پکتین

در سلول گیاهی پکتین به سلولز متصل میشود و ترکیبی با نام پروتوپکتین را ایجاد میکند که قابلیت جذب آب زیادی را دارد. نقش سلولز در سلول گیاهی محافظت از بافت های گیاهی است، در حالی که پکتین قدرت انعطاف پذیری به سلول گیاهی میدهد. تولید پکتین ۴ مرحله اصلی دارد.

• تجزیه
• جداسازی مواد مایع از جامد
• تصفیه
• ترمیم
• استاندارد کردن

ساختار پکتین

پکتین پلیمری است که حداقل دارای ۶۰% گالاکترونیک اسید[۱] باشد. گروه های اسیدی میتوانند آزاد یا بصورت متیل استر و یا بصورت نمک‌های سدیم، پتاسیم، کلسیم یا آمونیم[۲] باشد. در برخی پکتین‌های تجاری ممکن است گروه آمید[۳] (پکتین LMA) نیز وجود داشته باشد. ساختار معمول پکتین میتواند با قند ال-رامنوز[۴] منحرف شود که اصطلاحا به آن زانوی پکتین[۵] میگویند. این قند با کربن شماره ۱ و ۲ به ساختار پکتین متصل میشود. نسبت گالاکترونیک اسید موجود که با متیل استری شده درجه استریفیکاسیون[۶] یا درجه متوکسیلاسیون[۷] نام دارد و با درصد DE بیان میشود. DE نوع رفتار پکتین در غذا را نشان میدهد.

تقسیم بندی انواع پکتین

پکتین متوکسیل بالا (HM) پکتین هایی هستند که درجه متوکسیلاسیون آنها برابر یا بیشتر از ۵۰% باشد و پکتین متوکسیل پایین (LM) پکتین‌هایی هستند که درجه متوکسیلاسیون آنها کمتر از ۵۰% باشد. پکتین LM میتواند با اسید و قلیا فرآوری و تهیه شود و همچنین میتواند آمیدی (LMA) یا غیر آمیدی (LMC) نیز باشد. درصد جایگزینی گروه‌های آمیدی با درجه آمیدی DA[8] مشخص میشود که در نوع رفتار پکتین بسیار موثر است.
هرچند که با معیار DE و DA پکتین را بخوبی میتوان تقسیم بندی و رفتار آن را پیش بینی کرد، با این حال کاربرد آن بیشتر با سایر ویژگی‌ها مثل دمای تشکیل ژل[۹] و ویسکوزیته[۱۰] مشخص میشود.

تولید پکتین

پکتین در میوه با درجه متوکسیلاسین بسیار بالا وجود دارد که در حین جداسازی با فرآیند تجزیه اسیدی[۱۱]، برخی از این استرها شکسته و تبدیل به فرم اسیدی میشوند، با کنترل این فرآیند پکتین با درجه متوکسیلاسیون متفاوت، حاصل میشود. هرچه میزان DE در پکتین‌های متوکسیل بالا بیشتر باشد تثبیت ژل سریع تر (تند بند[۱۲]) و هرچه کمتر باشد تثبیت ژل آرامتر (کند بند[۱۳]) خواهد بود. بطور معمول پکتین LM میتواند با هیدرولیز اسیدی یا قلیایی تولید شود در حالی که نوع پکتین LMA فقط با هیدرولیز قلیایی با محلول آمونیم[۱۴] حاصل میشود. تحت این شرایط برخی از استرها تبدیل به گروه آمیدی میشوند که رئولوژی و واکنش پذیری پکتین با کلسیم را تحت تاثیر قرار میدهد.

استفاده درست از پکتین

اولین گام مهم در تهیه پکتین، آماده سازی درست محلول آن است. حل شدن ناقص پکتین بیشترین عامل نارضایتی از عملکرد پکتین است. پکتین خوب باید دارای خصویت پخش پذیری خوب[۱۵]، سرعت انحلال بالا[۱۶] و بیشترین حلالیت[۱۷] را داشته باشد. پکتین در در شرایط اسیدی (بین pH 3.2 – ۴٫۵) حتی در دماهای بالا نیز پایدار است. همچنین در شرایط قلیایی در دمای اتاق نیز پایداری دارند ولی با افزایش دما دز این pHها پایداری خود را به سرعت از دست میدهند. پکتین HM در سیستم‌های اسیدی با پی.اچ کمتر از ۳٫۵ و مقدار شکر (مقدار ماده جامد) بیشتر از ۶۰%، ژلی را تشکیل میدهد که به حرارات مقاوم[۱۸] است. زمانی که مقدار ماده جامد[۱۹] کمتر از ۶۰% باشد باید از پکتین LM استفاده کرد. مقدار pH و ماده جامد محصول، بیشتر از قدرت ژل پکتین[۲۰]، سرعت تشکیل ژل[۲۱] را تحت تاثیر قرار میدهد. پکتین LMA معمولا ژل قابل برگشت با حرارت[۲۲] میدهد ولی با این حال نوع غیر آمیدی متوکسیل کم (پکتین LMC) ژل مقاوم به حرارت[۲۳] ایجاد میکند. اطلاعات بیشتر در مورد مزایای استفاده از پکتین را ببینید.

استفاده از پکتین در نوشیدنی و سایر محصولات

تشکیل ژل تنها عملکرد پکتین نیست و نوع HM آن پایدار کننده بسیار خوبی برای نوشیدنی‌های اسیدی لبنی است و با پوشش دادن پروتئین‌های کازئین مانع از تجمع آنها شده و از رسوب آنها جلوگیری میکند. پکتین LM براساس غلظت کلسیم و مقدار واکنش پذیری پکتین با کلسیم، بافت بسیار متنوعی را در محصول ایجاد میکند. پکتین HM همچنین برای ویسکوز کردن نوشیدنی‌های غیر الکلی کربناته استفاده می‌شود که احساس دهانی مشابه با آبمیوه ایجاد میکند. بنابراین برای نوشیدنی‌های رژیمی و کم کالری نیز استفاده میشود. علاوه برآن یکی دیگر از مزیت‌های پکتین HM این است که انتقال دهنده و رها کننده خوب طعم است. در این مورد ویسکوزیته محلول را با پکتین افزایش میدهند.

منابع پکتین

پکتین در تمام گیاهان وجود دارد ولی مقدار و ترکیب آن بستگی به عوامل مختلف گونه گیاه[۲۴]، نوع، رسیدگی و سن گیاه[۲۵]، بخش، بافت و شرایط رشد گیاه دارد. پکتین در گیاهان علوفه ای لگوم[۲۶] و مرکبات، بیشتر از غلات وجود دارد. سیب، گریپ‌فروت، پرتقال و زردآلو بیشترین مقدار پکتین را دارند. بطور معمول حدود ۶۰-۷۰% فیبر رژیمی مرکبات، پکتین است. سایر منابع پکتین موز، چغندر، کلم[۲۷] و هویج است.

منابع:

What is pectin? food sources, health benefit, and medicinal uses
پکتین – ویکی پدیا
پکتین کارگیل فرانسه

اصطلاحات و واژه نامه

[۱] galacturonic acid
[۲] ammonium salts
[۳] amide groups
[۴] L-rhamnose
[۵] pectic elbows
[۶] degree of esterification (DE)
[۷] degree of methoxylation
[۸] degree of amidation (DA)
[۹] setting temperature
[۱۰] viscosity
[۱۱] acid hydrolysis
[۱۲] Rapid Set (RS)
[۱۳] Slow Set (SS)
[۱۴] ammonia solution
[۱۵] good dispersibility
[۱۶] high dissolution rate
[۱۷] maximum solubility
[۱۸] thermostable
[۱۹] dry matter
[۲۰] gel strength
[۲۱] rate of gelation
[۲۲] thermoreversible
[۲۳] thermostable
[۲۴] species
[۲۵] maturity of the plant
[۲۶] Legumes مانند گیاهان آلفالفا، شبدر، ماش، بادام زمینی، لوبیا ها، عدس، لوپین‌ها، نخودها
[۲۷] cabbage

برای اطلاعات بیشتر با ما تماس بگیرید.