GIỚI THIỆU PECTIN

Pectin
-
Có mặt trong quả, củ, thân cây, đóng vai trò vận chuyển
nước và lưu chất cho các trái cây đang trưởng thành, duy
trì hình dáng và sự vững chắc của trái cây.
-
Tiền thân của pectin là protopectin, không tan trong nước
và có nhiều trong mô trái cây còn xanh.
-
Quá trình chín sẽ kèm theo sự thủy phân protopectin
thành pectin, sau đó kết hợp với sự demethyl hóa dưới tác
dụng của enzyme và sự depolymer hóa của pectin taọ
thành pectate và cuối cùng là các loại đường hòa tan và
acid.
Pectin được thu nhận từ dịch chiết của các nguyên liệu
thực vật, thường là táo hay các quả có múi.
Pectin là một loại phụ gia quý và vô hại, được sử dụng
với liều lượng phụ thuộc vào từng quy trình công nghệ

Cấu tạo
Polysaccharide dị thể, mạch thẳng, là dẫn xuất
methyl của acid pectic
Pectin
- Acid pectic là 1
polymer của acid D-
galcturonic, liên kết với
nhau bằng liên kết 1,4-
glucoside.
- Một chuỗi gồm
khoảng 10000 phân tử

galacturonic tạo thành
một phân tử pectin
M= 10000 -100000.

Pectin - chỉ số đặc trưng

Chỉ số methoxyl (MI): biểu hiện tỉ lệ methyl hoá, là phần
trăm khối lượng nhóm methoxyl (-OCH
3
) trên tổng khối
lượng phân tử.
•
MI max = 16,3%
•
MI của pectin thực vật = 10 – 12%

Chỉ số ester hóa (DE): thể hiện mức độ ester hóa của
pectin, là phần trăm về số lượng của các gốc acid
galacturonic được ester hoá trên tổng số lượng gốc acid
galacturonic có trong phân tử
Theo % nhóm methoxyl có trong phân tử:
- HMP (High Methoxyl Pectin): DE > 50% hay MI >7%.
- LMP (Low Methoxyl Pectin) : DE ≤ 50% hay MI ≤ 7%.
Theo khả năng hòa tan trong nước:
- Pectin hòa tan: methoxyl polygalacturonic.
- Pectin không hòa tan: protopectin – là dạng kết hợp của pectin với
araban (polysaccharide ở thành tế bào).


High Methoxyl

pectin

Low
methoxyl pectin
Phân loại theo % nhóm methoxyl

Khả năng tạo gel phụ thuộc chủ yếu vào 2 yếu tố:
chiều dài của chuỗi pectin và mức độ methoxyl hóa
Pectin - mức độ tạo gel
Chiều dài của phân tử quyết định độ cứng của gel:
Nếu phân tử pectin quá ngắn thì nó sẽ không tạo
được gel mặc dù sử dụng với liều lượng cao.
Nếu phân tử pectin quá dài thì gel tạo thành rất cứng


Pectin- mức độ tạo gel
Mức độ methoxyl hoá quy định cơ chế tạo gel:
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 làm giảm mức độ
hydrat hóa của phân tử pectin trong dung dịch.
pH acid trung hòa bớt các gốc COO-, làm giảm độ tích
điện của các phân tử.
Vì vậy, các phân tử có thể tiến lại gần nhau để tạo thành
liên kết nội phân tử và tạo gel. - Liên kết hydro được hình
thành giữa các phân tử pectin có thể hydroxyl – hydroxyl,
carboxyl – carboxyl hoặc hydroxyl – carboxyl. Kiểu liên kết
này không bền, do đó các gel tạo thành sẽ mềm dẻo bởi tính
linh động của các phân tử trong khối gel.


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 sacharose. Do đó
cần duy trì pH acid để khi đun nấu sẽ gây ra quá trình
nghịch đảo đường, ngăn cản sự kết tinh. 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 hoá 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 sử dụng một lượng cố định bất cứ một loại pectin
nào thì pH, nhiệt độ càng giảm và hàm lượng đường
càng cao thì gel tạo thành càng nhanh.
Pectin- mức độ tạo gel

LMP: tạo gel bằng liên kết với ion Ca
2+
.
•
Điều kiện tạo gel: khi có mặt Ca
2+
, ngay cả ở nồng độ <

0,1%, không cần đường và acid.
•
Ở LMP, tỉ lệ các nhóm COO- cao, do đó các liên kết giữa
những phân tử pectin sẽ được tạo thành qua cầu nối là
các ion hóa trị (II), đặc biệt là Ca
2+
•
Cấu trúc của gel phụ thuộc vào nồng độ Ca
2+
.
•
Đặc điểm của gel: đàn hồi.
Pectin - mức độ tạo gel

Pectin- mức độ tạo gel
DE
Điều kiện tạo gel
pH Đường (%) Ion hóa trị II Tốc độ tạo gel
> 70 2,8 – 3,4 65 Không Nhanh
50 – 70 2,8 – 3,4 65 Không Chậm
< 50 2,5 – 6,5 0 Có Nhanh
Tác dụng của DE của pectin lên sự tạo gel

Tính chất của pectin Khả năng ứng dụng
Phân tử pectin dài và dễ vướng vào
nhau  dung dịch có độ nhớt 
pectin có khả năng tạo đặc
Pectin có thể cải thiện cấu trúc
nước uống có hàm lượng đường
đường thấp.

Nếu hàm lượng đường đủ lớn được
bổ sung vào để giảm độ hydrate hóa
của các phân tử pectin, các phân tử
sẽ lại hình thành mạng lưới gel
Mứt trái cây có đường cao phụ
thuộc vào pectin để tạo hình
Vì nhóm acid khá yếu, sự thay đổi
pH sẽ thay đổi khả năng tích điện
của chuỗi pectin. Pectin có thể liên
kết với nhau ở điều kiện acid
Cần có cả đường và acid trong sản
xuất mứt đông
Nhóm acid của pectin có thể phản
ứng với ion Ca
2+
 tạo liên kết với 2
nhóm COO
-
hình thành gel không
cần đường
LMP được sử dụng để làm mứt trái
cây có hàm lượng đường thấp và
nhiều sản phẩm chế biến từ trái cây
Phân tử pectin có thể liên kết với 1
protein tích điện (+) chúng không
bị đông lại khi gia nhiet
Giúp protein sữa trong yoghurt
không bị đông tụ vì nhiệt độ  có
thể tiệt trùng UHT