Где есть пектин. Пектин – это дар природы человеку

Пектины - это полисахариды, которые состоят из остатков галактуроновой кислоты, причем часть остатков галактуроновой кислоты содержит метоксигруппу. Эти вещества относятся к группе , которые представляют собой один из незаменимых компонентов пищевого рациона. Пектины содержатся практически во всех растениях. Особенно богаты пектином яблоки , сливы, крыжовник, все цитрусовые. Наименьшее его количество встречается в мягких фруктах, таких как вишня, виноград , клубника.

Связь между плотностью фрукта и содержанием пектинов отражает биологические свойства этого вещества в растениях – пектин обеспечивает поддержку необходимого осмотического давления (т. е. в данном случае способности удерживать воду), тем самым предотвращая потерю воды и повышая сохранность плодов при хранении. Таким образом, если плоды не хранятся, склонны к быстрой порче и высыханию, то содержание пектина, скорее всего, в таких плодах невелико.

Основными промышленными источниками пектина являются яблочные выжимки (30%) и кожура цитрусовых (70%). Также пектин получают из жома сахарной свеклы и корзинок подсолнечника.

Используют пектины в различных целях. В пищевой промышленности пектин яблочный и цитрусовый используется как пищевая добавка Е440 в качестве загустителя, стабилизатора и желирующего агента. Основным свойством пектина в этом случае является его способность образовывать пастообразные гели в присутствии ионов кальция, кислоты или сахара.

Так, он широко применяется в кондитерской промышленности при изготовлении различных желе, мармелада, изделий из них, а также для придания необходимой консистенции варенью, джему и пр. Для этих же целей пектин продается в розницу.

Биологические активные свойства пектина основаны на его неперевариваемости и неусвояемости, т.е. он является растворимым пищевым волокном. С этой целью его используют для обогащения пищевых продуктов и изготовления БАД к пище (код Е440).

Польза пектина велика. Физиологические функции данного вещества, как и всех пищевых волокон, многообразны: на своей поверхности пектин в тонком кишечнике сорбирует желчные кислоты и жиры, снижая тем самым , препятствует всасыванию некоторых токсичных веществ, нормализует частоту и объем стула, создает оптимальные условия для микробиоциноза, то есть размножения полезных, нужных организму микробов.

В отличие от других пищевых волокон, пектин замедляет продвижение перевариваемой пищи в толстой кишке, поскольку повышает ее вязкость. Следовательно, усвоение пищи будет более полным, а значит, организму хватит меньшего количества еды. Это свойство очень ценно тем, кто сидит на диете для похудения.

Вяжущие и обволакивающие свойства пектина яблочного, цитрусового и некоторых других защищают слизистую оболочку желудочно-кишечного тракта и оказывают умеренное обезболивающее и противовоспалительное воздействие при язвенных поражениях. Пектины связывают и выводят радиоактивные вещества и тяжелые металлы , а также холестерин.

Однако при неумеренном потреблении пектин может принести вред: снижается всасывание ценных минеральных веществ (кальция, магния, железа, цинка), начинается брожение в толстой кишке, что приводит к метеоризму и пониженной усвояемости и . Следует заметить, что пектины из естественных источников поступают в небольших количествах и приносят только пользу, а вред пектина начинает проявляться с таких объемов, которые трудно получить из продуктов питания, ведь никто не ест фрукты и ягоды килограммами. Передозировка наступает, как правило, лишь при чрезмерном увлечении БАД (биологически активными добавками) с высоким содержанием этого вещества или чистым пектином.

08.01.2018

Здесь собрана полная информация о пищевой добавке пектин: что это такое и где можно купить, как использовать в домашних условиях и многое другое. Пектин обычно применяют в кулинарии в качестве загустителя для варенья. Помимо этого, он стал одним из новых популярных суперфудов или полезных пищевых добавок. Правдивы ли утверждения о лечебных свойствах пектина и может ли он причинить вред здоровью, читайте далее.

Что такое пектин?

Пектин – это содержащееся во фруктах, ягодах и некоторых овощах вещество (полисахарид), которое при нагревании вместе с сахаром вызывает сгущение и затвердевание, характерное для джемов и желе.

Иначе говоря, это желирующий агент – натуральная пищевая добавка (обозначается Е440), предназначенная для образования гелеобразной текстуры пищевой продукции, как и агар-агар . Без пектина варенье, джемы и желе были бы просто сиропом.

Пектин добавляют в качестве гелеобразующего агента, загустителя, стабилизатора или эмульгатора к джемам, желе, повидлу, пудингу, йогуртам, консервированным продуктам, пирожным, пирогам и другой выпечке, напиткам.

Как выглядит пектин – фото

Пектин выглядит как белый, желтоватый, светло-серый или светло-коричневый порошок.

Общие сведения

Пектин содержится в клеточных тканях растений и поддерживает их упругими, плотными, помогает созревшим фруктам и ягодам некоторое время оставаться твердыми и держать свою форму при хранении. Когда плод становится перезрелым, пектин в нем разрушается до простых сахаров, которые полностью водорастворимы. В результате переспелые плоды становятся мягкими и начинают деформироваться.

В твердых плодах содержится больше всего пектина. Фрукты и ягоды с высоким содержанием пектина можно превратить в варенье или желе без сахара и сильного кипячения.

Но не у всех плодов достаточно этого натурального вещества, чтобы получилось варенье, джем или желе – некоторые потребуют либо большего времени приготовления, либо дополнительного добавления пектина.

Таблица содержания пектина и кислоты во фруктах и ягодах

Структура пектина эффективно связывается с водой в кислой среде. Сахар повышает способность пектина к гелеобразованию, а также влияет на текстуру и консистенцию желе и джемов, когда они охлаждаются и застывают. То есть для активации загущения потребуется высокое содержание сахара и немного кислот, например, лимонной.

Кислота – это катализатор загущения, она значительно сокращает срок реакции. Пектин работает и без нее, просто будет застывать намного дольше.

Уровень пектина и кислоты во фруктах и ягодах, обычно используемых для приготовления варенья, условно делят на три группы:

Группа I : Если плод не перезрелый, у него достаточно натурального пектина и кислоты для образования гелеобразной текстуры при добавлении только сахара.
Группа II : Низкий уровень естественной кислоты или пектина, может потребоваться добавление этих веществ.
Группа III : Всегда требуется добавлять кислоту или пектин или и то, и другое.

Концентрация пектина варьируется в зависимости от вида плода и спелости.

Список продуктов с разным уровнем пектина

Группа I	Группа II	Группа III
Много пектина	Низкий уровень пектина	Очень мало или почти нет пектина
Яблоки	Перезрелые яблоки	Абрикосы
Ежевика	Переспелая ежевика	Черника
Кожура цитрусовых* см.примечание	Вишня	Переспелая вишня
Дикие яблоки	Черемуха	Инжир
Клюква	Бузина	Голубика
Смородина	Малина** см. примечание ниже	Персики
Крыжовник		Нектарины
Виноград		Груши
Айва		Гранаты
Сливы		Клубника

* Апельсины, мандарины, грейпфруты, лимоны, лайм и т. д. – пектина много в кожуре, но мало в мякоти.

** Малина всегда идентифицируется исследователями как содержащая мало пектина, но многие домашние повара обнаружили, что она часто ведет себя так, как будто у нее высокий уровень этого вещества.

Фрукты с низким содержанием пектина обычно должны сочетают с плодами и с высоким содержанием, чтобы получить хорошее желе. Также при варке дополнительно добавляют покупной или домашний пектин, чтобы компенсировать его низкий уровень или ускорить процесс.

Желатин и пектин – в чем разница? Сравнение

Желатин и пектин оба создают прозрачные гели, но это совершенно разные продукты.

Главное отличие заключается в том, что пектин представляет собой водорастворимую клетчатку, получаемую из морских красных водорослей, а желатин – белок, полученный из шкур, костей, сухожилий, хрящей животных.

Пектин используется почти исключительно в продуктах с высоким содержанием сахара, таких как джемы.
Желатин, применяют в гораздо более широком разнообразии продуктов, включая муссы, зефиры и глазури, потому что он застывает в прохладной среде и не требует включения определенных ингредиентов для его активации.

Как получают пектин, и в каких продуктах он содержится

Порошкообразный пектин, который вы обнаружите в продаже, обычно делают из яблок.

Пектиновые вещества для использования в кулинарии получают также из кожуры цитрусовых, выжимок сахарной свёклы, корзинок подсолнечника, тыквы.

Пектин получают путем водной экстракции соответствующих съедобных растительных материалов, главным образом из кожуры цитрусовых и яблочной жмыхи, с последующим селективным осаждением с использованием спирта или солей. Используемое сырье содержит большое количество пектина с превосходным качеством и доступно в достаточных количествах, чтобы сделать производственный процесс более экономичным.

В продажу пектин поступает и в жидком виде, и в форме порошка.

Как выбрать пектин и где его купить

Купить пектин можно как в крупных супермаркетах, так и в специализированных кондитерских магазинах. Если и то и другое недоступно, его всегда можно заказать онлайн с доставкой.

При покупке пектина внимательно читайте состав на этикетке, так как есть много продукции, полученной синтетическим путем: некоторые содержат декстрозу, искусственные подсластители и др. Они могут содержать консерванты, в том числе бензоат натрия или калия.

В продаже бывает три вида пектина:

Желтый пектин – предназначен для термостойких джемов, конфитюров и мармелада, придает вязкую текстуру, которая отличает их от обычного варенья. Этот вид «необратимый», то есть повторно нагреть и растворить его не получится.
Пектин NH – подходит для десертных соусов, желеобразных покрытий и желе (как самостоятельного блюда, так и в виде прослойки для тортов). Термоообратимость этого вида позволяет экспериментировать с текстурой пюре, превращая его либо в соус, либо в желе.
Пектин FX58 – идеален для приготовления молочного желе, соусов и муссов. Он способен взаимодействовать с продуктами, содержащими кальций, например молоком и сливками.

Как хранить

Пектин в порошке хранят в сухом, защищенном от света месте в герметичном контейнере не более 12 месяцев. Срок годности желтого пектина в открытой банке – максимум 6 месяцев, потом он начинает терять свои свойства, и продукт застывает хуже.

Жидкий пектин, приготовленный в домашних условиях, будет храниться в холодильнике в течение недели или в морозильной камере в течение 6 месяцев.

Химический состав пектина

100 г жидкого пектина содержит:

96,9 г воды
11 калорий
1 г золы
2,1 г клетчатки.

100 г сухого пектина содержит:

335 калорий
0,3 г белка
0,3 г жиры
0,3 г золы
90 г углеводы
8,6 г клетчатки.

Он также содержит минералы, такие как 8 мг кальция, 2,7 мг железа, 2 мг фосфора, 8 мг калия, 200 мг натрия, 0,46 мг цинка, 0,42 мг меди и 0,07 мг марганца.

Полезные свойства пектина

Пектин предлагает целый ряд полезных для здоровья свойств:

Он представляет собой растворимую клетчатку, которая служит питательной средой для полезных бактерий, а также участвует в выводе вредных веществ через пищеварительную систему. Пектины практически не усваиваются пищеварительной системой человека, а работают как энтеросорбенты.
Пектин очищает организм от вредных веществ , не нарушая при этом бактериологический баланс. Благодаря способности пектиновых веществ не расщепляться под действием ферментов желудка, а также взаимодействовать с ионами различных металлов, они используются как профилактическое средство при интоксикации организма тяжелыми металлами.
Снижает уровень холестерина . Результаты исследований показали, что у участников, которые ежедневно принимали 15 граммов яблочного или цитрусового пектина с пищей в течение четырех недель уменьшался уровень «плохого» холестерина на 7-10%. В последующих экспериментах прием 6 г цитрусового пектина ежедневно в течение трех недель приводил к снижению ЛПНП на 6-7%.
Защищает от рака толстой кишки . Согласно исследованиям, питание, богатое клетчаткой, такой как пектин, может быть ключом к предотвращению опухолей кишечника. Ученые изучали влияние пектина на клетки рака толстой кишки человека и обнаружили, что он ингибирует рост опухоли. Исследователи пришли к выводу, что пектин и вещества, возникающие в результате распада пектина, способны защитить от рака толстой кишки.
Помогает при диабете . Хорошей новостью стало то, что употребление в пищу продуктов, богатых растворимой клетчаткой, в частности пектином, помогает нормализовать уровень глюкозы в крови. Растворимое волокно замедляет переваривание и задерживает опорожнение кишечника. Это помогает замедлить поглощение углеводов из пищи, что поддерживает уровень глюкозы стабильным.
Способствует похудению . Растворимая клетчатка в пектине заставляет почувствовать себя сытым намного быстрее, так как она поглощает воду во время процесса пищеварения. Также растворимое волокно замедляет поглощение углеводов. Это позволяет сохранить уровень глюкозы в крови стабильным и задерживает чувство голода.
Ослабляет диарею . Пектин увеличивает вязкость и объем стула и, таким образом, помогает облегчить диарею. Он используется во многих лекарствах для лечения диареи. Пектин, полученный непосредственно из фруктов, снабжает питательными веществами и «хорошими» бактериями толстый кишечник и помогает восстановить его поврежденные ткани.
Полезен для суставов . Люди с артритом обычно испытывают боль в суставах, скованность, воспаление и постоянно находятся в поиске лекарств, которые не вызывают привыкания. Пектин, который естественно присутствует в цитрусовых, бананах, яблоках и некоторых овощах, связывается с тяжелыми металлами и удаляет их из суставов. Это называется хелатированием. Суставы повреждаются, когда в них накапливаются тяжелые металлы, и они становятся болезненными и жесткими. Избавление от тяжелых металлов путем хелатирования позволяет организму самовосстанавливаться. Пектин также стимулирует выработку синовиальной жидкости, которая защищает суставы и позволяет им функционировать должным образом.
Предотвращает желчные камни . В некоторых исследованиях было обнаружено, что пектин может препятствовать образованию желчных камней, а также эффективно растворять существующие.

Пектин доступен в виде пищевых добавок, которые можно купить в аптеке, если вы не боитесь приобрести низкокачественный продукт, а можно выбрать среди известных мировых производителей здесь .

Соблюдайте инструкцию по применению пектина и будьте осторожны: чрезмерное употребление способно не только принести пользу, но и причинить вред.

Противопоказания (вред) пектина

Прием большого количества продуктов с высоким содержанием клетчатки и добавок с пектином может привести к некоторым неприятным для организма последствиям:

В результате употребления большого количества пектина может появиться газообразование, боли и вздутие живота. У некоторых людей нет ферментов, необходимых для разрушения волокон в тонком кишечнике. В результате волокно остается непереваренным, а когда оно накапливается в кишечнике, образуются газы, которые приводят к дискомфорту и вздутию живота.
Пектин помогает очистить кишечный тракт, но в больших количествах может вызвать диарею. Если в рационе происходит высокое потребление клетчатки, то поглощение других питательных веществ в кишечном тракте снижается, и это может вызвать диарею. Поэтому рекомендуется принимать большое количество воды при приеме таких пищевых добавок как пектин.
Клетчатка в пищеварительном тракте может нарушить поглощение важных питательных веществ, таких как кальций, цинк, железо и магний. Поэтому пектин и другие пищевые добавки нужно принимать отдельно.
Цитрусовый пектин может вызвать аллергическую реакцию у людей, чувствительных к апельсинам, лимонам и т.д. Некоторые симптомы аллергической реакции включают расстройство пищеварения и диарею.
Пектиновые добавки могут влиять на поглощение лекарств: из-за высокого содержания клетчатки снижается эффективность лекарственных препаратов.

Применение пектина в кулинарии

Варенье – один из самых надежных способов сохранить фрукты и ягоды на зиму. Вот когда покупной пектин может помочь делу: он значительно сокращает время, необходимое для сладких заготовок.

Как сделать пектин из яблок в домашних условиях

В домашних условиях пектин может быть изготовлен из яблочных отходов – сердцевины и кожуры. Замораживайте их по мере образования в холодильнике, пока у вас не наберется достаточно для рецепта. Обязательно используйте органически выращенные фрукты, если вы используете кожуру. Терпкие, недозрелые яблоки содержат больше пектина, чем сладкие и зрелые.

Вам понадобится:

1 литр яблок (сердцевин и кожуры, или целых, нарезанные 2-3 сантиметровые кусочки).
2 литра воды.

Как приготовить:

Поместите яблоки в кастрюлю и добавьте достаточное количество воды, чтобы покрыть их.
Доведите до кипения. Уменьшите огонь и тушите, периодически помешивая, пока яблоки не станут мягкими. Это может занять около часа.
Снимите с огня и оставьте процеживаться через дуршлаг, выложенный несколькими слоями марли на весь день или ночь.
Немного густая жидкость, получившаяся после процеживания – это и есть ваш яблочный пектин.

Нагрейте пектин до кипения.
Разлейте в чистые стеклянные банки, оставляя 1-сантиметровое пространство у горлышка.
Закройте крышками и обработайте их на кипящей водяной бане в течение 10 минут.

Как приготовить цитрусовый пектин

Можно использовать любые цитрусовые для этого рецепта, но лучше всего подойдет грейпфрут из-за его большей плотности.

Вам понадобится:

250 грамм белых частей цитрусовой кожуры.
2 стакана воды.
¼ стакана лимонного сока.

Способ приготовления:

Удалите цветную часть цедры кожицы с помощью терки.
Мелко нарежьте оставшиеся белые части.
Смешайте их с лимонным соком в небольшой кастрюле и дайте постоять 2 часа.
Добавьте воду и оставьте еще на час.
Доведите смесь до кипения при высокой температуре.
Уменьшите огонь и тушите в течение 15 минут. Снимите огня и дайте остыть.
Процедите через мешочек или несколько слоев марли.

Как использовать готовый пектин для варенья

Пектин в виде порошка растворим в холодной воде. После растворения образуется вязкий раствор. Его нужно очень быстро размешивать, иначе он начинает комковаться и в дальнейшем от них будет трудно избавиться.

Перед тем как добавить пектин в жидкость, объедините его с другими растворимыми порошками, такими как сахар.

Смешайте его с жидкостью и остальными ингредиентами с помощью ручного блендера.

Используйте около ¼ стакана пектина на 1 стакан фруктов или ягод для варенья.
Для желе возьмите ¼ стакана пектина на стакан фруктового сока.

Добавляйте порошковый пектин в прохладную или теплую массу (не выше 45 С) и затем доводите ее до кипения. Если добавить при более высокой температуре, то он пойдет комочками и будет плохо размешиваться.

Жидкая версия пектина всегда добавляется после закипания.

Каждый тип покупного пектина ведет себя по-разному, поэтому читайте на упаковке инструкцию по применению и следуйте ей. Обычно магазинный связывается гораздо быстрее и сильнее, чем природный пектин, и может сильно загустеть.

Порошок и жидкий пектин не взаимозаменяемы, поэтому всегда придерживайтесь оригинального рецепта.

Рецепт мармелада с пектином – видео

Рецепт зефира на пектине – видео

Клубничный джем с пектином за 5 минут – видео рецепт

Чем заменить пектин в рецепте

Если вам нужно найти эффективную замену пектину, вам подойдет один из таких вариантов:

Добавьте фрукты с высоким содержанием натурального пектина, например, яблоки, клюква, смородина и виноград. Смешайте их с плодами с низким содержанием пектина (клубника, персики) для более густого варенья. В недоспелых плодах, как правило, больше пектина, чем в зрелых.
Кожура и сердцевина многих фруктов содержат много пектина. Иногда их включают в рецепты желе и варенья как естественный загуститель, например белые части и кожуру апельсина и лимона.
Увеличьте время приготовления. В этом случае не придется искать чем заменить пектин и можно будет положить меньше сахара. Когда варенье или желе долго варят, они естественным образом загустевают, но это немного ухудшает вкус.
Используйте кукурузный крахмал в качестве заменителя пектина. Постоянно помешивайте при приготовлении, так как он легко пригорает. Учитывайте, что жидкости, сгущенные кукурузным крахмалом, не приобретают прозрачного внешнего вида.
В крайнем случает можно заменить пектин ароматизированным желатином. Он добавит яркий цвет и фруктовый аромат.

1 столовая ложка жидкого пектина = 2 чайные ложки порошкообразного.

Всё же лучшая альтернатива покупному пектину – это сделать его самостоятельно (рецепт выше).

Пектины являются кислыми полисахаридами клеточной стенки растений и для их извлечения требуются применение или кислоты или комплексных аппаратурных и биологических методов

В последние годы уделяется значительное внимание выяснению структуры пектиновых веществ в связи с их ценными техническими свойствами и высокой физиологической активностью . Спектр их биологического действия широк: многие пектины обладают иммуномодулирующим действием, способны выводить из организма тяжелые металлы, биогенные токсины, анаболики, ксенобиотики, продукты метаболизма и биологически вредные вещества, способные накапливаться в организме: холестерин, липиды, желчные кислоты, мочевину. Разнообразие свойств пектинов, обладающих новыми физико-химическими, комплексообразующими и физиологическими свойствами, может быть достигнуто за счет химической модификации: этерификации, амидирования, ацилирования .

Пектин декларируется как пищевая добавка Е440. Он широко используется в пищевой промышленности в качестве стабилизатора консистенции, загустителя, связующего агента в джемах, мармеладах, молочных, кисломолочных и других продуктах .

Амидированные пектины отличаются способностью образовывать гелевые системы с низким содержанием сухих веществ и широким диапазоном значений рН. Образование гелей происходит в присутствии ионов кальция .

В пищевой промышленности амидированные пектины широко используются для производства фруктовых желе с низким содержанием сахара. Широкое применение амидированные пектины находят в кондитерском производстве, где их использование обеспечивает весьма низкую скорость и температуру желирования, а также эластичную текстуру изделий с высокой вязкостной составляющей. Кроме того, амидированные пектины могут быть использованы в качестве стабилизирующей и загущающей добавки при производстве йогуртов и сметаны. Также возможно применение амидированных пектинов для производства термостабильных хлебопекарных джемов с тиксотропными свойствами и широким диапазоном содержания сухих веществ. Джемы с данным типом пектина обладают высокой устойчивостью к механическому воздействию, например, к перекачиванию насосом и экструзии .

Амидированный пектин отнесен к числу пищевых добавок, потребление которых ограничено .

Пектиновые вещества. Таково собирательное название для группы полисахаридов, в которых элементарным звеном является галактуроновая кислота. Полигалактурониды имеют линейную углеродную цепь с а-1,4-связями между остатками D-галактопиранозилуроновой кислоты:

Полигалактуроновая кислота чаще в той или иной степени метоксилирована (этерифицирована метиловым спиртом). В состав пектиновых веществ наряду с мономером D-галактуроновой кислоты входят сахара D-галактоза, L-рамноза, L-арабиноза, D-ксилоза. В некоторых пектиновых веществах обнаружены D-глюкоза, D-фруктоза, 2-0-метил-L-фруктоза, 2-0-метил-D-ксилоза и др. Таким образом, пектиновые вещества являются гетерополисахаридами.

Сахара присоединены к основной цепи полигалактуронана в виде олиго- и полисахаридных цепочек, причем остатки галактозы в них находятся в форме пиранозы и соединены между собой β-1,4-связью. Цепи галактана неразветвленные, сравнительно короткие. Цепи арабана, наоборот, длинные, разветвленные остатки арабинозы в них находятся в форме фуранозы и присоединяются к галактану по 1,3-связям. Присутствующая в растительной ткани фосфорная кислота может одновременно этерифицировать два гидроксила, принадлежащих различным цепям полигалактуронанов, и образовывать многочисленные разветвления. Полигалактуронаны могут возникать и при нейтрализации карбоксильных групп поливалентными катионами.

Пектиновые вещества относительно легко разделяются на две фракции - нейтральную и кислую. Первая представлена сахаридным комплексом, вторая - полигалактуронаном.

Согласно современной отечественной номенклатуре в пектиновых веществах различают протопектин, пектин , пектиновую кислоту и пектинаты, пектовую кислоту и пектаты .

Протопектин - нерастворимый в воде природный пектин, сложного, точно не установленного строения. Предполагают, что в состав его входят все рассмотренные выше комплексы.
Пектин, или растворимый пектин, - водорастворимые полигалактуроновые кислоты, метоксилированные в различной степени, образуется из протопектина под действием кислот, щелочей или фермента протопектиназы.
Пектиновая кислота - высокомолекулярная полигалактуроновая кислота, часть карбоксильных групп которой этерифицирована метиловым спиртом. Соли ее называются пектинатами.
Пектовая кислота получается из пектиновой кислоты в результате ее полного деметоксилирования. Растворимость пектовой кислоты меньше, чем пектиновой. Соли пектовой кислоты называются пектатами.

Отдельные представители пектиновых веществ в растительных тканях располагаются неравномерно. Протопектин вместе с другими полисахаридами входит в состав клеточных стенок и срединных пластинок молодых тканей. Растворимый пектин, по-видимому, содержится во всех частях клетки, но главным образом в клеточном соке. Жесткость незрелых плодов объясняется наличием в них значительного количества протопектина. Во время созревания плодов под влиянием органических кислот и фермента протопектиназы протопектин расщепляется, при этом плод становится менее жестким.

Выделенный и очищенный пектин представляет собой белый порошок. Молекулярная масса пектина изменяется в широких пределах и колеблется от 15 000 до 360 000. Например, яблочный пектин имеет молекулярную массу от 17 000 до 200 000, цитрусовый - от 23 000 до 360 000.

Пектин плохо растворяется в холодной воде, лучше в горячей с образованием коллоидного раствора - золя. Растворимость пектина возрастает с уменьшением молекулярной массы и увеличением степени этерификации. Пектиновые кислоты нерастворимы в воде. Пектины из водных растворов осаждаются спиртом и другими органическими растворителями.

В водных растворах макромолекула пектина имеет спиралевидноскрученную цепь, карбоксильные группы которой расположены одна под другой. При электролитической диссоциации этих групп возникают отталкивающие силы, вследствие чего спиральная молекула выпрямляется, увеличиваются ее линейный размер и вязкость. Пектин при катафорезе осаждается на аноде, что указывает на отрицательный электрический заряд его частиц.

В присутствии cахаров и кислот пектин образует жели (студни). Желирующая способность пектинов увеличивается с увеличением молекулярной массы и степени этерификации. Богаты метоксильными группами пектины яблок, смородины, крыжовника, цитрусовых (7-12%). Кислоты уменьшают диссоциацию карбоксильных групп пектинов, уменьшаются и силы отталкивания. Кроме того, сахар отнимает у пектинов часть гидратной воды. В результате устойчивость пектинового золя снижается. Определенную роль при образовании желе играют и водородные связи, возникающие между карбоксильными и гидроксильными группами. Желе может образоваться в присутствии и поливалентных катионов, например кальция, связывающего карбоксильные группы двух макромолекул пектиновой кислоты. Пектиновые вещества содержатся во всех плодах и ягодах (табл. 1). Особенно их много в сливах, черной смородине, черешне и яблоках.

1
СОДЕРЖАНИЕ ПЕКТИНОВЫХ ВЕЩЕСТВ В ПЛОДАХ И ЯГОДАХ

Плоды и ягоды	Содержание пектиновых веществ, %
Абрикосы	0,4-1,3
Айва	0,5-1,1
Алыча	0,6-1,1
Апельсины	0,6-0,9
Вишня	0,2-0,8
Земляника	0,5-1,4
Клюква	0,5-1,3
Крыжовник	0,2-1,4
Лимоны	0,7-1,1
Малина	0,2-0,7
Мандарины	0,3-1,1
Персики	0,6-1,2
Сливы	0,8-1,5
Смородина черная	0,6-2,7
Смородина красная	0,4-0,7
Черешня	0,6-1,6
Яблоки	0,8-1,8

Пектиновые вещества в ликерно-наливочном производстве играют отрицательную роль. Они снижают сокоотдачу при прессовании плодов, соки получаются мутными, долго осветляющимися, готовые напитки при хранении мутнеют и выделяют осадки.

Выход сока в значительной мере зависит от количества и состояния пектиновых веществ в плодах. При небольшом их содержании (вишня) или присутствии преимущественно в виде нерастворимого протопектина (яблоки) сок отделяется полнее. Плоды, богатые растворимым пектином (сливы, абрикосы, алыча, черная смородина, кизил, айва), отдают меньше сока. Кроме того, полученные из них соки, за исключением черносмородинового, очень мутны и не поддаются фильтрации. Это объясняется характерным для пектинового золя, как лиофильного коллоида, непропорционально высоким возрастанием вязкости при увеличении его концентрации в растворе, а также способностью к желеобразованию в присутствии сахара и органических кислот.

Ферменты. В растительном сырье находятся разнообразные ферменты - специфические катализаторы белковой природы, участвующие в обмене веществ: окислительно-восстановительные (оксиредуктазы - пероксидаза, дегидрогеназа, каталаза, долифенолоксидаза и др.); трансферазные; гидролитические; ферменты, катализирующие негидролитический распад сложных органических соединений (лиазы - карбоксилаза и др.); изомеразные и др.

Для получения плодовых соков и стойких готовых напитков большое значение имеют пектолитические ферменты. Они представляют собой сложный комплекс. В этом комплексе различаются три основных фермента: пектинэстераза, полигалактуроназа и пектатлиаза. Фермент, катализирующий превращение протопектина в растворимый пектин, не выделен.

Пектинэстераза

(3.1.1.11, пектин-пектилгидролаза) катализирует разрыв сложноэфирных связей в пектине. В результате образуются метиловый спирт и пектиновая, а затем пектовая кислота:

Пектин + Н 2 О -> Метанол + Пектиновая кислота -> Пектовая кислота.

Полигалактуроназа

(3.2.1.15, поли-а-1,4-галакту-ронид-глюканогидролаза) катализирует гидролиз галактуронидных связей в пектинах и других полигалактуронидах с присоединением к остаткам галактозы по месту разрыва связи молекулы воды.

Пектатлиаза

(4.2.99.3, поли-а-1,4-галактуронид-гликанолиаза) катализирует разрыв галактуронидных связей путем транс -элиминирования. При этом происходит удаление активированного водорода от пятого углеродного атома и образование продукта с двойной связью в кольце между четвертым и пятым атомами углерода:

Мезгу из яблок и вишни после отделения сока-самотека немедленно подвергают прессованию, мезгу из остальных видов сырья выдерживают в торпанах определенное время. В плодах с нарушенной структурой действие ферментов не координируется и начинают преобладать процессы разложения органических веществ. Фермент пектинэстераза от растворенного пектина отщепляет метоксильные группы, вследствие чего растворимость его уменьшается, образующиеся пектиновая и пектовая кислоты с поливалентными металлами дают практически нерастворимые соединения (например, Са-пектипат и Са-пектат). Определенную активность проявляет и гемицеллюлаза, гидролизующая гемицеллюлозы клеточных стенок. В результате этого повышается проницаемость клеточных стенок, понижается вязкость сока, что увеличивает его выход и способствует осветлению.

Для пектинэстеразы высших растений оптимальными являются температура 30-40° С и рН 6-8. Однако при такой температуре вследствие окислительных процессов под действием полифенолок-сидазы происходит потемнение соков, хорошо развиваются дрожжи, плесени и некоторые другие микроорганизмы, поэтому мезгу выдерживают при температуре около 20° С.

Мезгу из малины и земляники выдерживают 2-3 часа, из черной смородины 6-8 часа, из слив, абрикосов, алычи и кизила 12-15 часа. Очень длительная выдержка может вызвать забраживание сока (снижение его экстрактивности, ухудшение вкуса и аромата) и ослизнение мезги.

Пектолитических ферментов в плодах и ягодах содержится немного и они мало активны, что, вероятно, объясняется неблагоприятным рН, величина которого в клеточном соке значительно меньше (3,5-4,0). В плесневых грибах больше пектолитических ферментов и активность их выше. Оптимальная величина рН для действия пектолитических ферментов смещена в слабокислую зону (3,5-4,5). Поэтому для ускорения выдержки мезги добавляют грибные пектолитические препараты.

За рубежом известно много таких пектолитических ферментных препаратов, выпускаемых под различными названиями. Для применения в производстве плодово-ягодных соков на территории бывшего СССР вырабатывали пектавомарин П10Х. Расход ферментного препарата стандартной активности (3500 ед./г) в зависимости от вида плодово-ягодного сырья составляет от 0,01 до 0,03% к его массе. Препарат добавляют непосредственно в плоды и ягоды перед дроблением, предварительно смешав с соком в соотношении 1: 10.

Тщательно перемешанную массу после дробления передают в сокостекатель.

Температурный оптимум действия пектолитических ферментов плесневых грибов находится в пределах 40-50° С, но по той же причине, что и выше, поддерживают температуру 18-25° С. Понижение температуры необходимо еще и потому, что препарат содержит фенолоксидазу и пероксидазу. Продолжительность ферментации 2-4 ч. За это время выделяется значительная часть сока (мезга покрывается соком), который поступает в смеситель для спиртования.

Механизм действия ферментных препаратов в основном аналогичен рассмотренному выше для пектолитических ферментов. Так как эти препараты содержат еще другие активные гидролитические ферменты - полигалактуроназу, гемицеллюлазы и протеазы, то частично происходит разрыв а-1,4-галактуронидных связей в полигалактуронидах, «разъедание» клеточных оболочек и вследствие проникновения протеолитических ферментов разрушение протоплазмы клетки. Возможно, что некоторые вещества неферментативного характера, присутствующие в препаратах, оказывают токсическое действие на протоплазму и она коагулирует.

Предложены и другие способы обработки плодов перед прессованием, например, воздействие на плоды или мезгу переменного электрического тока напряжением 220 В, что приводит к мгновенной коагуляции протоплазмы. Л. Флауменбаум. Этот способ, известный под названием электроплазмолиза, заключается в пропускании плодов между двумя стальными Валками, к каждому из которых подведен ток силой 50-70 А. При этом происходит замыкание электрической цепи. Расстояние между валками, в зависимости вида сырья, устанавливают от 1 до 5 мм.

Коагуляция протоплазмы, увеличение проницаемости оболочки и вскрытие части клеток могут быть достигнуты высоковольтным импульсным разрядом. При этом возникает мощный электрогидравлический удар, сопровождающийся ультразвуковыми, кавитационными и резонансными явлениями, а также наложением импульсного электромагнитного поля. Упругие колебания частотой выше 20000 в секунду (ультразвук) и механическая вибрация частотой около 3000 колебаний в минуту повреждает оболочки клеток.

Но все эти методы не имеют преимуществ, по сравнению с применением ферментных препаратов. К тому же высоковольтный импульсный разряд и ультразвук могут дать эффект только в жидкой среде, а применение электрическо тока требует особых мер защиты обслуживающего персонала от поражения.

Пектиновые вещества, содержащиеся в значительных количествах в фруктах, ягодах, клубнях и стеблях растений, находятся в растениях в виде нерастворимого протопектина, переходящего в растворимый пектин после обработки разбавленными кислотами или под действием фермента протопектиназы. Растворимый пектин представляет собой полисахарид, состоящий из соединенных между собой остатков галактуроновой кислоты, которая находится в нем в виде метилового эфира.

Метоксильные группы легко отщепляются, образуя метиловый спирт и свободную пектиновую кислоту, которая может образовывать соли, называемые пектатами.

Пектиновые вещества содержатся в клеточных стенках зерна или картофеля, или свеклы в незначительных количествах, а при гидролизе пектиновых веществ образуется пектиновая кислота, которая при дальнейшем гидролизе распадается на галактуроновую кислоту и, кроме того, дает метиловый спирт, уксусную кислоту, арабинозу, галактозу и в некоторых случаях - ксилозу. Было устанолено, что при разваривании этого сырья под давлением для переработки на спирт пектиновые вещества гидролизуются с образованием метанола по реакции (Физико-химические основы производства спирта, Г.И. Фертман, М.С. Шульман, Пищепромиздат, М-1960).

Чем жестче режим разваривания (т.е. чем выше давление и температура разваривания), тем больше образуется метанола, который при очистке этилового спирта ректификацией трудно отделить, так как температура его кипения близка температуре кипения этилового спирта.

Главная роль в растворении клеточных стенок зернового или картофельного сырья принадлежит ферментам гемицеллюлазам и пектиназам.

Пектиназа катализирует гидролиз пектиновых веществ.

Пектиназа - собирательное название группы ферментов, основными из которых являются три:

пектинэстераза ,

катализирующая разрыв сложных эфирных связей в пектине;

полигалактуроназа,

катализирующая разрыв галактуронидных связей в пектине и других полигалактуронидах;

пектинлиаза

, катализирующая разрыв галактуронидных связей путем трансилиминирования.

Механизм действия описан выше.

Таким образом, из пектиназ только полигалактуроназа, и то условно, может быть отнесена к карбогидразам.

Перед выбором ферментного препарата для гидролиза пектинов в выбранном сырье необходимо исследовать

- выделить и установить физико-химические и структурные особенности полисахаридов сырья .
Получение пектина из яблочных отходов

Из яблочных отходов вырабатывают сухой пектин или жидкий пектиновый концентрат.

Производство сухого пектина. Технологическая схема производства сухого пектина из яблочных выжимок приведена на рисунке

Рис. Технологическая схема производства сухого пектина из яблочных выжимок:

1 - дробление яблочных выжимок; 2-сушка; 3 - хранение сухих яблочных выжимок; 4 - повторное дробление; о - экстракция; 6 - прессование; 7 - осахарнвание; 8 - фильтрация- 9 - Тон-центрирование в вакууме; 10 - осаждение пектина; 11 - отделение пеинна на нутч-фильтре; 12 - сушка в вакуум-сушилке; 13 - спиртоловушка; 14- измельчение на шаровой мельнице; /5 - упаковка готового продукта; 16 - отгонка спирта- 17 - сбраживание флегмы; 18 - насосы.

Свежие яблочные выжимки, получаемые при производстве яблочного сока, дробят на молотковой дробилке и сушат на конвейерной ленточной сушилке до влажности 8-10%.

Для выработки пектина применяют также сушеные выжимки из яблок-дички и падалицы, являющихся отходом сокового производства. Сухие выжимки вторично измельчают на молотковой дробилке и направляют в экстрактор, оборудованный ложным сетчатым дном, мешалкой (12-15 о б [мин) и паровой рубашкой. Выжимки в экстракторе заливают водой (1:2,6) подкисленной сернистым ангидридом до рН 2,5-3,5, смесь подогревают до 85-92 °С и выдерживают при этой температуре в течение часа.

Основное количество экстракта отделяется на ситах самотеком через спускной вентиль, а оставшийся в мокрых выжимках экстракт отпрессовывают на соковых прессах.

Кислый экстракт, содержащий пектин, сахара и полисахариды, подщелачивают углекислым натрием до рН 4,5-5 и подвергают ферментативному гидролизу для осахаривания крахмала 0,5% (по весу) грибной культуры Aspergilius orisae, выращенной на пшеничных отрубях. Ферментация проводится при температуре 40-50 °С в течение 30-60 мин. Затем в среду добавляют 0,02% кизельгура и массу фильтруют на фильтр-прессе через фильтр-ткань (бельтинг) при давлении 2-2,5 атм. Полученный фильтрат направляют в вакуум-аппарат для выпаривания до содержания сухих веществ в рабочем растворе 15% (по рефрактометру), а пектина 3%.

Концентрирование пектинового экстракта ведут в вакуум-аппаратах с выносной поверхностью нагрева при температуре 55-60 °С.

Концентрат направляют в коагулятор и обрабатывают 95%-ным этиловым спиртом (1,2 объема спирта на каждую объемную единицу экстракта); смесь подкисляют 0,3% соляной кислоты и перемешивают в течение 8-10 мин. Массу направляют на фильтрпресс или в намывной фильтр и отделяют пектин от водно-спиртовой смеси при давлении 1 - 1,5 атм. Осадок пектина на фильтре промывают 95%-ным этиловым спиртом из расчета 60-70% от веса пектина, и пектин в виде густой пасты снимают с салфеток и передают на подсушку. Отработанный спирт и спиртовой раствор после регенерации вновь используют в производстве.

Пектиновую пасту подсушивают на барабанной вакуумной сушилке при температуре 60-70 °С, размалывают на шаровой мельнице с фарфоровыми шарами и упаковывают в банки емкостью 3-10 кг.

На производство 1 тонны пектина расходуется:

сушеные яблочные выжимки в тоннах. . 20

спирт-ректификат 95%-ный в дал . . 75

сернистый ангидрид в кг .... . . 20

соляная кислота в кг. ....... 90

кизельгур в кг........... 6

Производство жидкого пектинового концентрата.

ЦНИИКОПом и Краснодарским НИИППом разработана технология получения из сушеных или свежих яблочных отходов жидкого пектинового концентрата, применяемого для изготовления плодово-ягодного желе, а также в производстве джема, повидла и фруктовых начинок. Концентрат получают путем экстрагирования пектина горячей водой и упаривания раствора под вакуумом.

Для получения пектина используют яблочные выжимки-отводы сокового производства, а также отходы, получаемые в производстве джема, варенья, компотов и сушеных яблок (сердцевина, кожица) и др.

Свежие выжимки из-под пресса предварительно дробят на ножевой дробилке до получения кусочков размером около 5 мм, затем сушат или направляют непосредственно на переработку.

Сушку проводят в конвейерной ленточной сушилке до содержания влаги 8-10%. При этом происходит разрушение слизеподобных веществ, мешающих экстрагированию пектина. После сушки выжимки хранят в джутовых или бумажных мешках в штабелях высотой до 4 м.

Для выработки пектинового концентрата, применяемого для изготовления плодово-ягодного желе, технологическая схема предусматривает проведение следующих операций: дробление выжимок, выщелачивание холодной водой, экстрагирование пектина, отделение экстракта, осахаривание крахмала, обесцвечивание, отделение осадка, концентрирование, расфасовка, пастеризация. Сушеные выжимки дробят на молотковой дробилке и просеивают через сито с отверстиями диаметром 1,5- 2 мм, а свежие отходы и выжимки измельчают на ножевой дробилке, после чего взвешивают и загружают в экстрактор для выщелачивания холодной водой растворимых веществ: Сахаров, ароматических и красящих веществ, солей и кислот.

После 15 минут настаивания в воде (с температурой 10-15 °С) выжимки промывают водой до содержания сухих веществ в промывной воде 0,2% (по рефрактометру).

Первые промывные воды, содержащие до 3% сахара, используют в производстве сиропа, сидра или уксуса.

Продолжительность выщелачивания 1,5-2 ч.

После выщелачивания выжимки направляют в другой экстрактор, где обрабатывают горячей водой для гидролиза протопектина и образования растворимого пектина. В экстрактор загружают свежие или сушеные выжимки и заливают водой с температурой 88-92°С, подкисленной сернистой, молочной, винной или лимонной кислотой до рН 3,2-0,2, и экстрагируют в течение часа.

При переработке сушеных выжимок гидромодуль равен 12-16, в зависимости от содержания пектина в сырье, а для свежих выжимок 2,5-4.

По окончании экстрагирования вытяжку охлаждают до 60 °С и перекачивают в сборник, а оставшуюся густую массу направляют для прессования. Полученную мутную вытяжку добавляют в сборник к основному экстракту и подвергают ферментативному гидролизу препаратом грибной культуры Asp. orisae для расщепления содержащихся в вытяжках крахмала и протеинов.

Перед ферментацией вытяжку нейтрализуют карбонатом натрия до рН 4,5-5, нагревают до 45-50 °С и задают в нее ферментный препарат в количестве 0,5% (по весу); размешивают и выдерживают при этой температуре 30-45 мин. Конец ферментации устанавливают по йодной пробе. По окончании ферментации раствор нагревают до 70 °С для инактивации ферментов и обрабатывают в течение 20-30 мин активированным углем (0,5-1,0%) для осветления и обесцвечивания вытяжки. Затем вытяжку охлаждают до 55-60 °С и направляют на сепаратор для отделения взвешенных частиц мути и крупинок угля. После сепарации горячую вытяжку фильтруют на фильтрпрес-се через фильтрткань (бельтинг) при давлении 2-2,5 атм и температуре 50-55 °С с добавлением кизельгура (2-4 кг на 1 т вытяжки).

Полученный фильтрат, содержащий 1 -1,5% сухих веществ и 0,3-0,7% пектина, охлаждают до 40 °С, направляют в сборник и оттуда в вакуум-аппарат для уваривания в 6-10 раз по объему до содержания сухих веществ 8-10% (по рефрактометру). Концентрирование раствора проводят при температуре не выше 60 °С и вакууме не ниже 600 мм рт. ст.

Во избежание осаждения пектина на стенках аппарата при уваривании применяют вакуум-аппараты с развитой трубчатой поверхностью нагрева, обеспечивающей быструю циркуляцию раствора.

Уваренный концентрат направляют в подогреватель для подогрева до 75-77 °С, после чего разливают в предварительно вымытые и прошпаренные бутыли или жестяные банки емкостью 3 л. Наполненную тару укупоривают и пастеризуют по следующему режиму: бутыли емкостью 3 литра 20-60-30 / 80 , противодавление 1 атм, банки № 14 20-40-20 / 75.

При выработке пектинового концентрата, применяемого в производстве джема, повидла и фруктовых начинок, исключаются операции осахаривания крахмала и обесцвечивания вытяжки. В этом случае технологический процесс включает следующие операции: дробление выжимок, выщелачивание холодной водой, экстрагирование пектина, отделение экстракта, отделение осадка, Концентрирование, расфасовку, пастеризацию. Раствор до уваривания содержит 2-3% сухих веществ, а после уваривания 20-25%.

На Славянском консервном заводе из яблочных выжимок получают пектиновый концентрат по следующей схеме: сушка яблочных выжимок, повторное дробление их, промывка холодной водой, экстрагирование пектина, отделение экстракта, промывка жома водой, охлаждение экстракта, осахаривание; отделение осадка, Концентрирование, расфасовка, консервирование концентратов пастеризацией или сульфитацией.

Полученный пектиновый концентрат применяют для изготовления плодово-ягодных конфитюров из земляники, черешни, вишни, слив и других плодов.

А.Ф. Фан-Юнгом и И.С. Качаном разработана следующая схема получения пектинсодержащего препарата. Свежие незабродившие яблочные вытерки загружают в шпаритель и заливают водой при соотношении 1: 1. Затем подают в барботер пар и экстрагируют в течение часа до содержания сухих веществ в экстракте не менее 3% по рефрактометру.

После экстракции массу пропускают через сдвоенную протирочную машину. Полученный экстракт уваривают под разрежением в течение часа до содержания сухих веществ не менее 7%.

На пектиновом комбинате в г. Церква (Болгарская Народная Республика) пектин вырабатывают из отходов яблок от производства соков, пюре, джемов и конфитюров. Все отходы поступают на пектиновый завод в высушенном виде. При этом в переработку идет только доброкачественное сырье, так как гнилые или заплесневелые плоды содержат ферменты, разрушающие пектин, а в перезрелом сырье во время сушки под действием ферментов происходит омыление пектина с отщеплением метилэфирных групп.

При переработке яблок на концентрированный сок получаемые после прессования выжимки подвергают дроблению, а затем сушке во вращающейся барабанной сушилке, обогреваемой топочными газами. Начальная температура воздуха, поступающего в сушилку 125, при выходе -80 °С. Продолжительность сушки выжимок до влажности 6-8% 10 мин. После сушки выжимки охлаждают, затаривают в мешки и укладывают для хранения в сухих проветриваемых складах ярусами высотой в 14-15 рядов.

Переработка сушеных выжимок производится по следующей технологической схеме.

Рис. Технологическая схема производства пектина из сушеных выжимок.

Сушеные выжимки взвешивают, загружают в экстракторы и заливают водой с температурой не выше 30 °С при гидромодуле 3 для отмывки содержащихся в сырье сопутствующих пектину веществ (крахмала, сахара, кислот, минеральных солей, ароматических и красящих веществ).

Промывку проводят в течение 15 мин при перемешивании, затем смесь выдерживают 10-15 мин, после чего промывные воды спускают и используют при производстве спирта и уксусной кислоты.

После промывки в экстрактор подают сернистый газ и проводят гидролиз протопектина выжимок при температуре 82- 86 °С и рН 1,0-2,0 в течение 2,5-3 ч. Гидромодуль сухих выжимок и гидролианой жидкости составляет 14-18.

Экстракцию пектина проводят в 3 стадии, причем вторую и третью стадии - без кислоты. Продолжительность всего процесса гидролиза 9-10 ч.

После экстракции, по окончании сцеживания, пульпу из экстрактора выгружают в сборник, из которого она поступаетна прессование в трехкорзиночные гидравлические пакпрессы. Прессование пульпы проводят в течение 8-10 мин, постепенно увеличивая давление; до 100 атм по мере стекания экстракта.

Окончательное прессование проводят при давлении 200- 250 атм.

После прессования получают фильтрат, направляемый в общий сборник экстракта, и остаток в виде отхода влажностью 70%, используемый на корм скоту.

Экстракт, полученный самотеком и после прессования, отстаивается в течение 8 часов для оседания крупных примесей или его центрифугируют, после чего направляют на фильтрацию через фильтрпрессы с кизельгуром.

Давление при фильтрации поддерживают в пределах 2,5- 3,0 атм. В сборник через каждые 10-15 минут добавляют кизельгур. Расход его составляет 2-6 кг на 1 т экстракта. После пропуска 10-12 т экстракта (1-1,5 ч) фильтр промывают.

Отфильтрованный экстракт, содержащий около 1,5% сухих веществ, направляют в сборник и оттуда в непрерывно действующие вакуум-аппараты для сгущения до 7% сухих веществ, Уваривание ведут пр:И вакууме 680 мм рт. ст. при соответствующей температуре и давлении греющего пара 3-4 атм. Сгущенный экстракт поступает в аппараты-коагуляторы для осаждения пектина этиловым спиртом.

Количество задаваемого спирта зависит от характера присутствующего в перерабатываемом сырье пектина.

При наличии в сырье высокомолекулярного пектина концентрация спирта в смеси может быть ниже 45%, а при низкомолекулярном пектине для полного осаждения его она должна быть повышена до 60-70%.

Коагуляция пектина проводится при работающей мешалке (40-50 об/мин ); увеличение числа оборотов мешалки приводит к нарушению структуры осадка.

Процесс осаждения ведут при температуре 15-20°С в течение 10-15 мин. Для лучшей агрегации пектина в коагулятор добавляют соляную кислоту.

Рис. Схема коагуляции пектина:

1 - фильтр пресс; 2, 5, 7 - сборники; 3 - измеритель сока; 4 - вакуум-аппарат: 6 - насос; 8 - резервуар для спирта; 9 - столы; 10 - дробилка; 11 - мерники спирта; 12 - коагуляторы; 13 - конусные резервуары; 14 - пресс; 15 ~ вакуум-сушилка; 16 - мельничное отделение.

Полученный осадок пектина промывают несколько раз спиртом для полного удаления остатка соляной кислоты, как указано на схеме (рис.). Затем коагулят пектина спускают в специальные конусные резервуары, откуда свободный спирт по сетчатым трубам, проходящим в резервуарах, стекает в сборник отработанного спирта. Пектиновый осадок отпрессовывают через хлопчатобумажную ткань, измельчают и загружают в гомогенизатор № 1. Массу заливают спиртом для промывки в соотношении 1: 2,5, перемешивают в течение 30-40 мин и направляют в конусный резервуар № 2 для удаления спирта и оттуда снова на пресс. Гомогенизация продолжается 50-60 мин. После прессования массу вторично дробят на куски, направляют в гомогенизатор на вторичную промывку спиртом (в соотношении 1: 2,5), отделяют спирт в конусном резервуаре № 3, после чего коагулят отпрессовывают, измельчают и направляют на сушку. В вакуум-сушилке пектин сушат в течение часа при разрежении 350 мм рт. ст. и полученный сухой порошок влажностью 4-5% размалывают на молотковой дробилке. Готовый пектин упаковывают в фанерные бочки, внутренняя поверхность которых выстлана в два слоя крафт-бумагой.

Отработанный спирт подвергают регенерации, для чего его нейтрализуют известковым молоком до рН 7-8, фильтруют через сетчатый фильтр и ректифицируют. На 1 кг пектина расходуется 6 литров спирта-сырца и 0,84 кг сернистого газа.

Описанная схема производства пектина несколько сложна, но она представляет определенный интерес для получения пищевого пектина из отходов переработки яблок.

Производство пищевого пектина из свекловичного жома.

Всесоюзный НИИ кондитерской промышленности разработал технологическую схему получения пектина из свекловичного жома. Содержание сухого пектина в свекловичного жоме разных сахарных заводов находится в пределах 12-24%.

Сухой свекловичный жом измельчают и гидролизуют двадцати кратным количеством 1,3%-ной HCl при температуре 70 °С, рН 0,6-0,8 в течение 2,5 часов. Из фильтрата пектин осаждают хлористым алюминием при подщелачивании NH4OH. Полученный коагулят обезвоживают крепким спиртом и очищают его обработкой подкисленными и чистыми водно-спиртовыми растворами. Схема очистки включает 4 фазы: две фазы - очистка водно-спиртовыми раствором и две фазы - обработка смесью 70%-ного спирта и 4%-ной HCl.

Выход воздушно-сухого пектина с влажностью 15% составляет около 15% к весу воздушно-сухого свекловичного жома. Пектин обладает хорошими желирующими свойствами. На производство 1 тонны пектина расходуется 8,3 тонны сухого свекловичного жома, 10,5 тонн технической соляной кислоты и 10,5 тонн хлористого алюминия, 2,4 тонны спирта ректификата, 6 тонн аммиака (25%-го).

Производство пищевого пектина по методу Киевского технологического института из свекловичного жома.

И.М. Ливак и М.И. Барабанов разработали усовершенствованную технологическую схему получения пищевого пектина из свекловичного жома.

На выработку 1 тонны пектина расходуется сухого жома (при влажности 15%) 6,5 тонн, технической соляной кислоты - 5,85 тонн, хлористого алюминия - 0,5 тонн и аммиака - 5 тонн.

По предварительным подсчётам себестоимость 1 кг пектина составляет 250 рублей.

О пользе пектина

Пектины (от греческого pektos - свернувшийся, застывший) – это растительные полисахариды сложного строения, содержащиеся в различных плодах, ягодах, овощах и других видах растительного сырья. Наибольшее их содержание выявлено в плодах крупноплодных цитрусовых, яблоках, абрикосах, сливе, черной смородине, моркови и т.д.

Пектиновые вещества - чрезвычайно эффективные и абсолютно безвредные природные детоксиканты. Пектин очень важен для стабилизации обмена веществ, он снижает содержание холестерина в организме, улучшает периферическое кровообращение, а также перистальтику кишечника.

Пектин в природном виде содержится во всех овощах и фруктах. Пектин помогает растениям в поддержании тургора, засухоустойчивости, способствует длительности их хранения.

Но, всё же, самое ценное его свойство в том, что он обладает способностью очищать живые организмы от вредных веществ: тяжелых металлов, радионуклидов, нитратов, пестицидов и других токсинов. Причем этот природный чистильщик работает очень старательно и эффективно, не оставляя после себя никакого мусора и при этом не нарушая бактериологического баланса организма. Многие специалисты называют пектин санитаром человеческого организма за его уникальную способность выводить из организма такие вредные вещества.

Если в списке пищевых добавок на этикетке вам попалось обозначение Е440, порадуйтесь – это пектин, он относится к классу улучшителей консистенции: стабилизаторов, загустителей и гелеобразователей. Отрицательного действия пектина не установлено и его применение в качестве пищевой добавки разрешено без ограничений во всех странах мира.

Но представьте себе, что и в домашних условиях можно кое-что сделать! Например, если вы чистите яблоки для яблочного пирога, или отжимаете сок - не выбрасывайте отходы! Залейте их водой, поварите минут 30-40 и процедите. Если вы поставите отвар в холодильник, то убедитесь, что он загустеет. Это и есть отвар с большим содержанием пектина, и его можно использовать для варки варенья вместо воды.

Как вещество, пектин был открыт более 200 лет назад . В природе пектин содержится в нерастворимой форме – в виде протопектина. Извлекают пектин в промышленных условиях из выжимок яблок, кожуры крупноплодных цитрусовых (апельсинов, грейпфрутов, мандаринов, лимонов), жома сахарной свеклы.

Производят его в виде порошка и концентрата. Пектиновый порошок не имеет запаха, цвет изменяется от светло-кремового до светло-бежевого в зависимости от вида сырья. В воде при растворении образует коллоидный раствор. Пектиновый концентрат представляет собой вязкую непрозрачную жидкость с запахом свойственным исходному сырью.

Для пектина характерны два основных свойства – комплексообразующая и студнеобразующая способности, используемые в зависимости от области их применения.

Комплексообразующая способность.

Комплексообразующая способность пектина основана на его способности образовывать нерастворимые комплексные соединения с тяжелыми металлами и радионуклидами . Именно это свойство определяет пектин по рекомендации Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) как профилактическое средство в экологически загрязненных территориях.

Профилактическая суточная доза пектина составляет 4 – 5 г, в неблагоприятных экологических условиях, в том числе в условиях радиоактивного загрязнения – 15 – 16 г в сутки.

Студнеобразующая способность.

Свойство пектина образовывать студни применяют в производстве таких любимых кондитерских и консервных изделий как мармелад, зефир, желе, пастила, конфитюры, варенье и джемы с низким содержанием сахара и калорийностью и отличным фруктовым вкусом и ароматом

применение пектина в пищевых целях:

как стабилизатор напитков на соковой основе , придавая им помимо функциональных свойств улучшенные органолептические свойства;

как загуститель для производства фруктовых начинок конфет, кремов для пирожных и тортов;

как эмульгатор при изготовлении майонезов и жидких маргаринов в масложировой промышленности;

как улучшитель качества хлебобулочных изделий , обеспечивая им сохранение свежести в течение достаточно длительного времени без ухудшения вкуса и аромата хлеба;

как стабилизатор в производстве фруктовых йогуртов, пектиносодержащих молочно-фруктовых напитков и мороженого;

как бактерицидное средство в консервной промышленности в качестве рецептурного компонента маринадов, что позволяет улучшить пищевую ценность плодовых и овощных консервов;

в производстве диетического и лечебно-профилактического питания , в том числе и для детей.

Как приготовить натуральный пектин

На 1 кг яблок (5-6 яблок) потребуется полстакана воды.

Яблоки нарезают на 7-8 долек вместе с кожурой и семенами, помещают в посуду с толстым дном, добавляют воды и тушат на медленном огне 20-25 минут, постоянно помешивая.

Остывшую яблочную массу перекладывают в капроновое сито (можно в чистый капроновый носочек) и помещают над чистой посудой. Оставляют на пять-шесть часов. Стекший сок представляет из себя чистый раствор пектина, который можно высушить в духовке при 80-100 градусах С.

Готовый пектин – это порошок, очень похожий на сахарную пудру , только коричневого цвета теплого оттенка и очень мягкий на ощупь.

Натуральный пектин можно использовать при приготовлении мармеладов, джемов, зефира, каш, желе и так далее.

в здравоохранении:

Известно, что человеческий организм организован таким образом, что человек должен жить долго. Великий Гиппократ считал, что «человек должен жить 120-150 лет. Почти все болезни приходят к нему через рот с продуктами питания. Наше тело состоит из того, что мы едим, но болеем мы порой тоже из-за того, что мы едим ».

В мире насчитывается более 100 млн химических веществ и ежегодно синтезируется около 100 тыс. С ними человек имеет постоянный или временный контакты на протяжении всей жизни. Поэтому все большую актуальность приобретают продукты питания функционального назначения.

Пектины, являясь растворимыми пищевыми волокнами, относят к балластным веществам и рекомендуют в качестве обязательного компонента современной теорией адекватного питания.

При этом применение терапевтических доз пектинов, а это в среднем 2 – 15 г в сутки в пересчете на сухой пектин, не влечет за собой развития побочных явлений даже при длительном применении.

Пектиновые вещества влияют на процесс межклеточного взаимодействия. Американскими онкологами из Мичиганского Ракового фонда установлено, что раковые клетки и пектин образуют прочный комплекс. По мнению ученых, галактозные структуры на макромолекуле пектина связывают белковые комплексы на поверхности раковых клеток, которые ответственны за «прилипание» к здоровым тканям, и таким образом, препятствуют процессу метастазирования. В последнее время пектин как нетоксичный иммуномодулятор стал чаще рассматриваться медиками.

Гемостатические свойства пектиновых препаратов используют при легочных кровотечениях, кровотечениях пищевода, желудка и кишечника, гемофилии, в стоматологии и гинекологических заболеваниях.

Одним из наиболее интересных и наиболее эффективных применений пектина в медицине является использование их в хирургической практике при обработке ран и ожогов. Раны, обработанные 2% раствором пектина, не воспаляются и быстро заживают.

Детоксицирующие свойства пектиновых веществ обусловливают их применение для лечения аллергических заболеваний , в частности диатезов у детей. Установлено, что после приема 1% раствора пектина по одной чайной ложке 3 раза в день за 20 мин до кормления ребенка в течение 2-х недель наблюдался положительный эффект: уменьшение кожных проявлений диатеза и дисфункции кишечника, улучшение самочувствия и аппетита.

Одним из важных известных физиологических действий пектинов является изменение вязкости содержимого желудка и кишечника после их приема в пищу, что приводит к замедлению транзита по желудочно-кишечному тракту. Это, в свою очередь, при максимальном усвоении питательных веществ, снижает аппетит.

Благодаря сильной водоудерживающей способности пектины увеличивают содержание воды в стуле , что благоприятно сказывается на самочувствии человека. В то же время пектины после прохождения по тонкой кишке ферментируются в толстой кишке анаэробными бактериями в короткоцепочные жирные кислоты, что приводит к увеличению объема стула и ускоренному транзиту по толстой кишке. Эти свойства используются при лечении запоров и поносов.

Другим фармакологическим свойством пектина является его обволакивающее и защитное действие . Являясь высокомолекулярными полисахаридами, пектиновые вещества способны образовывать гель на поверхности слизистой оболочки желудка и кишечника, что предохраняет их от раздражающего влияния агрессивных факторов.

Результаты клинических наблюдений подтверждают также экспериментальные данные о способности пектинов снижать уровень холестерина в крови.

Пектиновые вещества могут быть также использованы в качестве гипогликемического средства. Клинические наблюдения показали, что у больных диабетом пектины снижают скорость увеличения содержания глюкозы в крови после приема пищи, не изменяя при этом концентрацию инсулина в плазме крови.

Кроме того, пектин применяют:

как высокоактивное средство лечения лучевой болезни;

при лечении отравлений тяжелыми металлами, различных интоксикаций организма;

для лечения заболеваний желудочно-кишечного тракта;

при полиартритах и других заболеваниях суставов;

в профилактических целях при работе с отравляющими веществами;

в качестве составной структурирующей части лекарственных препаратов в фармации.

в производстве косметических изделий:

как гемостатическое средство в производстве специальных и лечебных зубных паст;

как бактерицидное средство для выпуска антибактериальных кремов. Яблочный пектин, входящий в состав крема образует тончайший слой, увлажняющий и защищающий кожу от неблагоприятных воздействий микроорганизмов;

с целью нормализации водного баланса, устранения шелушения и растрескивания пектиновые вещества вводят в косметические препараты для сухой и увядающей кожи (лосьоны, жидкие и густые кремы, губные помады, пудры и т.д.);

пектиновые вещества включают также в косметические омолаживающие средства , например, в кремы-лифтинги от морщин. Они обеспечивают максимальное увлажнение кожи;

используют при производстве средств ухода за кожей и волосами, обладающие увлажняющими, заживляющими, регенерирующими и стимулирующими свойствами. Содержание пектина в разработанных косметических средствах составляет 0,1 – 3%. Особенно эффективны пектиносодержащие шампуни и ополаскиватели для тонких и редких волос.

известно, что наиболее распространенным инфекционным поражением кожного покрова головы является перхоть, часто с трудом поддающаяся лечению.

в производстве защитных косметических средств специального назначения в качестве активно действующего компонента в рецептуре шампуней и жидких мыл специального назначения для лиц, профессиональная деятельность которых связана с использованием солей тяжелых металлов.

в технологических целях:

производство D-галактуроновой кислоты;

для отделки и оформлении композиционной структуры тканей в текстильной

промышленности;

для закрепления печатных материалов в полиграфии.

Пектин в продуктах

Источниками пектина являются яблоки, бананы, апельсины, грейпфруты, нектарины, груши, персики, финики, черника, сливы, инжир. В дынях, ананасах, вишне, голубике, клубнике, малине, зеленом горошке пектина меньше.

Цитрусовые корки - 30%;

Яблоки - 1,5%;

Морковь - 1,4%;

Апельсины - 1-3,5%;

Абрикосы - 1%;

Вишни - 0,4%.

В засушливое лето в овощных и фруктовых культурах будет содержаться большее количество данного вещества, так как при малом поступлении влаги при созревании пектин активно накапливается в плодах.

Сладости рассматривать в качестве источника пектина не следует , ведь для того, чтобы
получить количество вещества, аналогичное содержанию пектина в продуктах, необходимо съесть
около 7 упаковок мармелада.

Пектин для похудения

Очищающие свойства пектина позволяют применять его в качестве компонента диеты для похудения. Человеку, съедающему рекомендуемую дозу пектина в день, чему соответствует около 500 г фруктов и овощей ежедневно, требуется меньше продуктов, чтобы избавиться от чувства голода. Польза пектина основана на его способности связывать «плохие» углеводы, не давая им полностью всосаться из ЖКТ.

Очень эффективен пектин для похудения в случае наличия «застоявшегося» жира: когда вес набирался долгие годы. Природная клетчатка деликатно очищает организм от холестерина, шлаков и токсинов, позволяя не только справиться с жировыми отложениями, но и оздоровить организм. Диетологи уверены: употребление 25 г яблочного пектина позволит избавиться от 300 граммов лишнего веса в день.

Пример пектиновой диеты, которая позволит избавиться от 3-4 кг за 1 неделю:

1 день. На завтрак съедается салат из трех натертых на терке яблок с грецкими орехами, приправленный лимонным соком. На обед - салат из одного вареного яйца и одного яблока, смешанных с зеленью лука и петрушки. На ужин - пять яблок;

2 день. Завтрак - салат из трех яблок плюс 100 грамм отварного риса. Обед - Три отваренных яблока с лимонным соком, 100 грамм отварного риса без соли. Ужин - 100 грамм отварного риса без соли;

3 день. Завтрак - салат из трех натертых яблок, 100 грамм нежирного творога без сахара. Обед - салат из трех яблок с двумя грецкими орехами, заправленный двумя ложками меда. Ужин - 100 грамм творога;

4 день. Салат из одного яблока и трех морковок. Обед - салат из одного яблока, трех морковок с добавлением сока лимона и 1 чайной ложки меда. Ужин - четыре печеных яблока;

5 день. Салат из 1 натертой свеклы и 1 моркови. Обед - 3 столовых ложки овсянки, два вареных яйца, одна отваренная свекла. Ужин - морковь, смешанная с 1 чайной ложкой меда;

6 день. Повторяет меню первого дня диеты;

7 день. Повторяет меню второго дня диеты.

Применение пектина для похудения исключает употребление алкоголя, кофе и табакокурение. Пектиновая диета должна сопровождаться обильным питьем чистой воды, зеленого чая или травяных отваров без сахара.

Яблочная диета показана людям, страдающим заболеваниями желудочно-кишечного тракта, печени и желчного пузыря. Несмотря на пользу пектина для заболеваний ЖКТ различной степени тяжести, при хронических болезнях (гастритах, энтероколитах, язве желудка) всю дневную норму яблок рекомендуется варить или запекать в духовой печи.

Вред и противопоказания

Как правило, потребление пектина из фруктов, ягод и овощей не оказывает никакого вреда на организм, в них он содержится в небольших количествах. Вред могут нанести большие концентрации его в промышленных продуктах, а также в биологически активных добавках.

При их чрезмерном употреблении может наступить передозировка пектина, которая иногда приводит к возникновению непроходимости кишечника. Нужно помнить, что при употреблении данных продуктов, нужно увеличить количество потребляемой воды.

Вредное действие на организм пектин может оказывать, если злоупотреблять его потреблением. При этом снижается усвоение важных микроэлементов, таких как железо, магний, кальций, цинк. Также не усваивается белок и жиры, начинается развитие брожения и метеоризма.опубликовано .

Остались вопросы - задайте их

Пектины, пектиновые соединения или пектиновые вещества – это полисахариды, формирующиеся из остатков галактуроновой кислоты. Наличествуют в растениях и водорослях. Пектины нашли свое применение в пищевой промышленности в качестве структурирующих и гелеобразующих элементов и загустителей. Поскольку пектины обладают рядом полезных для человеческого организма свойств, они с успехом применяются в медицине и фармакологии. Для получения пектиновых соединений в промышленных количествах чаще всего используются яблочные и цитрусовые выжимки, отходы сахарной свеклы, корзины подсолнуха.

Применение пектина в пищевой промышленности

Очищенный полисахарид входит в рецептуру следующих продуктов: фруктовые и ягодные начинки для конфет, желеобразные кондитерские изделия, зефир, пастила, мармелад, суфле, десерты, джем, конфитюр, варенье, мороженое, сокосодержащие напитки с мякотью, кетчуп, маргарин, консервы, диетическое и .

Чем полезен пектин для организма человека

— улучшает метаболизм, принимая непосредственное участие в обмене веществ и стабилизации восстановительно-окислительных реакций;

— уменьшает уровень холестерина в крови;

— стимулирует кровообращение;

— активизирует перистальтику кишечника;

— нормализует микрофлору кишечника, устраняет дисбактериоз;

— очищает клетки от опасных токсических соединений, в том числе, радионуклидов, пестицидов, солей тяжелых металлов, канцерогенов и ядовитых веществ.

Учеными отмечена способность пектиновых веществ активизировать процессы кроветворения. Достаточное поступление пектина с пищей приводит к улучшению показателей – нормализация гуморальных и сывороточных факторов, регулировка количества Т-лимфоцитов, Т-хеллеров.

Опытным путем выявлено, что после употребления пищи, богатой пектином, у пациентов с отмечается уменьшение скорости образования глюкозы при стабильном уровне концентрации инсулина в крови. Основной терапевтический эффект полисахаридов связан с повышением вязкости пищевых масс в желудке и кишечнике, приводящей к снижению скорости транзита их по пищеварительному тракту, что оказывает прямое влияние на всасывание сахаров и жиров.

Отмечается положительное воздействие пектиновых веществ на органы пищеварения. Польза пектина заключается в том, что, при связывании с кислотами желчи, он снижает всасывание липидов, одновременно снижая уровень «вредного» холестерина в крови. Пектиновые соединения при попадании в желудок задерживают его опорожнение, обволакивая слизистую, при этом скорость всасывания сахаров существенно уменьшается. Помимо этого пектины существенно улучшают пристеночное пищеварение и способствуют развитию полезной микрофлоры кишечника.

Полисахариды проявляют антибактериальное и противомикробное действие, угнетая патогенную микрофлору и возбудителей кишечных инфекций, при этом, не снижая активность дружественных бактерий. Пектины являются природными энтеросорбентами, так как практически не усваиваются пищеварительной системой организма. Детоксикационные свойства пектина обусловлены тем, что попадая в кишечник, вещество разбухает, обволакивая слизистую оболочку желудка и кишечника, тем самым приводя к уменьшению воспалительных явлений, предотвращая образование язв и повреждений, замедляя разрушительное воздействие некоторых токсических веществ, попадающих вместе с пищей.

Применение пектина в медицине

Благодаря очищающим свойствам пектиновых веществ, их с успехом используют для лечения и профилактики заболеваний органов ЖКТ, в том числе, печени, желчного пузыря и поджелудочной железы, а также , нарушений обмена веществ, ожирения, дисбактериоза, гипертонии, полиартрита и других болезней суставов. В фармацевтике пектин активно применяется в изготовлении капсул для лекарственных составов.

В каких фруктах много пектина

Наибольшее количество природных органических соединений – пектинов отмечается в овощах, корнеплодах, фруктах.

Овощи-источники пектина: , морковь, сладкий перец, баклажаны, кабачки.

Фрукты и ягоды-источники пектина: айва, слива, вишня, груша, все цитрусовые, инжир, ананас, бананы. Большое количество пектиновых соединений содержится в (изюм, курага, чернослив, сушеная хурма, финики).

Насыщены пектиновыми соединениями плодовые соки, особенно неосветленные с мякотью: томатный, персиковый, сливовый, яблочный, айвовый, клюквенный, а также комбинированные (болгарский перец + томат, яблоко + морковь, клюква + облепиха и т.д.).

Перетертые с сахаром или его заменителями ягодные смеси также являются природным источником сложных полисахаридов: крыжовник, смородина, клубника, фейхоа, голубика, малина.

Пищевые добавки с пектином, полученным из плодов, чаще всего из яблок.

Суточная норма потребления пектиновых веществ от 4 до 10 гр в сутки. Если вы проживаете в зоне с повышенной радиацией или работаете на вредном производстве, то рекомендованное количество пектина в день увеличивается до 15 гр. Употребление свежих овощей, ягод и фруктов в количестве 500 гр в сутки – полностью восполняет рекомендованное количество полисахаридов. Рассматривать промышленные кондитерские изделия в качестве источника пектина нецелесообразно, поскольку, например, для получения 1гр полезного вещества из мармелада, его следует съесть, как минимум, 7 упаковок, в то время, как получить эту же дозу можно из половины грейпфрута или небольшого яблока с кожурой.

Польза пектина давно доказана и не вызывает сомнений. Обогатите свой рацион пектиносодержащими продуктами, и вы в значительной степени улучшите состояние и тонус организма. К тому же свежие плоды богаты не только полисахаридами, но и антиоксидантами, пищевыми волокнами, органическими кислотами, микро- и макроэлементами, флавоноидами, витаминами, легкоусваиваемыми формами сахаров. Будьте здоровы!