СТРУКТУРА И ПРИМЕНЕНИЕ ПЕКТИНОВ В ПИЩЕВОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ И МЕДИЦИНЕ

Францyзский химик, Лyи Hикола Воклен, в 1790 годy исследовал ы растительного из фруктового сока выделил вещество, которое растворяется в воде и е к После 40 лет ввели современное выделяемого соединения - Пектины, или вещества, являются полисахаридами, образованные остатками, в D-галактyроновой кислоты. Пектиновые вещества в себя нерастворимый протопектин, яемые пектиновые полисахариды и соответствующие им арабинаны и арабиногалактаны [2].

Пектин - аморфный гетерополисахарид, фибриллярной линейной прирoды. Макромолекулы пектиновых веществ обладают очень большой степенью асимметрии (коэффициент дисимметрии лежит в пределах 3,4-7,5).Осевые отношения, определенные по данным вискозиметрического метода, при условии, что макромолекулы пектина имеют цилиндрическую фoрму, лежат в диапазоне 55-150.

Пектиновые вещества являются высокомолекулярными биополимерами. Одну единую длинную молекулярную цепь – полигалактуроновую кислоту, которую образуют множество сотен связанных вместе остатков галактуроновой кислоты, часть субъединиц галактуроновой кислоты метаксилирована. Молекулы пектина обладают большим молекулярным весом (M), до 200000, и степень полимеризации до 800 единиц. Такой высокий M пектинов обуславливает их влагосдерживающую способность. Функциональные свойства пектинов во многом обусловлены степенью этерификации молекул пектина.

Сегодня ocoбo значимым оздоровительным мероприятием, направленным на уменьшение и ограничение неблагоприятного воздействия химических, физических и биологических факторов окружающей среды на здоровье человека, стало регулярное использование пектиновых препаратов, одобренных Министерством Здравоохранения Российской Федерации, в лечебном и профилактическом питаниях всего населения.

Лечебно-профилактическая эффективность пектинов зависит от разнообразия их строения и свойств и определяется видом растительного сырья, а также методами получения и предварительной обработки растительного сырья, которые часто бывают дорогостоящими.

Пектиновые вещества обнаружили широчайшее применение в настоящее время. Главные свойства пектиновых веществ определяют применение их в качестве сырья, как пищевого, так и лекарственного. При определенных сочетаниях сахара, пектина и кислоты в водных растворах образуется прочное желеобразное вещество. Эти качества с огромным успехом используются в пищевой индустрии. Наибольшую применимость пектины получили при производстве пастиломармеладных и фруктово-ягодных изделий и консервов, в качестве образователя структуры (придания формы продукта) и загустителя [4].

Пектины являются одними из самых незаменимых пищевых стабилизаторов, которые наиболее широко и повсеместно применяются практически во всех отраслях пищевой индустрии. Они представляют собой глубоко очищенный углеводород, который получают путем экстракции цитрусового или яблочного жома. Пектины используются в качестве гелеобразователя, стабилизатора, загустителя, влагоудерживающего агента, осветлителя, а также вещества, облегчающего фильтрование веществ и как средство для капсулирования. В европейской системе кодификации пищевых добавок пектину присвоен код - Е440[1].

Добавка служит загустителем для производства начинок в производстве кондитерских изделий, таких как желе, мармелад, зефир, мороженое и сокосодержащих напитков. Пектиновые вещества содержатся в плодах и овощах многих растений, и для них характерно желеобразование в присутствии органических кислот, что применяются в отраслях пищевой индустрии (желе, мармелад). В основе пектиновых веществ лежит пектовая кислота, которая является полигалактуроновой кислотой.

Пектин - природный полисахарид, получаемый гидролизом экстрагирования из перерабатываемых сырьевых ресурсов сокового и свеклосахарного производства. Помимо сорбционных и желирующих свойств пектин является одним из эффективных студнеобразователей. Механизм студнеобразования обусловлен ассоциацией пектиновых цепочек с образованием трехмерной структуры, где два или более участка цепи с регулярной частотой сближаются друг с другом. В отличие от других студнеобразователей пектиновые вещества образуют студни в водных растворах только в присутствии сахара или кислоты. Количество сахара, необходимое для студнеобразования, изменяется в зависимости от количества пектина и его физико-химического свойств. Для студнеобразования имеет большое значение количество добавляемой кислоты и ее природа.

Прочные студни получаются в присутствии слабых, таких как лимонная, винная кислот, при рН в пределах 3,0–3,3. Студни на основе низкометоксилированного пектина получаются в присутствии ионов металлов, для этого необходимо в желейную массу добавить хлористый кальций. Главное значение имеет тип и концентрация применяемого пектина. При понижении степени этерификации высокометоксилированного пектина t о студнеобразования уменьшается при соответствующем возрастании времени желирования. Помимо всего прочего, уменьшается прочность студня при высоких значениях рН. Если поднять содержание сухого вещества в студне, можно изменить значение рН в сторону высокого. На прочность студня влияет скорость студнеобразования: ускорение процесса, в результате которого интенсификации охлаждения приводит к ослаблению студня высокоэтерифицированного пектина. При одинаковой степени этерификации продолжительность студнеобразования растворов пектина возрастает с возрастанием рН и понижением концентрации сухого вещества.

Исследования доказали незаменимость пектиносодержащих продуктов в рационе лечебного питания для детоксикации от продуктов радиационного распада солей тяжелых металлов. Радиопротекторные свойства пектина обусловлены наличием в нем свободных карбоксильных групп, связывающих радионуклиды в кишечнике с образованием стойких соединений, которые не всасываются в кровь и выводятся из организма. В связи с этим низкоэтерифицированный пектин обладает более ярко выраженными радиопротекторными свойствами по сравнению с высокоэтерифицированным.

Также пектиновые вещества получили распространение в молочной, мясной, рыбной промышленности, при производстве как алкогольных, так и безалкогольных напитков. Применение пектинов улучшает качество колбасы, рыбных суфле, маргариновой продукции [4].

В молочной промышленности пектины очень активно применяются при производстве йогуртов, сыров, мороженого, молочно-фруктовых десертов, сквашенных и подкисленных молочных продуктов. Используется как эмульгатор для изготовления майонеза и жидких маргаринов в масложировом производстве. Применение пектинов в молочной продукции стимулирует рост и активацию полезной микрофлоры. Благодаря широким технологическим возможностям применение пектина открывает множественные перспективы создания новых средств питания полезных для человека.

Пектиносодержащие молочные продукты можно распределить на группы: кисломолочные напитки и сметанные субстанции; напитки прямого подкисления, в том числе с содержанием натурального фруктового сока, полученные на основе молочной кислоты, сыворотки или кисломолочной основе; термизированные молочные продукты длительного хранения; комбинированные масла.

Для повышения качества хлебобулочных изделий в стране и за рубежом применяют различного рода улучшители, которые обеспечивают получение высококачественной продукции и воздействуют напрямую на компоненты пшеничного теста. Все более распространенное применение в качестве улучшителей находят поверхностно-активные вещества (ПАВ), которые, в своё время, позволяют интенсифицировать процесс приготовления хлеба, улучшают качество хлебобулочных изделий и сохраняют их свежесть достаточно на долгое время. В наше время все большее применение в хлебопечении в качестве анионактивного ПАВ находят пектин и его производные элементы. В технологии хлебопечения важными являются такие свойства пектиновых веществ, как набухаемость, вязкость, способность образовывать гели, регулировать кристаллообразование, повышать водопоглотительную способность, эмульгирующие свойства. Внесение в тесто пектинов влияет на биологические, коллоидные и микробиологические процессы приготовления теста, повышается его начальная кислотность, снижается рН. Процесс брожения в тесте идет более активно и повсеместно. При внесении пектинов в тесто наблюдается укрепление клейковины. Эта способность предопределяет их использование при переработке слабой муки с пониженным содержанием клейкого вещества. Установлено также положительное влияние пектинов на сохранение свежести и пригодности готовых изделий. При внесении пектина и пектинового экстракта срок хранения свежести хлеба удлиняется на 12–25 ч, что имеет немаловажное значение[3].