پکتین چیست و چه کاربردی دارد؟
پلیمری از قند و مشتقات اسیدی است که در ساختار ژلاتینی گیاهان یافت می شود. این ماده در واقع نوعی فیبر است. فیبر به طور طبیعی تقریباً در همه انواع گیاهان و سبزیجات از جمله میوه ها و سبزیجات یافت می شود، بنابراین پکتین نیز در بسیاری از انواع گیاهان و سبزیجات یافت می شود.
منابع اصلی پکتین چیست؟
همانطور که گفته شد پکتین منشا کاملا طبیعی دارد و در واقع یکی از مهم ترین ترکیبات دیواره سلولی گیاهان است. این یک پلیمر قند-اسید است که دارای ترکیباتی مانند نمک های سدیم، پتاسیم، آمونیوم و اسید گالاکترونیک می باشد و همه میوه ها و گیاهان دارای پکتین هستند اما درصد این ماده متفاوت و برخی از آنها بیشتر است و دارای این فیبر هستند. منابع اصلی پکتین غنی از میوه ها و سبزیجات عبارتند از سیب، مرکبات، گلابی، انگور، زیره سبز، هویج، گیلاس و توت فرنگی.
نحوه استخراج پکتین
صنعتگران از مواد اولیه مانند پوست خشک مرکبات و تفاله میوه مانند سیب یا چغندرقند برای تولید پکتین استفاده می کنند که به راحتی می توان آن را از کارخانه های آب میوه تهیه کرد.با افزودن اسید رقیق و داغ با PH بین 1.5 تا 3.5 می توان مواد اولیه را شروع کرد. فرآیند استخراج پکتین با ادامه این روند، زنجیره پکتین پیچیده و قوی ضعیف شده و به تدریج حل می شود و پس از تصفیه و تغلیظ، ماده نهایی با اتانول یا ایزوپروپانول مخلوط می شود تا پکتین رسوب کند. ترکیب نهایی با الکل شسته و خشک می شود و در انتها مواد افزودنی به آن اضافه می شود که در انواع پکتین موجود در بازار تفاوت ایجاد می کند.
انواع پکتین و تفاوت آنها
از دو گروه ساختاری اصلی تشکیل شده است که عبارتند از: HM با متوکسیل بالا (بیش از 50%) و LM یا متوکسیل کم (کمتر از 50%)، اما از آنجایی که ساختار پلیمری دارد، می توان انواع زیادی (تا 50 نوع) را سنتز کرد.
برخی از انواع دیگر عبارتند از: LA-SS-RS-MRS-LC و… این دو نوع اصلی از نظر ساختاری با یکدیگر متفاوت هستند. LM یک شبکه سه بعدی را از طریق پل های کلسیمی بین دو زنجیره پکتین مختلف تشکیل می دهد و ژل های HM پیوندهای هیدروژنی را بین گروه های متیل زنجیره های HM از طریق واکنش های آبگریز تشکیل می دهند.
کاربرد صنعتی پکتین
در بسیاری از صنایع از آن به عنوان ماده اولیه برای تولید محصولات و یا به عنوان افزودنی برای حفظ بهتر یا افزایش کیفیت محصولات استفاده می شود و به طور کلی از این ماده برای تولید محصولاتی مانند مواد غذایی، فویل، چسب و … استفاده می شود. جایگزین ها از قالب ها و پلاستیک ها، نرم کننده های پوست، داروها و مواد موثر دارویی استفاده می شود. استفاده از پکتین برای هر یک از موارد فوق عبارت است از:
1. استفاده از پکتین در صنایع غذایی در صنعت به عنوان تثبیت کننده در بسیاری از شیرینی ها، نوشیدنی ها و آب میوه ها و به عنوان قوام دهنده و ژل در محصولات غذایی استفاده می شود.
2. امولسیون بسیاری از محصولات غذایی (مانند شیر، خامه، نوشیدنی ها، ادویه ها، سس ها، شیرینی ها و دسرها) امولسیون های روغن در آب هستند. یکی از مهم ترین و پرکاربردترین روش ها برای بهبود پایداری امولسیون های روغنی در آب، استفاده از پکتین به عنوان امولسیفایر است، یعنی وظیفه این ماده تثبیت و تثبیت ذرات آب موجود در ذرات روغن در محصولاتی مانند سس مایونز است. چون موادی مانند آب و روغن با یکدیگر ترکیب نمی شوند، از طرفی تثبیت و اختلاط آنها با یکدیگر در ترکیباتی مانند سس مایونز بسیار مهم است.
3. استفاده از پکتین در لبنیات : ممکن است دو عملکرد مجزا در محصولات لبنی یا محصولاتی که ساختاری شبیه شیر دارند (مانند شیر سویا) داشته باشد. پکتین های HM به عنوان تثبیت کننده پروتئین های با pH پایین مانند ماست یا شیر عمل می کنند تا از مشکلات ته نشینی ناشی از لخته شدن یک پروتئین کازئین خاص جلوگیری کنند. LM ممکن است بخواهد شیر یا محصولات اسیدی بیشتری را با واکنش با کلسیم برای تثبیت و افزایش عملکرد کلسیم در شیر بخواهد.
4. استفاده از پکتین در شیرینی و شیرینی ژله‌های قنادی که از این ماده تهیه می‌شوند به دو دسته کلی تقسیم می‌شوند: ژله‌های ظریف: ژله‌های میوه‌ای که با HM تهیه می‌شوند و ژله‌های الاستیک بر پایه پکتین LM مخلوط شده با بافرهای فسفات برای ایجاد طعم‌هایی مانند نعناع و رایحه‌هایی ایجاد می‌شوند. انواع غیر اسیدی مناسب هستند.
5. استفاده از پکتین در فرآورده های گوشتی : انواع مختلف مولکول ها به دلیل خواص منحصر به فرد در ایجاد بافت، پایداری و خاصیت امولسیون کنندگی (در گوشت های فرآوری شده با محتوای چربی کم، برای ذخیره چربی همراه با سایر اجزای گوشت) و قابلیت اتصال به آب و تشکیل ژل از محبوبیت بالایی برخوردار هستند. به طور کلی برای بهبود طعم غذاهای کم چرب توصیه می شود. همچنین می توان از آن برای بهبود کارایی پخت، کاهش هزینه های فرمولاسیون و افزایش بافت در محصولات غذایی استفاده کرد.
6. پکتین و تشعشعات رادیواکتیو در طی مطالعات روی بدن گروهی از کودکان با سطوح متوسط پرتو، مصرف پکتین به مدت 16 روز باعث کاهش سطح مواد رادیواکتیو و جلوگیری از صدمات شد.
فواید پکتین برای سلامتی
پکتین و کنترل وزن: مصرف آن سرعت تخلیه روده را کاهش می دهد و به دلیل حالت فیبری که دارد مدت طولانی تری احساس سیری در فرد ایجاد می کند و مصرف غذا را کاهش می دهد.
کاربرد پکتین در صنعت داروسازی: علاوه بر این که برای بهبود عملکرد و تقویت سیستم ایمنی استفاده می شود، می تواند در صنعت داروسازی به عنوان غلیظ کننده در داروها و یا به عنوان امولسیفایر در داروهای چند فازی که نیاز به همگن و یکنواخت بودن اجزای آن دارد استفاده شود. پیچیده، استفاده می شود.
کاهش کلسترول با پکتین: مطالعات نشان داده است که مصرف خوراکی پکتین باعث کاهش کلسترول خون می شود. استفاده از این ماده با فیبر نامحلول و صمغ گوار که از ترکیبات رایج و پرمصرف در صنایع غذایی است باعث کاهش کلسترول تام و کلسترول بد یا LDL می شود.
پکتین به بهبود رژیم غذایی نوع 2 و پیش دیابت کمک می کند: برخی تحقیقات نشان می دهد که مصرف پکتین سطح قند خون را کاهش می دهد و فعالیت هورمون های مربوط به کنترل قند خون را تنظیم و متعادل می کند. بنابراین می تواند در درمان دیابت نوع 2 و حتی پیش دیابت موثر باشد.
پیشگیری از مشکلات قلبی با پکتین: پکتین قادر است کلسترول موجود در غذایی را که در دستگاه گوارش می خوریم متصل کرده و از جذب آن در جریان خون جلوگیری کند. به این ترتیب می تواند از بیماری های قلبی عروقی پیشگیری کرده و چربی خون را کنترل کند.
استفاده از پکتین در تهیه شربت سرفه : یکی دیگر از کاربردهای پکتین در تهیه شربت سرفه است. این شربت ها گلودرد را تسکین می دهند و تحریکی که باعث سرفه می شود را کاهش می دهند. پکتین موجود در این نوع شربت با بافتی ژل مانند، پوششی روی گلو ایجاد می کند و از تحریک این ناحیه جلوگیری می کند و سرفه را کاهش می دهد.