Тема 4. Пектин План теми

1. Будова й джерела пектину.

2. Властивості, фізіологічні функції та використання пектину.

3. Виробництво пектину.

4. Використання пектину в харчовій промисловості.

1. Будова й джерела пектину

Будова.

Пектин - основний компонент оболонок клітин багатьох рослин.

Пересічна людина споживає 4-5 г пектину на день. Вперше пектин виділив і описав французький дослідник Анрі Браконо у 1825 році. Назва цього полісахариду походить від грецької «пектикос», що значить твердіти, застигати.

Пектин являє собою комплексну групу структурних гетерополісахаридів, побудованих, в основному, з фрагментів галактуронової кислоти.

Під терміном пектин розуміють ряд оліго- й полісахаридів з подібними властивостями, але різною будовою, серед яких не менше 65 % фрагментів галактуронової кислоти (GalА).

Розрізняють три основні пектинові полісахариди, кожен з яких містить значну кількість GalA: гомогалактуронан (ГГ); рамногалактуронан І (РГ І); рамногалактуронан II (РГ II). Гомогалактуронан - лінійний полімер, утворений з 1,4-зв’язаних фрагментів α-D-галактуронової кислоти. Рамногалактуронан І містить фрагменти дисахариду, який побудований з α-D-галактуронової кислоти та α-L-рамнози. До фрагментів рамнози приєднані ланцюги різних глюканів, в основному, арабінани й галактани. Помилково названий рамногалактуронан II містить основний ланцюг гомогалактуронану (а не РГ), до якого приєднані бічні ланцюги, утворені з фрагментів різних моносахаридів.

Структура молекул пектину є складною й відрізняється залежно від виду рослин, тканин тощо. Фрагменти галактуронової кислоти можуть бути ацетильовані або метилестерифіковані. Залежно від ступеня естерифікації розрізняють НМ (низькометоксильовані) пектини, ступінь естерифікації (СЕ) яких < 50 %, та ВМ (високометоксильовані) пектини, СЕ яких > 50 %.

Джерела пектину. Пектин міститься в оболонках клітин багатьох фруктів та рослин, в яких він зв’язаний з іншими компонентами - целюлозою, геміцелюлозою та лігнином.

Таблиця 4.1

Вміст пектину в деяких фруктах і жомі

Джерело	Вміст пектинових речовин, %
Яблука	0,5-1,6
Яблучні вичавки	1,5-2,5
Банани	0,7-1,2
Жом	1
Шкурка маракуйя	2,1-3,0
Манго	0,3-0,4
М’якоть лимону	2,4-4,0
Полуниці	0,6-0,7

Тривалий час яблучні вичавки були основним джерелом пектину, але останнім часом все частіше використовують шкурки цитрусових і цукробуряковий жом.

2. Властивості, фізіологічні функції та використання пектину

Властивості. Пектин - поліелектроліт із властивостями слабкої кислоти, у середовищі з нейтральним рН має негативний заряд. Визначити точне значення рК_а пектину неможливо, за розрахунками воно становить 2,9-3,2, і є близьким до рК_а галактуронової кислоти 3,5. Оскільки пектин має негативний заряд, він взаємодіє з позитивно зарядженими полімерами, в т.ч. білками. Пектин стабільний в інтервалі рН 3,5-4 й повільно розкладається поза цими межами. Він досить чутливий до зміни температури й розкладається при її підвищенні. За температури 20 °С пектин стабільний декілька місяців, а при 60 °С розкладається за декілька днів. Розчинність пектину залежить від багатьох чинників, включаючи вміст твердих розчинних речовин, йонної сили розчину, рН, температури тощо. Пектин розчинний у воді й нерозчинний в етиловому спирті й більшості органічних розчинників.

Фізіологічні функції. Інтерес до пектину зумовлений його значенням у здоровому харчуванні людини. Споживання харчових продуктів, збагачених волокнами, у тому числі пектином, є корисним для здоров’я людини. Пектин зменшує швидкість розщеплення в кишківнику іммобілізованих харчових компонентів. Зважаючи на високу вологоутримуючу здатність пектину, його споживання надає відчуття насичення і сприяє зменшенню кількості їжі в раціоні, тому його використовують у терапії розладів, викликаних переїданням.

Споживання пектину приводить до зниження рівня холестеролу та глюкози в крові, має протипухлинну дію, виводить свинець і ртуть з кишково-шлункового тракту й верхніх дихальних шляхів. Пектинсульфат подовжує тривалість згортання крові й може бути використаний замість гепарину.

Використання. Пектин застостосовують у харчових продуктах в якості драглеутворювача й згущувача, як інгредієнт у функціональних харчових продуктах. Його використовують для виробництва фармацевтичних препаратів, паперу, текстилю тощо. Суміш низькометильованого пектину, гідроксиду алюмінію й оксиду магнію застосовують у терапії виразок шлунку та дванадцятиперсної кишки. Пектин або його суміш із желатином або хітозаном використовують для інкапсуляції медичних агентів для їх поступового виділення. Пектинові матеріали використовують у виробництві мембран для ультрацентрифуг і електродіалізу.