گوارگام (همه چیز درباره تولید،کاربرد و ویژگی های صمغ گوار)

گوارگام چیست؟

صمغ گوار یا گوارگام که به آن گواران هم می‌گویند، یک پلی ساکارید گالاتومانان است که از لوبیای گوار استخراج می‌شود. گوارگام دارای ویژگی غلظت‌دهندگی و پایدارکنندگی است، لذا در صنایع غذایی و دیگر صنایع کاربرد دارد. دانه‌های گوار به شکل مکانیکی از غلاف خارج، هیدراته و آسیاب شده و سپس بسته به کاربردش مصرف می‌گردد. نمونه‌های صمغ گوار معمولاً به شکل پودری سفید رنگ هستند.

خرید گوارگام

صمغ گوار به سرعت در آب گرم یا سرد پخش و دهیدراته می‌شود، لذا استفاده از آن در افزایش قوام و غلظت سیالات، بدون حرارت دهی، بسیار به صرفه و مطلوب است. این ماده مقاومت بالایی در برابر چربی‌ها، روغن‌ها و حلال‌های آلی داشته و باعث افزایش قدرت جذب آب در فرآورده‌های مختلف می‌شود. از گوارگام به عنوان امولسیون کننده، استابلایزر و نرم کننده نیز استفاده می‌شود.

نحوه تولید گوارگام

لوبیای گوار بیشتر در کشورهای هند، پاکستان، ایالات متحده‌ی آمریکا، استرالیا و آفریقا به عمل می‌آید. کشور هندوستان سالانه ۲.۵ تا ۳ میلیون تن گوار تولید می‌کند و با در اختیار داشتن ۸۰ درصد تولیدات گوار در دنیا، بزرگ‌ترین تولید کننده‌ی آن به شمار می‌آید. سالانه حدوداً ۱ میلیون تن گوارگام و مشتقات آن در سرتاسر دنیا تولید می‌شود.
مصارف غیر غذایی صمغ گوار، حدود ۴۰ درصد از تولیدات آن‌ را شامل می‌شود. بخش اعظمی از مصارف غیر غذایی صمغ گوار توسط صنایع نفتی و گاز طبیعی مورد استفاده قرار می‌گیرد. استفاده‌ی اصلی گوارگام در شکست هیدرولیک به عنوان عامل انتقال دهنده‌ی پروپانت و نگهدارنده است.

ویژگی‌های گوارگام (صمغ گوار)

صمغ‌ها کربوهیدرات‌های آبدوست پیچیده‌ و بیوپلیمرهایی با وزن مولکولی بالا هستند. آن‌ها از زنجیره‌های طویل، مستقیم یا شاخه‌دار پلی ساکاریدها تشکیل شده‌اند که حاوی گروه هایOH بوده و به مولکول‌های بزرگ اجازه‌ی اتصال به آب می‌دهد. قابلیت صمغ‌ها بر مبنای خواص فیزیکی‌شان از قبیل عوامل طعم‌دهنده و ژلی است. این دو ویژگی جریان محلول‌های آبی را تغییر داده و یا کنترل می‌کند.
از لحاظ شیمیایی، صمغ گوار یک اگزو-پلی ساکارید است که مونومرهای قندی گالاکتوز و مانوز ساخته می‌شود. ستون فقرات این ماده زنجیره‌ای خطی از پیوند‌های بتا ۱ به ۴ بین مونوساکاریدهای مانوز است. گالاکتوزها توسط پیوند ۱ به ۶ یکی در میان به هر مانوز متصل می‌شوند و زنجیره‌های جانبی کوچکی را تشکیل می‌دهند. گوارگام می‌تواند دمای ۸۰ درجه‌ی سانتی‌گراد را به مدت ۵ دقیقه تحمل کند.

انحلال‌پذیری و گران‌روی صمغ گوار

صمغ گوار به دلیل داشتن شاخه‌های گالاکتوزی نسبت به صمغ دانه‌ی لوبیا خرکوب (لوکاست) انحلال‌پذیری بیشتری در آب دارد. اما برخلاف صمغ لوکاست خاصیت ژلی شدن خود به خود را ندارد. با افزودن بوره (Borax) یا کلسیم می‌توان موجب ایجاد پیوندهای عرضی در گوارگام و تشکیل ژل شد.
مخلوط صمغ گوار در آب غیریونی و هیدروکلوئیدی است. واژه هيدروكلوئيد به طور معمول به گروهی از بسپارهای طبيعی محلول در آب گفته می‌شود كه کاربرد مهم آن‌ها در محصولات غذایی شامل كنترل و بهبود خواص بافتی و ارگانولپتیکی است. هيدروكلوئيدها اين عملكرد ويژه را با افزايش گرانروی و ايجاد ژل در ماده غذایی ايفا می‌کنند.
گوارگام در دماهای بالا و pHهای شدید تجزیه می‌شود (مثلاً pH=3 و دمای ۵۰ درجه سانتی‌گراد). در محلول‌هایی با pH بین ۵ تا ۷ پایدار می‌ماند. اسیدهای قوی باعث هیدرولیز و از دست رفتن ویسکوزیته‌ی صمغ شده و بازهای قوی نیز ویسکوزیته‌ی صمغ را کاهش می‌دهند.
گوارگام در اکثر حلال‌های هیدروکربنی نامحلول است. گران‌روی مخلوط گوارگام به زمان، دما، غلظت، pH، سرعت همزدن و اندازه‌ی تکه‌ها پودر استفاده شده بستگی دارد.
صمغ گوار خاصیت سودوپلاستیک دارد. یعنی افزایش سرعت همزدن باعث کاهش گرانروی آن می‌شود. هرچه دمای مخلوط کمتر باشد، سرعت همزدن کمتری برای رسیدن به گرانروی بیشتر لازم است، اما در نهایت ویسکوزیته‌ی نهایی کمتر خواهد بود. در دمای بالای ۸۰ درجه‌ی سانتی‌گراد ویسکوزیته‌ی نهایی کمی کاهش می‌یابد.

غلظت‌ دهندگی صمغ گوار

یکی از موارد مصرف صمغ گوار به عنوان عامل غلظت‌دهنده در خوراکی‌ها و داروهای انسانی و حیوانی است. عامل غلظت‌دهنده به ماده‌ای گفته می‌شود که می‌تواند بدون تغییر در خواص دیگر، گرانروی یک مایع را افزایش دهد.
چون صمغ گوار فاقد گلوتن است، می‌توان از آن به عنوان افزودنی به جای آرد گندم در پخت نان و کیک کرد. مطالعات نشان داده که صمغ گوار برای سلامتی مفید است و باعث کاهش سطح کلسترول و گلوکز خون می‌شود. خوبی دیگر آن متوجه افرادی است که می‌خواهند رژیم لاغری بگیرند. چون صمغ گوار خاصیت جذب کنندگی آب دارد، در معده باد می‌کند و باعث می‌شود احساس سیری سریع‌تر به سراغ فرد برود.
علاوه بر خواص سلامتی، استفاده از این ماده اقتصادی نیز هست. چون صمغ گوار تقریباً ۸ برابر بیشتر از دیگر عوامل غلظت‌دهنده (مثل نشاسته ذرت) موثر است و فقط مقدار کمی از آن برای تولید ویسکوزیته مناسب کافی است. کاهش مقدار مصرف هم، مساوی با کاهش هزینه‌ها است. این موضوع بیانگر دلیل استفاده‌ی بسیار رایج از گوارگام است.

کاربردهای گوارگام

کاربرد گوارگام در صنایع غذایی

بزرگترین بازار مصرف گوارگام، صنایع غذایی است. در آمریکا محدودیت‌های مختلفی برای درصد صمغ گوار مجاز در مواد غذایی تعیین شده ولی به طور کلی استفاده از آن مجاز است. در سیستم اتحادیه اروپا، عدد E412 به گوار اختصاص دارد. زانتان گام و صمغ گوار از پراستفاده‌ترین صمغ‌ها برای تولید غذاها و خوراکی‌های فاقد گلوتن هستند.

گوارگام در نان و کیک پزی

در نان و کیک ‌پزی گوارگام باعث ورآمدن خمیر، افزایش خاصیت ارتجاعی، بهبود بافت خمیر و افزایش ماندگاری محصول پخته شده می‌شود. این ماده باعث به تعویق افتادن بیات شدن کیک، نان و دیگر محصولات پختنی شده و از نم گیری آن‌ها جلوگیری می‌کند تا کیک یا شیرینی ترد بماند. در شیرینی‌پزی، باعث افزایش پیوستگی درون‌مایه و موادی که با آن شیرینی را پر می‌کنند، می‌شود.
اما استفاده اصلی صمغ گوار در نان‌پزی برای تهیه‌ی نان‌هایی است که در پخت آن از آرد چند نوع غلات کامل استفاده می‌شود. این نان‌ها، فاقد گلوتن و مواد حساسیت‌زا هستند. دلیل استفاده از صمغ گوار افزایش قوام و پیوستگی خمیر نان است. چون برای پخت این نوع نان‌ها چند نوع آرد استفاده می‌شود، گاز دی اکسید کربن تولید شده در خمیر نمی‌ماند و خمیر ور نمی‌آید. صمغ گوار باعث افزایش قوام خمیر شده و باعث می‌شود مانند خمیر حاصل از آرد گندم ور بیاید.

کاربرد گوارگام در محصولات لبنی 

در محصولات لبنی، صمغ گوار باعث افزایش قوام و جلوگیری از سینرسیس (آب انداختن) در شیر، ماست، کفیر و پنیرهای مایع می‌شود. همچنین باعث حفظ حالت هموژن بستنی و شربت‌ها می‌شود. از همین کاربرد در شیرهای گیاهی (مانند شیر سویا) نیز استفاده می‌شود.
پایدار کننده‌ها یکی از اجزای مهم در فرموالسیون بستنی هستند که با اتصال به مولکول‌های آب باعث کاهش تحرک آن‌ها شده و با ایجاد شبکه‌ی سه بعدی و مستحکم باعث ایجاد بافت نرم، کاهش حجم محصول و افزایش مقاومت به ذوب بستنی می‌شوند. صمغ گوار از رشد کریستال یخ جلوگیری کرده و باعث توزیع یکنواخت این کریستال‌ها می‌شود. همچنین تأثیر شوک حرارتی ناشی از دماهای بالا یا نوسان دمایی طی دوره نگهداری را کاهش داده و پایداری بستنی را در طی دوره‌ی نگهداری افزایش می‌دهد. گوار با ایجاد شبکه‌ی سه بعدی قوی از جداسازی فاز سرمی جلوگیری می‌کند.
كم كردن چربی و استفاده از جايگزين‌هـای آن در ماسـت باعث كاهش كلسترول خون می‌شود. مطالعات زیادی وجود دارند که نشان مـی‌دهنـد، افزودن صمغ گوار به ماست، باعث عدم جذب چربـی و كلسـترول در خون می‌شود. در بين صمغ‌های به كار رفتـه در توليـد ماسـت، گـوار يكـی از مناسب‌ترين آن‌ها است. اين صمغ ميتواند در pH=2 فعاليت کند، به همین دلیل کاربرد زیادی در محصولات تخمیری مثل ماست و کفیر دارد.

کاربرد صمغ گوار در چاشنی‌ها

در چاشنی‌ها باعث افزایش قوام و حفظ ظاهر سس‌های سالاد، سس باربیکیو، کچاپ و دیگر سس‌ها می‌شود.

گوارکام در غذاهای سریع‌المصرف

گوارگام در سوپ‌های کنسروی باعث افزایش قوام و ماندگاری می‌شود. در سوپ‌های خشک، اوت میل‌های سریع، دسرهای شیرین، ماهی‌های کنسرو شده در سس، غذاهای یخ‌زده و خوراک دام نیز استفاده می‌شود.

گوارگام در غذاهای منجمد

در غذاهای یخ زده باعث جلوگیری از خروج رطوبت خوراکی، کاهش آب انداختن در حین فرآیند یخ زدایی، تنظیم نقطه‌ی انجماد، تنظیم رشد کریستال‌های یخ و جلوگیری از ایجاد سوختگی در فرآیند یخ زدن می‌شود.

کاربرد گوارگام برای کاهش وزن 

در دهه‌ی ۹۰ میلادی از قرص‌های گوارگام به جهت کاهش وزن استفاده می‌شد. اما پس از مدتی سازمان غذا و داروی ایالات متحده (FDA) مصرف این قرص‌ها را به دلیل ورم و انسداد روده و مری ممنوع کرد. چون صمغ گوار با جذب آب، حجیم می‌شود، معده را پر می‌کند و باعث می‌شود که پیام سیری زودتر به مغز برسد. اما این حجیم شدن در مواردی باعث بسته شدن مسیر روده و مری می‌شد.

کاربردهای صنعتی گوارگام

• نساجی: از صمغ گوار در صنایع نساجی به جهت اندازه کردن، تکمیل کردن و چاپ استفاده می‌شود.
• صنایع تولید کاغذ: صمغ گوار باعث بهبود شکل‌ گیری ورق‌های کاغذ شده و همچنین فرآیند تا کردن آن را بهبود می‌بخشد. این ماده سطحی محکم‌تر روی کاغذ می‌سازد که برای چاپ بسیار مناسب است.
• تولید مواد منفجره: صمغ گوار در ترکیب با آمونیوم نیترات، نتیروگلیسرین و … به عنوان عامل ضد آب کننده مورد استفاده قرار می‌گیرد.
• صنایع دارویی: در داروسازی به دو شکل کاربرد دارد؛ یکی به عنوان ماده‌ی دارویی اصلی مثلاً در برخی ملین‌ها و یکی هم به عنوان اجزای ساختمانی کپسول‌ها و قرص‌ها. در مورد استفاده دوم، گوارگام به عنوان پیوند کننده (افزایش استحکام قرص) و عامل تجزیه (آزاد شدن مواد قرص در صورت تماس با رطوبت) مصرف می‌شود.
• تولیدات لوازم آرایشی و بهداشتی: صمغ گوار باعث غلظت دهندگی به خمیر دندان می‌شود. برخی از حالات اصلاح شده‌ی شیمیایی آن، به عنوان نرم‌کننده در شامپوها استفاده می‌شود.
• درمانی: در مراکز درمانی به خصوص خانه‌ی سالمندان و مراکز نگهداری از بیماران، از صمغ گوار برای افزایش غلظت مایعات و غذای بیماران مبتلا به دیسفاژی (مشکل در بلع غذا) استفاده می‌شود.

شکست هیدرولیک

استخراج نفت و گاز طبیعی، تقریباً ۹۰ درصد از گوارگام تولید شده در پاکستان و هند را مصرف می‌کند. مقادیر بسیار زیادی از گاز طبیعی و نفت در زیرِ واحدهای سنگی به دام افتاده‌اند و فشردگی این واحدها به هم به حدی زیاد است که امکان جریان یافتن سیالات از میان آن‌ها وجود ندارد. برای حل این مشکل، شرکت‌های حفاری، سیالات خاصی را تحت فشار بالا به درون چاه‌ها پمپاژ می‌کنند. این سیالات توانایی شکستن واحدهای سنگی را دارند. به این فرآیند شکست هیدرولیکی گفته می‌شود.
سیالات شکست هیدرولیک شامل بسیاری از افزودنی‌ها هستند که دو استفاده‌ی عمده دارند: اول این که فرآیند شکست و توانایی انتقال پروپانت را افزیش دهند و دوم این که باعث به حداقل رسیدن خسارات سازند (formation damage) می‌شوند. مواد گرانگر مانند پلی‌مرها و عوامل ایجاد کننده‌ی پیوند‌های عرضی، پایدارکننده‌های حرارتی، عوامل کنترل‌کننده‌ی pH و افزایه‌های کنترل کننده‌ی کاهش سیال از جمله افزودنی‌های هستند که به فرآیند شکست کمک می‌کنند.
گوارگام‌ها به عنوان غلظت‌دهنده در ازدیاد برداشت نفت (EOR) ترجیح داده می‌شوند. گوارگام و مشتقاتش در اکثر سیالات شکننده‌ ژلی وجود دارند. این ماده نسبت به دیگر صمغ‌ها، حلالیت بیشتری در آب دارد و همچنین امولسیون‌ کننده‌ی بهتری است؛ چون شاخه‌های گالاکتوزی بیشتری دارد. با استفاده از صمغ گوار می‌توان به گرانروی‌های بسیار بالا رسید، که توانایی انتقال پروپانت سیال شکننده‌ را افزایش می‌دهد.

خرید گوارگام

شیمی بازار به عنوان بورس آنلاین خرید و فروش مواد شیمیایی کمک شایانی به مصرف‌کنندگان مواد شیمیایی می‌کند تا بتوانند در فضایی کاملا شفاف به تامین‌کنندگان گوارگام از بین تولیدکنندگان، واردکنندگان و یا فروشندگان این ماده دسترسی داشته و بهترین تامین‌کننده گوارگام را با توجه به نیاز خود یافته و مستقیما و بدون واسطه با او ارتباط برقرار نمایند.

فروش گوارگام

تامین‌کنندگان گوارگام می‌توانند نسبت به معرفی شرکت و مواد خود از امکانات شیمی بازار استفاده کرده و فعالیت خود را از طریق این پلتفرم در فضای کسب و کار دیجیتال بهتر و با هزینه‌ای مناسب‌تر توسعه دهند. با امکاناتی همچون ایجاد پروفایل اختصاصی شرکت و درج آگهی فروش در شیمی بازار به آسانی ممکن خواهد بود.