Пектин: виды, свойства, польза и вред, сколько содержится в разных продуктах

Пектин — что это за вещество

Пектинами называют высокомолекулярные гетерополисахариды, которые содержатся в мембранах и межклеточных пространствах растений. Эти вещества являются структурными компонентами и помогают соединять стенки соседних клеток, благодаря чему живые ткани сохраняют жесткость.
Пектины широко используются для производства кондитерских изделий благодаря способности образовывать густые гелеобразные растворы (гидрогели). Также полимеры применяются при отделке тканей, изготовлении косметики, разработке фармацевтических препаратов и медицинских биоматериалов.

История открытия

Первое описание водорастворимых веществ, обладающих сильным желатинизирующим действием, сделал в 1790 г. французский химик Л. Воклен. Исследователь продемонстрировал, как выжатый сок тамариндов самопроизвольно образует прозрачное желе, с легкостью отделяемое от основной смеси.
Пектиновое соединение было выделено в 1825 г. французским фармацевтом А. Браконно. Ученый смог описать механизм его работы: вещество наделяет плоды растений способностью образовывать студнеобразную массу при кипячении с сахаром. При этом Браконно использовал небольшое количество кислоты, чтобы разрушить соли, синтезированные в результате химической реакции. Полученное вещество ученый назвал пектином, что в переводе с греческого языка означает «застывать».

Общие характеристики

Характерным свойством растительных полисахаридов является их способность образовывать гидрогели, благодаря которой они нашли широкое применение в пищевой промышленности. Разбавленные растворы полимера проявляют свойства ньютоновских жидкостей, что имеет большое значение при производстве напитков. Более концентрированные составы показывают нежелательное псевдопластическое поведение, при котором увеличивается текучесть даже при минимальном силовом воздействии.

Пектин нашел широкое применение в пищевой промышленности.

Химический состав и склонность к гелеобразованию позволяют использовать этот природный биополимер в фармацевтической промышленности и медицинской практике. Его применяют при проектировании лекарственных препаратов в качестве носителя биоактивных агентов. Однако он сам способен оказывать влияние на метаболические процессы, благодаря чему рассматривается в качестве инструмента для улучшения здоровья.

Химический состав

В современной науке пектинами называют ограниченную группу полимеров, в структуре которых преобладают вязкие резиноподобные полиуроновые кислоты. У высших растений эти вещества состоят из остатков D-галактуроновой кислоты, выстраивающих длинные неразветвленные цепи.

Участие в метаболизме

Поскольку пектин является водорастворимым веществом, он не участвует в процессе ферментативного переваривания в тонком кишечнике человека, но легко разрушается микрофлорой толстой кишки. Находясь в желудочно-кишечном тракте, полимер захватывает воду и образует гелеобразную структуру, способную связывать и выводить ионы металлов и желчных кислоты.
Желирующая способность пектина рассматривается как потенциальный механизм лечебного воздействия на организм: вещество регулирует скорость перемещения питательных компонентов и степень усвоения липидов.

В ходе клинических исследований установлено, что ежедневное употребление растворимых волокон сопровождается снижением холестерина в сыворотке крови на 2-7%.

Разновидности пектина

Единой классификации пектинов не существует, однако в мировой практике принято рассматривать 3 вида растительных полимеров: желтый (цитрусовый), термообратимый и FX58.

Желтый

Его изготавливают преимущественно из яблочного жмыха или высушенной кожуры цитрусовых, реже используют выжимки сахарной свеклы. Он имеет низкую степень этерификации и признан одним из самых эффективных видов водорастворимых волокон, которые можно включать в диетическое питание. Такой биополимер используется для производства конфитюров и джемов.

Желтый пектин изготавливают из цитрусовых и яблока.

Термообратимый

Этот натуральный цитрусовый пектин обладает степенью этерификации 50-80%. Его способность к гелеобразованию обуславливается низким уровнем pH и высокой концентрацией сахарозы. Он является термически обратимым, т.е. растворяется в горячей воде. Такой полисахарид используют в работе с высококислотными компонентами.

FX58

Желирующий агент FX58 способен взаимодействовать с кальцийсодержащими продуктами, в т.ч. молоком и сливками. Он подходит для приготовления молочного желе, муссов и соусов.

Другие классификации

По форме вещества выделяют 2 типа пектинов:

• порошок, который необходимо добавлять в состав вместе с сахаром при температуре 50°C;
• жидкий экстракт, который предварительно разводят в горячей воде.

Биополимеры различают и по скорости желирования (садке). При этом каждый тип имеет индивидуальную степень этерификации и работает в разных температурных режимах.

Различия с желатином

На рынке присутствует 2 основных вида загустителей – пектин и желатин. Реже встречается агар-агар. Используя их, нужно не забывать о некоторых тонкостях работы с ними. Пектин и желатин образуют гели, но они не похожи друг на друга. Первый – растворяющаяся в воде растительная клетчатка, второй – белок, получаемый из отходов переработки туш животных (шкур, сухожилий, хрящей).

Эта клетчатка полезна человеческому организму:

1. Выводит из него канцерогены и холестерин.
2. Содержит фруктозу, не откладывающуюся в жировых клетках.
3. Нормализует вес, регулируя обменные процессы.

Применяют пектин как желирующее вещество, которое при определенных условиях образует студни (гели). В жидком состоянии их разливают в формы, а при охлаждении они становятся полутвердыми. Используется он, когда готовят мороженое, мармелад, варенье, зефир. Пектин зарегистрирован как пищевая добавка Е440. Так его обозначают на упаковках.

Желатин применяется шире: в приготовлении заливных блюд, десертов (муссов, зефиров), консервировании. Застывает он при температуре 0–5 0С. Представляет собой недорогое белковое вещество, увеличивающее вязкость продуктов. Если его добавить в воду и прокипятить, получается животный клей (глютин). Дальше бульон выпаривается и осветляется. Получившееся желе режут, сушат.

Существуют особенности использования желатина, которые необходимо учитывать:

1. Раствор с ним не должен закипеть.
2. Белковый загуститель разводят в воде, а потом выливают в компот, бульон.
3. Фрукты, чтобы их желировать, режут мелко. Крупные кусочки желатин отталкивает.
4. Ждут, пока он полностью растворится, лишь тогда вводят в готовящееся блюдо, не переставая помешивать.

Желатин полезен:

• укрепляет костную ткань, ногти;
• приостанавливает процессы старения (морщины и патологию суставов);
• нормализует работу ЖКТ, обменные процессы и работу мозга;
• уменьшает аппетит.

Особенности пектина

Точный химический состав и структура пектина пока не установлены из-за высокой сложности этой молекулы. Однако многие свойства биополимера хорошо изучены на практике.

Взаимодействие с другими средствами

Пектиновые вещества способны образовывать комплексы с другими природными соединениями, благодаря чему они используются в создании многих пищевых продуктов.
В промышленности биополимеры подвергаются этерификации — реакции замещения карбоксилов метоксильными группами спиртов и кислот, в результате которой меняется гелеобразующая способность полисахаридов. В зависимости от степени метоксилирования (DE) выделяют следующие типы веществ:

1. Высокоэтерифицированные пектины (DE>50%) — желируют только при высокой кислотности, большой концентрации сахаров и низком pH. При увеличении степени этерификации стабильность гидрогелей прямо пропорциональна показателю pH и уровню насыщения раствора сухими компонентами.
2. Низкоэтерифицированные пектины (DE<50%) — способны к гелеобразованию вне зависимости от кислотности и количества сахара, однако требуют обязательного присутствия ионов кальция.

Отдельную группу соединений составляют амидированные биополимеры, образованные в результате обработки аммиаком.

Они характеризуются низкой степенью этерификации и малой чувствительностью к изменениям концентрации кальция.

Признаки избытка

Пектин не склонен накапливаться в организме, однако потребление большого количества вещества может сопровождаться спазмами желудка, повышенным газообразованием в кишечнике и жидким стулом. Нежелательные последствия кратковременны.

Потребление пектина может привести к спазмам желудка.

Симптомы нехватки

Недостаточное потребление высокомолекулярных полисахаридов сопряжено со следующими симптомами:

• избыточным весом;
• повышенной концентрацией холестерина в крови;
• общей интоксикацией организма;
• частыми запорами;
• потерей эластичности кожи;
• снижением полового влечения.

Таблица содержания пектина

Пектин во фруктах присутствует в наибольших количествах, однако высокие концентрации этого соединения также есть в овощах, ягодах и некоторых зеленых растениях. Уточнить содержание полимеров в продуктах можно по специальным таблицам.

Фрукты

Овощи

Ягоды

Другие продукты

Водорастворимые пищевые волокна в незначительных количествах присутствуют в зеленых частях растений, травах и некоторых морских водорослях. Среднее содержание полисахаридов в этих продуктах колеблется в пределах 1-2%.

Технология:

Главный принцип — в нем должно быть достаточно пектина, т.е. оно должно быть густым, как джем — если провести по нему пальцем, то останется след.

Вот небольшая таблица по содержанию пектина в ягодах-фруктах (на случай, если у вас нет отдельно пектина, а зефира хочется))

В смородину и яблоки дополнительный пектин можно не добавлять.

От 0.9 и ниже можно или уваривать пюре, или добавить пектин (перед добавлением — смешать его с сахаром, иначе образуются комочки). Здесь вам нужно самим экспериментировать с количеством пектина, или следовать инструкции на упаковке.

Чистого пектина я не нашла в свободной продаже — только под заказ онлайн, поэтому пока использую смесь сахара с пектином — конкретно этого вида нужно 1 часть сахара на 2 части фруктов.

т.е. если нам нужно 125 гр. фруктового пюре, то сахар + пектин берем 63 гр для получения хорошей плотности, и 37 гр. обычного сахара (100 — 63 = 37) для добивания до рецептуры. Можно ли использовать меньше? Не знаю, не пробовала. Здесь сахар играет структурообразующую роль, и нужно аккуратно тестировать его уменьшение.

Данное соотношение отлично работает с малиновым пюре (0.5) — для сливы (0.9) и абрикоса (0.7) можно брать меньше, для вишни (0.4) — чуть больше. В общем, здесь экспериментируйте, и смотрите на густоту готового пюре.

Яблочное:

Яблоки очищаем от кожицы, семян, режем кубиками, выкладываем в кастрюлю, наливаем немного воды, тушим до размягчения и потом пробиваем блендером, или протираем сквозь сито.

Ягодное:

Свежую ягоду сразу пробиваем в блендере (так будет проще процедить), процеживаем через сито — чтобы убрать семечки, и отправляем в сотейник.

Мороженую — или оттаиваем заранее, или кладем в сотейник, добавляем воды, чтобы чуть-чуть покрыла донышко, и топим на небольшом огне. Затем пробиваем в блендере, и протираем через сито. Отправляем обратно в сотейник, доводим до легкого кипения, добавляем сахар с пектином, обычный сахар, и кипятим еще 2 минуты.

После этого — обязательно охлаждаем пюре в холодильнике. Оно должно быть холодным. Полностью. Это влияет на дальнешие шаги. Я делаю пюре накануне, и оставляю в холодильнике на ночь.

Основной процесс:

0. Для начала зальем 5 гр. агар-агара (2 ч.л. в порошке) водой (75 мл). Это нужно, для того, чтобы агар набух (да, он набухает в холодной воде), что позволяет ему полностью раствориться при варке сиропа. Если засыпать его в воду с сахаром, то сахар утянет на себя почти всю влагу, агар не набухнет, как следствие, плохо растворится, и в конечном счете будет чувствоваться привкус водорослей. Можете поэкспериментировать с этим =)

1. В миску вливаем белок — 38 +- 2 гр (от 1 яйца сорта С0), добавляем пюре.

2. Взбиваем до пышного состояния — масса увеличится, сильно посветлеет, и на венчике будет оставаться большой и толстый клювик.

3. Останавливаем взбивание, и варим сироп. На первый раз лучше сделать так, потом сможете сами регулировать, когда начинать варить сироп, чтобы меренга взбилась до нужного состояния к его готовности.

Сироп:

0. Высота сотейника должна быть в 4-5 раз больше, чем уровень жидкости — во время кипения, смесь будет сильно пениться, и может убежать.

1. В сотейник с водой и агаром добавляем сахар (200гр).

2. Ставим на плиту, нагрев 7 из 9. Варим, периодически помешивая. Чем горячее раствор, тем активнее надо мешать, чтобы агар не прилип ко дну. Я делаю это деревянной лопаткой — железной можно повредить покрытие, а силиконовая попыталась расплавиться после первого же купания… но это зависит от лопатки)

3. Как только стали появляться пузырьки — мешаем активно и постоянно. Вскоре поднимется пена — главное, мешайте по всей поверхности дна. По второму фото можно увидеть, что пена не доходит до верха всего 2-3 см.

Сейчас главное — поймать нужную температуру. Многие советуют снимать сироп при 110°С, но мне зефир на такой густоте кажется каким-то жидким… Поэтому нагреваем чуть больше — если есть термометр, то до 114°-115°С. Вот сразу, как только покажет 115°С, снимайте с плиты.

Если нет термометра, то смотрите на состояние сиропа. При подходе к 110°С, начинают образовываться нити — сироп не падает капельками с лопатки, а тянется до самой поверхности основной массы.

При 114°-115°С, получается то самое состояние «сопельки», о котором говорят во многих источниках на ютубе, например. Нить утолщается в размере, но все так же тянется до поверхности, а не повисает «соплюшками», как в мультфильмах (я почему-то именно такой образ себе рисовала, поэтому как-то варила до упора…).

Что будет, если перегреть сироп? Он начнет кристаллизоваться, и если решите использовать его, в зефире могут попадаться крупинки сахара. Он 100% начнет кристаллизоваться при подходе к 119°-120°С — это был тот самый случай, когда я варила его «до упора»… До этого были подозрения, что что-то идет не так, но видимых признаков не было =D

4. Сняли с огня, дали успокоиться пузырькам, и продолжаем основной процесс.

Как самому определить концентрацию пектина

Доступным способом определения концентрации пектина является спиртовой тест, однако его можно провести только для выжатого плодового сока.
Необходимо 1 ч.л. охлажденного экстракта смешать с 3 ч.л. денатурированного этилового спирта крепостью 70%. Смесь следует поместить в стеклянную емкость и встряхнуть. Если в соке нормальная концентрация пектина, то в результате реакции образуется стабильный гелеобразный комок. В жидкости с низким содержанием полисахаридов появятся мелкие сгустки.

Определить концентрацию пектина можно с помощью этилового спирта.

Свойства пектина

Высокомолекулярные полисахариды считаются безопасными пищевыми компонентами. Однако в некоторых случаях они могут проявлять нежелательные свойства.

Полезные

Природные полимеры обладают множеством полезных свойств, которые широко используются в пищевой промышленности и биомедицинской практике. Исследователи связывают их потребление со следующими положительными эффектами:

• расширением популяции полезных бактерий толстого кишечника, что приводит к укреплению защитных барьеров и улучшению работы органов пищеварения;
• снижением концентрации глюкозы в крови;
• выведением избытков холестерина;
• связыванием и удалением из организма ионов тяжелых металлов;
• снижением риска развития онкологии.

В медицине пектиновые соединения используют в качестве транспортного средства для доставки лекарственных компонентов в различные ткани человеческого организма.

На их основе создаются носители генов и молекулярных структур, регенерирующие составы и перевязочные материалы.

Вредные

Прием пектиновых веществ может сопровождаться нежелательными последствиями:

• ослаблением способности организма усваивать бета-каротин и некоторые лекарственные средства, в т.ч. препараты для снижения холестерина и тетрациклиновые антибиотики;
• спазмами желудка и повышенным газообразованием;
• аллергическими реакциями.

Прием пектиновых веществ может привести к аллергическим реакциям.

Полисахариды высших растений могут помешать в реализации стратегии лечения онкологии, поэтому при наличии патологии необходим строгий контроль потребления пектинов.

Благотворное влияние на организм

Пектин – это такой стабилизатор и желирующий компонент, но без него не изготовить и многие медицинские препараты. Его целебные свойства помогают бороться со многими заболеваниями.

Прежде всего, он благотворно влияет на пищеварительную систему:

• Нормализует пищеварение. Вяжущие свойства улучшают состояние ЖКТ, ускоряют метаболизм, избавляют от запора.
• Обволакивает желудок и кишечник, предохраняя от повреждений и вредных бактерий.
• Нормализует перистальтику кишечника, устраняет микробный дисбаланс, облегчает состояние при колитах и интоксикации.
• Стимулирует выработку витаминов в ЖКТ микроорганизмами. Пектин полезен при язве желудка: он обезболивает и снимает воспаление в нем.
• Выводит из ЖКТ опасные токсины, тяжелые металлы.

Основные свойства пектина.

1. Восстанавливает периферическое кровообращение.
2. Нормализует количество холестерина, удаляет его излишки, не допускает образования холестеринового налета на сосудах.
3. Уменьшает опасность возникновения диабета, онкологических опухолей, патологий сердечно-сосудистой системы.
4. Поглощает и выводит опасные чужеродные химические вещества, желчную кислоту, мочевину.
5. Избавляет от пестицидов, радиоактивных веществ. Удаляет ртуть, свинец.
6. Помогает всасываться кальцию и магнию, которыми питаются костные ткани и нервы.
7. Восстанавливает ткани после оперативных вмешательств, ожогов, перитонита.

Пектин, прежде всего, очищает органы, поэтому у него есть еще другое название – «санитар организма».

Что еще нужно знать

Пищевые волокна не разлагаются на питательные компоненты, однако их достаточное потребление обеспечивает метаболические процессы. Поэтому важно понимать, при каких условиях и в каком количестве следует включать эти вещества в рацион.

Суточная потребность организма

Эксперты не устанавливают норм по количеству потребления пектина, но многие производители рекомендуют съедать от 1000 до 1400 мг волокон ежедневно. В целях улучшения пищеварения и снижения веса можно увеличить потребление до 2500 мг.

Что влияет на потребность

Потребность в желирующих агентах повышается при интоксикации и инфекционных заболеваниях. Увеличивать объем биополимеров в пище целесообразно при избыточном весе, плохом пищеварении, повышенном уровне сахара и холестерина в крови.

Потребность пектина повышается при избыточном весе.

Усваиваемость пектина

Пищевые волокна не перевариваются в тонком кишечнике, но при попадании в толстую кишку ферментируются комменсальными бактериями. В результате биохимических реакций образуются короткоцепочные жирные кислоты, которые служат энергетическим субстратом для организма и регулятором важных метаболических процессов.

Потенциальный вред при избыточном употреблении

Пище, находящейся в списке продуктов с высоким содержанием пептидов, требуется вести контроль. Несмотря на огромную пользу, иногда данное вещество приводит к ухудшению здоровья. В основном причиняет пектин вред в том случае, когда его поступление в организм избыточно. Дневная норма для взрослого человека – 10-15 г. В разы превышая эти показатели, человек рискует вызвать такие осложнения:

1. вздутие живота, повышенный метеоризм в результате брожения в толстом кишечнике;
2. дискомфортные ощущения внизу живота, колики;
3. нарушение микрофлоры пищеварительного тракта;
4. плохое самочувствие, головокружение;
5. высыпания на коже;
6. проблемы с всасыванием питательных веществ;
7. затруднение усвоения белков и жиров;
8. в отдельных случаях непроходимость кишечника.

Чтобы возникли подобные последствия, нужно на самом деле съесть очень много фруктов или овощей. Вряд ли кто-то станет поглощать их килограммами. Как показывает практика, подобные побочные эффекты – результат передозировки пищевыми добавками. Поэтому принимать любые препараты нужно лишь строго при наличии показаний, а также после консультации с врачом.

Разбавление пектина

Способ использования зависит от формы вещества пектина:

1. Жидкий экстракт растворяют в кипятке и взбивают блендером до однородности. Готовый состав вливают тонкой струйкой в горячее фруктовое пюре при непрерывном перемешивании.
2. Порошок перемешивают с сахаром и добавляют в ягодное пюре, нагретое до 50°C.

Пектин добавляют в нагретое ягодное пюре.

Формы

Пищевая индустрия выпускает данное желирующее соединение растительного происхождения в 2 формах: порошок и жидкость. В рецептах они не заменяются. От жидкой или порошковой формы загустителя зависит, в какой последовательности и как смешивать продукты, когда готовится блюдо с растительным стабилизатором.

В только что приготовленную горячую еду добавляют жидкий экстракт, а к фруктам и сокам – порошок. Он активно используется в кулинарии – в приготовлении фруктовых и ягодных желе. Джемы с ним совершенны по консистенции, варенье становится густым, а мармелад выходит упругим.

Как сделать пектин в домашних условиях

Загуститель из яблок можно сделать в домашних условиях. Необходимо выбрать зеленые, твердые и терпкие плоды, в которых повышена концентрация пектиновых соединений.
Ингредиенты для приготовления:

• большие яблоки — 7 шт.;
• вода — 800 мл;
• лимонный сок — 2 ст.л.

Яблоки промывают и разрезают на 4 части вместе с кожурой и сердцевиной. В кастрюлю выкладывают плоды, наливают воду и лимонный сок. Смесь доводят до кипения и варят в течение 40 минут, слегка помешивая. Затем состав помещают в марлю и подвешивают на несколько часов для процеживания. Полученный экстракт вновь доводят до кипения и варят около 20 минут, пока его объем не уменьшится вдвое. Готовую смесь охлаждают и используют в течение 4 суток.