Thời gian trích ly: thời gian dài lượng chất khuếch tán tăng, nhưng thời gian
D
phải có hạn, khi đạt độ trích ly cao nhất nếu tiếp tục kéo dài thời gian sẽ không có hiệu quả kinh tế.
2.4.1. Nguồn gốc
Pectin là polysaccarit có nhiều ở quả, củ hoặc thân cây. Trong thực vật, pectin tồn tại dưới hai dạng: dạ ng protopectin không tan tồn tại chủ yếu ở thành tế bào có lẽ dưới dạng kết hợKÈMpvớipolysaccarit araban, dạng hòa tan của pectin tồn tại chủ yếu ở dịch tế bào. YDưới tác dụng của acid, của enzyme protopectinaza hoặc khi đun sôi protopectinẠchuyển sang pectin hòa tan.
Pectin như một loại keo gắn chặt các tế bào thực vật với nhau, vì thế người ta gọi chúng là chất ciment trong cấu trúc tế bào thực vật.
Khi quả còn xanh, ciment là protopectin chiếm tỷ lệ khá cao, protopectin không hòa tan trong nước nên quả có độ cứng.
Khi quả chín dần , dưới tác dụng của enzyme protopectinase, protopectin sẽ chuyển sang pectin hòa tan (pectin) và araban, làm giảm sự liên kết giữa các tế bào, quả
trở nên mềm hơn. Trong thực vật các pectin thường liên kết với cellulose ở vách tế bào dưới dạng phức hợp.
Pectin tồn tại với những hàm lượng khác nhau trong quả, củ hoặc thân của một số loài thực vật: táo 10-15%, quả họ citrus 20-50%, củ cải đường 10-20%, đài hoa hướng dương 15-25%. Trong cùng một loại quả nhưng ở các phần khác nhau thì hàm lượng pectin cũng khác nhau.
Pectin lấy từ các nguồn khác nhau sẽ khác nhau về khả năng tạo gel và ít nhiều về số nhóm thế CH3O- (methoxy) trong phân tử. Pectin hòa tan là polysaccarit cấu tạo bởi các gốc acid galacturonic trong đó có chứa một số gốc acid có chứa các nhóm thế
metoxy. 2.4.2. Cấu tạo
Pectin là một polysaccharide có cấu trúc dị thể, mạch thẳng là dẫn xuất methyl
D
của acid pectic. Acid pectic là một polymer của acid D-g l cturonic C6H10O7, liên kết với nhau bằng liên kết 1,4-glucoside. Chiều dài của chuỗi acid polygalacturonic có thể biến đổi từ vài trăm đến hàng ngàn đơn vị acid galacturonic. Pectin khác với
hydratcacbon thông thường là khôngƠphNải được xây dựng từ các phân tử đường mà là
từ acid galacturonic, mạch thẳ ngNHvì thế có tên gọi là homogalacturonan. Cấu tạo một đơn vịQUYcủa chuỗi pectin:
Y KÈMẠ Ạ
Hình 2.8: Cấu tạo phân tử pectin
Phân tử lượng của các loại pectin tách từ các nguồn quả khác nhau thay đổi trong giới hạn rộng tùy theo số phân tử acid galacturonic và thường thay đổi trong phạm vi từ 10.000 – 100.000. Ví dụ từ nguồn táo, mận đã thu được pectin có phân tử lượng từ 25000-35000, trong khi đó pectin lấy từ nguồn cam lạ i có.phân tử lượng đạt đến 50000. Trong các hợp chất dạng glucid so về chiều dài phân tử thì pectin cao hơn tinh bột nhưng thấp hơn cellulose.
Tên gọi pectin dùng để chỉ các chuỗi polygalacturonic methyl hóa 100%. Tên gọi acid pectinic để chỉ chất được methylƠhóa thấp hơn 100%. Còn tên gọi acid pectic để chỉ acid polygalacturonic hoàn toàn không chứa nhóm methoxyl.
Trong thực tế pectin dùng để chỉ cả acid pectinic và pectin. 2.4.3 Các chỉ số đặc trưng
Ạ
Chỉ sốYmethoxyl (MI): biểu hiện tỷ lệ methyl hóa, là phần trăm khối lượng nhóm methoxylD
MI max = 16,3%
MI của pectin thực vật = 10 – 12%
Chỉ số ester hóa (DE): thể hiện mức độ hóa của pectin, là phần trăm về số lượng của các gốc acid galacturonic được ester hóa trên tổng lượng gốc acid galacturonic có trong phân tử.
2.4.4 Phân loại pectin
Theo % nhóm methoxyl có trong phân tử:
HMP ( High Methoxyl Pectin ): Nhóm có chỉ số methoxyl cao (HMP). MI lớn hơn 7%, trong phân tử pectin có trên 50% các nhóm acid bị ester hóa (DE lớn hơn 50%).
D (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
LMP ( Low Methoxyl Pectin): Nhóm có chỉ ố methoxyl thấp (LMP). MI nhỏ
hơn 7% , khoảng 3 – 5% , trong phân tử pe cti n có dưới 50% các nhóm acid bị e ste r hóa
(DE nhỏ hơn 50%).
YKÈMẠ Ạ
Hình 2.10: Công thức LMP
Theo khả năng hòa tan trong nước:
Pectin hòa tan (methoxyl polygalacturonic): Pectin hòa tan là polysaccharide cấu tạo bởi các gốc acid galacturonic trong đó một số gốc acid có chứa nhóm thế methoxyl.
2.4.5. Cơ chế tạo gel
Tùy theo loại pectin có mức độ methoxyl hóa khác nhau mà có cơ chế tạo gel khác nhau:
HMP: Tạo gel bằng liên kết hydro
Điều kiện tạo gel: Đường lớn hơn 50%; pH = 3-3,5; pectin = 0,5-1%.
Đường có khả năng hút ẩm, vì vậy nó làm giảm mức độ hydrat hóa của phân tử pectin trong dung dịch.
Ion H+ được thêm vào hoặc đôi khi chính nhờ độ acid của quả chế biến trung hòa
bớt các gốc COO-, làm giảm độ điện tích của phân tử. VìST>vậy, ác phân tử có thể tiến lại gần nhau để tạo thành liên kết nội phân tử và tạo gel.
Trong trường hợp này liên kết giữa các phân tử pectin với nhau chủ yếu nhờ các
cầu hydro giữa các nhóm hydroxyl. Liên kOFFICIALết hydro được hình thành giữa các phân tử
pectin có thể hydroxyl-hydroxyl, carboxyl-carboxxyl, hoặc hydroxyl-carboxxyl. Kiểu
liên kết này không bền do đó các gel tạo thành sẽ mềm dẻo do tính di động của các
phân tử trong khối gel, loại gel này khác biệt với gel thạch hoặc gelatin.
Cấu trúc của gel: phụ thuộc vào hàm lượng đường, hàm lượng acid, hàm lượng
pectin, loại pectin và nhiệt độ.
Y
30 - 50% đường thêm vào pectin là saccharose. Do đó, cần duy trì pH acid để khi
Ạ
D
đun nấu sẽ gây ra quá trình nghịch đảo đường saccharose, ngăn cản sự kết tinh của
đường saccharose. 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 hóa gel nhanh tạo 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, pH, nhiệt độ càng giảm và hàm lượng đường càng cao thì gel tạo thành càng nhanh.
Không thể tạo gel: nếu lượng đường nhỏ hơn 50%, pH lớn hơn 4,5-5. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
LMP: Tạo gel bằng liên kết với ion Ca2+
Điều kiện tạo gel: khi có mặt Ca2+, ngay cả ở nồng độ thấp hơn 0,1% miễn là chiều dài phân tử pectin phải đạt mức độ nhất định. Khi đó gel được tạo thành ngay cả khi không thêm đường và acid.
Khi chỉ số methoxyl của pectin thấp, cũng có nghĩa là tỷ lệ các nhóm –COO- cao thì các liên kết giữa các phân tử pectin sẽ là liên kết ion qua các ion hóa trị hai đặc biệt là Ca2+.
Cấu trúc của gel: phụ thuộc nồng độ Ca2+ và chỉ số meth xyl. Gel pectin có chỉ
số methoxyl thấp thường có tính chất đàn hồi giống như gel agar-agar.
Đặc điểm của gel: đàn hồi.
Ý nghĩa thực tế của LMP: cho phépOFFICIALt ạo gel mà không cần bổ sung đường và sử
dụng cho các sản phẩm thực phẩm thấp calo cũ g như ăn kiêng.
2.4.6. Ứng dụng của pectin
Tạo gel trong sản phẩm mứt quả.
Tạo độ chắ c cho bột trong sản xuất bánh, tạo bề mặt bống đẹp, tránh sự khô bề mặt.
Y
Ạ
TạoDvẻ ngoài hấp dẫn, cấu trúc đàn hồi tăng hương vị trái cây, làm cho kẹo trơn mượt.
Tạo độ nhớt cho sữa trái cây, phân phối trái cây đều trong sản phẩm. Tạo ra sản phẩm đồng nhất trong sản phẩm sữa lên men và tăng thời gian bảo quản.
Ổn định độ đục và độ nhớt của nước giải khát.
Sử dụng nhiều trong sản xuất thức ăn kiêng cho người bệnh tiểu đường.
Điều chế thuốc uống, thuốc tiêm, thuốc sát trùng, mỹ phẩm dạng bột, thuốc mỡ, dầu và cream,...
Chương 3