيضًا باسم دكسترين، هو نشا تم تسخينه وتجفيفه في مصنع لجعله قابلًا للذوبان في الماء البارد. تجعل هذه التقنية استخدام النشا أكثر ملاءمة وتنوعًا.
من أجل دراسة خصائص الجلتنة للنشا، فإن جهاز Brabender Viscoamylograph هو تقنية شائعة الاستخدام في الصناعة، والتي تقيس تغير اللزوجة في الخليط للحصول على تفاعل النشا في ظل ظروف مختلفة.
من خلال تكنولوجيا المراقبة العلمية، يمكن مراقبة عملية تحول النشا إلى جلتنة في ظل ظروف دقيقة وتسجيل التغييرات المقابلة لها، مما يعزز تطوير صناعة الأغذية.
تظهر عملية تحويل النشا إلى جلتنة أهميتها في الطهي وصناعة الأغذية. لا تؤثر هذه العملية على قوام الطعام فحسب، بل تغير أيضًا من قابلية هضمه. فكر في كيفية تأثير هذه التغيرات الكيميائية على عاداتنا الغذائية واختياراتنا الغذائية.