پکتین

پکتین چیست و چه ویژگی هایی دارد؟

پکتین (Pectin) یک نوع پلی ساکارید یا فیبر محلول در آب است که در دیواره ها و بافت های بین سلولی گیاهان و میوه ها یافت می شود. اگر اهل درست کردن مربای خانگی باشید می دانید که پس از جوشاندن طولانی مدت میوه ها به همراه شکر روی اجاق گاز، آب میوه ها آزاد شده و در نهایت غلیظ و تبدیل به مربا می شود. درواقع در ساخت مربا به دلیل وجود پکتین است که برخی میوه ها سریع تر از دیگری غلیظ شده و ژله ای می شوند. هنگامی که پکتین با شکر و اسید گرما می بیند، یک نوع توری تشکیل می دهد که مایعات را به دام می اندازد و همانطور که خنک می شود، تکه های میوه را می بندد و معلق می کند. بعضی از میوه ها مثل انگور، سیب، توت، به، زغال اخته و مرکبات به طور طبیعی دارای مقادیر زیادی از Pectin هستند و به راحتی ژل می دهند. جالب است بدانید فرم خشک شده انگور یا همان کشمش نیز دارای مقادیر فراوانی از این ماده می باشد. برخی دیگر مانند زرد آلو، آلو، موز، تمشک و توت دارای سطح متوسطی از این پلی ساکارید می باشند اما به راحتی ژل نمی دهند. میوه های دیگر نیز همچون توت فرنگی، آلبالو، ریواس، هلو، گلابی و گوجه فرنگی سطح پایینی از این ماده را دارا می باشند. این میوه ها هنگام قرار گرفتن در معرض گرما، نرم می شوند. برای تبدیل شدن به مربا علاوه بر شکر، یک عامل غلیظ کننده و تثبیت کننده مانند Pectin باید اضافه شود. به طور کلی میزان Pectin تنها به نوع میوه مرتبط نمی باشد، هرچه میوه رسیده تر باشد میزان کمتری از آن در میوه وجود دارد از این رو بالاترین حد آن درست هنگامی است که میوه ها شروع به رسیدن می کنند.

پکتین تجاری چگونه ساخته می شود؟

این ماده در اوایل قرن بیستم برای اولین بار در آلمان تجاری شد. امروزه با رعایت استانداردهای ایمنی و حفظ کیفیت، در سراسر جهان از جمله ایالات متحده آمریکا، آمریکای لاتین، اروپا و چین به طور گسترده تولید می شود. همانطور که گفته شد این افزودنی مطابق با استانداردهای دقیق کیفیت و ایمنی در کشورهای مختلف پا به عرصه تولید می گذارد. اگرچه ممکن است تغییرات جزئی در حین ساخت آن در بین تولید کنندگان مختلف وجود داشته باشد اما به طور کلی این ماده در طی فرآیندهایی که در ادامه گفته می شود، تولید می گردد.

1. مرحله اول: میوه

بیشتر پکتین با از باقی مانده (تفاله) سیب و پوست مرکباتی که پس از تولید آبمیوه باقی می مانند، ساخته می شود. مصرف این مواد اولیه که دارای کیفیت بالایی هم هستند به این معناست که آن ها هدر نمی روند و این پایه فرایند های شیمی سبز ی باشد. از آنجایی که تفاله مرطوب و پوست مرکبات به سرعت خراب می شوند، باید بلافاصله شسته و خشک شوند تا بتوانند در شرایط مناسب به کارخانه جهت تولید Pectin منتقل شوند.

2. مرحله دوم: استخراج

تفاله و پوست مرکبات به طور طبیعی منابع غنی از Pectin هستند اما باید توجه داشت علاوه بر این ماده، حاوی مواد دیگری هم هستند از این رو پکتین به طور اختصاصی باید از آن ها استخراج شود. جهت انجام این کار، ابتدا تفاله یا پوست میوه را به محلول آب داغ اضافه می کنند. آب به تنهایی مقدار محدودی از Pectin را استخراج می کند به همین جهت یک ماده کمکی نیز به آن اضافه می گردد. این ماده کمکی به طور معمول یک اسید معدنی است اما در بعضی موارد هم از آنزیم ها استفاده می کنند. در این مرحله پس از مدتی Pectin حل می شود و مواد جامد باقی مانده از پوست یا تفاله، با استفاده از روش فیلتراسیون از مایع جدا می شوند. عمل فیلتراسیون ممکن است بیش از یک بار انجام شود تا اطمینان حال شود محلول پکتین به اندازه کافی شفاف شده و تمام مواد جامد حذف می شوند.

3. مرحله سوم: رسوب گذاری

محلول پکتین شفاف شده، با حذف مقداری آب غلیظ می گردد. پس از آن، کنسانتره تحت یک فرآیند رسوب گذاری قرار می گیرد که در این فرآیند Pectin به حالت جامد تبدیل می شود. این فرآیند با مخلوط کردن محلول مایع به وسیله الکل یا نمک انجام می گردد که در نهایت باعث جامد شدن پکتین می شود. رسوب یا همان (Pectin)، از بقیه محلول جدا شده و برای حذف هر گونه ناخالصی شسته و خشک می گردد.

4. مرحله چهارم: استر زدایی

پکتینی که به صورت جامد درآمده است ممکن است استر زدایی شود. استر زدایی فرآیندی است که در آن واحدهای استر گالاکترونیک به واحدهای اسید گالاکترونیک تبدیل می شوند. درجه استر زدایی را می توان کنترل و متغیر کرد تا Pectin تولید شده خواص گوناگونی را در طیف گسترده ای از محصولات از خود ارائه دهد. برخی مواقع فرآیندی به نام آمیداسیون نیز در این مرحله صورت می گیرد. در این فرآیند آمونیاک به Pectin اضافه می شود تا برای استفاده به عنوان یک ماده کم قند، مناسب گردد.

5. مرحله پنجم: استانداردسازی و تحویل

پکتین خشک و جامد تبدیل به پودر می شود. پس از آن تحت آزمایش قرار گرفته و با شکر یا دکستروز مخلوط می گردد تا سطح استاندارد و ثابتی از ژل کنندگی، ویسکوزیته و تثبیت کنندگی را به دست بیاورد. پس از آن آماده بسته بندی و انتقال می شود و قابل عرضه به شرکت های مواد غذایی و نوشیدنی می باشد تا در صورت نیاز و با توجه به فرمولاسیون خود، این افزودنی را در دستورالعمل های خود قرار دهند.

انواع پکتین:

بر اساس درجه استری شدن (استریفیکاسیون)، پکتین به دو نوع اصلی متوکسیل بالا (HM) یا پر استر و متوکسیل کم (LM) یا کم استر تقسیم بندی می شود. نوع HM درجه استری شدنش بیشتر از 50 درصد بوده و برای فعال شدن به شکر و حرارت نیاز دارد همچنین مدل HM سریع تر از LM می تواند عمل کند.  نوع LM درجه استری شدنش کمتر از 50 درصد بوده و برای فعال شدن نیازی به شکر و گرما ندارد و به تدریج غلیظ می شود. خوب است بدانید انواع پکتین به pH حساس هستند، برای انتخاب بهترین نوع پکتین که با شرایط فعالیت شما همخوان باشد با تیم فنی یکتا شیمی آزما در ارتباط باشید.

تفاوت ژلاتین و پکتین در چیست؟

ژلاتین منشا حیوانی دارد و اغلب از استخوان، غضروف و یا پوست حیوانات به دست می آید که معمولا کلاژن موجود در استخوان های گاو می باشد و برای غلیظ شدن نیازی به شکر و حرارت ندارد. در حالیکه پکتین منشا گیاهی دارد و به طور معمول از سیب، انگور یا پوست مرکبات به دست می آید و برای غلیظ شدن نیاز به شکر و حرارت دارد. در واقع Pectin برای گیاهخواران افزودنی مناسب تری می باشد و در محصولاتی همچون مربا و یا آب نبات های صمغی، به جای ژلاتین استفاده می شود.

کاربرد پکتین در صنایع غذایی

امروزه از این افزودنی در طیف گسترده ای از محصولات استفاده می گردد. این ماده برای تولید کنندگان مواد غذایی بسیار حائز اهمیت است چرا که عملکرد بسیار خوبی دارد و به بهبود بافت و ثبات پس از تولید کمک می کند. همانطور که اشاره شد این ماده منشا طبیعی دارد و به طور طبیعی در بسیاری از میوه ها یافت می شود؛ از این رو شرکت های مواد غذایی را قادر می سازد تا محصولات سالم و باکیفیت تولید کنند که دارای ارزش غذایی بالایی هستند. همینطور در دسرها و ژله ها، جایگزین مناسبی برای ژلاتین است به خصوص برای گیاهخواران که از مواد حاوی ژلاتین به دلیل منبع حیوانی آن نمی توانند استفاده کنند. این افزودنی شگفت انگیز در محصولات متنوعی به کار می رود که به برخی از آن ها اشاره می کنیم:

• در محصولاتی که مبتنی بر میوه هستند همچون مربا، ژله و دسرها، خاصیت دهانی مطلوبی را ارائه می دهد. همچنین به دلیل خواص غلیظ کنندگی و تثبیت کنندگی ای که دارد به سفت شدن مرباها، ژله ها و کنسروهای میوه کمک می کند.
• در نانوایی ها به تثبیت مواد پر کننده و رویه های مورد استفاده در کیک، بیسکوییت و شیرینی کمک چشمگیری می کند.
• در قنادی ها به عنوان یک جایگزین عالی، برای ژلاتین به کار رفته در آبنبات های ژله ای عمل می کند.
• پکتین می تواند باعث بهبود بافت نوشیدنی های کم قند شود.
• در محصولات لبنی به خصوص برای ماست، به عنوان یک غلیظ کننده طبیعی و عالی عمل می کند و همچنین باعث پایداری نوشیدنی ها با پروتئین بالا می شود.

کاربرد این افزودنی طبیعی تنها به صنایع غذایی محدود نمی شود، بلکه این ماده به عنوان یک منبع فیبر طبیعی، دارای خواص بسیاری در سلامت انسان می باشد از این رو در صنایع دارویی نیز حائز اهمیت می باشد. ازجمله این خواص می توان به موارد زیر اشاره نمود:

• توانایی کند کردن عبور غذا از روده و تسکین اسهال 
• دفع مواد زائد از روده و پاکسازی آن که این موضوع می تواند خطر ابتلا به برخی بیماری های گوارشی را کاهش دهد.
• این ماده در ساخت انواع داروها به کار می رود. به واسطه پیوندی که با چربی ها ایجاد می کند میتواند به کاهش سطح کلسترول بد خون (LDL)، دفع آن ها و جلوگیری از بیماری های قلبی-عروقی کمک به سزایی کند.
• برای دیابت و بیماری رفلاکس معده به مری (GERD) می تواند استفاده گردد.
• می تواند در پیشگیری از به وجود آمدن انواع مختلف سرطان از جمله سرطان روده بزرگ و سرطان پروستات نقش مهمی ایفا کند. 
• می توان برای جلوگیری از مسمومیت ناشی از استرانسیم، سرب و دیگر فلزات سنگین استفاده گردد.

آیا این افزودنی ایمن است؟

طبق مقررات سازمان غذا و داروی آمریکا (FDA) پکتین به عنوان یک ماده غذایی ایمن شناخته می شود. با این حال بهتر است افرادی که به مرکبات حساسیت دارند از خوردن این ماده اجتناب کنند. استفاده بیش از حد از آن می تواند باعث اسهال، دل درد و ناراحتی معده شود. در صورت داشتن هرگونه چالش و یا دریافت اطلاعات بیشتر راجع به این افزودنی طبیعی، جهت اطلاعات بیشتر با ما در ارتباط  باشید.