Bài giảng Giới thiệu Pectin

PectinCó 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 tạoPolysaccharide 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 pectinM= 10000 -100000.Pectin - chỉ số đặc trưngChỉ số methoxyl (MI): biểu hiện tỉ lệ methyl hoá, là phần trăm khối lượng nhóm methoxyl (-OCH3) 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 pectinPhân 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 gelChiều 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 gelMức 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 gelLMP: tạo gel bằng liên kết với ion Ca2+.Điều kiện tạo gel: khi có mặt Ca2+, ngay cả ở nồng độ 702,8 – 3,465KhôngNhanh50 – 702,8 – 3,465KhôngChậm< 502,5 – 6,50CóNhanhTác dụng của DE của pectin lên sự tạo gel Tính chất của pectinKhả 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 Ca2+  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