1. Kémiai szerkezet és tulajdonságok

A pektin egy összetett heteropoliszacharid, amelynek szerkezeti összetétele a forrástól és az extrakciós módszertől függően változik.

1) Elsődleges struktúra

Fő lánc: Lineáris gerinc α-(1→4)-kötött D-galakturonsav egységekből.

Az észteresítési fok (DE): A metanollal észterezett karboxilcsoportok százalékos aránya

Magas metoxil (HM) pektin: DE > 50%

Alacsony metoxil (LM) pektin: DE < 50%

Acetiláltsági fok (DA): Az O-2 vagy O-3 helyen acetilezett galakturonsav-maradékok aránya.

2) Strukturális régiók

Homogalakturonán (HG): "Sima" régiók el nem ágazó galakturonsav-maradványokból.

Rhamnogalakturonán I (RG-I): "Szőrös" régiók, amelyek gerincét váltakozó ramnóz és galakturonsav alkotja, semleges cukor oldalláncokkal.

Rhamnogalakturonán II (RG-II): Komplex, erősen konzervált szerkezet egyedi cukormaradványokkal

3) Molekulatömeg

Jellemzően 50 000 és 150 000 Da között mozog.

Befolyásolja a forrás, a kivonási módszer és a feldolgozási körülmények.

4) Fizikai tulajdonságok

Oldhatóság: Kolloidális oldatokat képezve általában vízben oldódik.

Viszkozitás: DE, pH és hőmérséklet függvénye.

Higroszkóposság: Hajlamos a levegőből nedvességet felvenni

5) Kémiai tulajdonságok

pH-stabilitás: A bomlás szélsőséges pH-értékeknél következik be.

Hőstabilitás: Depolimerizáció magas hőmérsékleten, különösen savas körülmények között következik be.

Ionkötés: Komplexeket képez kétértékű kationokkal, különösen kalciummal.

6) Zselésedési mechanizmusok

Magas metoxil pektin:

Magas cukorkoncentrációt (>55%) és alacsony pH-t (<3,5) igényel.

Gélképződés hidrofób kölcsönhatások és hidrogénkötés révén

Alacsony metoxil pektin:

Gélek kétértékű kationok (általában Ca2+) jelenlétében

"Tojásdoboz" szerkezeteket képez ionos térhálósítással

7) Funkcionális tulajdonságok

Sűrítés: Növeli a vizes oldatok viszkozitását.

Stabilizálás: Megakadályozza az emulziók és szuszpenziók szétválását.

Zselésítés: Meghatározott körülmények között gélt képez

Filmképzés: Ehető bevonatok és filmek készítése

8) Kölcsönhatások más vegyületekkel

Fehérjék: Elektrosztatikus komplexeket képez, amelyek befolyásolják az élelmiszerrendszerek textúráját.

Polifenolok: Hidrogénkötésen és hidrofób társulásokon keresztül lépnek kölcsönhatásba egymással.

Cellulóz: A növényi sejtfalak reológiai tulajdonságaira gyakorolt szinergikus hatások

Ez a kibővített rész részletesebb és speciálisabb áttekintést nyújt a pektin kémiai szerkezetéről és tulajdonságairól. Van olyan konkrét szempont, amit szeretne, hogy részletesebben kifejtsek?

2. Természetes források

A pektin mindenütt jelen van a szárazföldi növényekben, elsősorban a középső lamellákban és az elsődleges sejtfalakban. Tartalma és szerkezete jelentősen eltér a növényfajok, szövetek és fejlődési szakaszok között.

1) Elsődleges kereskedelmi források

Citrusfélék:

Citrom (Citrus limon): 2,5-4,0% pektin

Lime (Citrus aurantifolia): pektin: 2,0-3,5% pektin

Narancs (Citrus sinensis): pektin: 1,5-3,5% pektin

Grapefruit (Citrus paradisi): 1,5-2,5% pektin

Alma (Malus domestica): 1,0-1,5% pektin a friss gyümölcsben, 15-20% a szárított gyümölcsmagban.

2) Egyéb jelentős források

Bogyók:

Fekete ribiszke (Ribes nigrum): 1,0-1,5% pektin

Eper (Fragaria × ananassa): 0,6-0,7% pektin

Csonthéjas gyümölcsök:

Őszibarack (Prunus persica): pektin: 0,5-1,0% pektin

Szilva (Prunus domestica): 0,5-0,8% pektin

Trópusi gyümölcsök:

Golgotagyümölcs (Passiflora edulis): 0,5-1,5% pektin

Mangó (Mangifera indica): 0,2-0,4% pektin

Zöldségek:

Cukorrépa (Beta vulgaris): 1,0-2,0% pektin

Sárgarépa (Daucus carota): pektin: 0,5-1,0% pektin

3) A pektin eloszlása a növényi szövetekben

Gyümölcshéj/héj: Legmagasabb koncentráció

Gyümölcspép: Mérsékelt koncentráció

Gyökerek és gumók: Változó, általában alacsonyabb koncentráció

Levelek: Alacsony koncentráció, de szerkezetileg fontos

4) A pektintartalmat és a minőséget befolyásoló tényezők

Genetikai tényezők: Faj- és fajtafüggő

Környezeti feltételek: Éghajlat, talajtípus, vízellátottság

Gyümölcs érettség: Pektintartalom általában csökken az érés során.

Termesztési időszak: A korai és a késői szezonban termő gyümölcsök között megfigyelt eltérések

Betakarítás utáni tárolás: Fokozatos lebomlás a tárolás során

5) Strukturális eltérések forrásonként

Citrus pektin: Általában magas fokú észteresedés (DE 60-75%)

Almapektin: DE (50-70%), magasabb semleges cukortartalom

Cukorrépa pektin: Alacsonyabb DE (30-50%), magasabb acetilezési fok

6) Természetes forrásokból történő kivonási módszerek

Hagyományos savas extrakció

Forró savas víz (pH 1,5-3,0, 70-90°C)

Extrakciós idő: 1-3 óra

Terméshozam: 15-30% elérhető pektin

Enzimatikus extrakció

Pektinázok, cellulázok és hemicellulázok használata

Enyhébb körülmények: pH 3,5-4,5, 40-50°C

Nagyobb hozam és megőrzött molekulatömeg lehetősége

7) Feltörekvő alternatív források

Napraforgó (Helianthus annuus) fejek: 15-25% pektin a szárított anyagban

Okra (Abelmoschus esculentus) hüvelyek: 10-15% pektin a szárított anyagban

Kakaó (Theobroma cacao) hüvelyhéj: 8-10% pektin a szárított anyagban

3. Ipari termelés

A kereskedelmi pektingyártás főként citrusfélék héját és almapogácsát használja fel nyersanyagként. Az ipari folyamat a következőket foglalja magában:

Extrakció forró savas vízzel

Szűrés és koncentráció

Alkoholos csapadék

Szárítás és őrlés

4. Alkalmazások

1) Élelmiszeripar

Zselésítőszer lekvárokban és zselékben

Stabilizátor a tejtermékekben

Sűrítőanyag mártásokban és italokban

Zsírhelyettesítő az alacsony kalóriatartalmú élelmiszerekben

2) Gyógyszerészeti és orvosi felhasználás

Kötőanyag a tablettákban

Ellenőrzött hatóanyag-felszabadító rendszerek

Sebgyógyító alkalmazások

Élelmi rost kiegészítő

3) Egyéb ipari alkalmazások

Kozmetikumok sűrítőanyagként

Biológiailag lebomló csomagolóanyagok

Ragasztók és bevonatok