عملية إنتاج صمغ الخروب: طرق التقشير
يتم الحصول على صمغ الفاصوليا الجراد (E410) عن طريق طحن النسيج الداخلي لنواة الخروب، وتسمى الإندوسبأر. ومع ذلك، ليس من السهل الوصول إلى هذا النسيج؛ يجب إزالة القشرة الصلبة والمتينة المحيطة بالبذور دون الإتلاف القشرة الداخلية والجرثومة. المرحلة الأكثر أهمية والأكثر نقاشا في إنتاج اللثة هي عملية إزالة القشرة هذه.
في هذا المقال، نناقش كيفية إزالة القشرة باستخدام الحمض، وطريقة التحميص (الحراري) والماء الساخن، وخطوات فصل الجراثيم والطحن اللاحقة، وتأثيرات الطرق على لون ولزوجة ونقاء الناشيب، والبحث عن بدائل أكثر استدامة بناء على المصادر.
بنية بذور الخروب: لماذا تحتاج إلى التقشير؟
عند معالجة ثمرة الخروب، الخطوة الأولى هي فصل النواة عن اللحم. كما ذكر في تجميع مارتينز-لوساو وآخرون (2024)، فإن الخطوة الأولى في تقييم الثمرة هي عملية التكسير التي تفصل النواة عن اللحم. تتكون النواة المفصولة من ثلاثة أجزاء رئيسية: القشرة، والبذور الداخلية، والجنين.
وفقا لمدرونيو وآخرون (2025)، فإن القشرة عبارة عن غطاء صلب وبني يشكل حوالي 30-35 بالمئة من الوزن الجاف للنواة. تشكل الجرثومة في مركز النواة حوالي 15–30 بالمئة من الوزن الجاف وهي غنية بالبروتين. القشرة الداخلية، الواقعة بين القشرة والجرثوم، تشكل حوالي 40–50 بالمئة من الوزن الكلي وهي المصدر الرئيسي لنطاق الخروب.
في تقرير إعادة التقييم لعام 2017 الصادر عن هيئة سلامة الغذاء الأوروبية (EFSA)، ذكر أن حبوب الخروب صعبة المعالجة لأن القشرة صلبة ومتينة جدا، بناء على المعلومات المستلمة من الصناعة. وفقا للتقرير، يتم تقشير الحبوب بعمليات خاصة دون الإضرار بالنذر الداخلي والجرثوم. إذا فشل اللحاء، تصبح شظايا القشرة جزءا من الصمغة؛ وهذا يغمق اللون، ويزيد محتوى المادة الغريبة، ويقلل نسبة الجالاكتومانان، وهي المكون الوظيفي الرئيسي للصمغ.
تقشير الحمض (طريقة حمض الكبريتيك)
الطريقة الأكثر استخداما في الصناعة هي التقشير الحمضي. العملية الموصوفة في تقرير EFSA هي كما يلي:
- تسخن الحبوب بحمض الكبريتيك وتحترق القشرة.
- تزال شظايا القشرة المتبقية من "ساندويتش" النزاع النظيف عن طريق الغسل والفرشاة.
- السندويشات مجففة ومكسورة؛ الجرثومة، التي تكون أكثر قرمشة، تتفتت في هذا الوقت.
- يتم فصل شظايا الجراثيم المتفتتة عن طريق غربلتها من أنصاف البذور الداخلية التي تبقى سليمة.
يذكر ميدرونيو وآخرون أيضا أنه في طريقة تقشير الحمض، يحترق اللحاء بحمض الكبريتيك عند درجة حرارة عالية، وتتزال البقايا عن طريق الغسل والتفرشاة، مما ينتج عنه صمغة بيضاء اللون. في نفس الدراسة، وجد أن الصمغ المستخرج من الفاصوليا المقشرة بالحمض أظهر محتوى جالاكتومانان أعلى، وذوبانية أفضل عند درجات حرارة عالية، وحجم جزيء أكبر، ولزوجة داخلية أعلى؛ لذلك، يذكر أن خاصية التكثيف متفوقة. تأثير التقشير بالحمض والماء على تركيب وخصائص الصمغة الفيزيائية الكيميائية كان أيضا موضوع أبحاث مثل دراسة داكيا وآخرون (2008).
هناك أيضا دراسة مهمة في هذا الموضوع من تركيا. في رسالة الماجستير التي أعدتها جامعة سليمان دميرل (كيفراك، 2011)، تم تقشير قشور بذور الخروب بنسبة 60٪ حمض الكبريتيك، و30٪ حمض الهيدروكلوريك وماء مغلي؛ تبين أن الصمغ الذي تم الحصول عليه أظهر فروقا كبيرة في اللون والرطوبة والبروتينات والرماد والسكر والجسيمات الأجنبية والرماد غير القابل للذوبان في الحمض واللزوجة. كان الصمغ الناتج بطريقة حمض الكبريتيك يحتوي على أقل قيمة بروتين (5.01٪)، وأدنى رماد غير قابل للذوبان في الحمض (1.29٪) وأعلى لزوجة (533.9 مللي باسكال). خلص المؤلف إلى أن طريقة حمض الكبريتيك أكثر ملاءمة من الطرق الأخرى لإنتاج علكة عالية الجودة. كما نشرت نفس المجموعة البحثية نتائجها في مجلة دولية (كيفراك وآخرون، 2015).
طريقة التقشير بالتحميص (الحراري)
النهج الأساسي الثاني يعتمد على المعالجة الحرارية. وفقا لتقرير EFSA، في طريقة التحميص، يتم تحميص الحبوب في فرن دوار وتنفصل القشرة عن البذرة وتسقط. ثم يتم فصل أنصاف الجراثيم والنصاف الداخلي بطريقة مشابهة لطريقة الحمض.
للطريقة ميزتان مميزتان:
| الميزة | طريقة التحميص (وفقا لوكالة معايير التحميص المالية 2017 ومدرونو وآخرون 2025) |
|---|---|
| الميزة | ونظرا لعدم استخدام حمض الكبريتيك، فلا يخرج أي مياه صرف حمضية من العملية. |
| اللون | المنتج الناتج أغمق قليلا في اللون. |
| اللزوجة | يمكن أن تقلل درجات حرارة المعالجة العالية من قدرة الغاموت على تحقيق لزوجة عالية. |
| نقطة تفتيش | لاحظت EFSA أن معرفة الهيدروكربونات العطرية متعددة الحلقات قد تكون مهمة للمواصفات لأن التحميص يستخدم أيضا. |
باختصار، بينما توفر الطريقة الحرارية مزايا بيئية، إلا أنها تتطلب تحكما دقيقا في العملية من جانب اللون واللزوجة.
التقشير بالماء الساخن
الطريقة الثالثة هي إزالة القشرة (السكوت)، والتي تتم باستخدام الماء المغلي دون استخدام المواد الكيميائية. وفقا لمدرونيو وآخرين، في هذه الطريقة، تحفظ الحبوب في ماء مغلي لمدة ساعة تقريبا، ثم تغسل وتكون القشرة سهلة الكسر والفصل عن الغلاف الداخلي يدويا؛ والنتيجة هي قشرة صفراء.
في أطروحة كيفراك (2011)، أظهر الصمغ الذي تم الحصول عليه بطريقة الماء أدنى لزوجة (260.9 مللي باسكال) مع أعلى قيم للرماد (1.94 بالمئة) وبروتين (6.65 بالمئة). تشير هذه النتيجة إلى أن الفشل في إزالة بقايا القشور والجرثوث بشكل كاف من الصمغ قد يقلل من أداء تكثيف الميزان. على الرغم من أن طريقة الماء عملية للتجارب الصغيرة والدراسات المخبرية، إلا أنها ليست شائعة مثل الطرق الحمضية والحرارية على المستوى الصناعي.
فصل الجراثيم، الطحن والفحص
بعد الانتهاء من إزالة اللحن، يستمر المعالجة الكاملة للجرثومة الداخلية التي تم الحصول عليها. كما يتضمن تقرير EFSA التعريف في تشريعات الاتحاد الأوروبي: يتم فصل الجرثومة عن الحبوب المقشرة، ثم تطحن البذور الداخلية وتنخل للحصول على صمغ الكروب الطبيعي (الأصلي). يمكن غسل الصمغة بالإيثانول أو الأيزوبروبانول للتحكم في الحمل الميكروبيولوجي؛ يشار إلى هذا المنتج باسم "صمغة الخروب المغسولة".
ترتبط أهمية فصل الجراثيم مباشرة بنقاء المنتج. وفقا لتقرير EFSA، قد تحتوي مستحضرات الجالاكتومانان التجارية على بقايا الجراثيم والأصداف الغنية بالبروتين والألياف؛ وهذا يقلل من محتوى الجالاكتومانان. لذلك فإن محتوى الجالاكتومانان هو مؤشر مهم على الجودة. الجرثومة المفصولة ليست نفايات: وفقا لتجميع مارتينز-لوساو وآخرين، يحتوي دقيق الجراثيم على حوالي 50 بالمئة من بروتين غير قابل للذوبان في الماء يسمى "الكاروبين"، والذي يظهر خصائص ريولوجية شبيهة بالغلوتين.
عندما يرغب المنتج في منتج أنقى، يتم إنتاج علكة "مصفية". في تقرير EFSA، بالإشارة إلى JECFA وباراك ومودجيل (2014)، يذكر أن الصمغة المصفية تستعاد عن طريق إذابتها في ماء ساخن وترسبها بالإيثانول أو الأيزوبروبانول.
المعايير التي تحدد جودة المنتج النهائي
يذكر تقرير EFSA أن صمغ الخروب يتكون من عدادات السكريات عالية الوزن الجزيئي (galactomanans) تحتوي على حوالي 87–88٪ مادة جافة ومانوز وجالاكتوز بنسبة تقارب 4:1، بينما يتكون 12–13٪ المتبقي بشكل رئيسي من البروتين وبقايا الجراثيم والقشرة وجدران الخلايا. في تعريف تشريعات الاتحاد الأوروبي، يذكر الوزن الجزيئي في نطاق يقارب 50,000–3,000,000. وفقا لمعرفة الصناعة، فإن محتوى البروتين في الإضافة أقل من 7٪.
طريقة التقشير تؤثر مباشرة على هذه القيم. عند قراءة المصادر معا، يمكن سرد المعايير الرئيسية التي يجب على المنتج اتباعها كما يلي:
- محتوى جالاكتومانان ولزوجته
- قيم الرماد غير القابل للذوبان في البروتين والرماد والحمضي
- نسبة الجسيمات الأجنبية (بقايا القشرة والجرثومين)
- اللون
- العبء الميكروبيولوجي والملوثات المحتملة
يذكر تقرير EFSA أيضا أنه، وفقا لمعلومات الصناعة، قد يكون النشاط الإنزيمي المتبقي (الأميلاز، الجالاكتوسيداز، المانوسيداز) موجودا في الصمغة حسب طريقة الإنتاج (حمض الكبريتيك أو المعالجة الحرارية)؛ ويفترض إلى حد كبير أن هذا يتم تعطيله أثناء الذوبان والتسخين قبل الاستخدام. كما تم الاستشهاد ببيانات لاستقرار التخزين: في اختبار استمر 12 شهرا مع ست عينات من شركات تصنيع مختلفة، كان انخفاض اللزوجة أقل من 5 بالمئة عند 20 درجة مئوية و10 بالمئة عند 40 درجة مئوية.
مهام تقشير مستدامة أكثر
على الرغم من فعالية طريقة حمض الكبريتيك، إلا أنها تعرضت لانتقادات من حيث السلامة البيئية والمهنية. يذكر ميدرونيو وآخرون أن عملية حمض الكبريتيك التقليدية تثير مخاوف اقتصادية وبيئية بسبب طبيعتها التآكل والأكسدة، وإمكانية تكوين غازات SOₓ السامة، وضرورة معالجة مياه الصرف الصحي، والمخاطر التي يواجهها العمال. كما يشيرون إلى أن قيم درجة الحرارة والتركيز المستخدمة على المستوى الصناعي غالبا ما تكون معلومات خاصة بالشركات ولا تدرج بالتفصيل في الأدبيات.
اختبر الباحثون حمض الميثانيسلفونيك، الذي هو أقل سمية وأسهل في التحلل الحيوي، كبديل. في ظروف مثالية، تم معالجة 24.5 جرام من الحبوب بخليط 50 مل يحتوي على 41٪ حمض الميثانيسلفونيك و59٪ حمض الكبريتيك عند 90 درجة مئوية لمدة 10 دقائق، ثم غسلها بالماء. تم الإبلاغ عن أن الحبوب المعالجة بقيت سليمة شكليا وكانت خصائص لونها مشابهة للعينات التجارية. هذه الدراسات على نطاق مخبري؛ يؤكد في نفس الدراسة أن قضايا مثل تحليل التكاليف واسترداد المذيبات يجب أن تفحص بشكل منفصل لنقلها إلى الصناعة.
الأسئلة الشائعة
من أي جزء من النواة يتم الحصول على صمغ الخروب؟
يتم الحصول عليه من الجزء الداخلي للبذور بين القشرة والجرثوم.
هل هناك فرق بين قشور مقشرة بحمض وقشرة التحميص؟
وفقا للمصادر، قد تعطي طريقة الحمض خاصية بياض وسميكة ذات نطاق قوي، بينما تعطي طريقة التحميص منتجا أغمق قليلا؛ من ناحية أخرى، لا تنتج مياه صرف حمضية.
ماذا يحدث للقشرة والجرثومة المنفصلة؟
الجرثومة غنية بالبروتين ويمكن اعتبارها منتجا منفصلا. القشرة موضوع دراسات تقييم المنتجات الثانوية المختلفة.
ما هو نطاق الخروب الواضح؟
وهو الشكل الأنقى من الصمغ، الذي يتم الحصول عليه عن طريق إذابته في ماء ساخن وترسبه بالكحول.
بذور الخروب مع Carob Türkiye
نقطة البداية لنطاق خروب عالي الجودة هي نواة نظيفة وجافة ومرتبة بشكل صحيح. عائد مراحل إزالة القشرة والفصل مرتبط ارتباطا وثيقا بنظافة وتجانس المادة الخام الواردة.
في Carob Türkiye، نوفر فاكهة الخروب والفتات والدقيق/المسحوق والحبوب والمستخلصات. المؤسسات الباحثة عن المواد الخام لإنتاج الخطوط العريضة بذور الخروب يمكنك مراجعة صفحة منتجنا؛ حيث نشرح ميزات النواة. ما هو بذور الخروب؟ يمكنك قراءة مقالنا. لطلباتك بالجملة والتصدير تواصل الآن يمكنك التواصل معنا عبر صفحتنا.
الموارد المحلية
كيفراك، ن. إ.، "تحديد بعض الخصائص الفيزيائية والكيميائية للصمغ المنتج من بذور الخروب باستخدام طرق لحاء مختلفة"، أطروحة الماجستير، معهد جامعة سليمان دميرل للعلوم الطبيعية والتطبيقية، 2011. أنا جائع.
SDU. التعليم. en/ المعالج/ 123456789/ 28782 كيفراك، إ.، أشكين، ب.، كوتشوكنر، إ.، "مقارنة بعض الخصائص الفيزيائية والكيميائية لصمغ بذور الفاصوليا المستخرجة بالمعالجات الحمضية والمائية"، علوم الغذاء والتغذية، 6(2)، 278–286، 2015. دوي.
org/ 10. 4236/ FNS. 2015. 62028 المصادر الأجنبية
لجنة ANS التابعة لجمعية EFSA (مورتنسن، أ. وآخرون)، "إعادة تقييم صمغ الفاصوليا الجرادية (E 410) كمضاف غذائي"، مجلة EFSA، 15(1)، e04646، 2017. دوي.
org/ 10. 2903/ j. EFSA. 2017. 4646 ميدرونيو، ب.، بوتوب، أو.، دوارتي، ه.، أليانيو-غونزاليس، م. ج.، غيرا، ر.، برازيو، أ.، غونسالفيس، س.، رومانو، أ.، "حول تحسين استخراج تقشير بذور الخروب باستخدام أنظمة حمضية مائية"، جزيئات، 30(7)، 1397، 2025. دوي.
org/ 10. 3390/ molecules30071397 داكيا، ب.، بليكر، سي.، روبرت، سي.، واتيليت، ب.، باكوت، م.، "تركيب وخصائص فيزيائية كيميائية لصمغ الفاصوليا المستخرج من البذور الكاملة بواسطة معالجة مسبقة بالحمض أو الماء"، فود هيدروكولويدات، 22(5)، 807–818، 2008. دوي.
org/ 10. 1016/ j. فودهايد. 2007. 03. 007 باراك، س.، مودجيل، د.، "علكة الفاصوليا الجرادة: المعالجة، الخصائص وتطبيقات الطعام — مراجعة"، المجلة الدولية للجزيئات الحيوية الكبرى، 66، 74–80، 2014. دوي.
org/ 10. 1016/ j. إيجبيوماك. 2014. 02. 017 مارتينز-لوساو، م. أ.، كوريا، ب. ج.، رومانو، أ.، "الخروب: مورد متوسطي للمستقبل"، البلانتس، 13(9)، 1188، 2024. دوي.
الموارد العلميةorg/ 10. 3390/ نباتات13091188
