Пектиновые вещества

Пектиновые вещества входят в состав оболочек клеток и клеточного сока почти всех растений. Особенно много накапливается их в различных плодах и ягодах (в яблоках, грушах, персиках, лимонах, малине). Они содержатся также в зернах злаков, стеблях и мясистых корнях растений (морковь, свекла). Роль пектиновых веществ не ясна. Их часто считают веществами, цементирующими клетки растений.

Пектиновые вещества – очень сложные по составу и строению производные полисахаридов. Некоторые пектины растворимы в холодной воде, большинство же растворяется только при нагревании.

При экстрагировании горячей водой выжатых яблок и лимонов с последующим выпариванием полученной жидкости можно получить смесь пектиновых веществ в виде серовато-белых аморфных порошков. Этот метод и применяют в промышленности.

Предложена следующая номенклатура пектиновых веществ:

Пектиновые кислоты – высокомолекулярные полигалактуроновые кислоты, вещества очень сложного состава. Полигалактуроновая кислота образуется при соединении в цепь большого числа молекул галактуроновой кислоты. Соединение при этом происходит по месту первого и четвертого углеродных атомов. Галактуроновая же кислота образуется при окислении d – галектозы (изомер глюкозы).

Пектины – это пектиновые кислоты, карбоксильные группы которых в различной степени этерифицированы и нейтрализованы. Считают, что при этирификации пектиновых кислот в основном образуются метиловые эфиры пектиновых кислот.

Протопектины – соединение, в которых цепь полигалактуроновых кислот связана с целлюлозой или белковыми веществами.

Предполагают, что протопектины содержатся в клеточных стенках незрелых плодов и овощей, обусловливая их жидкость (твердость). По мере созревания под действием органических кислот и ферментов (пектозиназы ) происходит расщепление протопектина на его составные части – растворимый пектин и целлюлозу или белковые вещества. Поэтому плоды и овощи становятся значительно мягче.

Разрушение протопектина и переход его в растворимый пектин происходит и при высоких температурах, например, при варке плодов. При гидролизе пектиновых веществ обычно получается d – галактурованая кислота, d – галактоза, L – арабиноза, метиловый спирт и уксусная кислота; поэтому некоторые исследования относят пектиновые вещества к гемицеллюлозам.

Гидролиз пектиновых веществ протекает не только под действием кислот и ферментов (пектиназы) но даже при простом нагревании до 100⁰С.

Пектиновые вещества являются гидрофильными отрицательно заряженными коллоидами. Они обладают высокой желирующей способностью. Так, фруктовые соки, содержащие даже 1% пектиновых веществ, уваренные с сахаром и органическими кислотами, при охлаждении застывают в очень нежное желе. Эта способность пектиновых веществ широко используется в кондитерском производстве при изготовлении мармелада, джема пастилы.

В винограде находили 0,75 – 0,94% протопектина и 0,116 – 0,152% растворимого пектина.

Считают, что в гребнях и кожице пектиновые вещества содержатся в виде коллоидного раствора, а в паренхимой ткани – в виде протопектина.

В технологии приготовления вин и соков нельзя не учитывать коллоидных свойств пектиновых веществ. Так, содержание пектиновых веществ в мякоти плодов затрудняет ее прессование. Большая часть молекул пектиновых веществ обусловливает опалесценцию сусел, а гидрофильность и наличие отрицательного заряда способствует стабилизации мутящих частиц сусла, замедляет их выпадение в осадок.

Таким образом, пектиновые вещества являются как бы не стойкими защитными коллоидами, препятствующими осветлению сусел и вин. Большое содержание пектиновых веществ в плодово-ягодных соках делает их особенно мутными и плохо осветляющими.

При завяливании винограда содержащиеся в нем пектиновые вещества ферментом пентазой расщепляются до метилового спирта и пектиновых кислот. Сусло завяленного винограда содержит, таким образом, не пектины, а продукты их гидролиза. Это имеет очень большое значение для качества десертных вин, особенно сладких (например: токаев, мускатов), которым пектиновые кислоты предают своеобразную полноту, мягкость и бархатность.