P061211 57

Regulacji szybkości żelowania preparatów pektynowych dokonuje się ustawiając ich proces produkcji tak, aby produkt końcowy, a właściwie kwasy pektynowe wchodzące w Ich skład, wykazywały odpowiedni stopień zestryfikowania. Najczęściej w tym celu stosuje się częściową kwasową hydrolizę estrów metylowych kwasu poligala-kturonowego, co może zachodzić równolegle z procesem ekstrakcji, albo proces ten, jako tzw. deestryfikację pektyn, wydziela się w oddzielną operację technologiczną. Ponadto do deestryfikacji pektyn można stosować częściowe zmydlanie estrów w środowisku alkalicznym, lub też proces ten prowadzić przy udziale specyficznego enzymu pektynmetylesterazy.

Poza klasycznymi pektynami, o których dotychczas była mowa, a które noszą nazwę pektyn wysokometylowanych, wyróżnia się drugi rodzaj pektyn, które noszą nazwę pektyn niskometylo-w a n y c h. Podział pektyn na wysojcp- i niskometylowane jest podyktowany tym, że tworzą one żele w odmiennych warunkach, ponieważ w różny sposób tworzą trójwymiarową siatkę przestrzenną.

Przyjmuje się, że pektyny o stopniu estryfikacji wyższym od 50% są pektynami wysokometylowanymi, a o niższym niż 50% — nisko-metylowanymi. Podział ten nie jest w praktyce tak ścisły, a ogranicza się raczej do różnego mechanizmu żelowania układów i odmiennego typu żeli, jakie się przy ich udziale otrzymuje.

Pektyny wysokometylowane wykazują optimum zdolności żelowania w następujących warunkach:

—    stężenie cukru (ekstraktu) ok. 65%,

—    kwasowość aktywna (pH) ok. 3,0,

—    stężenie pektyny 0,5+1,0%, zależnie od zdolności żelowania preparatu pektynowego.

Cukier w układzie zolu spełnia rolę czynnika odwadniającego cząsteczki pektyny, przez zmniejszenie udziału fazy wodnej do ok. 35% (65% cukru) oraz orientację cząsteczek wody (dipole) wokół własnych cząsteczek, a tym samym odciąga je od cząsteczek pektyny. W obniżaniu rozpuszczalności cząsteczek pektyny w roztworach wodnych istotną rolę odgrywa również odczyn środowiska. Wykazano bowiem, że przy pH ok. 3,0 cofnięta jest praktycznie do zera dyso-cjacja grup karboksylowych kwasów pektynowych, co zmniejsza (likwiduje) ujemny ładunek cząsteczek, który z kolei warunkuje ich utrzymywanie się w roztworach wodnych i nie wypadanie do osadów. Tak więc w zolach pektynowych w wyżej podanych warunkach dochodzi do „wytrącania się” cząsteczek pektyny, które przy tym łączą się między sobą przez sploty i inne wiązania (np. wodorowe), prowadząc w ten sposób do powstania trójwymiarowej siatki, która z kolei utrzymuje fazę płynną całego układu. Do wytworzenia odpowiednio mocnej siatki niezbędna jest pewna, okrcilona liczba cząsteczek pektyny, aby wytworzona przez nie siatka była dostatecznie mocna i mogła układ (żel) utrzymać w zwartej postaci.

Pektyny niskometylowane tworzą siatkę przestrzenną żeli za pośrednictwem wiązań metalicznych (mostków), przede wszystkim wapnia Połączenie takie można przedstawić następująco:

0    o

... R-C-O-Ca-O-C-R ... gdzie: R — reszty kwasu pektynowego.

Do powstania wiązań metalicznych między resztami kwasów pektynowych niezbędne jest występowanie w cząsteczkach pektyn odpowiednio dużej liczby grup karboksylowych i stąd wynika konieczność częściowej deestryfikacji pektyn wysokometylowanych do zawartości grup metoksylowych w zakresie od 5 do 7%, czemu odpowiada stopień zestryfikowania pektyn, mieszczący się w zakresie od 30 do 40%.

Pektyny niskometylowane tworzą żele w stosunkowo znacznym zakresie wartości pH (3+6), w którym to grupy karboksylowe kwasów pektynowych występują w stanie zdysocjowanym, co wiąże się z jonowym charakterem wiązań metalicznych za pośrednictwem wapnia. Nie wymagają one wysokich stężeń cukru (ekstraktu) do tworzenia żeli, dlatego też mają duże znaczenie w żywności dietetycznej, czego dowodem są niskocukrowe (niskoslodzone) dżemy i galaretki owocowe. Do dżemów tych i galaretek dodaje się zwykle 30+40% cukru, co jest raczej zwyczajowe, wyroby te bowiem można produkować w ogóle bez cukru dodawanego lub z niewielkim jego dodatkiem, przy czym wyroby te wymagają utrwalania przez dodatek kwasu sorbowego w dawce 0,05+0,1% lub też termicznie w procesie pasteryzacji. Zabieg termicznego utrwalania wyrobów żelowych może przyczyniać się do osłabiania właściwości Teologicznych, dlatego też