Pektinek

Az oldal jelenlegi verzióját még nem ellenőrizték tapasztalt közreműködők, és jelentősen eltérhet a 2022. március 28-án felülvizsgált verziótól ; az ellenőrzések 13 szerkesztést igényelnek .

Pektin anyagok , vagy pektinek ( más görög szóból πηκτός  - alvasztott, fagyasztott) - poliszacharidok , amelyeket főként galakturonsav maradékai képeznek . Minden magasabb rendű növényben jelen vannak , különösen a gyümölcsökben , és néhány vízinövényben – például az angolnafűben . A pektinek, mint a növényi szövetek szerkezeti elemei, hozzájárulnak a turgor fenntartásához bennük , növelik a növények szárazságállóságát , a zöldségek és gyümölcsök stabilitását a tárolás során. A növényi sejtek a pektin két fő formáját tartalmazzák: oldható pektint (hidropektin) és oldhatatlan pektint (protopektin) [1] . Élelmiszeriparban -  strukturálóként (zselésítőszerként), sűrítőszerként, valamint az orvosi és gyógyszeriparban  - fiziológiailag aktív anyagként, módosított pektin formájában is felhasználják , az emberi szervezet számára előnyös tulajdonságokkal. Ipari méretekben a pektin anyagokat főként alma- és citrustörkölyből, cukorrépapépből, napraforgókosarakból , sütőtökből nyerik .

A pektinek gyakorlatilag nem szívódnak fel az emberi emésztőrendszerben, enteroszorbensek . A pektinnek jótékony szerepe van például mérgező fémekkel való mérgezés esetén, a rothadó mikroorganizmusok aktivitásának visszaszorításában. A pektinben gazdag termékek eltávolítják a radionuklidokat a szervezetből. A pektin hatékonyabban csökkenti a vér koleszterinszintjét és eltávolítja az epesavakat, mint a rost [1] .

Biológia

A növénybiológiában a pektin poliszacharidok komplex halmazából áll, amelyek a legtöbb elsődleges sejtfalban jelen vannak, és különösen nagy mennyiségben fordulnak elő a szárazföldi növények nem fás részeiben [2] . A pektin a lamina medián egyik fő összetevője , ahol segít a sejtek egymáshoz kötésében, de megtalálható az elsődleges sejtfalban is. A pektin exocitózissal rakódik le a sejtfalban a Golgi-sejtekben képződött vezikulákon keresztül [3] .

A pektin mennyisége, szerkezete és kémiai összetétele különböző növényekben és ugyanazon növény különböző részein is eltérő. A pektin egy fontos sejtfal-poliszacharid, amely biztosítja az elsődleges sejtfal-tágulást és a növények növekedését [4] . A gyümölcs érése során a pektint a pektináz és pektinészteráz enzimek bontják le , aminek következtében a gyümölcs lágyabbá válik, ahogy a medián lemezek lebomlanak és a sejtek elválnak egymástól [5] . Hasonló sejtosztódási folyamat, amelyet a pektin lebomlása okoz, a lombhullató növények levélnyél abszcissziós zónájában megy végbe.

A pektin az emberi táplálkozás természetes része, de nem járul hozzá jelentősen a táplálkozáshoz. A gyümölcsökből és zöldségekből származó pektin napi bevitele körülbelül 5 g-ra becsülhető, körülbelül 500 g gyümölcs és zöldség bevitele mellett.

Az emberi emésztés során a pektin a gasztrointesztinális traktusban a koleszterinhez kötődik, és a szénhidrátok visszatartásával lelassítja a glükóz felszívódását. Így a pektin egy oldható élelmi rost. Nem elhízott diabéteszes (NOD) egerekben kimutatták, hogy a pektin növeli a cukorbetegség előfordulását [6] .

Egy tanulmány kimutatta, hogy gyümölcsfogyasztás után az emberi szervezetben egy nagyságrenddel megnő a metanol koncentrációja a természetes (metil-alkohollal észterezett) pektinnek a vastagbélben történő lebomlása miatt [7] .

A pektinről megállapították, hogy bizonyos növényi magfajok, általában sivatagi növények DNS-ét javítja [8] . A magvak pektinben gazdag felszíni filmjei nyálkás réteget hoznak létre, amely megtartja a nedvességet, ami segíti a sejt DNS-ének helyreállítását [9] .

Kimutatták, hogy a pektin fogyasztása enyhén (3-7%) csökkenti a vér LDL-koleszterin szintjét. A hatás a pektinforrástól függ; Az alma- és citruspektinek hatékonyabbak voltak, mint a narancspektin [10] . Úgy tűnik, hogy a mechanizmus a viszkozitás növekedése a bélrendszerben, ami csökkenti a koleszterin felszívódását az epéből vagy az élelmiszerből [11] . A vastagbélben és a vastagbélben a mikroorganizmusok lebontják a pektint, és rövid szénláncú zsírsavakat választanak ki, amelyek pozitív hatással vannak az egészségre (prebiotikus hatás) [12] .

Kémiai szerkezet és tulajdonságok

A pektin osztályba tartozó anyagok sokféle szerkezetben fordulnak elő. Mindegyikben közös, hogy poliszacharidokról van szó, amelyek fő összetevője (legalább az egyikük) egy poliszacharid. 65 tömeg%, amely monomerként α - D -galakturonsav ( pK -érték a 2,9). Ezek a galakturonsav-monomerek α-1,4-, főleg kismértékben, β-1,4-glikozidos kötéseken keresztül kapcsolódnak egymáshoz, így alkotják a pektin molekula gerincét.

A különböző pektinek szerkezeti jellemzői
A pektinek szénvázának töredéke:

Poli-α-(1→4)-galakturonsav.

A szénváz részben észterezett szakasza
Ramnogalakturonán: szénváz a beágyazott ramnóz miatt "gyűrődéssel"

Ezt a lineáris gerincet időszakosan megszakítja 1,2-es kötés az α- L -ramnózhoz. Ezért a pektin szisztematikus neve ramno-galakturonsav . A ramnóz egységek bevonása a formálisan egyenes poligalakturonsav lánc megszakadását okozza: a láncok „görbültek”. A természetes pektinekben lévő ramnóz építőkövei viszont oligomer oldalláncokat hordoznak, amelyek arabinózból, galaktózból vagy xilóz cukrokból állnak. Ezek a semleges cukoroldalláncok pedig arabinánokra, galaktánokra és arabinogalaktán-I-re, valamint arabinogalaktán-II-re oszthatók, amely a fehérjékhez kapcsolódik, de gyakran a hemicellulózokra is utal. Az oldalláncok általában 1 és 50 cukoregység közöttiek. A pektinek ipari extrakciója során ezen oldalláncok nagy része, de különösen a gyengén savas arabinofuranóz elvész. A láncban az L -ramnózon és oldalláncain keresztül történő elágazás nem történik rendszeresen, hanem az úgynevezett " bolyhos területeken" halmozódik fel . Ezzel szemben a lánc lineáris részeit " sima régióknak" nevezik .

A főlánc ágain kívül más jellemzők is megtalálhatók a pektin makromolekulában. A galakturonsav egységek C2 vagy C3 atomjain lévő hidroxilcsoportok acetilezve vagy kis mennyiségben más semleges cukrokkal, például D -galaktózzal , D - xilózzal, L -arabinózzal vagy L -ramnózzal szubsztituáltak, túlnyomórészt a "bolyhos" -ban. területek" . A poligalakturonsav karboxilcsoportjait gyakran metanollal észterezik. Az észterezés és acetilezés mértéke a pektin eredetétől függ, de döntően befolyásolja kémiai tulajdonságait. Ez az oka annak, hogy a pektinek osztályozása átlagos észterezésük VE alapján történik.

Alkalmazás

Az élelmiszeriparban és a gyógyszeriparban használt pektint – tisztított poliszacharidot – citrusfélékből ( lime , citrom , narancs , grapefruit ), almatörkölyből, cukorrépapépből , tengeri fűből vagy napraforgókosarakból  savas extrakcióval nyerik. A pektin előállításának technológiai sémája előírja a nyersanyagból való extrahálást, tisztítást, szerves oldószerekkel történő kicsapást, szárítást, őrlést stb. szabványosítás. A szabványosítás a pektin tulajdonságainak fizikai és/vagy kémiai úton történő módosításának folyamata annak érdekében, hogy azok összhangba kerüljenek az élelmiszerek és nem élelmiszertermékek különböző csoportjainak előállítására vonatkozó technológiai és receptúra ​​követelményeivel. A pektin egy zselésítőszer, stabilizátor , sűrítő, vízvisszatartó szer, derítő, szűrési segédanyag és kapszulázó anyag, amely E440 élelmiszer-adalékanyagként van bejegyezve .

Az élelmiszeriparban pektint használnak édesség töltelékek, gyümölcstöltelékek, édesipari zselé és pasztilla termékek (például mályvacukor, mályvacukor, lekvár), tejtermékek, desszertek, fagylalt , kenhető, majonéz, ketchup, gyümölcslé italok. A gyógyszeriparban és az orvosi iparban a pektint például gyógyszerek kapszulázására használják.

Oldhatóság

Az ipari felhasználásra szánt pektinek, amelyeket különféle növényi forrásokból nyernek, szagtalan porok a világos krémtől a barnáig. A citruspektinek általában könnyebbek, mint az alma pektinek. Nedves légkörben a pektinek a víz 20%-át képesek felszívni. Feloldódnak a felesleges vízben. A pektinek nem oldódnak fel 30%-nál nagyobb szárazanyag-tartalmú oldatokban.

Ellentétben a kristálycukorral, amely a vízbe kerülés után azonnal feloldódni kezd, a pektinpor részecskék, miután a vízbe kerülnek, szivacsszerűen felszívják, többszörösére növelve a méretet, és csak egy bizonyos méret elérése után kezdenek oldódni. Ha a pektinpor részecskéi vízzel érintkezve közel vannak egymáshoz, akkor a vizet felszívva és duzzadva összetapadnak, egy nagy ragacsos csomót képezve, amely rendkívül lassan oldódik vízben.

Gelling

Élelmiszeripari termékek, például lekvár , lekvár , konfitúr , lekvár gyártása során a pektint zselésítőszerként használják. A pektin az úgynevezett cukorral való keverék részeként használható . "zselésítő cukor" , otthoni zselés termékek készítésére használják. A kémiai tulajdonságoktól függően a pektinek két fő csoportját különböztetjük meg - 1) magas észterezett pektinek és 2) alacsony észterezett pektinek. A gélesedés mechanizmusai ezekben a pektincsoportokban különböznek egymástól.

A magasan észterezett pektinek a közegben magas szárazanyag-tartalom mellett (pl. magas cukortartalom) és magas savtartalom mellett gélesednek, az alacsonyan észterezett pektinek alacsony szilárdanyag tartalommal és alacsony savtartalommal is képesek gélt képezni. Az erősen észterezett pektinek gélesedése egy olyan folyamat, amelyben a polimer molekulák kölcsönhatásba lépnek egymással magas savasság és magas szilárdanyag-tartalom mellett kémiai kötések - hidrogénhidak - képződése révén, amelyek sűrű térszerkezetet alkotnak, amelyet gélnek vagy zselének neveznek. A pektinmolekulák egyenletes eloszlású háromdimenziós hálózatot alkotnak, miközben nagy mennyiségű vizet kötnek meg. Az alacsony észterezett pektinek gélesedése mind a magas észterezett pektinek gélesedésének mechanizmusa, mind a többértékű fémionokkal, például kalciumionokkal való kölcsönhatás eredményeként következik be. Ebben az esetben a kalciumionok az összekötő láncszemek a pektin polimer molekulái között, amelyek a gél (zselé) térszerkezetét alkotják. A pektin zselésítő képessége a meghatározó az élelmiszeriparban való széles körű alkalmazásában.

Komplexáció

A komplexképző képesség a pektin molekula kölcsönhatásán alapul nehézfémek és radionuklidok ionjaival. A molekulákban található nagyszámú szabad karboxilcsoport miatt az alacsonyan észterezett pektinek a leghatékonyabbak. A radionuklidokkal szennyezett környezetben élők és nehézfémekkel érintkező emberek étrendjében speciális, magas és alacsony észterezett pektinek komplexeit tartalmazó készítmények szerepelnek. A speciális, nagy tisztaságú pektinek a funkcionális élelmiszertermékek, valamint az egészséges és speciális (megelőző és terápiás) táplálkozási termékek előállításához nélkülözhetetlen anyagok közé sorolhatók. A speciális pektin optimális megelőző dózisa napi 5-8 g, radioaktív szennyezettség esetén pedig legalább 15-16 g [13] [14] .

Gyártás

A pektingyártás dinamikusan fejlődő üzletág, évi 3-4%-os termelésnövekedéssel. A pektin világtermelése és piaca Európában (Németország, Svájc stb.), Dél-Amerikában (Argentína, Brazília), Dél-Afrikában, Kínában, Iránban stb. összpontosul. A termelési mennyiség körülbelül évi 28-30 ezer tonna. A citrusfélékből származó pektin részesedése a termelt pektin 70% -át, az alma pektinek részesedése pedig akár 30% -át teszi ki. Ennek a terméknek a világ vezető gyártói a Herbstreith & Fox, a Cargill, a Danisco, a CP Kelco, a Yantai Andre Pectin. Utóbbi a Befektetési és Ipari Elemzési és Előrejelzési Központ szerint 2012-ben az élre tört, az orosz piac 22%-át elfoglalva. Ugyanakkor a pektineket különböző típusú nyersanyagokból állítják elő ugyanazon a technológiai vonalon. Így egy univerzális pektintermelés megteremtésének lehetőségéről beszélhetünk. Az Orosz Föderációban a pektint főként édesipari zselétermékek (lekvár, mályvacukor), gyümölcszselé-konzervek (konfitúra, lekvár, lekvár, töltelék), erjesztett tejtermékek (joghurtok, joghurtos töltelékek), pékáruk (termosztabilis töltelékek) előállítására használják. ), stb.

Tartalom az élelmiszerekben

Az úgynevezett oldható pektin leggyakrabban élelmiszerekben található meg. Egyes zöldségekben és gyümölcsökben azonban, különösen a nyersekben, észrevehető mennyiségű, nehezen oldódó pektin található. Mivel a pektin anyagok természetes szerves vegyületek - poliszacharidok, különböző mennyiségben megtalálhatók a gyümölcsökben, zöldségekben és gyökérnövényekben. A legpektinben gazdag zöldségek az étkezési cékla, sárgarépa, paprika, sütőtök, padlizsán, valamint a gyümölcsök - alma, birs, cseresznye, szilva, körte, citrusfélék. Péppel készült gyümölcs- és zöldséglevek (alma, sárgarépa, alma-sárgarépa, alma-áfonya, birsalma, őszibarack, paradicsom), cukorral és annak helyettesítőjével pépesített gyümölcsök (alma, eper, egres, szilva, ribizli stb.). Pektinnel dúsított kész gyümölcs- és zöldségkonzervek is javasoltak (zöldségre vágott paprika, padlizsánkaviár ), gyümölcspürék, italok, zselé, szörpök, lekvárok, drazsék, zselé [15] . A legnagyobb mennyiségű pektin a gyümölcsökben és a gyökérnövényekben található.

A gyümölcsök és zöldségek pektintartalma (friss tömegben kifejezve) [16] :

Amikor a pektinek kivonják a növényi szövetekből, kémiai változásokon mennek keresztül. Ezért a natív növényi pektineket protopektineknek nevezik , hogy megkülönböztessék őket a módosított pektinektől.

Lásd még

Jegyzetek

  1. ↑ 1 2 Lakiza N.V., Lúzer L.K. Élelmiszerelemzés . - 2015. - P. 73. - ISBN 978-5-7996-1568-0 . Archiválva : 2022. május 21. a Wayback Machine -nél
  2. ↑ AJ Bidhendi, Y. Chebli, A. Geitmann. A cellulóz és a pektin fluoreszcens megjelenítése az elsődleges növényi sejtfalban  (angol)  // Journal of Microscopy. – 2020-06. — Vol. 278 , iss. 3 . — P. 164–181 . — ISSN 1365-2818 0022-2720, 1365-2818 . - doi : 10.1111/jmi.12895 .
  3. ↑ Luke Braidwood, Christian Breuer, Keiko Sugimoto. A testem egy ketrec: a növényi sejtnövekedés mechanizmusai és modulálása  (angol)  // New Phytologist. — 2014-01. — Vol. 201 , iss. 2 . - P. 388-402 . — ISSN 1469-8137 0028-646X, 1469-8137 . - doi : 10.1111/nph.12473 .
  4. ↑ Amir J. Bidhendi, Anja Geitmann. Az elsődleges növényi sejtfal mechanikájának kapcsolata a morfogenezissel  //  Journal of Experimental Botany. — 2016-01. — Vol. 67 , iss. 2 . — P. 449–461 . — ISSN 1460-2431 0022-0957, 1460-2431 . doi : 10.1093 / jxb/erv535 .
  5. ↑ Génexpresszió a paradicsom érés során  //  A Londoni Királyi Társaság filozófiai tranzakciói. B, Biológiai tudományok. — 1986-11-17. — Vol. 314 , iss. 1166 . - P. 399-410 . - ISSN 2054-0280 0080-4622, 2054-0280 . - doi : 10.1098/rstb.1986.0061 .
  6. ↑ Raine K. Toivonen, Rohini Emani, Eveliina Munukka, Anniina Rintala, Asta Laiho. Az erjeszthető rostok kondicionálják a vastagbél mikrobiotáját és elősegítik a diabetogenezist NOD egerekben   // Diabetologia . — 2014-10. — Vol. 57 , iss. 10 . — P. 2183–2192 . — ISSN 1432-0428 0012-186X, 1432-0428 . - doi : 10.1007/s00125-014-3325-6 .
  7. ↑ W. Lindinger, J. Taucher, A. Jordan, A. Hansel, W. Vogel. A metanol endogén termelése gyümölcsfogyasztás után  //  Alkoholizmus: Klinikai és kísérleti kutatás. — 1997-08. — Vol. 21 , iss. 5 . — P. 939–943 . — ISSN 1530-0277 0145-6008, 1530-0277 . - doi : 10.1111/j.1530-0277.1997.tb03862.x .
  8. ↑ Zhenying Huang, Yitzchak Gutterman, Daphne J. Osborne. A nyálkahártya értéke az Artemisia sphaerocephala (Asteraceae) homokstabilizáló sivatagi fás szárú cserje magjaihoz  (angol)  // Fák. — 2004-11. — Vol. 18 , iss. 6 . — P. 669–676 . - ISSN 1432-2285 0931-1890, 1432-2285 . - doi : 10.1007/s00468-004-0349-4 .
  9. ↑ Z. Huang, I. Boubriak, DJ Osborne, M. Dong, Y. Gutterman. A pektintartalmú nyálka és a harmat lehetséges szerepe a sivatagi körülményekhez adaptált magvak embrió-DNS-ének helyreállításában  //  Annals of Botany. — 2007-09-19. — Vol. 101 , iss. 2 . — P. 277–283 . — ISSN 1095-8290 0305-7364, 1095-8290 . - doi : 10.1093/aob/mcm089 .
  10. ↑ F Brouns, E Theuwissen, A Adam, M Bell, A Berger. A különböző pektintípusok koleszterincsökkentő tulajdonságai enyhén hiperkoleszterinémiás férfiakban és nőkben  //  European Journal of Clinical Nutrition. — 2012-05. — Vol. 66 , iss. 5 . — P. 591–599 . - ISSN 1476-5640 0954-3007, 1476-5640 . - doi : 10.1038/ejcn.2011.208 .
  11. ↑ Sriamornsak, Pornsak (2003). "A pektin kémiája és gyógyszerészeti felhasználása: áttekintés" . Silpakorn University International Journal . 3 (1-2): 206. Archiválva az eredetiből , ekkor: 2012-06-03 . Letöltve: 2007-08-23 . Elavult használt paraméter |url-status=( súgó )
  12. ↑ Belén Gómez, Beatriz Gullón, Connie Remoroza, Henk A. Schols, Juan C. Parajó. A narancshéjhulladékokból származó pektin-oligoszacharidok tisztítása, jellemzése és prebiotikus tulajdonságai  //  Journal of Agricultural and Food Chemistry. — 2014-10-08. — Vol. 62 , iss. 40 . — P. 9769–9782 . - ISSN 1520-5118 0021-8561, 1520-5118 . - doi : 10.1021/jf503475b .
  13. ↑ Neszterenko V. B. A sugárzás hatása a gyermekek egészségére Fehéroroszországban 12 évvel Csernobil után (hozzáférhetetlen kapcsolat) . Az eredetiből archiválva: 2012. március 15. 
  14. ↑ A fehéroroszországi csernobili zóna lakóinak és élelmiszertermékeinek sugárzási megfigyelése, 2002 , A Belrad Intézet lakossági sugárvédelmi projektjének nemzetközi szakértelme, p. 80.
  15. ↑ A fehéroroszországi csernobili zóna lakóinak és élelmiszertermékeinek sugármonitoringja, 2002 , A pektinek kémiai tulajdonságai és hatásmechanizmusa az emberi test radionuklidoktól és nehézfémektől való megtisztításában, 1. o. 82.
  16. ↑ Eintrag zu Pektine  (német) . In: Römpp Online . Georg Thieme Verlag, abgerufen am {{{Datum}}}.
  17. ↑ Max Wichtl (Hrsg.): Gyógynövények és gyógynövények. CRC Press, London, New York, und weitere 2004, Seite 520 ( Rosae pseudofructus cum fructibus ).

Linkek

  Ugrás a Wikidata elemre  Szótárak és enciklopédiák
Bibliográfiai katalógusokban
 növényi sejt
Sejtszervecskék növényi sejt
sejtfal
Anyagok
szerkezetek

Növényi sejtosztódás
Speciális szakaszok
szerkezetek