PECTIN PHỤ GIA THỰC PHẨM

1. 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 hoá rất cao, không hoà tan. Protopectin có nhiều trong quả xanh. Acid pectinic: mức độ methyl hoá trung bình, tan, muối là pectinate. Pectin: mức độ methyl hoá trung bình, tan, bản chất là chất keo, có khả năng tạo gel, tạo nhũ, tạo đặc và ổn định. Acid pectic: mức độ methyl hoá rất thấp, tan, muối là pectate Pectin được đặc trưng bởi các chỉ số sau: + Chỉ số methoxyl ( MI ): biểu hiện tỷ lệ methyl hoá, là % khối lượng nhóm methoxyl ( OCH3 ) trên tổng khối lượng. Sự methyl hoá hoàn toàn ứng với chỉ số methoxyl bằng 16,3%, các pectin tách từ thực vật thường có chỉ số methoxyl từ 10% đến 12%. + Chỉ số ester hoá (DE): thể hiện mức độ ester hoá của pectin, là % về số lượng của các gốc acid galacturonic được ester hoá trên tổng số lượng gốc acid galacturonic có trong phân tử. 2. Cấu tạo pectin Pectin có cấu trúc phức tạp, dạng mạch thẳng, mỗi phân tử chứa từ vài trăm đến 1000 dơn vị, có phân tử lượng trung bình khoảng 50000 – 150000 đvC Phần tử đơn vị của pectin là acid Dgalacturonic, ngoài ra còn có một số đường trung tính như rhamnose, galactose, arabinose và một số đường khác với hàm lượng ít hơn. Các nhóm carboxyl (COOH) có thể tồn tại tự do hoặc ở dạng liên kết ester với methanol, acid acetic, acid phenolic hoặc ở dạng muối của Na+, K+, NH4+, … Ở pectin amid hoá, một phần các gốc carboxyl trong phân tử pectin bị amid hoá tạo thành các nhóm amid (CO=NH2). Ngoài ra pectin cũng có thể chứa các gốc acetyl. 3 Phân loại pectin Theo khả năng hòa tan trong nước: Pectin hòa tan (tồn tại chủ yếu trong dịch tế bào) là ester methylic của acid polygalacturonic pectin, trong tự nhiên có khoảng 23 số nhóm carboxyl của polygalacturonic acid được ester hóa bằng methanol. Pectin được ester hóa cao sẽ tạo gel đặc trong dung dịch acid và trong dung dịch đường có nồng độ 65%. Enzyme pectinase tác động lên các hợp chất pectin có khối lượng phân tử khác nhau và cấu trúc hoá học không đồng dạng. Cấu trúc hóa học cơ bản của pectin là αDgalacturonan hay αDgalacturonoglycan, mạch thẳng có cấu tạo từ các đơn vị Dgalactopyranosyluronic acid (liên kết theo kiểu α1,4). Mặc khác mức độ oxy hóa trong các phân tử polymer này cũng khác nhau, trong đó một số nhất định các nhóm carboxyl bị ester hóa bởi các nhóm methoxyl. Trong một số trường hợp, chẳng hạn trong pectin củ cải đường, có sự ester hóa giữa các nhóm carboxyl và các nhóm acetyl. Pectin không hòa tan: protopectin, là dạng kết tủa giữa pectin với araban (tồn tại chủyếu ở thành tế bào) Protopectin tạo độ cứng cho quả xanh, không tan trong nước và có cấu tạo phức tạp. Trong thành phần pectin có các phân tử pectin, các phân tử cellulose và các ion Ca2+, Mg2+, các gốc phosphoric acid, acetic acid và đường. Protopectin khi bị thủy phân bằng acid thì giải phóng pectin hòa tan. Theo % nhóm metyl hóa trong phân tử HMP (high methoxyl pectin): DE > 50% Chất này có thể làm tăng độ nhớt cho sản phẩm, muốn tạo đông cần phải có điều kiện pH = 3.1 – 3.4 và nồng độ đường trên 60% LMP (low methoxyl pectin): DE < 50% Pectin methoxyl hóa thấp có thể tạo đông trong môi trường không có đường, chúng thường được dùng làm màng bao bọc các sản phẩm 4 Tính chất pectin 4.1 Độ nhớt của dung dịch pectin: