Студнеобразующая способность пектиновых веществ

Пектиновые вещества образуют студни различного состава, отлича­ющиеся друг от друга по физико-механическим свойствам. Способность к студнеобразованию проявляется у каждого пектина индивидуально в за­висимости от происхождения, поэтому они представляют неодинаковую ценность для кондитерского производства.

Наибольшую ценность по своей студнеобразующей способности пред­ставляют пектиновые вещества яблок, цитрусовых (корочки лимонов и апельсинов), черной смородины, крыжовника, подсолнечника и свеклы. При правильном ведении технологических процессов они дают студни, обладающие необходимой прочностью.

Менее ценные в этом отношении пектины рябины, айвы, абрикоса, сливы, клюквы. Они образуют студни, обладающие меньшей прочностью.

Из-за непрерывного естественного гидролиза, студнеобразующая спо­собность пектиновых веществ даже для одного и того же сорта плодов меняется в ходе созревания, при их хранении и переработке.

Количественное содержание пектинов, в плодах и растениях колеб­лется в довольно широких пределах 0,8-28 % к сухой массе растительного сырья. Однако количественное содержание пектинов не характеризует их студнеобразующую способность, так как не все фракции пектина способ­ны участвовать в студнеобразовании.

Решающее значение для практического применения пектинов в кон­дитерской промышленности имеет их студнеобразующая способность, ко­торая характеризуется по прочности стандартного студня.

Установлено, что студнеобразующие свойства пектиновых веществ предопределяются, в основном, следующими факторами: длиной цепи пек­тиновой молекулы, степенью метоксилированности остатков галактуроновой кислоты и наличием неуронидных составных частей (органических и минеральных).

В способности пектина образовывать студень главную роль играет длина цепеобразных молекул. Последняя определяется степенью полиме­ризации цепей главных валентностей и характеризуется значением моле­кулярной массы пектина.

При естественном гидролизе пектиновых веществ длина цепочек их молекул может изменяться. Поэтому наилучшей студнеобразующей способностью обладает фруктово-ягодное сырье, полученное из плодов так называемой технической зрелости, когда происходит гидролиз прото­пектина и превращение его в пектин.

Деполимеризация пектиновой молекулы может также происходить под действием ферментов микроорганизмов (при хранении пюре), а также в результате теплового или химического воздействия при переработке пектинсодержащего сырья. Чем дольше это сырье подвергается различным обработкам (нагреванию, действию кислот или щелочей), тем больше опас­ность деполимеризации пектина, которая проявляется в уменьшении его молекулярной массы. При этом гидролиз пектинов с более низкой молеку­лярной массой происходит быстрее. Считают, что студнеобразующей спо­собностью обладают те фракции пектинов, которые имеют молекулярную массу не менее 10 ООО, а остальные не участвуют в студнеобразовании.

При одном и том же значении молекулярной массы пектина студнеоб­разующая способность его зависит от степени этерификации остатков га- лактуроновой кислоты метоксильными группами ОСНг Искусственное получение метиловых эфиров пектиновой кислоты с содержанием меток- сил ьных групп 8,5-11,5 % показало, что по мере увеличения содержания метоксильных групп в пектине прочность его студней возрастает. И на­оборот, обработка пектина слабым раствором NaOH, ведущая к отщепле­нию групп ОСН3, снижает студнеобразующую способность. Наилучшей студнеобразующей способностью обладают высокополимеризированные пектины со степенью метоксилированности выше 50 %.

Прочные студни образует пектин, содержащий 9,5-11,5 % метоксиль­ных групп при рН среды 3,0 и концентрации сахара в растворе 65 %.

Установлено, что пектиновые вещества сохраняют студнеобразую­щую способность при содержании групп ОСН3 до 5 % и ниже, если при деметилировании не происходит разрыв цепочек главных валентностей.


Однако такое снижение групп ОСН3 ведет к уменьшению скорости студнеобразования и требует других соотношений между сахаром, кислотой и количеством пектина.

Для кондитерской промышленности представляют интерес низкометилированные пектины, так как при изготовлении мармелада можно зна­чительно сократить расход сахара. Эти пектины получают ферментатив­ным, кислотным или щелочным гидролизом пектинсодержащего сырья. Низкометилированные пектины с содержанием метилэфирных групп ОСН3 3,5 - 6 % способны образовывать прочные студни в присутствии солей поливалентных металлов (например, Са, А1) с содержанием 35 % сахара.

Роль кальция и ионов других металлов при образовании этих студней заключается в том, что молекулы пектиновых кислот взаимодействуют между собой за счет свободных карбоксильных групп, связываемых кати­онами в прочный каркас

Такие студни называются ионосвязанными гелями. На их прочность влияют количество и вид добавленного катиона и аниона. Двух- и трехвалентные катионы, например Са++ и АГ++, повышают прочность студ­ней, а одновалентный ион Na+ при определенных условиях вызывает про­тивоположное действие. Влияние анионов сказывается в том, что при рав­ных условиях в присутствии винной кислоты образуются более прочные студни, чем в присутствии лимонной.

Наравне с метальными группами в составе молекул пектина могут находиться ацетильные группы СН3СО. Содержание в высокоэтерифици- рованном пектине до 0,8 % ацетильных групп не оказывает существенного влияния на его студнеобразующую способность. При более высоком со­держании СН3СО - групп наблюдается снижение студнеобразования за счет стерического отталкивания молекул пектина в растворе.

В пектиновом комплексе кроме галактуроновой (уронидной) части присутствуют также арабан, арабиноза, галактоза и другие вещества. Чем меньше их количество, тем больше галактуроновых веществ и тем выше его студнеобразующая способность.
Владимир Заниздра

Основатель сайта Baker-Group.net. Более 25-ти лет опыта в кондитерском производстве. Более 20-ти лет опыта управления. Опыт в организации и проектирования производства с нуля. Сайт: baker-group.net/contacts.html Эл. почта Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Оставить комментарий