Категория архива: Страшная теория

У пектина есть несколько основных точек влияния на организм, которые активно исследуются. Итак, встречаем!!

Подкормка микробиоты кишечника

У человека нет ферментов для расщепления пектина, но вот у бактерий они есть. При рационе с пектином вырастает количество Bacteroides и почти в 2 раза выше содержание в толстой кишке короткоцепочечных жирных кислот, которые активируют L-клетки, стимулируя секрецию гормонов сытости. Поедая мармеладки мы поддерживаем кишечных жителей!

Сорбирующие функции

Пектин имеет высокие связывающие свойства и препятствует усвоению некоторых веществ. Он свяжет воду, сахар, желчные кислоты, некоторые жирные кислоты и многие двувалентные ионы (Ca2+, Sr2+, Zn2+, Ni2+, Cu2+,Pb2+, и даже Cd2+). Любовь к 2+ ионам от того, что они формируют желе из низкоэтерифицированного пектина (обычно, это кальций). До сих пор не известно все множество веществ, которые связывает пектин, но работ на эту тему очень много. В аптеках такие сорбенты известны как “Жидкий уголь”.

Регуляция чувства голода/сытости

Из работы ПИЩЕВЫЕ ВОЛОКНА КАК МОДУЛЯТОРЫ СЕКРЕЦИИ ГАСТРОИНТЕСТИНАЛЬНЫХ ГОРМОНАЛЬНЫХ ПЕПТИДОВ: В экспериментах на крысах с ожирением было исследовано влияние яблочного пектина в высокожировых рационах. При включении пектина (10% корма, 4 нед.) в рационы у животных фиксировали более раннее формирование чувства сытости. Они потребляли на 23% меньше пищи, снизили на 12% массу тела и на 44% общую массу жира. В плазме крови у животных, содержавшихся на высокожировом рационе с включением пектина, обнаружили повышенный уровень PYY (168%), общего GLP-1 (151%), а также сниженный уровень лептина плазмы на 62%.

Но, внимание: крысы поедали пектин, а не желе из пектина, т.е. происходило связывание съеденной еды в желеобразную массу. Какие питательные вещества были усвоены крысами — загадка. Получается, их кормили и сорбировали одновременно. Например, в работе Pectin gelling in acidic gastric condition increases rheological properties of gastric digesta and reduces glycaemic response in miceисследовали уровень глюкозы при употреблении пектина после еды. Ожидаемо, уровень глюкозы с пектином существенно ниже (см. график, линии AP и AP-Ca), она связывалась пектином. В похожей работе Effect of Pectin and Amidated Pectin on Cholesterol Homeostasis уровень холестерина у мышат понижается при употреблении пектина с едой (с 2.08 to 1.67 до ммоль/л).

Мой вывод: можно слопать десерт и срочно запить «жидким углем». И торт съеден, и сахар низкий! Шутка, если что.

На графиках уровень глюкозы при запивании еды водой (W), пектином (AP) и пектином с кальцием (AP-Ca).

См. Также:
– Пектин низкой этерификации
– Пектин высокой этерификации
– Пектин: структура и виды

Комментируем в Telegram

Пектин низкой этерификации используется в тех случаях, когда невозможно создать благоприятные условия желирования для пектина высокой этерификации (55%+ растворенных веществ, pH < 3.5, высокая температура). Например, мы хотим желировать сырой фрукт или молочный продукт не нагревая до высоких температур.

При СЭ < 50% открывается новый способ желирования пектиновой сети, с помощью ионов кальция (см. фото). Положительные ионы кальция выстраиваются вдоль пектиновых цепей и “стягивают” их друг к другу за отрицательно заряженые карбоксильные группы. Условие формирование такой сети всего одно: карбоксильные группы нужно депротонировать. Достичь этого довольно просто — достаточно поднять pH выше 3.5.

Этот вариант желирования — термообратимый. При нагреве, все расползется в жидкую форму. Желирование прекрасно работает даже в случае малого количества сахара в смеси.

Каждый производитель сам решает как добиться низкой степени этерификации. Из популярных способов — обработка аммиаком. Так получают NH пектин, который стабилизируется даже при небольшом количестве ионов кальция. Есть еще низкоэтерифицированный пектин Х58, но как его получают мне не известно.

Будьте внимательны и читайте составы: низкоэтерифицированные пектины (X58, например) часто идут уже в смесях с солями, с кальцием или еще какими-либо добавками для замедления/усиления желирования.

Итого, для желирования: pH > 3.5, наличие ионов Ca+ в смеси.

См. Также:
– Пектин, структура и вида
– Пектин высокой этерификации + (практика)

Комментируем в Telegram

К сожалению, нет стандартных маркировок, которые говорили бы о СЭ пектина на упаковках. Обычно, цитрусовый и яблочный пектин это пектины с СЭ > 50%. Еще в эту группу можно отнести желтый пектин. Так называют либо яблочный, либо цитрусовый, либо их смесь.

Но будьте осторожны: эти же пектины можно химически обработать и сделать СЭ < 50%. Я встречал упаковки на которых написано “яблочный пектин, термообратимый” (это был NH пектин). Все, что термообратимо, имеет СЭ < 50%.

Итак, при СЭ > 50% есть только один способ зажелировать пектин — заставить его цепи плотно сцепиться водородным связями (см. фото) и запереть воду и растворенные в ней вещества.

Для этого нам нужно выполнить два условия:

1. Предотвратить депротонирование карбоксильных групп, чтобы они не отталкивали цепи. Для этого нам нужно создать кислые условия: pH 2.5-3.5

2. Отвлечь воду от пектина, чтобы она не цеплялась за него и не мешала установлению связей между цепями. Поэтому желируемая масса должна содержать 55-75% растворенных сухих веществ (обычно это сахара).

Итого:

Для желирования, нагреваем массу с пектином и большим количеством сухих веществ (55-75%) до высокой температуры (85С и выше), создаем кислотные условия (pH 2.5-3.5). Масса желируется уже при высокой температуре.

Это не термообратимое желирование! Если мы нагреем наш мармелад, то жидкой массы мы уже не получим.

См. Также:
– Мармелоза
– Джем фейхоа-апельсин

📸 Фото взято из работы «Pectin Hydrogels: Gel-Forming Behaviors, Mechanisms, and Food Applications»

Комментируем в Telegram

Пектин (группа пищевых добавок Е440) — штука непростая! Если с ним подружиться, то можно делать джемы, конфитюры, мармелады, йогурты, панакоты, желе и многое другое.

Структурно пектин представляет собой длинную цепочку из случайным образом повторяющихся фрагментов трех типов (см. фото):

1. Гомогалактуронан (HG) — главный фрагмент пектина, обеспечивающий формирование геля. Это цепочка молекул галактуроновой кислоты. Некоторых молекулы могут содержать ацетильные (CH3CO-) или метоксильные (CH3O-) группы.

2. Рамногалактуронан I (RG I) — цепочка из молекул галактуроновой кислоты и рамнозы, с побочными цепями D-галактозы и D-арабинозы

3. Рамногалактуронан II (RG II) — сложная комбинация из множества сахаров

Одной из важнейших структурных характеристик пектина является его степень этерификации (СЭ), количество метоксильных групп на 100 молекул галактуроновой кислоты. Выделяют низкоэтерифицированный пектин (СЭ < 50%) и высокоэтерифицированный (СЭ > 50%). Иногда еще говорят низкометоксилированный или высокометоксилированный пектин, это тоже самое.

СЭ определяет свойства пектина:

75% и выше: высокая температура желирования, 75-85С

70-75%: средняя температура желирования, 60-75С

50-70%: низкая температура желирования, 45-60С

Чем выше СЭ, тем быстрее желируется пектин и тем выше температура ему для этого необходима.

Особая химическая вариация пектина — низкоэтерифицированный амидированный NH пектин, который получают из высокоэтерифицированного, обрабатывая его аммиаком на производстве. Маркируется как добавка Е440(ii).

📸 Фото взято из работы «Pectin Hydrogels: Gel-Forming Behaviors, Mechanisms, and Food Applications»

Комментируем в Telegram