پکتین

بازرگانی امید وادارت و فروش انواع پکتین متوکسیل پایین و متوکسل بالا با بهتریم برندها و مناسب ترین قیمت فروش در خدمت شما می باشد.

پکتین از اجزای اصلی دیواره سلولهای گیاهی است،بطور کلی در میوه های نارس بصورت همراه یا متصل با سلولز است و در آب نیز حل نمی شود.پکتین بیشتر از پوست مرکبات و درون سیب بدست می آید .

در میوه های نارس پکتین بصورت پروتوپکتین جزو مواد اصلی می باشد وقتی این ماده با آب گرم استخراج می شود پکتین قابل پخش یا پراکنده شدن در آب بدست می آید

بطور واضح حضور عمومی پکتین در همه گیاهان این معنا را می رساند که باید سیستم های آنزیمی زیادی که قادر به شکستن آنها باشد وجود داشته باشند. آنزیم های پکتولیت در دو گروه بزرگ دسته بندی می شوند.

پكتين به گروهي از تركيبات پلي ساكاريدي با ارزش گفته مي‌شود كه از تركيبات گياهي خوراكي استخراج شده و به طور گسترده اي به عنوان مواد ژل كننده و پايدار كننده در صنايع غذايي استفاده مي‌شوند. واژه پكتين براي اولين بار به وسيله Braconnot شيميدان فرانوسي در سال 1825 ميلادي از كلمه يوناني پنكستوز به معني لخته اقتباس و به كار گيري شد.وي پكتين را از هويج و آرتيشو استخراج كرده وآن را ماده اي محلول در آب كه مايعي ويسكوز و موسيلاژي ايجاد مي‌كند توصيف نمود.

كاربرد اصلي پكتين به عنوان عامل ژل كننده در محصولات بر پايه ميوه به ويژه مربا وژل مي‌باشد. بر خلاف اكثر هيدروكلئويدهاي غذايي، پكتين داراي اپتيمم پايداري حرارتي در شرايط اسيدي بوده وبنابر اين به عنوان پايدار كننده و بافت دهنده در محصولات غذايي اسيدي كاربرد زيادي دارد. استفاده از پكتين در صنايع غذايي غير ميوه اي نيز رو به گسترش است كه از جمله توان به صنايع پخت، قنادي، فراوده‌هاي لبني و…. اشاره نمود.مقايدر قابل توجهي از پكتين هرم در صنايع غير غذايي عمدتا را روي استفاده شود.

پكتين يك كربوهيدات ساختماني موجود در تمام گياهان است. تركيبات پكتيكي تركيبات سازنده اي در ساختمان سلول هستند كه نقش مهمي‌را به عنوان تركيبات چسباننده ( پيوند دهنده) در لاملدي مياني ديواره‌هاي سلولي بازي مي‌كنند.

تركيبات پكتيكي به وفور در سبزيجات وميوه جات وجود داشته و تا حد زيادي مسئول سفتي و شكل دهي آن‌ها باشند. در طي فرايند رسيدن، به علت هيدروليز آنزيمي‌و دپليمره شدن تركيبات پكتيكي اوليه تاحدي تجزيه شده و پكتين‌هاي محلول توليد مي‌كنند. از نظر ساختماني پكتين يك هتروپلي ساكاريد است كه از تعدادي د- گالاكتورونيك اسيد كه توسط پيودهاي آلفا 1 و 4 كنار هم قرار گرفته اند تشكيل شده است.

گروه‌هاي پلي گالاكتورونيك اسيدممكن است تا حدي توسط گروه‌هاي متيل، استري شده باشند. بر اساس منشا و روش استخراج و آماده سازي پكتين شامل مقادير متغييري از قندهاي خنثي به ويژه د-گالاكتوز، الكتريكي  – رامنوز وال – آرابينوزي باشد. قندهاي خنثي معمولادر زنجيره‌هاي جانبي وجود دارند ولي الكتريكي  – رامنوز در زنجيره اصلي نيز حضور دارد. ال-رامتوز در زنجيره اصلي به روي شكل ملكول پكتين و در نتيجه تشكيل شبكه سه بعدي در هنگام ژل دهي موثر مي‌باشد.

پكتين‌هاي استخراجي ازچغندرقند و سيب زميني دارايمقادير بالايي واحدهاي گالاكتوزوئيك اسيد هستند كه در آنها گروه‌هاي هيدروكسيل در موقعيت‌هاي C-2 و C-3 بااسات استري شده اند. در نتيجه پكتين چغندر و سيب زميني به كلي ژل نمي‌دهد مگر اينكه گروه‌هاي استات به صورت آنزيمي‌يا شيميايي حذف شوند.

پکتین بعنوان تسکیل ژل دهنده

پکتین در محصولات غذایی برای ایجاد ویسکوزیته،پایداری،و ایجاد قوام در محصولات غذایی و همچنین برای ایجاد ژل  بکار می رود.

تشکیل شدن ژل پکتین بخاطر داشتن گروهای آبی مقدار زیادی آب را جذب می کند.آب در ژل پکتین باعث حل شدن اسید و قند می شود.

پکتین یک گالاکتوویندهای متیله شده ای با درجات متغیر در زنجیره های خطی هستند که اجزاء دیواره سلولی گیاهان می باشد، ساختمان نسبتا ساده و منظمی با باندهای آلفا دارند ولی باید گفته شود که خواص آنها بستگی به درجه متیلاسیون دارد .

ساختار پکتین

این ماده مقدار زیادی آب را جذب خود می کند و جذب کردن آب برای حل کردن اسید و قند می باشدتمام ملکولهای پکتین در زمانی که تولید ژل می کند آب را گرفته و مهار می کنند.

اگرچه ملکولها نقش اساسی در تولید ژل را دارند  وجود یک اسید به همراه این ملکولها  تشکیل یک پیوند هیدروژنی می شود.

تشکیل ژل به ژمان نیاز دارد و بعد از 48 ساعت مقداری سفت می شود.موقعی که میزان قند،مقدار پکتین و مخصوصا غلطت بودن هیدروژن زیاد می باشد،میزان درجه حرارت برای ایجاد ژل افزایش پیدا خواهد کرد

پکتین هایی با متوکسیل بالا ( در حدود 70 درصد ) تشکیل  ژله هایی در محیط قندی و اسیدی می دهند

این محصول  ممکن است بوسیله دی متیلاسیون قلیایی تغییر می کند که به هر حال پلی آمید بوجود آید .اسید های پکتین به طور کل محصولات دی متیله شده اند و در آب نامحلول هستند مگر اینکه به فرم یک نمک قلیایی باشند.

این سیستم کلوئیدی توسط بارهای منفی که در اثر یونیزه شدن گروهای کربوکسیل بوجود می آید سبب رانده شدن ملکول های پکتین از هم جدا می شوند و پایدار می شوند و به صورت یک شبکه سه بعدی هستند که آب را د رخود حل کرده اند.

پکتین ازسترازها و دی پلیمرازها،این آنزیم ها در استخراج آب میوه از موه جات نرم مشخص ( توت فرنگی و تمشک )و برای تصفیه عصاره های بعضی از میوه جات و سبزیجات و خیساندن (مثلا غذاهای بچه و نکتارها ) بکار می روند.

در صنایع دارویی پکتین بعنوان امولسیون کننده در کرمها و برخی از داروها بکار می رود.

منبع پکتین

پکتین از مشتقات کربوهیدرات ها می باشد و با خالص سازی محلول استخراجی از منابع گیاهی که اغلب پوست مرکبات و یا تفاله سیب می باشد ، تولید می شود ؛سر گل آفتابگردان وتفاله چغندر قند بیشترین مقدار از این فیبر را دارا هستند. مقدار پکتین در این منابع بین 25-15 %است با این حال در مقیاس تجاري از پوست مرکبات، خصوصا” لیمو ودر مراتب بعدي پوست پرتقال و گریپ فروت، و تفاله سیب براي تولید پکتین استفاده میشود. اکثر گیاهان بخصوص در قسمت میدل لاملا (middle lamella)در دیواره سلولی حاوی ترکیبات پکتیکی می باشند. که در کنار سلولز نقش ساختمانی در میوه ها و سبزی ها دارند.

بخش اصلی این افزودنی را گالاکترونیک اسید تشکیل می دهد.در برخی نقاط زنجیره پلیمری پکتین این ترکیب با الکل متیلیک به صورت استری در آمده است. پکتین چغندرقند قدرت تشکیل ژل ضعیفی دارد. علت ضعیف بودن ژل پکتین استخراج شده از تفاله چغندر قند را وزن مولکولی پایین، درجه استیله شدن بالا و مقدار زیاد شاخه هاي جانبی عنوان میکنند.

یکی از پرکاربردترین هیدروکلوئیدها در صنایع غذایی پکتین می باشد. تفاوتهاي اساسی انواع مختلف پکتین مربوط به ساختارشیمیایی و تعداد گروههاي متوکسیل استري شده با اسید گالاکتورونیک و داشتن وزنهاي مولکولی متفاوت است. پکتین به دلیل داشتن گروههاي آبدوست فراوان، به میزان زیاد آب جذب میکند و یک سیستم کلوئیدي تشکیل می دهد.

نحوه تولید پکتین

تولید پکتین شامل سه یا چهر مرحله اصلی است

1. استخراج آن از منبع اولیه گیاهی با محیط آب گرم اسیدی

2. عملیات خالص سازی بر روی مایع استخراجی محتوی پکتین

3. جداسازی پکتین از محلول

4. در صورتی که هدف تولید پکتین دارای درجه استری کم باشد (LM-Pectin)،فرآیند کاهش درجه استری (دی –استیفیکاسیون)برای تبدیل پکتین دارای درجه استری زیاد به پکتین با درجه استری کم انجام می گردد.

ساختار مولکولی پکتین

پکتین پلی ساکاریدی خطی است که حداقل حدود 1000 واحدساکارید در یک زنجیره آن حضور داردچنین ساختاری موجب می شود وزن مولکولی ان به حدود 50000تا 150000 دالتون برسد.

پایداری پکتین در محلول ها

غالبا واکنش هایی که هنگام مصرف این کالا اتفاق می افتند موجب تغییر در ساختار و تجزیه آن می شوند.بالاترین پایداری پکتین در pHبرابر با 4 دیده می شود.

با افزایش دما در محلول و پیرو آن تجزیه پکتین در صورتی که در محیط شکر باشد در آن محلول به عنوان عامل حفاظتی پکتین عمل می کند.در نزدیکی pHخنثی پکتین دارای درجه استری زیاد تنها در دمای اتاق پایداری دارد. ودر صورتی که دما افزایش یابد واکنش بتا الیمیناسیون رخ می دهد.و در پی این واکنش به سرعت ویسکوزیته و قوام ژل از بین می رود.

زمانی که محصول در pHمعمولی شیر (حدود 6/6) اضافه گرددحالت دوفاز شدن در شیر ایجاد می شود.اما در pHهای پایین تر پکتین با ذرات کازئینی شیر باند شده و شیر اسیدی پایداری ایجاد می شود.در نتیجه شیر باوجو اسیدی بودن قادر است فرآیند حرارتی را بدون دوفاز شدن طی کند.

پکتین در سال 1825 بوسیله براکونات braconnot   استخراج گردید و بعد از آن در سال 1957 توسط کرتز تگمیل گردید و در تولیدات مربا استفاده گردید.

پکتین در میوه ها و گیاهان نقش چسبندگی سلولها کمک می کند و منبع اصلی پکتین در پوست مرکبات و تفاله های سیب تولید می گردد و در سال های اخیر سیب کمتر استفاده می گردد و پکتین لیمو بیشتر کاربردی برای محصولات کارخانجات صنایع غذایی استفاده می گردد.

برای تولید این افزودنی ، پوست خشک یا تفاله خشک ، تحت شرایط کنترلی PH  و دما در آب با درجه حرارت بالا حاوی اسید های معدنی حرارت داده می شود.

پکتین  از خانواده صمغ ها می باشد و در آب سرد حلالیت دارد و تولید ویسکوزیته می کند.پکتین صرفا بعنوان افزایش ویسکوزیته استفاده نمی شود و صمغ های قوی تر می توان استفاده کرد ولی در مواردی که نیاز به مقدار کمی ویسکوزیته باشد پکتین  مانند جایگزینی احسان دهانی MOURTHFEEL  شکر در نوشیدنی می توان استفاده کرد.

پکتین براحتی حل می شود اگرچه در مقابل شرایط اسیدی پایداری خوبی دارد و در در PH حدود 5 یا بالاتر در محیط اسید شکسته می شود.پکتین متوکسیل پایین  تجزیه پذیری کمتری دارد و همچنین اسید پکتین و نمک های آن ماده کامل داستریفه صفر می باشد و به این دلیل از از پکتین متوکسیل پایین در تولیدات غذایی خنثی و خصوصا مواردی که تحت حرارت هستند می توانیم استفاده کنیم.

امروزه پکتین با تر سیب الکی ایزوله می شوند برای بهتر عمل کردن آن،اکستراکت باید غلیط شود.تولید آن بمنظور جلوگیری از تخریب حرارتی محصول در خلا انجام می گردد.بعد از آن اکستراکت را بصورت مستقیم با ایزوپروپانول مخلوط می شود و رسوب فیبر آن از بین می رود و تحت خشک کردن قرار می گیرد و بعد از آن به  نسبت  به نوع HM  های متوکسیل یا LM  لو متوکسیل با شکر رقیق می شود.

اصلاح پکتین

پکتین در حالت اولیه خلوصی تقربا با 70 % گروه اسید در مولکول بصورت طبعی استریقیه هست. این نوع کالا برای محصولی مانند مربا که میوه چسبندگی لازم را خواهد داشت  می توان مصرف کرد .

با کم شدن استریفیکاسیون که وابستگی به متیلاسیون دارد اصلاح می گردد که می توان با هیدرولیز اسیدی به آن دست پیدا کرد .این پروسه را با ماده خام ، فرآیند اکستراکسیون اکستراکت و رسوب مرطوب می توان انجام داد.جانشینی را با قلیا در حرارت کم آنزیم پکتین استراز خالص می شود یا با آمونیاک انجام می شود.

اگر DM  تقریبا 60 % کم شود، پکتین SLOW-SET  می باشد و در تهیه محصولاتی با قند فراوان مناسب هست. در همین شرایط مقدار ژل در مقایسه با  پکتین اولیه RAPID-SET خیلی کمتر و در حرارت کمتر بسته setting  می شود. پکتین با متوکسیل پایین LOW METHOXYL  مقدار  DM  کمتر از 50 % خواهد بود و در مقابل کلسیم واکنش بیشتری دارد.

پکتین متوکسیل بالا HIGH METHOXYL

به اختصار بعنوان HM  بمنظور تشکیل ژل در محصولات کارخانجات صنایع غذایی بعنوان مواد اولیه منظور می گردد.تشکیل شدن ژل در موارد مشخصی از غلظت قند و اسیدیه انجام می شود و در این حالت شاخه پکتین دهیدارته می گردد و بار منفی کم می شود تا شاخه شاخه شود.

پکتین SLOW SET  در PH   3 و پکتین RAPID SET  در PH 4 بیشترین ژل را تشکیل می دهند و در PH کمتر  ژل دهندگی بیشترین میزان شده و درجخ حرارت بستن SETTING  افزایش پیدا می کند.

پکتین متوکسیل پایین LOW METHOXYL

در مقابل یون کلسیم اگر آمید بوده یا نبوده می تواند ژل تولید کند.مقداری از پکتین که نباید شامل گروهای استری باشد و میتواند داردای گروه های آمیدی باشد و  مقدار آمیدی آن نمی توان محدود باشد بوسیله کلسیم نگهداشته می شود و میتواند با کنترل کردن مقدار اسید به نسبت گروه آمیدی ار نظر تفاوت در مقدار واکنش با کلسین قابلیت دسترس بودن داشته باشد.

عوامل تشکیل ژل در پکتین متوکسیل پایین LOW METHOXYL

PH

مقدار کلسیم

درجه حرارت

مواد دیگر اضافه شده

با توجه به تنوع تركيبات پكتيكي، انجمن شيمي‌دانان آمريكا در سال 1944 تعاريف زير را براي اين تركيب ارائه نمود:

• تركيبات پكتيكي: مشتقات كربوهيدراتي كلوئيدي پيچيده اي هستند كه در گياهان وجود داشته يااز گياهان به دست مي‌آيند و داراي تعداد زيادي واحدهاي آن هيدروگالاكتورونيك اسيدي باشند كه به صورت زنجيره اي كنار هم قرار گرفته اند. گروه‌هاي پلي گالاكتورونيك اسيد ممكن است تا حدي باگروه‌هاي متيل استري شده باشند و تا حدي يا به طور كلي توط يك يا چند باز خنثي مي‌شوند.

• پروتو پكتين: تركيب پكتيكي مادر ( اوليه) هست  ودر آب نامحلول بوده و در گياهان ديده مي‌شود. هيدروليز محدود آن پكتين يا اسيد پكتينيك مي‌دهد.

• اسيد پكتينيك: پلي گالاكتورونيك اسيدهاي كلوئيدي هستند كه داراي تعدادي گروه‌هاي متيل استري باشند.اسيدهاي پكتينيك در شرايط مناسب در آب با شكر و اسيد و يا درمقادير كم متوكيل با يون‌هاي خاص قادر به تشكيل ژل هستند.

• پكتين: نام عمومي‌پكتين به اسيدهاي پكتنيك محلول در آب گفته مي‌شود كه مقدار متيل استر و درجه خنثي سازي آنها متغيير مي‌باشد و باقند و اسيد تحت شرايط مناسب توليد ژل مي‌نمايند.

• اسيد پكتيك: تركيبات پكتيكي هستند كه از پلي گالاكتورونيك اسيدهاي كلوئيدي تشكيل شده و لزوما فاقدگروه‌هاي متيل استري باشند.

• پكتات‌ها: نمك‌هاي اسيد پكتيك مي‌باشند نظير پكتات كلسيم.

• پكتينات‌ها: نمك‌ها اسيد پكتينك مي‌باشند نظير پكتينات كلسيم.

• پروتوپكتيناز: آنزيمي‌است كه پروتوپكتين را به يك محصول محلول تبديل مي‌كند و به پكتوز نياز و بروپكتيناز نيز معروف است.

• پكتين استر از PE: يا پكتين متيل استر از، آنزيمي‌است كه هيدروليز باندهاي استري تركيبات پكتيكي را كاتاليز نموده و در نتيجه متانل و اسيد پكتيك مي‌دهد.

• پلي گالاكتوروناز PG: يا پكتين پلي گالاكتوروناز، آنزيمي‌است كه هيدروليز باندهاي گلوكوسيدي را بين واحدهاي گالاكتورونيك اسيد و استري شده كاتاليز مي‌كند.

با توجه به افزايش مصرف تجاري اسيدهاي پكتينك با مقدار كم متيل استر و پكتنيكاسيدهايي كه تا حدي آميدي شده اند، در صنايع غذايي، يك تعريف اصلاح شده اي از پكتين اخيرا توسط دست اندر كاراست صنعت غذا ارائه شده است:

پكتين يك پلي ساكاريد پيچيده با وزن ملكول بالا است كه عمدتا از پلي گالاكتورونيك اسيد و نمك‌هاي سديم، پتاسيم و آمونيوم آن كه تا حدي بامتيل استري شده اند، تشكيل شده است. در بعضي انواع این محصول ( پكتين‌هاي آميدي) واحدهاي گالاكتوروناميد نيز در زنجيره پلي ساكاريدي وجود دارند محصول در اثر استخراج آبي از تركيبات گياهان خوراكي معمولا مركبات و سيب به دست مي‌آيد.

پکتین تجاری

پکتین (کلوئیدهای هیروفیل با بار منفی ) ترکیب عمده پلی ساکاریدی دیواره سلولی اکثر گیاهان می باشند.این محصول بمنظور  ژل ساز ، تغلیظ کننده ، قوام دهنده در صنایع غذایی استفاده می شود.پکتین های تجاری اکثرا از محصولات جانبی صنایع غذایی همانند پالپ سیب ، پوسته مرکبات و پالپ چقندر تهیه می شوند.پکتین ها شامل دو گروه پلیمری متصل شده به طریق کوالانسی به هم می باشند:

گالاکتورونانها و رامانوگالاکتورونانها

گروههای اسید کربوکسیلیک در گالاکتورونها ممکن است با متیل استر یفیه شوند و در درجه مختلفی از استریفیکاسیون را داشته باشند:

درجه استریفیکاسیون اثر مهمی بر خصوصیات ایت پلیمر دارد

بر اساس درجه استریفیکاسیون پکتینها به سه گروه تقسیم میشوند: پکتین های با درجه متیلاسیون پایین (حاوی کمتر از 50 درصد استرهای متیل ) می باشد.

 عموما محلول در آب می باشد. افزایش در وزن ملکولی و قدرت یونی و کاهش در درجه استریفیکاسیون حلالیت آنها را کاهش می دهد.اسید پکتیک و نمک های دو ظرفیتی یعنی پکتات سدیم و پتاسیم قابل تبدیلند که محلول می شوند.

این افزودنی در محیط اسیدی در حضو قندها تشکیل ژل می دهد و افرایش  مقدار پکتین و اسیدیته موجب کاهش نیاز به قند خواهد شد.

در پکتین هایی با درجه متوکسیلاسیون بالا ( بیشتر از 70  درصد ) RAPID SET می باشد و قدرت ژل به وزن مولکولی (طول زنجیره) این ماده بستگی دارد به وزن مولکولی بالا مساوی با قدرت ژل دهندگی بیشتر ایجاد شود و دمای لازیم برای این حالت 85 درجه سانتی گراد می باشد .

در پکتین هایی با درجه متوکسیلاسیون متوسط (  بین 50 تا 70 درصد ) که SLOW SET  می باشد در دمای پایین تر ( 55 درجه سانتی گراد ) از دمای لازم برای پکتین های RAPID SET ژل تشکیل می دهند و قدرت تشکیل ژل به وزن مولکولی (یا همان طول زنجیره ) پکتین بستگی دارد : وزن مولکولی بالا مساوی قدرت تشکیل ژل بیشتر

محصول نهایی با درجه متوکلاسیون پایین ( کمتر از 50 درصد ) برای تشکیل ژل نیاز به کلسیم ( برای تشکیل ژل بین گروههای کربوکسیل آزاد ) و عدم نیاز به قند و اسید.قدرت ژل بستگی زیادی به درجه متوکسیلاسیون و خیلی کم به وزن مولکولی دارد.

بطور کلی ویسکوزیته با افزایش دما و کاهش غلظت و وزن مولکول پلیمرها کاهش می یابد.

با کاهش PH  در محلولهای بدون کلسیم ویسکوزیته محلولهای پکتین معمولا افرایش می یابد در این مورد کاهش در PH   جداشدن گرههای کربوکسیل را کاهش داده ، بنابراین موجب بهم پیوستگی زنجیرها می شود.

افرودن حل شونده هایی مثل ساکارز ، دکستروز ، مالتوز معمولا افرایش ویسکوزته محلولهای پکتین را در بر خواهد داشت.اثر این قندها مربوط به توانایی آنها در رقابت با آب و پکتین ها می شود.