Что такое пектин?

Естественный ингредиент для широкого применения

Химически пектин (П) состоит частично метиловых эфиров полигалактуроновой кислоты и их солей (натрия, калия, кальция и аммиака) с молекулярной массой до 150 000 дальтон.

П получают путем водной экстракции соответствующих съедобных растительных материалов, главным образом из кожуры цитрусовых и яблочного жмыха, с последующим селективным осаждением с использованием спирта или солей. Используемое сырье содержит большое количество пектина с превосходным качеством и доступно в достаточных количествах, чтобы сделать производственный процесс  рентабельным.

КОММЕРЧЕСКАЯ КЛАССИФИКАЦИЯ

П обычно классифицируют по степени метоксилирования (DM). Степень метоксилирования выражается в процентах этерифицированных единиц галактуроновой кислоты от суммарных единиц галактуроновой кислоты в молекуле пектина. Степень метоксилирования влияет на свойства П, особенно на растворимость и гелеобразующие характеристики.

Сырьё для  производства пектина

Максимальный выход с использованием цитрусовых пилингов

Все овощи и фрукты содержат П, но количество варьируется между каждым типом фруктов. Максимальное содержание П наблюдается до созревания и меняется из года в год из-за различных условий окружающей среды. Тип и качество используемых фруктов, время сбора урожая и ферментативная деградация — это некоторые факторы, влияющие на химические и физические свойства конечного пектина.

Следующая классификация основана на среднем содержании П в разных свежих фруктах:

• Высокое содержание П: лайм, лимон, апельсин и яблоко
• Среднее содержание П: абрикос и ежевика
• Низкое содержание П: вишня, персик и ананас

В цитрусовых (апельсиновый, лимонный и лаймовый) П в основном содержится в альбедо, внутреннем белом слое кожицы. Когда сок извлекается из плода, кожуру и альбедо можно использовать для приготовления пектина.

Общие характеристики

П  обладает гелеобразующими, загущающими и стабилизирующими свойствами, если он правильно растворяется в воде и хранится в сухом и прохладном месте. Общие характеристики пектина: 

• Растворимость

П  должен быть полностью растворен для обеспечения полного использования и предотвращения гетерогенного образования геля. Любые комки, образующиеся при приготовлении раствора, приводят к потере прочности геля, поскольку пектиновые глыбы не активны. Для получения хорошего пектинового раствора рекомендуется П предварительно смешать с сахаром в минимальном соотношении 1: 3 и растворить предпочтительно в горячей воде (85 — 90 ° С)   при содержании растворимых твердых веществ ниже 20% с использованием подходящей высокоскоростной мешалки. П не растворяется в средах, где существуют условия гелеобразования.

• Стабильность

Пектин следует хранить в сухом прохладном месте. При повышенных температурах, выше температуры окружающей среды, деградация П  происходит  из-за уменьшения молекулярного веса. Оптимальное значение рН для П составляет от 2,8 до 4,7.

• Вязкость

Растворы П показывают более низкую вязкость по сравнению с другими загустителями. Поливалентные соли (такие как Ca ²⁺ и Mg ²⁺) увеличивают вязкость растворов П LM. В растворах без кальция вязкость падает, когда кислотность увеличивается.

Оптимальные условия для гелеобразования различных видов П  показаны ниже в таблице

Пектин HM

Пектин HM будет гелем, если содержание растворимых твердых веществ выше 65%, а рН 2,0 — 3,8.

Гель образуется путем сшивания полимера в зонах контакта, где главным образом водородные связи и отталкивание метильных групп создают области, в которых сахар и вода попадают в сеть пектина. Низкое значение рН уменьшает отрицательные заряды вдоль цепи П, возникающие в результате диссоциации карбоксильной группы (рис.1). Таким образом, происходит электростатическое отталкивание, которое отвечает за образование геля и предотвращается образование связи пектин-пектин.

• Чем ниже уровень DM, тем дольше время образования геля и тем ниже установленная температура.
• Чем выше содержание растворимых твердых веществ, тем меньше число водородных связей. Эти связи сильнее и, следовательно, образуются самые сильные гели.

Пектин LM

Пектин LM образует гели в присутствии поливалентных катионов, обычно кальция (минимальное количество

15 мг Ca ²⁺/г пектина). LM пектин образует гель в широком диапазоне рН, от 2,6 до 7,0 и с растворимым содержанием твердого вещества от 10 до 70%.

Связывание Ca ²⁺ с П не является простым ионным взаимодействием, оно связано с межмолекулярным хелатным связыванием катиона, приводящим к образованию макромолекулярных агрегатов

• Чем выше уровень твердых веществ и чем ниже рН, тем более реакционноспособным является П.
• Чем выше содержание кальция и ниже рН, тем выше температура образования геля

Нормативный статус

Натуральный продукт с положительным воздействием на здоровье потребителя

П — пищевой гидроколлоид, который пользуется спросом среди потребителей, естественным восприятием и используется в пищевой промышленности во всем мире.

Объединенный экспертный комитет по пищевым добавкам (JECFA) Продовольственной и сельскохозяйственной организации (ФАО) и Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) утвердили П в качестве безопасной добавки для использования в пищевых продуктах, и   определили приемлемый ежедневный прием (ADI) «Не указано». Этот термин используется, когда токсикологические, клинические и биохимические данные подтверждают вывод о том, что общее потребление этого вещества не имеет риска для здоровья из-за его естественного присутствия и / или его использования в соответствии с требованиями надлежащей производственной практики (GMP) на лучшем уровне, необходимом для достижения желаемого технологического эффекта.

В США пектин обычно признается безопасным (GRAS). В большинстве пищевых продуктов его можно использовать в соответствии с хорошими производственными методами на уровнях, необходимых для его применения, «Quantum Satis».

В Европе П дифференцированы в E440 (i) для высоко метоксильных П  и обычных низкометоксильных П и E440 (ii) для амидированного низкометоксильного пектина.