Пектиновые вещества – это группа высокомолекулярных полисахаридов, входящих в состав клеточных стенок и межклеточных образований совместно с целлюлозой, гемицеллюлозой и лигнином. Наибольшее количество пектина содержится в плодах и корнеплодах.
Пектиновые вещества находятся в растениях в растворимой (растворимый пектин) или нерастворимой (протопектин) форме.
Растворимый содержится в клеточном соке.
Протопектин участвует в образовании клеточных стенок растений, это соединения полигалактуроновой кислоты с другими веществами: крахмалом, целлюлозой, и пр.
В качестве сырья для производства пектина используют яблочные выжимки, корки и выжимки цитрусовых плодов, свекловичный жом, околоплодники подсолнечника. От происхождения пектина зависит его молекулярная масса. Наибольшую м.м. имеет пектин из цитрусовых плодов (лимоны, апельсины, мандарины). Он обладает и самой высокой студнеобразующей способностью.
Пектин – это водорастворимое вещество, состоящее из частично или полностью метоксилированных (–СООСН3) остатков полигалактуроновой кислоты. В зависимости от количества метокси-групп и степени полимеризации различают:
– высокоэтерифицированный пектин (H-pectin) со степенью этерификации (отношению количества этерифицированных карбоксилов к их общему числу) более 50%;
– низкоэтерифицированный (L-pectin) со степенью этерификации меньше 50%.
Пектины получают из исходного сырья путём кислотной или щелочной экстракции либо путём ферментативного расщепления.
Высокоэтерифицированные пектины применяют в качестве студнеобразующих веществ при производстве мармелада, желе, мороженого, рыбных консервов, майонеза.
Низкоэтерифицированные пектины применяют при производстве овощного желе, паштетов, студней.
ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПЕКТИНОВЫХ ВЕЩЕСТВ И ИХ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ В ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ПРОЦЕССАХ
Растворимость. Для достижения полного использования и во избежание неоднородного гелеобразования пектин должен быть полностью растворён (то есть, должны отсутствовать сгустки). Наилучший растворитель пектина – вода. Растворимость зависит от степени полимеризации и этерификации: чем выше этерификация, тем выше растворимость.
Для получения однородного раствора порошок пектина надо растереть с сахаром (1 часть пектина на 5 – 6 частей сахара), а затем растворить в воде с помощью миксера.
Для полного растворения суспензию пектина следует прокипятить в течение одной минуты, остальной сахар добавить позже в раствор пектина.
Вязкость возрастает при увеличении концентрации пектина и длины молекулярной цепи. Зависит от степени этерификации и температуры. В воде молекулы пектина подвергаются сольватации.
Действие кислот и щелочей. Под действием кислот природный протопектин растворяется даже при низких температурах. Под действием щелочей пектины омыляются.
Студнеобразующая способность. Формирование пространственной структуры происходит двумя путями:
(1) за счёт изменения сил электростатического отталкивания пектиновых молекул в присутствии дегидратированных веществ (сахаров) в кислой среде (сахаро-кислотное гелеобразование);
(2) с участием ионов поливалентных металлов.
Тип ассоциации пектиновых молекул зависит от степени этерификации. Этерифицированные пектины образуют гели в присутствии кислоты (рН 3,1 – 3,5) при содержании сухих веществ (сахаров) не менее 65%. Неэтерифицированные пектины – как по первому типу, так и в присутствии ионов поливалентных металлов, независимо от содержания сахарозы в широком диапазоне рН (2,5 – 6,5). Этерифицированные пектины образуют высокоэластичные гели. Неэтерифицированные – от высоковязких (не восстанавливающих свою форму после деформации) до эластичных, в зависимости от концентрации металла. Комплексообразовательная способность зависит от содержания свободных карбоксильных групп – от есть, от этерификации.
