E 440 المضافات الغذائية. البكتين - ما هو ، خصائص مفيدة

تسمى مواد البكتين أو البكتين السكريات العضوية الموجودة في النباتات العليا. في التصنيف المقبول للمضافات الغذائية ، تم تعيين Pectins على مؤشر E440. تنتمي البكتين إلى مجموعة المثبتات والمكثفات والمستحلبات.

في الجو الرطب ، يمكن أن تمتص البكتين ما يصل إلى 20٪. تذوب في الماء الزائد. في المقابل ، فإن جزيء من مسحوق البكتين ، مرة واحدة في الماء ، يمتصه مثل الإسفنج ، ويزداد حجمه عدة مرات ، وفقط بعد الوصول إلى حجم معين يبدأ في الذوبان (المسعر). إذا كانت جزيئات مسحوق البكتين ، عند ملامستها للماء ، قريبة من بعضها البعض ، عند امتصاص الماء وتورمها ، فإنها تلتصق ببعضها البعض ، وتشكل كتلة لزجة كبيرة واحدة تذوب ببطء شديد في الماء.

الخصائص العامة للبكتين

البكتين مادة مسحوقية ناعمة بيضاء أو صفراء أو رمادية أو بنية اللون ، عديمة الرائحة. تم إجراء أول وصف للبكتين بواسطة Henri Braconnot في عام 1825 ، ولكن بعد مائة عام فقط بدأ إنتاج المادة على نطاق صناعي - من الثفل والحمضيات ، ولب البنجر. مصادر أخرى - ، بعض النباتات المائية. على المستوى الصناعي ، يتم الحصول على مواد البكتين بشكل أساسي من ثفل التفاح والحمضيات ، ولب بنجر السكر ، وسلال عباد الشمس.

البكتين للاستخدام الصناعي ، الذي يتم الحصول عليه من مصادر نباتية مختلفة ، عبارة عن مساحيق عديمة الرائحة من الكريم الفاتح إلى البني. عادة ما تكون بكتينات الحمضيات أفتح في اللون من بكتين التفاح.

فوائد ومضار E440

يتم امتصاص البكتين في شكله النقي بكميات قليلة ، ويعمل كمواد ماصة طبيعية ، ويزيل المعادن الثقيلة والمواد المشعة من الجسم ، ويخفض مستويات الكوليسترول في الدم. لم يتم فهم الخصائص المفيدة للبكتين بشكل كامل بعد ، ويتم تحديث التطورات العلمية باستمرار.

إلى جانب الفوائد الواضحة لجسم الإنسان ، يمكن أن تكون البكتين ضارة بالصحة - فهي تسبب الحساسية.

تطبيق E440

تُستخدم البكتين في صناعة المواد الغذائية كعامل تبلور ومكثف لتصنيع مربى البرتقال والمربى ومربى البرتقال والمربى ، وهي خلائط جاهزة لتبلور المستحضرات محلية الصنع. يوجد E440 أيضًا في الحلويات وأعشاب من الفصيلة الخبازية والمايونيز وبعض منتجات الألبان والآيس كريم.

تستخدم البكتين في إنتاج الأدوية ومستحضرات التجميل والسيجار.

استخدام E440 في روسيا

على أراضي الاتحاد الروسي ، يُسمح باستخدام E440 كعامل استقرار للمضافات الغذائية وعامل الاحتفاظ بالماء ومكثف وعامل التبلور دون معايير معينة ، حيث يتم التعرف على المادة على أنها آمنة لصحة الإنسان.

يتعلق الاختراع بصناعة الأغذية ، ويمكن استخدامه كعامل تبلور لتحضير الهلام والمربى. تتضمن طريقة إنتاج عامل التبلور من المواد الخام النباتية نقع cetraria الأيسلندية المجففة لمدة 20-30 دقيقة في الماء عند درجة حرارة 5-10 درجة مئوية ، ثم يتم عصرها لإزالة الماء الزائد. يتم فرزها وغسلها في ماء مغلي بدرجة حرارة 30-35 درجة مئوية وتنقع لمدة 60 دقيقة. ثم استمر في النقع لمدة 18-24 ساعة في محلول صودا بنسبة ماء 1:10 ، ثم اشطفه مرة أخرى واستمر في النقع في الماء المغلي لمدة 24-48 ساعة ، ثم اعصره وإزالة الماء الزائد. بعد ذلك ، يتم طحن المواد الخام. يغلي لمدة 50-60 دقيقة في الماء. صفي المرق وجففه. يتم استخدام مرق التبلور الجاهز في إنتاج مربى البرتقال ، والهلام ، والهلام ، والنفحات ، وما إلى ذلك. ونتيجة لهذه الطريقة ، يتم الحصول على منتج ذي قيمة غذائية وبيولوجية عالية ، ويتم استخدام المواد الخام الصالحة للأكل بشكل رشيد. 4 w.p. f-ly ، علامة تبويب واحدة.

يتعلق الاختراع بصناعة الأغذية ، ويمكن استخدامه كعامل تبلور لتحضير الهلام والمربى.

هناك عدد من الطرق للحصول على البكتين من نفايات الحمضيات ، وهي المادة الخام السائدة في صناعة البكتين في الخارج. تعتمد الطرق على استخلاص المواد الخام المجففة المكسرة بالماء الساخن ، ومحاليل الأحماض العضوية وغير العضوية ، والترشيح ، والتبخر بالتفريغ للمستخلص ، وترسيب البكتين من المستخلص المبخر بالإيثانول أو الأسيتون ، متبوعًا بالفصل والتجفيف.

طريقة معروفة لإنتاج مربى البرتقال ، تتضمن تورم المفصل لعامل التبلور (عامل التبلور) وثفل الحمضيات المطحون في الماء عند درجة حرارة 18-20 درجة مئوية لمدة 35-40 دقيقة ، بينما يؤخذ الثفل في حالته الأصلية بكمية 10-20٪ من الكتلة الإجمالية للمنتج النهائي ، وإدخال السكر والمواد المضافة إلى الخليط المتورم ، والغليان الأولي للخليط عند 80-85 درجة مئوية ، وإدخال إضافات منكهة وإعادة الغليان عند 96-99 درجة مئوية وتشكيل المنتج النهائي.

عيب هذه الطريقة هو أن ثفل الحمضيات المطحون هو مكون قابل للتلف يتطلب تكاليف تخزين كبيرة ، ويحتوي أيضًا على كمية كبيرة من السكريات المختزلة ، مما يؤدي إلى تدهور جودة المنتج النهائي.

مصدر آخر للإنتاج الصناعي من البكتين هو ثفل التفاح. تُعرف طرق مختلفة للحصول على البكتين من ثفل التفاح (على سبيل المثال ، من وصف شهادة حقوق الطبع والنشر لاتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية رقم 1399303 ، الفئة C 08 B 37/06 ، المرجع المذكور 05/30/88). تعتمد الطرق على استخلاص المواد الخام المجففة بالماء الساخن والمحاليل المائية للأحماض العضوية وغير العضوية والترسيب اللاحق للبكتين من المرشح باستخدام الأسيتون أو الإيثانول وتنقيته.

تعتبر رؤوس عباد الشمس مصدرًا عاليًا للبكتين. ومع ذلك ، بسبب صعوبة الاستخراج ، يصعب إنتاجه الصناعي.

في هذا الصدد ، يعد البحث عن مصادر جديدة فعالة وفعالة من حيث التكلفة من البكتين أحد المهام الملحة لصناعة الأغذية والطب.

الأقرب إلى الطريقة المقترحة هي طريقة معروفة لاستخراج البكتين من المواد الخام النباتية (شهادة مؤلف اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية رقم 840043 ، الفئة C 08 B 37/06 ، مرجع سابق 1979) ، بما في ذلك تحضير المواد الخام ومعالجتها المسبقة 0.1 ؛ 0.2 حمض الهيدروكلوريك في 50-70٪ إيثانول ، يليه استخلاص التحلل المائي مع 12٪ أسيتات الصوديوم المائية عند 40-45 درجة مئوية ودرجة الحموضة 6.0-6.5. يسمح الحل المعروف بالحصول على تركيز البكتين مع قدرة عالية على التبلور.

عيوب الحلول المعروفة هي العملية متعددة المراحل ، مدتها ، المعالجة المسبقة تتم لمدة 3 ساعات ، الاستخراج لمدة 4 ساعات. بالإضافة إلى ذلك ، تجدر الإشارة إلى استهلاك كبير للكواشف ، ولا سيما الإيثانول ، والذي يستخدم في مرحلة المعالجة المسبقة وغسل المادة الخام المعالجة من الكلور قبل الاستخراج.

الطرق المعروفة لإنتاج مربى البرتقال ، تختلف في أنواع المواد الخام المستخدمة كأساس لتشكيل الهلام:

الفاكهة والتوت - على أساس فواكه التبلور وهريس التوت ؛

هلام - على أساس عوامل التبلور (عوامل تشكيل الهلام) ؛

جيلي فاكهي - يعتمد على عوامل التبلور بالاشتراك مع فواكه التبل وهريس التوت.

في الطرق المعروفة لإنتاج الهلام ، يتم استخدام الجيلاتين ، الأجار ، الأغارويد ، الفورسيلاران ، المنتمين إلى مجموعة السكريات ذات التركيبة المعقدة ، والتي يتم الحصول عليها من بعض الأعشاب البحرية ، كعامل تبلور. وهي قابلة للذوبان في الماء الساخن وتشكل الهلام عند تبريد المحاليل. يتم الحصول على الهلام القوي بتركيز أجار 0.3 ... 1٪ ؛ [اغارويد] - 0.8 ... 3٪ بوزن هلام. لكنها مكلفة للغاية و "متقلبة" في الإنتاج ، فهي تتطلب إنتاجًا خاصًا لمعالجة الأعشاب البحرية أو المواد الخام البروتينية (للجيلاتين).

يؤثر وجود الحمض سلبًا على قدرة تشكيل الهلام للأجار والأجارويد بسبب التحلل المائي للأخير. نظرًا لعدم القدرة على استخدام بعض أنواع الفواكه الحامضة والتوت ، فإن نطاق المنتجات محدود.

يتم تقليل تأثير التحلل المائي للحمض عن طريق إضافة أملاح عازلة (لاكتات الصوديوم أو فوسفات الصوديوم).

لضمان مدة صلاحية مضمونة ، تضاف المواد الحافظة إلى كتلة الهلام: حمض البنزويك ، إلخ.

يهدف الاختراع الحالي إلى التخلص من العيوب المذكورة أعلاه للحلول التقنية المعروفة ويمكن الحصول على النتيجة الإيجابية التالية من تطبيقه: استخدام cetraria الأيسلندي كعامل تبلور يجعل من الممكن استخدام الهلام والمربى ذات القيمة البيولوجية المتزايدة في العلاج. والتغذية الوقائية لمجموعة كبيرة من السكان يعانون من أنواع مختلفة من الأمراض.

جوهر الاختراع على النحو التالي.

مصدر بديل للبكتين ، والذي لا يستخدم على نطاق واسع في الوقت الحالي ، هو استخدام cetraria الآيسلندية.

يستخدم العديد من شعوب الشمال الأشنات كغذاء. توجد بكثرة في كل من البر الرئيسي وجزيرة التندرا. في الأساس ، يجد ممثلو عائلة Parmeliaceae التطبيق. تُعرف الأشنات من هذه الأنواع عمومًا باسم "طحالب الرنة" ، وتحتوي على 70-80٪ من الكربوهيدرات ، وهي مماثلة في طبيعتها الكيميائية للسليلوز ، ويمتص جسم الإنسان أكثر من نصفها جيدًا. تتميز بخصائصها في الانتفاخ والذوبان في الماء الساخن ، والترسب من المحاليل المائية مع التانين.

تحتوي الأشنات أيضًا على 3٪ بروتينات ، تصل إلى 2٪ دهون ، فيتامين ب 12 ، شمع ، صمغ ، مادة سيترارين المرة ، أحماض الأشنة ذات الخصائص العالية المضادة للميكروبات (حمض أونيك ، الذي يستخدم للحصول على عقار بينان المضاد الحيوي) ، ما يصل إلى 30 مادة كيميائية عناصر.

تم استخدام الأشنات كغذاء منذ العصور القديمة. يتم حصادها طوال الصيف ، وتجفيفها في الشمس ، وتجف بسرعة كبيرة وبشكل جيد ، وتحتفظ تمامًا بمظهرها الطبيعي ولونها.

من الأشنة المكسرة ، عند طهيها ، يتم الحصول على ديكوتيون لزج سميك - الهلام ، الذي يمتصه الجسم جيدًا ، يعزز إفراز العصارة المعدية ، ويحفز الشهية ، وينظم نشاط الجهاز الهضمي ، ويستخدم كعلاج لأمراض الجهاز التنفسي كعامل مضاد للسرطان ، لعلاج السل الرئوي في شكل مغلي مع الحليب ، لعلاج أمراض القلب والأوعية الدموية.

طريقة التطبيق بسيطة للغاية: يتم طحن الحزاز المجفف إلى مسحوق ويضاف إلى الأطباق الجاهزة - الحساء ، والعصيدة ، والحساء. يتميز الحزاز الأيسلندي بطعم مرير ، لذلك يتم نقعه مسبقًا في الماء ، ثم تجفيفه وطحنه ، ويضاف المسحوق إلى الطعام أو يُخمر ويستهلك.

يرجع استخدام الأشنات في الطهي أساسًا إلى خصائص التبلور في مغليها. في الوقت نفسه ، تُثري هذه المغلي الأطباق ومنتجات الطهي بالمعادن والفيتامينات. من أجل دراسة قدرة التبلور من decoctions من cetraria الأيسلندية ، تم تحديد تأثير التركيز على لزوجة decoctions بعد التبريد.

تصل اللزوجة النسبية لمغلي cetraria إلى أعلى قيمة لها بنسبة ماء وحزاز تبلغ 1: 0.8. بنسبة 1: 0.7 ، يتم تكوين هلام ، والذي يمكن استخدامه لاحقًا لأغراض الطهي.

باستخدام خصائص التبلور من ديكوتيون من cetraria الأيسلندية ، تم تطوير وصفات وتقنيات لتحضير الهلام ، والهلام ، والأسبكس ، المعروضة في الجدول.

خصوصية الحل التقني المقترح هو أنه تم تطوير تقنية للحصول على cetraria الأيسلندية واستخدامها ، والتي يتم نقعها مسبقًا في الماء لمدة 20-30 دقيقة عند درجة حرارة 5-10 درجة مئوية ، ثم عصرها ، وإزالة الماء الزائد. يتم فرزها وغسلها في ماء مغلي بدرجة حرارة 30-35 درجة مئوية وتنقع لمدة 60 دقيقة. ثم استمر في النقع لمدة 18-24 ساعة في محلول الصودا ، والذي يكون حجمه 1:10 ، ثم اشطفه مرة أخرى واستمر في النقع في الماء المغلي لمدة 24-48 ساعة ، ثم اعصره وإزالة الماء الزائد. بعد ذلك ، يتم طحن المواد الخام. يغلي لمدة 50-60 دقيقة في الماء. صفي المرق وجففه. يتم استخدام مرق التبلور الجاهز في إنتاج الجيلي ، والهلام ، والحليب الخ.

باستخدام خصائص التبلور من ديكوتيون من cetraria الأيسلندية ، تم تطوير الوصفات والتكنولوجيا لتصنيع مربى البرتقال ، والهلام ، والهلام ، والهلام.

طريقة تحضير كيسل

يتم فرز التوت الطازج وغسله وعصره وتخزينه في البرد. يتم تحضير السيتاريا الأيسلندية وفقًا للمخطط المتقدم. يتم الجمع بين ديكوتيون المرق المحضر مع اللب ، ويغلي ويترشح.

يضاف السكر إلى المرق الناتج ويغلي ويضاف عصير التوت المعصور مسبقًا. يسكب الهلام الجاهز في المزهريات أو الأكواب. السطح يرش بالسكر.

يتم تحضير الهلام بطريقة مماثلة.

كيفية صنع مربى البرتقال

بالنسبة لمربى البرتقال ، يتم تحضير مغلي بطريقة مماثلة. يتم غلي كتلة الفاكهة والتوت مع السكر إلى نسبة 60-65 ٪ من المواد الصلبة ، ويفرك من خلال غربال ، جنبًا إلى جنب مع مرق cetraria المصفى. يغلي الخليط لمدة 10-15 دقيقة. يتم تشكيل الكتلة المغلية النهائية بطرق مختلفة على ناقل التشكيل.

التأثير: يجعل الاختراع من الممكن الحصول على منتج ذي قيمة غذائية وبيولوجية عالية مع بعض الخصائص العلاجية والوقائية ، بالإضافة إلى الاستخدام الرشيد للمواد الخام الصالحة للأكل البرية الأكثر قيمة. يمكن تنظيم الإنتاج في أي مؤسسة تنتج مربى الجيلي والهلام.

1. طريقة لإنتاج عامل التبلور من المواد الخام النباتية ، بما في ذلك تحضير المواد الخام مع فصل المستخلص وتركيزه ، وتتميز باستخدام Cetraria الأيسلندي المجفف كمواد خام نباتية ، بينما يتم النقع على المدى القصير لمدة 20-30 دقائق في ماء بدرجة حرارة 5-10 درجة مئوية ، ثم عصره ، وإزالة الماء الزائد ، وفرزه ، وغسله في ماء مغلي بدرجة حرارة 30-35 درجة مئوية ، ثم نقعه لمدة 60 دقيقة ، ثم يستمر النقع لمدة 18-24 ساعة في محلول صودا ، يكون حجمه 1:10 ، يغسل مرة أخرى ويستمر في النقع في الماء المغلي لمدة 24-48 ساعة ، ثم عصر وإزالة الماء الزائد ، ثم سحق المواد الخام ، وتغلي لمدة 50-60 دقيقة في الماء ، قم بتصفية المرق وتجفيفه واستخدامه في منتجات الحلويات التي تحتوي على عامل التبلور.

تميل المضافات الغذائية الطبيعية إلى أن يكون لها تأثير مفيد على جسم الإنسان ، في حين أن نظيراتها الاصطناعية قادرة تمامًا على التسبب في ضرر جسيم. فيما يتعلق بخصائص مثبت الطعام E440 Pectin ، يمكننا القول أن هذه المادة ذات الأصل الطبيعي معترف بها على أنها مفيدة بسبب آثارها المفيدة العديدة.

بشكل عام ، ينتمي مثبت الطعام E440 Pectin إلى فئة إضافات التثبيت ، وتتمثل مهمتها في الحفاظ على مستوى معين من اللزوجة والاتساق للمنتجات الغذائية. بالإضافة إلى ذلك ، فإن المادة المضافة ليست محظورة رسميًا للاستخدام في روسيا ودول الاتحاد الأوروبي وأوكرانيا ، لأنها تعتبر مفيدة لصحة الإنسان.

تعود الخواص الفيزيائية لمثبت الطعام E440 Pectin إلى إنتاجه - وهو عبارة عن هيدروكربون يتكون نتيجة لاستخراج اللب من ثمار الحمضيات أو البنجر أو التفاح. تتميز هذه المضافات الغذائية بخصائص المثبت ، وعامل الاحتفاظ بالماء ، والمكثف ، وعامل التبلور.

في العديد من مجالات حياة الإنسان الحديث ، يستخدم مثبت الغذاء E440 Pectin في شكلين: غير قابل للذوبان وقابل للذوبان. يوجد النوع الأول من البكتين في الألياف ، والبكتين القابل للذوبان هو جزء من عصير العديد من النباتات. علاوة على ذلك ، عندما تنضج الثمار ، وكذلك أثناء تخزينها ، يمكن تحويل البكتين غير القابل للذوبان إلى مادة قابلة للذوبان.

يعتبر مثبت الطعام E440 Pectin مادة مضافة معترف بها وشائعة للغاية. الفرع الرئيسي لاستخدامه هو صناعة الأغذية ، حيث يستخدم البكتين على نطاق واسع. في أغلب الأحيان ، يتم إضافته إلى تركيبة المنتجات الغذائية مثل أنواع مختلفة من الحلويات والحلويات وحشوات الفاكهة ومربى البرتقال وأعشاب من الفصيلة الخبازية والهلام وأعشاب من الفصيلة الخبازية ومنتجات الألبان والآيس كريم والحلويات الأخرى.

بالإضافة إلى ذلك ، غالبًا ما يستخدم مثبت الطعام E440 Pectin كمكثف في إنتاج دهون الطهي والزيوت ، الكاتشب ، المايونيز والصلصات ، وكذلك أغذية الأطفال والنظام الغذائي. من المعروف أن البكتين موجود في تكوين الكبسولات والأصداف في المستحضرات الصيدلانية.

فوائد مثبتات الغذاء E440 Pectin

كما تعلم ، فإن البكتين الطبيعي في صورة نقية غير قادر على أن يؤدي إلى تكوين احتياطي للطاقة بسبب حياده. ومع ذلك ، فإن فوائد مثبت الغذاء E440 Pectin لجسم الإنسان واضحة ، لأن هذه المادة ، وكذلك المنتجات التي تحتوي عليها في التركيب ، تزيل أملاح المعادن الثقيلة ، وهي الرصاص والزئبق والنظائر والإيتريوم. بالإضافة إلى ذلك ، تساعد المادة المضافة على امتصاص وإزالة العديد من السموم والأحماض الصفراوية والكوليسترول واليوريا من الجسم.

يعد استخدام مثبت الطعام E440 Pectin مناسبًا أيضًا للأطفال ، وبالتالي فهو مستخدم على نطاق واسع في الإنتاج الصناعي لأغذية الأطفال. في الوقت نفسه ، من أجل تجنب احتمال حدوث تفاعلات الحساسية ، لا يعتبر أكثر من 50 ملغ من مادة طبيعية لكل كيلوغرام من وزن جسم الإنسان مدخولًا يوميًا مقبولًا من المكملات.

إذا كنت تحب المعلومات ، يرجى النقر فوق الزر

يتمتع البكتين (E440) ، وخاصةً الميثوكسيل المنخفض ، بقدرة عالية على التعقيد ، مما يساعد على التخلص من المعادن الثقيلة والنويدات المشعة من الجسم. المدخول اليومي الموصى به من مواد البكتين في النظام الغذائي لشخص بالغ سليم هو 5 ... 6 جم.

جميع المكثفات وعوامل التبلور تقريبًا ، باستثناء النشويات والجيلاتين ، هي ألياف غذائية قابلة للذوبان. لا يتم امتصاصها أو هضمها. بكمية 4 ... 5 جم لكل جرعة للشخص ، عادة ما تكون ملينًا خفيفًا. وفقًا لتوصيات لجنة الخبراء المشتركة (JECFA) ، فإن LSD للغالبية العظمى من المكثفات وعوامل التبلور غير محدودة. العمر الافتراضي للمكثفات الجافة وعوامل التبلور ، وفقًا لمتطلبات الإشراف الصحي والوبائي للدولة في الاتحاد الروسي ، من ستة أشهر إلى عامين. يجب تخزينها في مكان جاف وحمايتها من أشعة الشمس المباشرة والتعرض للحرارة لفترات طويلة. يجب إغلاق الحاويات التي يتم فيها تخزين المادة المضافة بإحكام بعد أخذ كل جزء. جميع الغروانيات المائية هي بيئة مواتية لتنمية الكائنات الحية الدقيقة ، لذلك عند العمل معها ، يجب أن تتبع بعناية قواعد الصرف الصحي والنظافة الصناعية.

سلوك الغروانيات المائية الرئيسية في الأنظمة المائية

[الغذاء والمكملات الغذائية: كتاب مدرسي L.A. مايورنيكوفا ، إم إس. كوراكين 2006.]

البكتين ، جنبًا إلى جنب مع galactomannans (صمغ الغار وصمغ الجراد) ، هم الممثلون الرئيسيون للمجموعة غير المتجانسة للنباتات العليا.

البكتين (E440) هي مجموعة من الجزيئات غير المتجانسة (pektos - لولبية يونانية ، مجمدة) ، وهي جزء من جدران الخلايا والتكوينات بين الخلايا للنباتات العليا ، وترتبط من خلال السلاسل الجانبية مع الهيميسليلوز ، على سبيل المثال ، galactan ، و ثم ألياف السليلوز. في هذا الشكل المرتبط ، المسمى "البروتوبكتين" ، تكون غير قابلة للذوبان في الماء. بطبيعتها الكيميائية ، البكتين عبارة عن عديد السكاريد غير المتجانسة ، والتي تعتمد على rhamnogalacturonans. تتكون السلسلة الرئيسية لجزيء البوليمر من مشتقات حمض متعدد الجالاكتورونيك (بكتيك) (بوليورونيدات) ، حيث ترتبط بقايا حمض D-ra-lacturonic بمقدار 1،4- α- رابطة غليكوسيدية. تحتوي السلسلة الرئيسية لحمض polygalacturonic في المحلول على شكل حلزوني يحتوي على ثلاثة جزيئات من حمض الجالاكتورونيك في منعطف واحد. في سلسلة حمض polygalacturonic بشكل غير متساوٍ خلال 1،2-α- يتم تضمين روابط الجليكوسيد في جزيئات L-rhamnose (6-deoxy-L-mannopyranose) ، مما يعطي جزيء البوليمر طابعًا متعرجًا.

عادة ما يتم أسترة بعض مجموعات الكربوكسيل لحمض polygalacturonic مع الميثانول (حمض بكتيك) ، وبعض مجموعات الكحول الثانوية (C2 و C3) يتم أسيتيلها في بعض الحالات. تحتوي جزيئات البكتين عادة على ما يتراوح بين عدة مئات إلى ألف بقايا أحادية ، وهو ما يتوافق مع متوسط ​​وزن جزيئي يتراوح من 50 إلى 150 ألفًا. عن طريق التعديلات الكيميائية ، يمكن تحويل بعض مجموعات الكربوكسيل الحرة إلى شكل وسط (بكتينات وسط).

يتم عرض شظايا من جزيئات الأحماض البكتيرية والبكتيرية في الشكل. 9.4 تسمى أملاح حمض البكتين pectates وأملاح البكتين - pectinate.

في الصناعة ، يتم الحصول على البكتين عن طريق التحلل المائي الحمضي أو الأنزيمي (تفاعل تبادلي بين مادة ، في هذه الحالة مادة تحتوي على البكتين ، والماء) في ظل ظروف تضمن انقسام الروابط الجليكوسيدية التي تربط جزيئات البكتين بعديدات السكاريد المحايدة ولا تفعل ذلك. يؤثر على روابط الجليكوسيد الأقوى في جزيء البكتين البوليمري ، وكذلك روابط الإستر في جزيئات البكتين عالي الإسترة.

في الطرق الكلاسيكية ، يتم إجراء التحلل المائي باستخدام محاليل الأحماض المعدنية (HC1 ، H2SO4 ، HNO3 ، H3PO4) عند درجة حموضة حوالي 2 ودرجة حرارة حوالي 85 درجة مئوية لمدة 2-2.5 ساعة.تركيز ، يتم استخلاصها بواسطة تقنيات مختلفة طرق ، على سبيل المثال ، هطول الأمطار من الإيثانول. يتم تجفيف البكتين المترسب وطحنه وتوحيده عن طريق إضافة الجلوكوز (الدكستروز) أو مثبط - ملح الكاتيون أحادي التكافؤ وحمض الطعام (اللاكتيك ، الطرطريك ، الستريك) ، مما يبطئ عملية التكوّن.

في بعض الحالات ، يتم تقليل درجة أسترة البكتين المعزول بشكل متعمد ، ولهذا الغرض يتم إخضاع المستخلص السائل المركز إلى إزالة الأسترة المتحكم بها عن طريق الطرق الحمضية أو القلوية أو الأنزيمية (باستخدام إنزيم البكتينستيراز). أسرع طريقة لإزالة الأسترة القلوية تحت تأثير هيدروكسيد الصوديوم أو الأمونيا (عملية تحلل الأمون).

اعتمادًا على درجة الأسترة ، يتم تقسيم البكتين بشكل مشروط إلى مجموعتين فرعيتين: عالية الإسترة (درجة الأسترة أكثر من 50٪) والأسترة المنخفضة (درجة الأسترة أقل من 50٪).

حاليًا ، يتم إنتاج عدة أنواع من البكتين ، معزولة عن مصادر مختلفة من المواد الخام وتختلف في التركيب والخصائص الوظيفية: عالية الأسترة (التفاح ، الحمضيات) ، الأسترة المنخفضة (البنجر ، من رؤوس عباد الشمس) ، وكذلك البكتين المختلط من الخام المختلط مواد بدرجات متفاوتة من الأسترة.

تختلف هذه البكتين أيضًا في طبيعة توزيع مجموعات الكربوكسيل على طول جزيء البكتين: في بكتين التفاح يكون هذا التوزيع موحدًا ، ولكن ، على سبيل المثال ، في الحمضيات ليس كذلك.

من البكتين منخفض الأسترة ، هناك طلب أكبر على البكتين غير المضاف إليه ، والذي يستخدم في تحضير ، على سبيل المثال ، الهلام الجاف ، والحلويات السكري.

تحدد ملامح التركيب الكيميائي لجزيئات البكتين ، على وجه الخصوص ، درجة الأسترة ، الاختلافات في خواصها الفيزيائية والكيميائية ، وأهمها قابلية الذوبان ، والقدرة على تكوين الهلام والقدرة على التفاعل مع الكاتيونات المعدنية والبروتينات.

تزداد قابلية ذوبان البكتين في الماء مع زيادة درجة أسترة جزيئاتها وانخفاض الوزن الجزيئي. حمض البيكتيك ، الذي لا يحتوي جزيءه على مجموعات الكربوكسيل المؤسترة ، غير قابل للذوبان في الماء.

في درجة حرارة الغرفة في ظل ظروف التحريك المكثف ، يذوب من 4 إلى 8 جم من البكتين في 100 مل من الماء ، عند درجة حرارة 60-80 درجة مئوية - حوالي 10 جم ، أي يمكن أن يكون الحد الأقصى لتركيز المحاليل المائية من البكتين 10٪. تزداد القابلية للذوبان في وجود السكريات.

نظرًا لوجود مجموعات الكربوكسيل الحرة المنفصلة في جزيئات البكتين ، فإن محاليلها المائية تكون حمضية (بالنسبة لمحلول البكتين 2.5٪ ، يكون الرقم الهيدروجيني حوالي 3).

يحدث تكوين بنية هلامية في محاليل البكتين نتيجة تفاعل جزيئات البكتين مع بعضها البعض ويعتمد على السمات الهيكلية للجزيء - الوزن الجزيئي ودرجة الأسترة وطبيعة توزيع مجموعات الكربوكسيل. بالإضافة إلى ذلك ، تتأثر عملية التكوّن بالهلام بدرجة الحرارة ودرجة الحموضة في الوسط ومحتوى المواد المجففة.

يمكن أن يحدث تكوين التركيب المكاني للجيل بطريقتين: أ) بسبب التغيير في قوى التنافر الكهروستاتيكي لجزيئات البكتين في وجود مواد مجففة (السكروز) في بيئة حمضية (جيلات حمض السكر) ؛ ب) بمشاركة أيونات معدنية متعددة التكافؤ.

يتم تحديد نوع ارتباط جزيئات البكتين من خلال درجة الأسترة. تشكل البكتينات عالية الأسترة مواد هلامية في وجود حمض (الرقم الهيدروجيني 3.1-3.5) مع محتوى صلب (سكروز) لا يقل عن 65٪ ، بكتينات منخفضة الأسترة - سواء في النوع الأول أو في وجود أيونات معدنية متعددة التكافؤ ، من أجل على سبيل المثال ، الكالسيوم ، بغض النظر عن محتوى السكروز ، في نطاق واسع من الأس الهيدروجيني (من 2.5 إلى 6.5). تشكل البكتينات عالية الإسترة مواد هلامية عالية المرونة تميل إلى الارتداد بعد إعادة تشكيلها بواسطة القص الميكانيكي.

يمكن أن تنتج البكتينات ذات درجة الأسترة المنخفضة ، اعتمادًا على تركيز أيونات الكالسيوم ، مواد هلامية مختلفة الاتساق - من اللزوجة العالية (لا تستعيد شكلها الأصلي بعد التشوه) إلى المرونة العالية.

تعتمد قدرة التعقيد (تكوين معقدات دورية من المعادن متعددة التكافؤ) لمختلف البكتين على محتوى مجموعات الكربوكسيل الحرة ، أي درجة أسترة جزيئات البكتين ، ولا تعتمد على وزنها الجزيئي.

تزداد قدرة جزيئات البكتين على الارتباط الكاتيونات متعددة التكافؤ مع انخفاض درجة الأسترة وزيادة درجة تفكك مجموعات الكربوكسيل الحرة (أي مع زيادة الرقم الهيدروجيني للوسط) ، وفيما يتعلق بالمعادن المختلفة يتغير في السلسلة:< Mn < Сr < Hg < Fe < Ni < Со < Сu < Zn < Sr < Cd < Ва < Pb.

يمكن أن تشكل جزيئات البكتين عالي الإسترة معقدات بروتين البكتين. عند درجة الحموضة 4.0-4.2 ، تتفاعل مع جزيئات كازين الحليب ، مما يؤدي إلى تغيير في الشحنة الكلية لجزيئات البروتين ويضمن استقرارها المادي في بيئة حمضية.

بالإضافة إلى ذلك ، البكتين ، كألياف غذائية قابلة للذوبان ، هي إضافات غذائية ذات قيمة فسيولوجية (مكونات وظيفية) ، وجودها في أغذية الحمية التقليدية يحسن صحة الإنسان. يرتبط التأثير الفسيولوجي المحدد للألياف الغذائية القابلة للذوبان بقدرتها على خفض مستويات الكوليسترول في الدم ، وتطبيع نشاط الجهاز الهضمي ، وربط وإزالة بعض السموم والمعادن الثقيلة من الجسم. المدخول اليومي الموصى به من مواد البكتين في النظام الغذائي للشخص السليم هو 5-6 جرام.

[Nechaev A.P.، Traubenberg S.E.، Kochetkova A.A.، Food chemistry، 2003]

البكتين E440a. تنتمي البكتين إلى مجموعة غير المتجانسة. السلسلة الرئيسية لجزيء البوليمر هي حمض متعدد الجلاكتورونيك (بكتيك) ، وبعض الجزيئات يتم استيرتها بحمض الجالاكتورونيك (بكتيك) الميثانول الميثوكسيلي. تتضمن سلسلة رأس البكتين أيضًا رامنوز (deoxymannopyranose) ، أرابينوز ، زيلوز.

اعتمادًا على درجة الأسترة ، تنقسم البكتين إلى مجموعات فرعية:

عالية الأسترة بدرجة أسترة تزيد عن 50٪ ؛

منخفض الأسترة بدرجة أسترة تقل عن 50٪. تنتج الصناعة البكتين بمختلف أنواعه وخواصه: التفاح والحمضيات والبنجر وعباد الشمس. تزداد قابلية ذوبان البكتين في الماء مع زيادة درجة الأسترة وانخفاض الوزن الجزيئي. حمض بكتيك ، حيث لا يوجد أثيري هذه المجموعات غير قابلة للذوبان في الماء. تزداد قابلية ذوبان البكتين في وجود السكريات وفي بيئة حمضية عند درجة الحموضة 3.5. الخاصية الرئيسية للبكتين هي قدرتها على تكوين الهلام ، والتثبيت ، والتي تستخدم في صناعة الحلويات والتعليب ، وإنتاج منتجات الألبان المخمرة ، والآيس كريم.

يحدث تكوين بنية الهلام بطريقتين:

عن طريق تغيير قوى التنافر الكهروستاتيكي ، البكتين مواد جديدة في وجود مواد التجفيف (السكروز والأحماض العضوية) ؛

بمشاركة معادن متعددة التكافؤ (كالسيوم عادة).

إضافات البكتين غير ضارة ، محتواها في المنتجات هو 0.03-2.0٪. البكتينات ذات درجة الأسترة المنخفضة قادرة على تكوين مركبات معقدة مع أيونات الزنك ، nza والكوبالت والسترونشيوم والنويدات المشعة وإزالتها من الجسم. يقلل البكتين من مستوى الكوليسترول في الدم ، ويعيد نشاط الجهاز الهضمي إلى طبيعته. لذلك ، يوصى باستخدامها لتطهير الجسم من المواد الغريبة. يحتوي اللوح على 5-6 جم من البكتين يوميًا.

[المواد التعليمية "مركزات الأغذية ومضافات المنتجات المصنعة" دكتوراه ، Kasymov S.K.، 2013]

البكتين (البكتين ، البكتين ، البكتين الوسطي ، البكتين ، E440) هو عديد السكاريد المنقى الذي يتم الحصول عليه عن طريق استخراج لب الحمضيات أو التفاح.

إنه عامل تبلور ، ومثبت ، ومكثف ، وعامل الاحتفاظ بالماء ، والمصفق ، ومساعد الترشيح ، وعامل التغليف.

يستخدم البكتين في إنتاج الحلويات ، وإنتاج حشوات الفاكهة ، وحلويات الهلام والمعجنات ، ومنتجات الألبان ، والحلويات ، والآيس كريم ، والزبدة المركبة ، والمايونيز ، والكاتشب ، والمربى ، والفصيلة الخبازية ، وحشوات الهلام للحلويات ، وأعشاب من الفصيلة الخبازية.

تميل المضافات الغذائية الطبيعية إلى أن يكون لها تأثير مفيد على جسم الإنسان ، في حين أن نظيراتها الاصطناعية قادرة تمامًا على التسبب في ضرر جسيم. فيما يتعلق بخصائص مثبت الطعام E440 Pectin ، يمكننا القول أن هذه المادة ذات الأصل الطبيعي معترف بها على أنها مفيدة بسبب آثارها المفيدة العديدة.

بشكل عام ، ينتمي مثبت الطعام E440 Pectin إلى فئة إضافات التثبيت ، وتتمثل مهمتها في الحفاظ على مستوى معين من اللزوجة والاتساق للمنتجات الغذائية. بالإضافة إلى ذلك ، فإن المادة المضافة ليست محظورة رسميًا للاستخدام في روسيا ودول الاتحاد الأوروبي وأوكرانيا ، لأنها تعتبر مفيدة لصحة الإنسان.

تعود الخواص الفيزيائية لمثبت الطعام E440 Pectin إلى إنتاجه - وهو عبارة عن هيدروكربون يتكون نتيجة لاستخراج اللب من ثمار الحمضيات أو البنجر أو التفاح. تتميز هذه المضافات الغذائية بخصائص المثبت ، وعامل الاحتفاظ بالماء ، والمكثف ، وعامل التبلور.

في العديد من مجالات حياة الإنسان الحديث ، يستخدم مثبت الغذاء E440 Pectin في شكلين: غير قابل للذوبان وقابل للذوبان. يوجد النوع الأول من البكتين في الألياف ، والبكتين القابل للذوبان هو جزء من عصير العديد من النباتات. علاوة على ذلك ، عندما تنضج الثمار ، وكذلك أثناء تخزينها ، يمكن تحويل البكتين غير القابل للذوبان إلى مادة قابلة للذوبان.

يعتبر مثبت الطعام E440 Pectin مادة مضافة معترف بها وشائعة للغاية. الفرع الرئيسي لاستخدامه هو صناعة الأغذية ، حيث يستخدم البكتين على نطاق واسع. في أغلب الأحيان ، يتم إضافته إلى تركيبة المنتجات الغذائية مثل أنواع مختلفة من الحلويات والحلويات وحشوات الفاكهة ومربى البرتقال وأعشاب من الفصيلة الخبازية والهلام وأعشاب من الفصيلة الخبازية ومنتجات الألبان والآيس كريم والحلويات الأخرى.

بالإضافة إلى ذلك ، غالبًا ما يستخدم مثبت الطعام E440 Pectin كمكثف في إنتاج دهون الطهي والزيوت ، الكاتشب ، المايونيز والصلصات ، وكذلك أغذية الأطفال والنظام الغذائي. من المعروف أن البكتين موجود في تكوين الكبسولات والأصداف في المستحضرات الصيدلانية.

فوائد مثبتات الغذاء E440 Pectin

كما تعلم ، فإن البكتين الطبيعي في صورة نقية غير قادر على أن يؤدي إلى تكوين احتياطي للطاقة بسبب حياده. ومع ذلك ، فإن فوائد مثبت الغذاء E440 Pectin لجسم الإنسان واضحة ، لأن هذه المادة ، وكذلك المنتجات التي تحتوي عليها في التركيب ، تزيل أملاح المعادن الثقيلة ، وهي الزنك والرصاص والزئبق والسترونشيوم ونظائر الإيتريوم. . بالإضافة إلى ذلك ، تساعد المادة المضافة على امتصاص وإزالة العديد من السموم والأحماض الصفراوية والكوليسترول واليوريا من الجسم.

يعد استخدام مثبت الطعام E440 Pectin مناسبًا أيضًا للأطفال ، وبالتالي فهو مستخدم على نطاق واسع في الإنتاج الصناعي لأغذية الأطفال. في الوقت نفسه ، من أجل تجنب احتمال حدوث تفاعلات الحساسية ، لا يعتبر أكثر من 50 ملغ من مادة طبيعية لكل كيلوغرام من وزن جسم الإنسان مدخولًا يوميًا مقبولًا من المكملات.

البكتين (من البكتوس اليوناني - المجمد ، المتخثر) - عبارة عن عديدات سكريات هيكلية موجودة في خلايا جدار جميع النباتات البرية وبعض أنواع الطحالب. تم عزل البكتين ووصفه لأول مرة في عام 1825 من قبل الكيميائي الصيدلاني الفرنسي هنري براكونو. تم بناء المصانع الصناعية الأولى لاستخراج البكتين في العشرينات والثلاثينيات من القرن العشرين. الآن في الصناعة ، يتم الحصول على المضافات الغذائية E440 من كعكة الحمضيات والتفاح وبنجر السكر والفواكه النباتية الأخرى. يتم إنتاج حوالي 40.000 طن من البكتين في جميع أنحاء العالم كل عام. المنتج النهائي عبارة عن مسحوق من الأبيض إلى البني الفاتح ، عديم الرائحة ، لزج في الذوق. من وجهة نظر الكيمياء ، البكتين عبارة عن عديدات سكريات معقدة تتكون أساسًا من بقايا حمض الجالاكتورونيك.

يدخل البكتين بشكل طبيعي إلى جسم الإنسان بنظام غذائي طبيعي. عند تناول حوالي نصف كيلوغرام من الخضار والفواكه يوميًا ، يمكن أن يصل استهلاك البكتين إلى 5 جرامات. يمر البكتين عبر الأمعاء الدقيقة عمليا دون أن يمس. نظرًا لخصائصه الماصة ، فإن استخدام البكتين مفيد من الناحية الطبية. ينصح بتناول الأطعمة التي تحتوي على نسبة عالية من البكتين لخفض مستويات الكوليسترول في الدم. يمتص البكتين من خلال الأمعاء ، إلى جانب المنتجات الأخرى ، الكوليسترول والمواد الضارة ، والتي تفرز بعد ذلك من الجسم. تربط جزيئات البكتين أيضًا أيونات المعادن المشعة والثقيلة. يجب أن يتم تضمينه في النظام الغذائي للأشخاص في بيئة ملوثة أو ملامسة للمعادن الثقيلة. يجب أن تكون الجرعة الوقائية اليومية من البكتين 4 جرام. في ظل ظروف الإشعاع ، يجب زيادة هذه الجرعة إلى 15 جرامًا على الأقل. لم تحدد منظمة الصحة العالمية (WHO) ومنظمة الأغذية والزراعة للأمم المتحدة (الفاو) الحد الأقصى المسموح به من تناول البكتين ، حيث يعتبر الملحق آمنًا.

أغنى الأطعمة بالبكتين:

• قشور الحمضيات - 30٪.
• الجزر - 1.4٪
• التفاح - 1-1.5٪
• المشمش - 1٪
• البرتقال - 0.5-3.5٪
• الكرز - 0.4٪

في صناعة المواد الغذائية ، يتم استخدام المادة المضافة E440 كعامل تبلور ، ومثبت ، وعامل الاحتفاظ بالماء ، ومثخن. هذا هو أحد المكملات الغذائية الأكثر شيوعًا نظرًا لخصائصه المفيدة وتكلفته المنخفضة نسبيًا. تُستخدم المادة المضافة E440 في إنتاج مربى البرتقال والحلويات وحشوات الفاكهة والوريد ومنتجات الألبان والمايونيز والفصيلة الخبازية والآيس كريم والعديد من المنتجات الأخرى.

استخدامات أخرى للبكتين:

• في الطب (الأدوية لتطبيع الأمعاء ، والأقراص التي تهدئ الحلق ، وعامل الشفاء ، وما إلى ذلك) ؛
• في التجميل كعامل استقرار ؛
• تصنيع السيجار (يستخدم كمواد لاصقة لإصلاح أوراق التبغ التالفة).