PECTIN và ỨNG DỤNG TRONG LĨNH vực THỰC PHẨM

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NƠNG LÂM TP.HCM
KHOA CƠNG NGHỆ HĨA HỌC VÀ THỰC PHẨM


TIỂU LUẬN CƠNG NGHỆ HĨA HỌC

CHẤT HOẠT ĐỘNG BỀ MẶT

ĐỀ TÀI:

PECTIN VÀ ỨNG DỤNG TRONG LĨNH
VỰC THỰC PHẨM

Giảng viên hướng dẫn : TS. Phan Nguyễn Quỳnh Anh
Sinh viên thực hiện

: Lê Quốc Hào

Mã số sinh viên

: 19139040

Lớp

: DH19HD

Thành Phố Hồ Chí Minh, Tháng 1 năm 2022

I

MỤC LỤC
Mục lục…………………………………………………………………………………………...1
Danh mục hình vẽ………………………………………………………………………………. 3
Lời mở đầu .................................................................................................................................... 4
Chương 1: Tổng quan về PECTIN.............................................................................................. 5
1.1

Lịch sử nghiên cứu ............................................................................................................ 5

1.2

Trình trạng pháp lý ............................................................................................................ 6

1.3

Tên gọi PECTIN................................................................................................................ 6

1.4

định nghĩa Pectin ............................................................................................................... 7

1.5

Cấu trúc của Pectin ............................................................................................................ 7

1.6

Lợi ích của pectin với sức khỏe ........................................................................................ 8

1.6.1

Hàm lượng chất sơ cao ............................................................................................... 9

1.6.2

Làm giảm cholesterol ................................................................................................. 9

1.6.3

Kiểm soát tiêu chảy .................................................................................................... 9

1.6.4

Điều trị tiểu đường ................................................................................................... 10

1.6.5

Hiệu quả giảm cân .................................................................................................... 10

1.7

Một số tương tác của pectin ............................................................................................ 10

1.8

Tiêu chuẩn chất lượng của Pectin ................................................................................... 11

Chương 2 : Tính chất của Pectin ............................................................................................... 12
2.1 Tính chất đặc trưng của Pectin ............................................................................................ 12
2.2 Các chỉ số đặc trưng của Pectin........................................................................................... 12

2.2.1 Chỉ số Methoxyl (MI hay DM) ...................................................................................... 12
2.2.2 Chỉ số Amid hóa (DA) ................................................................................................... 13
2.3 Cơ chế tạo gel ...................................................................................................................... 13
2.3.1 Chiều dài của chuỗi pectin ........................................................................................... 13
2.3.2 Mức độ methoxyl hóa ................................................................................................... 13
2.4 Mức độ tương tác của Pectin ............................................................................................... 14
2.5 Tính tan ................................................................................................................................ 15
1


2.6 Độ nhớt của dung dịch pectin………………………………………………………….…15
2.7 Khả năng tạo đặc, giữ nước………………………………………………………..……. 16
2.8 Khả năng tạo nhũ………………………………………………………………………... 16
Chương 3: Ứng dụng của Pectin trong lĩnh vực thực phẩm .................................................. 17
3.1 Các sản phẩm mức trái cây.................................................................................................. 17
3.2 Chế Phẩm Trái Cây Dùng Cho Các Sản Phẩm Bánh Nướng .............................................. 18
3.3 yoghurt................................................................................................................................. 18
Chương 4: Kết luận .................................................................................................................... 19
Tài liệu tham khảo ...................................................................................................................... 20

2


DANH MỤC HÌNH VẼ
Hình 1.1 Pectin – phụ gia có mặt trong thực phẩm ........................................................................ 6
Hình 1.2 Pectin có mặt trong các loại thực phẩm ........................................................................... 7
Hình 1.3 Cấu tạo một đơn vị chuỗi pectin ...................................................................................... 8
Hình 1.4 Mơ hình cấu trúc đơn giản của pectin.............................................................................. 8
Hình 3.1 Ứng dụng của pectin trong mức trái cây ....................................................................... 17
Hình 3.2 Chế Phẩm Trái Cây Dùng Cho Các Sản Phẩm Bánh Nướng ........................................ 18

Hình 3.3 Phụ gia pectin ứng dụng sản xuất yoghurt..................................................................... 18

3


Pectin và ứng dụng trong lĩnh vực thực phẩm

Lời mở đầu
Pectin (tiếng Hy Lạp cổ đại: pēktikós πηκτικός, "đơng tụ") là một cấu trúc
heteropolysaccharide chứa trong các tế bào cơ bản của thực vật trên cạn. Nó lần đầu tiên
được Henri Braconnot phân lập và mô tả vào năm 1825. Nó được sản xuất thương mại ở dạng
một chất bột có màu từ trắng đến nâu nhạt, chủ yếu được chiết xuất từ các loại trái cây họ cam
quýt, và được sử dụng trong thực phẩm như một chất kết dính, đặc biệt là trong mứt và thạch rau
câu. Nó cũng được sử dụng như chất dùng để lấp chỗ trống, thuốc men, đồ ngọt, chất làm ổn
định trong các loại nước ép trái cây và sữa, và một nguồn chất xơ.
Trong sinh học thực vật, pectin bao gồm một tập hợp các polysaccharides có mặt trong hầu
hết các thành tế bào sơ cấp và đặc biệt phong phú trong các bộ phận không phải gỗ của thực vật
trên cạn. Pectin là một thành phần chính của phiến kính giữa, tại đó nó giúp các tế bào kết nối
với nhau, nhưng cũng được tìm thấy trong thành tế bào sơ cấp.
Thành phần số lượng, cơ cấu và cơng thức hóa học của pectin khác nhau tùy từng thực vật,
thay đổi theo thời gian sống ngay trong một thực vật, và ở các bộ phận khác nhau của cây.
Pectin là một polysaccharide thành tế bào quan trọng cho phép mở rộng thành tế bào sơ cấp giúp
thực vật sinh trưởng. Trong q trình chín của trái cây, pectin bị phân hủy bởi các enzyme
pectinase và pectinesterase, trong quá trình trên trái cây trở nên mềm hơn khi các thành giữa bị
phá vỡ và các tế bào trở nên tách rời nhau.[4] Một quá trình tương tự của việc tách tế bào do sự
phân hủy pectin xảy ra tạo ra hiện tượng rụng lá vào mùa thu.
Pectin là một phần tự nhiên của chế độ ăn uống của con người, nhưng không đóng góp đáng
kể đến dinh dưỡng. Tiêu thụ hàng ngày của pectin từ trái cây và rau quả có thể được ước tính là
khoảng 5 g (giả sử mức tiêu thụ khoảng 500 g trái cây và rau mỗi ngày).
Trong q trình tiêu hóa của con người, pectin liên kết với cholesterol trong đường tiêu hóa

và làm chậm sự hấp thu glucose bằng cách đặt bẫy carbohydrate. Do đó Pectin là một chất xơ
hòa tan.
Tiêu thụ của pectin đã được chứng minh là làm giảm nồng độ cholesterol trong máu. Cơ chế
xuất hiện là tăng độ nhớt trong đường ruột, dẫn đến một sự hấp thụ giảm cholesterol từ mật hoặc
thực phẩm. Trong ruột già và ruột kết, vi sinh vật phân hủy pectin và giải phóng các axit béo
chuỗi ngắn có ảnh hưởng tích cực về sức khỏe (có hiệu lực prebiotic).
Hơm nay, em xin được trình bày tìm hiểu về Pectin và ứng dụng trong lĩnh vực thực phẩm.
Trong quá trình làm bài vì là bài tiểu luận đầu tiên nên cịn nhiều thiếu sót mong cơ chăm chước
và thông cảm.

4


Pectin và ứng dụng trong lĩnh vực thực phẩm

Chương 1: Tổng quan về PECTIN
1.1 Lịch sử nghiên cứu
Lịch sử của pectin bắt đầu vào cuối thế kỷ thứ 18, khi vào năm 1790 nhà hóa học người Pháp
Louis Nicolas Vauquelin, khám phá ra một sản phẩm từ thực vật được chiết xuất từ nước ép trái
cây có tính chất tạo gel. Bốn mươi năm sau, Anri Brakonno đặt tên nó là axit pectic (từ tiếng Hy
Lạp "pektos" - "đông tụ, vón cục").
Năm 1937 hai nhà khoa học Schneider và Bock lần đầu tiên thiết lập công thức cấu trúc của
pectin, tuy nhiên quy trình sản xuất cơng nghiệp của pectin chỉ bắt đầu kể từ nửa sau thế kỷ 20.
Có rất nhiều loại pectin như pectin củ cải đường, pectin táo, pectin cam quýt vv. Tất cả các
loại pectin đều có rất nhiều tác dụng đối với sức khỏe; một trong những tác dụng quan trọng
nhất là nó có hiệu quả cao trong việc thải độc cho cơ thể. Pectin củ cải đường có tính chất giải
độc mạnh nhất trong số các loại pectin. Các nhà khoa học Nhật Bản thừa nhận rằng pectin củ cải
đường pectin là hiệu quả nhất để thải độc. Nó có tác dụng loại bỏ kim loại nặng, thuốc trừ sâu,
nitrat, hạt nhân phóng xạ và các chất độc hại khác ra khỏi cơ thể. Đó là lý do tại sao pectin được
nhiều bác sĩ coi là "một món quà của thiên nhiên".

Trong điều kiện làm việc độc hại, việc sử dụng pectin cho công nhân làm giảm đáng kể sự
gia tăng của các bệnh nghề nghiệp. Về vấn đề này, Bộ Y tế Liên Xơ vào năm 1968 đã chính thức
khuyến cáo sử dụng các chế phẩm pectin và thực phẩm giàu pectin đối với công nhân trong các
nhà máy với điều kiện làm việc không đảm bảo. Năm 1979 pectin được phê duyệt bởi cục trưởng
cục vệ sinh dịch tễ nhà nước của Liên Xô như một chất dinh dưỡng thiết yếu.
Ở Ukraina, thực phẩm bổ sung chứa pectin được khuyến cáo rộng rãi bởi nhiều bác sĩ và
được người dân sử dụng thường xuyên để giảm thiểu những tác động tiêu cực đếm sức khỏe do ô
nhiễm môi trường. Phổ biến nhất trong số đó là PECTIN COMPLEX – thực phẩm thải độc có
cơng thức độc đáo bao gồm pectin củ cải đường, pectin táo và phức hợp vitamin mạnh
mẽ. PECTIN COMPLEX được chính thức khuyến cáo sử dụng rộng rãi bởi Bộ Y tế Ukraine theo
quyết định số 887 từ ngày 30 tháng 11 năm 2009 đối với dân cư, kể cả trẻ em, phụ nữ mang thai
và đang cho con bú, người sống ở những vùng sinh thái bất lợi để phòng chống những bệnh lý
phụ thuộc sinh thái.
Ngày nay việc sản xuất pectin rất phát triển trên thế giới và pectin được sử dụng rộng rãi trong
các ngành công nghiệp khác nhau. Ví dụ, pectin củ cải đường và pectin táo tinh khiết được sử
dụng trong y học như một chất khử độc cơ thể tự nhiên có hiệu quả. Các loại pectin khác được sử

5


dụng rộng rãi như một phụ gia thực phẩm tự nhiên, là những chất tăng cường tính nhất quán thực
phẩm: chất ổn định, chất làm đặc và gelatinizators.

1.2 Trình trạng pháp lý
Tại Báo cáo của FAO / WHO Expert Ủy ban hỗn hợp về phụ gia thực phẩm và trong Liên
minh châu Âu, khơng có số lượng hàng ngày chấp nhận được (ADI) đã được thiết lập, như
pectin được coi là an toàn.
Tại Hoa Kỳ, pectin là GRAS - thường được cơng nhận là an tồn. Trong hầu hết các loại thực
phẩm có thể được sử dụng theo thực hành sản xuất tốt trong mức độ cần thiết cho ứng dụng của
nó ("satis lượng tử").

Trong các hệ thống đánh số quốc tế (INS), pectin có số 440. Tại châu Âu, pectin được phân
thành các số E E440 (i) cho pectin khơng amidated và E440 (ii) cho pectin amidated. Có thơng
số kỹ thuật trong tất cả các luật pháp quốc gia và quốc tế xác định chất lượng của nó và điều
chỉnh việc sử dụng nó.

1.3 Tên gọi PECTIN

Hình 1.1 pectin – phụ gia có mặt trong thực phẩm
Pectin, cịn được gọi là polysaccharides pectic, rất giàu axit galacturonic. Một số
polysaccharides biệt đã được xác định và được đặc trưng trong các nhóm pectic.

6


Homogalacturonans là chuỗi tuyến tính của α- (1-4) -linked axit D-galacturonic. galacturonans
Thay thế được đặc trưng bởi sự hiện diện của saccharide dư appendant (như D-xylose hoặc Dapiose trong các trường hợp tương ứng của xylogalacturonan và apiogalacturonan) phân nhánh
từ một xương sống của dư lượng axit D-galacturonic Rhamnogalacturonan tôi pectin (RG-I)
chứa một xương sống của disaccharide lặp đi lặp lại:. 4) -α-D-galacturonic môi chịu acid (1,2) α-L-rhamnose-. Từ nhiều dư lượng rhamnose, sidechains của đường trung lập khác nhau chi
nhánh tắt. Các đường trung chủ yếu là D-galactose, L-arabinose và D-xylose, với các loại và tỷ
lệ của đường trung tính khác nhau với nguồn gốc của pectin.

1.4 định nghĩa Pectin
Pectin là một hợp chất tự nhiên có nhiều trong màng tế bào của các loài thực vật bậc cao,
phân bố chủ yếu ở các bộ phận như quả, củ, thân. Trong màng tế bào, pectin có mặt ở phiến
giữa (với hàm lượng cao nhất) và vách tế bào sơ cấp. “Pectin” là một thuật ngữ để chỉ một
nhóm các chất sau: -Protopectin: là pectin ở trạng thái tự nhiên (trong vách tế bào thực vật và
phiến giữa), mức độ methyl hố rất cao, khơng hồ tan. Protopectin có nhiều trong quả xanh.

Hình 1.2 Pectin có mặt trong các loại thực phẩm
Thường có hai dạng:

- Dạng protopectin khơng tan, tồn tại chủ yếu ở thành tế bào dưới dạng kết hợp với polysaccharide
araban.
- Dạng hòa tan của pectin, tồn tại chủ yếu ở dịch tế bào.

1.5 Cấu trúc của Pectin
Các chất pectin là các polysaccharide, mạch thẳng, cấu tạo từ sự liên kết giữa các mạch của
phân tử acid D- galacturonic C6 H10O7, liên kết với nhau bằng liên kết 1,4- glucoside. Trong đó
7


một số gốc acid có chứa nhóm methoxyl (-OCH3). Chiều dài của chuỗi acid polygalacturonic có
thể biến đổi từ vài đơn vị tới hàng trăm đơn vị acid polygalacturonic.
Cấu tạo 1 đơn vị của chuỗi pectin

Hình 1.3 Cấu tạo một đơn vị chuỗi pectin
Phân tử lượng của các loại pectin tách từ các nguồn quả khác nhau thay đổi trong giới hạn
rộng tùy theo số phân tử acid galacturonic và thường thay đổi trong phạm vi từ 10.000 – 100.000.
Trong các hợp chất dạng glucid so về chiều dài phân tử thì pectin cao hơn tinh bột nhưng thấp
hơn cellulose. Ví dụ từ nguồn táo, mận thu được pectin có phân tử lượng từ 25.000 – 35.000, trong
khi đó pectin lấy từ cam lại có phân tử lượng đạt tới 50.000.
Phân tử pectin gồm có 3 loại hợp phần cấu tạo nên là Homogalacturonan,
Rhamnogalacturonan-I và Rhamnogalactorunan-II. Ba loại hợp phần này được gọi là pectin
polysaccharide, chúng có thể liên kết cộng hóa trị để tạo thành mạng lưới pectin phân bố khắp
phiến giữa và vách tế bào sơ cấp.

Hình 1.4 Mơ hình cấu trúc đơn giản của pectin

1.6 Lợi ích của pectin với sức khỏe

8

1.6.1 Hàm lượng chất sơ cao
Pectin không chỉ là chất điều chỉnh – mà cịn là chất xơ có nhiều lợi ích, hịa tan trong nước,
giúp giảm cholesterol và tăng cường sức khỏe tiêu hóa. Là một chất xơ hịa tan, pectin có khả
năng liên kết với các chất béo trong đường tiêu hóa, bao gồm cholesterol và độc tố giúp thúc
đẩy quá trình loại bỏ chúng ra khỏi cơ thể. Điều này có nghĩa là pectin có lợi cho việc giải độc
của cơ thể, giúp điều chỉnh việc sử dụng đường và cholesterol của cơ thể, đồng thời cải thiện
đường ruột và sức khỏe tiêu hóa. Một nghiên cứu năm 2014 được cơng bố trên Tạp
chí Agricultural and Food Chemistry cho thấy pectin làm giảm mức độ tiêu hóa lipid, do sự
tương tác liên kết với các thành phần đặc biệt của đường tiêu hóa. Những giọt chất béo lớn
được chia nhỏ thành những hạt bé hơn bởi enzyme lipase do tuyến tụy tiết ra. Điều này giúp cơ
thể của bạn phân hủy chất béo thành các axit béo.
1.6.2 Làm giảm cholesterol
Pectin là một chất hòa tan trong nước có thể liên kết cholesterol trong ruột, do đó ngăn
chặn sự hấp thụ cholesterol vào máu. Pectin có thể được bổ sung trực tiếp từ các loại thực
phẩm giàu chất xơ như trái cây, rau và hạt. Thêm vào đó, những thực phẩm lành mạnh này
được biết với khả năng làm giảm cholesterol vì hàm lượng chất xơ của chúng. Một nghiên cứu
năm 1998 được cơng bố trên Tạp chí Physiology and Biochemistry cho thấy rằng việc ăn pectin
làm giảm nồng độ cholesterol trong gan và huyết thanh cũng như tăng nồng độ cholesterol
trong chất thải. Nghiên cứu trên chuột, một nhóm được cho ăn chế độ ăn có chứa 2,5% hoặc
5% pectin táo hoặc cam trong vòng 3 tuần và một nhóm khơng được cho ăn pectin. Kiểm tra
nồng độ cholesterol trong gan, trong huyết thanh và trong chất thải (phân) sau một tuần, hai
tuần và ba tuần. Kết quả cho thấy có sự gia tăng đáng kể nồng độ cholesterol trong chất thải
vào tuần thứ ba ở những con chuột ăn chế độ 5% pectin. Nồng độ cholesterol trong gan giảm
đáng kể ở các nhóm ăn bổ sung pectin.
Một nghiên cứu khác được tiến hành tại Đại học Y khoa Đại học Florida phát hiện ra rằng
một chế độ ăn bổ sung pectin bưởi, không thay đổi lối sống, có thể làm giảm đáng kể cholesterol
huyết tương. Nghiên cứu kéo dài trong 16 tuần, với 27 tình nguyện viên là những người có nguy
cơ mắc bệnh mạch vành do tăng cholesterol máu từ trung bình đến cao. Nghiên cứu không can

thiệp vào chế độ ăn uống hoặc lối sống của người tham gia. Bổ sung pectin bưởi làm giảm
cholesterol huyết tương 7,6% và cholesterol LDL (LDL-C) 10,8%.
1.6.3 Kiểm sốt tiêu chảy
Pectin tăng độ mềm và thể tích phân. Do đó, nó thường được sử dụng như một biện pháp
tự nhiên để giảm táo bón và tiêu chảy. Một nghiên cứu năm 2001 được tiến hành tại Trung tâm
Nghiên cứu Dân số và Sức khỏe ở Bangladesh đã đánh giá tác dụng có lợi trên đường ruột của
chất xơ của chuối xanh hoặc pectin đối với trẻ em bị tiêu chảy dai dẳng. Và kết quả cho thấy

9


chuối xanh và pectin giảm đáng kể lượng phân, dung dịch bù nước, dịch truyền tĩnh mạch, tần
suất nôn và tiêu chảy – Pectin là một biện pháp quan trọng để điều trị tiêu chảy.
1.6.4 Điều trị tiểu đường
Pectin có thể làm chậm hoạt động của các enzym phân giải tinh bột và đường. Sự hấp thụ
carbohydrate và đường bị chậm lại do hàm lượng chất xơ của pectin. Điều này giúp ngăn ngừa
tình trạng tăng lượng đường trong máu và đây chính là ngun nhân gây ra khơng dung nạp
glucose, tăng cân và tiểu đường.
Một nghiên cứu năm 1988 được cơng bố trên Tạp chí Dinh dưỡng lâm sàng Mỹ đánh giá ảnh
hưởng của việc ăn pectin trên 12 bệnh nhân tiểu đường loại 2 không phụ thuộc insulin. Những
người tham gia đã được kiểm tra dịch dạ dày, mức độ dung nạp glucose và đáp ứng hormone sau
khi được cho ăn chế độ ăn ít chất xơ 2,400 calo trong hai tuần, tiếp theo là 4 tuần bổ sung
20gram pectin táo.
Kết quả cho thấy rằng việc duy trì ăn uống pectin làm chậm tốc độ làm rỗng dạ dày và cải thiện
khả năng dung nạp glucose, làm cho pectin trở thành phương pháp điều trị tự nhiên đối với bệnh
tiểu đường.
1.6.5 Hiệu quả giảm cân
Pectin là một carbohydrate phức hợp tan trong nước hoạt động như một thực phẩm đốt
cháy chất béo. Bởi nó có tính chất là giống như kẹo cao su hoặc giống như gel, khi bạn ăn rau
quả tươi chứa pectin, các tế bào sẽ hấp thụ nó thay vì chất béo. Pectin cũng giúp bạn cảm thấy

no lâu hơn; do đó bạn sẽ ít thèm ăn hơn.
Một nghiên cứu năm 2014 được tiến hành tại Đại học Wageningen ở Hà Lan đánh giá ảnh
hưởng của việc bổ sung pectin cho 29 người tham gia. Các kết quả cho thấy pectin dạng gel, có
thể làm giảm sự thèm ăn, tăng năng lượng và giảm phản ứng insulin.

1.7 Một số tương tác của pectin
Pectin là một polysaccharide tụ nhiên, được coi là an toàn cho con người và đã được sử dụng
thành công nhiều năm trong ngành cơng nghiệp thực phẩm và đồ uống.
Pectin có thể làm giảm lượng kháng sinh tetracycline mà cơ thể có thể hấp thu được. Vì lý do
này, dùng pectin với kháng sinh tetracycline có thể làm giảm hiệu quả của tetracycline. Để tránh
sự tương tác này, dùng pectin trước hai giờ hoặc sau bốn giờ khi uống kháng sinh tetracycline.
Một số kháng sinh tetracycline bao gồm demeclocycline (Declomycin), minocycline (Minocin)
và tetracycline (Achromycin).

10


Pectin có nhiều chất xơ có thể làm giảm sự hấp thụ và làm giảm hiệu quả của digoxin
(Lanoxin). Theo nguyên tắc chung, bất kỳ loại thuốc uống nào đều phải uống trước một giờ
trước hoặc sau bốn giờ khi dùng pectin để ngăn chặn sự tương tác này.
Lovastatin (Mevacor) được sử dụng để giúp giảm cholesterol, pectin có thể làm giảm lượng
lovastatin cơ thể hấp thụ và giảm hiệu quả của thuốc này. Để tránh sự tương tác này, hãy dùng
pectin ít nhất một giờ sau khi dùng lovastatin.

1.8 Tiêu chuẩn chất lượng của Pectin
Các chỉ tiêu lý - hóa của pectin theo quy định TCVN 12100:2017
Bảng 1 - Chỉ tiêu lý - hóa của pectin
Tên chỉ tiêu

Mức

1. Hao hụt khối lượng sau khi sấy, % khối lượng, không lớn hơn

12

2. Hàm lượng lưu huỳnh dioxit, mg/kg, không lớn hơn

50

3. Dư lượng dung mơi, tính theo methanol, ethanol và 2-propanol ở
dạng đơn lẻ hoặc kết hợp, % khối lượng, không lớn hơn

1

4. Hàm lượng tro không tan trong axit, % khối lượng, không lớn hơn

1

5. Hàm lượng chất không tan tổng số, % khối lượng, không lớn hơn

3

6. Hàm lượng nitơ (sau khi rửa bằng axit và etanol), % khối lượng,
không lớn hơn
7. Hàm lượng axit galacturonic, % khối lượng tính theo chất khơ
khơng tro, khơng nhỏ hơn
8. Mức độ amid hóa, % tổng số các nhóm carboxyl của pectin, khơng
lớn hơn
9. Hàm lượng chì, mg/kg, khơng lớn hơn

2,5

65

25
2

11


Pectin và ứng dụng trong lĩnh vực thực phẩm

Chương 2 : Tính chất của Pectin
2.1 Tính chất đặc trưng của Pectin
Pectin thuộc nhóm các chất làm đơng tụ. Pectin được xem là một trong những chất phụ gia
thực phẩm an toàn và được chấp nhận nhiều nhất, và điều này được chứng minh bởi hàm lượng
ADI cho phép là “không xác định” được ban hành bởi các tổ chức JECFA (Joint Food Expert
Committee), SCF (Scientific Committee for Food) ở liên minh châu Âu và GRAS (Generally
Regarded).
-

Mã hiệu quốc tế của pectin là E440.

-

Pectin tinh chế có dạng chất bột trắng, màu xám nhạt.

-

Là một chất keo hút nước và rất dễ tan trong nước, không tan trong ethanol.

-

Khả năng tạo gel và tạo đơng, khi có mặt của acid và đường.

-

Pectin tự do, nó mất khả năng tạo đơng khi có đường.

Vì vậy để duy trì khả năng tạo gel của pectin hịa tan cần chú ý tránh mơi trường kiềm hoặc
tác dụng thủy phân của enzyme pectinase.
Dung dịch pectin có độ nhớt cao. Nếu muốn thu dịch quả ép thì dung dịch này bất lợi, người ta
phải dùng enzyme pectinase để thủy phân pectin, giảm độ nhớt.
Còn đối với pectin tan thì dưới tác dụng của pectinase sẽ biến thành acid pectinic (thường dưới
dạng muối Ca và Mg) và các chất đơn giản khác như rượu methylic, acid acetic, arabinose,
galactose.
Pectin hòa tan khi bị tác dụng của chất kiềm lỗng hoặc enzyme pectinase sẽ giải phóng nhóm
methyl dưới dạng rượu methylic, polysaccharide cịn lại khi đó gọi là acid pectin tự do, nghĩa là
chứa acid polygalacturonic. Acid pectin có thể tạo nên dạng muối canxi pectat, chất này chuyển
thành dạng kết tủa dễ dàng, do đó được dùng để định lượng các chất pectin.

2.2 Các chỉ số đặc trưng của Pectin
2.2.1 Chỉ số Methoxyl (MI hay DM)
Chỉ số methoxyl biểu hiện tỉ lệ methyl hóa của pectin, là phần trăm khối lượng nhóm methoxyl
(-O-CH3) trên tổng khối lượng phân tử.


Loại pectin

MI

12




Protopectin



Pectin thông thường

8%



Pectin tách từ thực vật

10-12%

16,3%

MI = methoxyl index
DM = degree of methoxylation
2.2.2 Chỉ số Amid hóa (DA)
Chỉ số amid hóa biểu hiện mức độ amid hóa của pectin, là phần trăm số nhóm carboxyl bị
chuyển hóa thành nhóm amide bởi quá trình xử lý bằng amonia trên tổng số nhóm carboxyl trong
phân tử.
DA = degree of amidation
Ngồi ra cịn có chỉ số DAc (degree of acetylation) để chỉ mức độ acetyl hóa của pectin. Tuy nhiên

chỉ số này rất ít được dùng. DAc đơi khi có thể lớn hơn 100% khi một gốc monomer liên kết với
nhiều hơn một gốc acetyl.

2.3 Cơ chế tạo gel
Khă năng tạo gel phụ thuộc chủ yếu vào hai yếu tố chiều dài của chuỗi pectin và mức độ methoxyl
hóa.
2.3.1 Chiều dài của chuỗi pectin
- Nếu phân tử pectin q ngắn thì nó sẽ không tạo được gel mặc dù sử dụng ở liều lượng cao.
- Nếu phân tử pectin quá dài thì gel tạo thành rất cứng.
2.3.2 Mức độ methoxyl hóa

 HMP tạo gel bằng liên kết hydro.
Điều kiện tạo gel:


Đường >50%



pH=3-3,5



pectin : 0,5-1%
Đường có khả năng hút ẩm , vì vậy giảm mứt độ hydrat hóa của phân tử pectin trong dung dịch.

pH acid trung hịa bớt gơc coo-, làm giảm độ tích điện của phân tử. Vì vậy các phân tử có thể tiến
lại gần nhau để tạo thành liên kết nội phân tử và tạo gel.
Trong trường hợp này liên kết giữa các phân tử pectin với nhau chủ yếu nhờ các cầu hydro giữa
các nhóm hydroxyl. Kiểu liên kết này khơng bền do đó các gel tạo thành sẽ mềm dẻo do tính di

động của các phân tử trong khối gel, loại gel này khác biệt với gel thạch hoặc gelatin.
13


Cấu trúc của gel: phụ thuộc vào hàm lượng đường, hàm lượng acid, hàm lượng pectin,
loại pectin và nhiệt độ. 30 ÷ 50% đường thêm vào pectin là saccharose. Do đó cần duy trì pH acid
để khi đun nấu sẽ gây ra quá trình nghịch đảo đường saccharose, ngăn cản sự kết tinh của đường
saccharose. Tuy nhiên cũng không nên dùng quá nhiều acid vì pH quá thấp sẽ gây ra nghịch đảo
một lượng lớn saccharose gây kết tinh glucose và hóa gel nhanh tạo nên các vón cục.
Khi dùng lượng pectin vượt quá lượng thích hợp sẽ gây ra gel quá cứng do đó khi dùng một
nguyên liệu có chứa nhiều pectin cần tiến hành phân giải bớt chúng bằng cách đun lâu hơn.
Khi cố định hàm lượng pectin nào pH, nhiệt độ càng giảm và hàm lượng đường càng cao thì gel
tạo thành càng nhanh.
 LMP tạo gel bằng liên kết với ion Ca2+
Khi có mặt Ca2+, ngay cả ở nồng độ < 0,1% miễn là chiều dài phân tử pectin phải đạt mức độ
nhất định. Khi đó gel được tạo thành ngay cả khi không thêm đường và acid.
Khi chỉ số methoxyl của pectin thấp, cũng có nghĩa là tỷ lệ các nhóm – COO– cao thì các liên
kết giữa những phân tử pectin sẽ là liên kết ion qua các ion hóa trị hai đặc biệt là Ca2+.
Cấu trúc của gel: phụ thuộc vào nồng độ Ca2+ và chỉ số methoxyl. Gel pectin có chỉ số methoxyl
thấp thường có tính chất đàn hồi.

2.4 Mức độ tương tác của Pectin
Trong pectin cao-ester ở chất rắn hòa tan nội dung trên 60% và pH giữa 2.8 và 3.6, liên kết
hydro và tương tác kỵ nước ràng buộc các chuỗi pectin cá nhân với nhau. Các trái phiếu này
hình thành khi nước bị ràng buộc bởi đường và lực lượng pectin sợi dính vào nhau. Những thành
mạng lưới phân tử 3 chiều tạo ra các gel đại phân tử. Các gel-cơ chế được gọi là một dạng gel
nước hoạt động thấp hoặc gel đường acid pectin.
Trong pectin-ester thấp, cầu ion được hình thành giữa các ion canxi và các nhóm cacboxyl ion
hóa của các axit galacturonic. Điều này được lý tưởng hóa trong cái gọi là "trứng hộp mơ hình".
Pectin Low-ester cần canxi để tạo thành một dạng gel, nhưng có thể làm như vậy ở chất rắn hịa

tan thấp hơn và pH-giá trị cao hơn so với pectin cao-ester. Thông thường pectin-ester thấp tạo
gel với một loạt các pH 2,6-7,0 và có hàm lượng chất rắn hịa tan nội dung giữa 10 và 70%.
Pectin Amidated cư xử như pectin-ester thấp nhưng cần ít canxi và khoan dung hơn của dư
thừa canxi. Ngoài ra, gel từ pectin amidated là nhiệt thuận nghịch; chúng có thể được làm nóng
và làm mát sau khi củng cố một lần nữa, trong khi thơng thường pectin-gel sẽ sau đó vẫn cịn
lỏng.
14


2.5 Tính tan
Pectin tan trong nước & tạo ra dung dịch có độ nhớt rất cao..
Khi tiếp xúc với nước, pectin mau chóng hấp thu nước & trương nở gấp bội đối với kích cỡ
ban đầu, sau đó các phân tử pectin khởi đầu tách rời khỏi hạt pectin từ ngồi vào trong cho đến
khi mất tích.
Nếu các hạt pectin dính nhau khi tiếp xúc với nước thì tồn bộ chúng sẽ trương lên, dính nhau
& hợp lại thành một viên to & hoà tan rất lâu.
Trái lại, nếu các hạt pectin được tách rời nhau trước khi tiếp xúc với nước thì chúng sẽ có đủ
chỗ trống để trương nở mà khơng dính vào nhau.
Để tránh làm vón cục pectin cần phải tách rời các hạt pectin trước khi cho pectin tiếp xúc với
nước.
Các yếu tố tác động đến khả năng hoà tan của pectin:
– Nhiệt độ hoà tan: Nhiệt độ càng cao pectin hoà tan càng tốt, nhiệt độ phù hợp nhất để hoà tan
pectin là trên 800C.
– Thời gian hoà tan càng lâu, pectin càng tan được nhiều hơn.
– Vận tốc khuấy càng cao, pectin hoà tan càng tốt.
– Nồng độ chất khơ: Để bảo đảm hồ tan tốt pectin, nồng độ chất khô của dịch nấu khi bổ sung
pectin không nên quá 25%, nồng độ chất khô phù hợp đặc biệt là <20%.

2.6 Độ nhớt của dung dịch pectin
Đối với các gum cây trồng & các chất tạo đặc khác, dung dịch pectin có độ nhớt tương đối

thấp.
Ca2+ & các ion đa hoá trị khác làm tăng độ nhớt của dung dịch pectin. Vì thế độ nhớt của
dung dịch pectin lệ thuộc vào độ cứng của nước.
PH cũng tác động đến độ nhớt của dung dịch pectin, trong dung dịch không chứa Ca2+, độ
nhớt dung dịch pectin sẽ giảm khi pH tăng từ pH 3.5.
Độ nhớt càng lớn, khối lượng phân tử & khả năng tạo đặc của pectin sẽ càng lớn.

2.7 Khả năng tạo đặc, giữ nước
Pectin có khối lượng phân tử lớn khi hồ tan vào dung dịch, các nhóm hoạt động của pectin sẽ
tương tác với nước tạo ra lớp vỏ hydrat khiến cho lực link ở mắt xích nào đó của phân tử bị yếu
đi, các phân tử pectin bị di dời rồi bị nhão ra, nước xâm nhập vào bên trong khiến pectin trương
lên.
Nếu pectin chỉ trương lên mà bị không rã ra thì pectin đóng vai trịø chất giữ nước, cịn nếu
pectin bị rã ra hồn tồn tạo ra dung dịch nhớt thì pectin đóng vai trị chất tạo đặc.– Pectin hoà
tan trong pha liên tục & làm tăng độ nhớt của hệ phân tán, giới hạn khả năng chuyển động của
15


các giọt phân tán, làm giảm va chạm giữa chúng, nhờ đó giới hạn sự tạo giọt.
Khả năng tạo đặc & ổn định hệ nhũ tương là hai thuộc tính đi kèm nhau.

2.8 Khả năng tạo nhũ
Pectin có các nhóm ưa nước (carboxyl, hydroxyl) & kỵ nước (methoxyl ) trong phân tử, hấp
phụ lên mặt phẳng phân pha & tạo ra lớp màng đặc bao quanh các giọt phân tán, nhờ đó ngăn
cản sự tụ giọt.
Pectin được áp dụng làm chất ổn định nhũ tương trong thực phẩm như sốt mayonnaise, nước
sốt cho rau trộn.
Khả năng tạo gel:
Đặc điểm trọng yếu của pectin là khi có mặt của acid & đường, nó có khả năng tạo gel, thuộc
tính này được áp dụng khá thông dụng trong công nghệ sản xuất đồ ngọt.

Pectin có khả năng tạo gel tốt theo một trong hai chính sách: đường- acid & chính sách tạo gel
bằng Ca2+ (hay nói một cách khác là chính sách “egg-box”).
Chính sách tạo gel của pectin lệ thuộc vào chỉ số DE.
+ Khi chỉ số DE giảm, khả năng tạo gel theo chính sách đường-acid giảm, khả năng tạo gel với
các ion hoá trị II (hay dùng đặc biệt là Ca2+) tăng.
+ Khi chỉ số DE tăng, khả năng tạo gel theo chính sách đường-acid tăng.
HMP chỉ tạo gel theo chính sách đường-acid.
LMP tạo gel theo hai chính sách trên.

16


Pectin và ứng dụng trong lĩnh vực thực phẩm

Chương 3: Ứng dụng của Pectin trong lĩnh vực thực phẩm
Theo các quy định về tiêu chuẩn vệ sinh thực phẩm của chúng ta về phụ gia thực phẩm, pectin
có thể được sử dụng trong nhiều loại thực phẩm khác nhau với hàm lượng phù hợp theo nhu cầu
sản xuất.
Phụ gia pectin là phụ gia thực phẩm được sử dụng phổ biến với nhiều công dụng khác nhau như
chất làm dày, làm đặc, chất ổn định, chất nhũ hóa tăng giá trị cho sản phẩm. Pectin không gây độc
hại đối với người sử dụng và hàm lượng ADI không xác định. Tùy theo múc đích sản xuất và từng
loại sản phẩm mà lựa chọn một hàm lượng phù hợp.

3.1 Các sản phẩm mức trái cây
Pectin là chất tạo gel quan trọng nhất được sử dụng để tạo ra cấu trúc gel cho thực phẩm. Khả
năng tạo gel của nó được sử dụng trong những thực phẩm cần có sự ổn định của nhiều pha. Tác
dụng tạo gel của pectin được sử dụng chủ yếu trong các sản phẩm mứt trái cây và mứt đông.
Tác dụng của pectin là tạo ra cấu trúc mứt đông và mứt trái cây không bị thay đổi trong quá
trình vận chuyển, tạo ra mùi vị thơm ngon cho sản phẩm và giảm sự phá vở cấu trúc, có ưu điểm
là khả năng giữ nước rất cao, khả năng giải phóng mùi tốt. Trong một số trường hợp, pectin còn

được sử dụng với carageenan để tăng hiệu quả tạo gel.

Hình 3.1 ứng dụng của pectin trong mức trái cây

17


3.2 Chế Phẩm Trái Cây Dùng Cho Các Sản Phẩm Bánh Nướng
Pectin đóng vai trị là chất tạo gel cho chế phẩm trái cây. Khi sử dụng LMP trong sản xuất chế
phẩm trái cây sẽ đảm bảo chế phẩm có được các tính chất như dễ bơm, kết cấu láng mịn và có độ
vững chắc cao, khả năng chống chịu áp lực cơ học cao, khả năng phục hồi cao sau khi xử lý áp
lực, ít bị chảy nước, ổn định với các pH sản phẩm khác nhau, có thể điều chỉnh nhiệt độ rót thích
hợp với kích thước bao bì, tạo được bề mặt bóng láng cho bánh, mùi vị thơm ngon và khả năng
giải phóng mùi tốt.

Hình 3.2 Chế Phẩm Trái Cây Dùng Cho Các Sản Phẩm Bánh
Nướng
3.3 yoghurt
Phân tử pectin có thể liên kết với một protein tích điện (+) → chúng khơng bị đơng lại khi gia
nhiệt giúp protein sữa trong yoghurt không bị đông tụ vì nhiệt độ cao. Có thể tiệt trùng UHT.

Hình 3.3 phụ gia pectin ứng dụng sản xuất yoghurt
18


Pectin và ứng dụng trong lĩnh vực thực phẩm

Chương 4: Kết luận
Pectin được ứng dụng vào rất nhiều loại thực phẩm khác nhau, không chỉ dừng lại ở sản phẩm
khô mà cịn ở cả sản phẩm dạng lỏng đều có thể ứng dụng được.

Nhu cầu về thay thế hàng ngoại nhập mà bên cạnh đó sức khỏe đang là vấn về được quan tâm,
chú trọng. Để giải quyết vấn đề trên việc chọn sản phẩm từ nguồn nguyên liệu phổ biến từ nhiều
vùng. Mà sản phẩm chúng ta đang tìm hiểu lại là phế phẩm của các nguyên liệu đó trong nhà
máy. Phế phẩm đó chính là bả ép của các quá trình ép nước quả như: bả ép nước táo, cam,
chanh, quýt, bưởi Pectin là sản phẩm phụ gia thực phẩm thuộc nhóm phụ gia tạo đơng, tạo gel
trong q trình chế biến và bảo quản mứt, mứt đơng, kẹo pectin từ hoa quả mà bài viết nói đến.
Pectin là sản phẩm phụ gia được nghiên cứu bằng phương pháp pectat-canxi trong đó phụ gia co
nhiều hữu ích như giúp thực phẩm an toàn và dinh dưỡng, cơ hội lựa chọn thực phẩm nhiều hơn,
giá thành thực phẩm thấp hơn. Do có những tác dụng như vậy nên việc nghiên cứu và tìm nguồn
ngun liệu phù hợp với cơng nghệ đang là cần thiết đóng góp thiết thực cho sự phát triển chung
của ngành công nghiệp thực phẩm. Bên cạnh đó phải tìm hiểu rỏ ứng dụng của phụ gia pectin
trong ngành công nghệ thực phẩm để việc sử dụng, dùng trong quá trình chế biến phù hợp bổ
sung vào đúng thời điểm để được sản phẩm như mong muốn về chất lượng và giá trị cảm quan.

19


Pectin và ứng dụng trong lĩnh vực thực phẩm

Tài liệu tham khảo
1. ^ Pektikos, Henry George Liddell, Robert Scott, "A Greek-English Lexicon", at Perseus
2. ^ Braconnot, Henri (1825) "Recherches sur un nouvel acide universellement répandu dans
tous les vegetaux" (Investigations into a new acid spread throughout all plants), Annales
de chimie et de physique, series 2, 28: 173-178. From page 178: … je propose le
nom pectique, de πηχτες, coagulum, … (… I propose the name pectique, from πηχτες
[pectes], coagulum [coagulated material, clot, or curd], …).
3. ^ Keppler, F; Hamilton, JT; Brass, M; Röckmann, T (2006). “Methane emissions from
terrestrial plants under aerobic conditions”. Nature. 439 (7073): 187–
91. doi:10.1038/nature04420. PMID 16407949.
4. ^ Grierson, D; Maunders, MJ; Slater, A; Ray, J; Bird, CR; Schuch, W; Holdsworth, MJ;

Tucker, GA; Knapp, JE (1986). “Gene expression during tomato ripening”. Philosophical
Transactions of the Royal Society, London,B. 314: 399–410.
5. ifoodvietnam.com/pectin-phu-gia-tao-cau-truc-thuc-pham-e440/
6. Ngô Văn Thu (2011), “Bài giảng dược liệu”, tập I. Trường đại học Dược Hà Nội
7. Phạm Thanh Kỳ (1998), “Bài giảng dược liệu”, tập II. Trường đại học Dược Hà Nội
8. Đỗ Tất Lợi (2004), “Những cây thuốc và vị thuốc Việt Nam”, Nhà xuất bản Y học
9. Viện dược liệu (2004), “Cây thuốc và động vật làm thuốc ở Việt Nam”, tập I, Nhà xuất
bản khoa hoc kỹ thuật.
10. Viện Dược liệu (2004), “Cây thuốc và động vật làm thuốc Việt Nam”, tập II, Nhà xuất bản
Khoa học kỹ thuật
11. />12. TCVN 12100:2017

20