Fonte | componenti | tipi | Produzione | Usi | Sicurezza | Domande frequenti
Pectina, un polisaccaride naturale comunemente usato come gelificante, addensante, emulsionante e stabilizzante negli alimenti con il numero di additivo alimentare europeo E440. Questo ingrediente è composto principalmente da scorze di agrumi e vinacce di mele e comunemente usato per gelificare marmellate e gelatine.
Fonti
La pectina si trova naturalmente nelle piante e può essere trovata nelle pareti cellulari e nello strato intermedio della cellula della maggior parte delle verdure e della frutta. Le fonti per la produzione commerciale di pectina provengono principalmente da vinacce di mele e scorze di agrumi. Entrambe le pectine derivate sono pectine ad alto contenuto di metossile.
1. vinacce di mele
La sansa di mela è il principale sottoprodotto della produzione del succo di mela. Le mele vengono prima trasformate in succo e la vinaccia rimanente viene utilizzata per fare la pectina. La sansa secca contiene dal 10% al 20% di pectina.
La pectina di mele può essere utilizzata come addensante nei latticini, gelificante per marmellate e gelatine, miscelante nelle bevande alla frutta e stabilizzante in vari processi alimentari.
2. Scorze di agrumi
La buccia degli agrumi è la materia prima più comune utilizzata per produrre pectina rispetto alla sansa di mela ad alto contenuto di pectina. La pectina di agrumi si riferisce alla pectina estratta dalle bucce di agrumi come lime, limone, arancia e pompelmo.
La buccia degli agrumi è il principale sottoprodotto della lavorazione degli agrumi. Il suo contenuto di pectina rappresenta circa il 20-30% del peso secco. Rispetto ad altri tipi di pectina, ha una forte gelificazione, un alto grado di esterificazione e un grande peso molecolare.
3. Altre fonti
Il contenuto di pectina varia a seconda del tipo, dell'origine, della maturità, del periodo di conservazione e della lavorazione delle piante. Anche i seguenti frutti contengono pectina ma con un contenuto inferiore rispetto alle due fonti principali di cui sopra:
- Albicocca
- Mera
- Ciliegia
- Pesca
- Ananas
Di cosa è fatta la pectina?
La pectina alimentare è un polisaccaride ad alto peso molecolare, composto da due parti:più del 65% di acido galatturonico e il 35% di altri polisaccaridi e alcuni piccoli monosaccaridi.
Acido D-galatturonico
La struttura di base della pectina è composta principalmente da unità di acido D-galatturonico, che sono polimerizzate da legami α-1,4 glicosidici e in parte i gruppi carbossilici sui residui di acido galatturonico si presentano come esteri metilici (metilati).
I restanti gruppi carbossilici sull'acido galatturonico esistono come acido libero o nel sale di potassio, sodio, ammonio, calcio e così via.
La percentuale di acido galatturonico totale riflette la purezza della pectina, il cui contenuto non dovrebbe essere inferiore al 65% per il suo grado alimentare.
Altri polisaccaridi
Altri tipi di saccaridi neutri sono collegati alla struttura di base come catene laterali. Tali saccaridi si riferiscono principalmente a galattosio, ramnosio, arabinosio, fucosio, xilosio, mannosio e così via.
Grado di esterificazione o grado di metossilazione
L'acido galatturonico è solitamente esterato con un gruppo metossi, un gruppo ammidico e simili. Il grado di esterificazione (DE) è la somma di metilazione, acetilazione e amidazione dell'acido poligalatturonico sulla catena principale della pectina.
DM si riferisce al grado di metilazione dell'acido poligalatturonico sulla lunga catena della pectina. DE ha quasi lo stesso significato di DM nella pectina.
DE è l'elemento principale per distinguere il tipo di pectina ed è anche un fattore importante che riflette le proprietà fisiche e chimiche della pectina, come la solubilità, le proprietà del gel e la stabilità dell'emulsione.
DE di solito differisce a causa delle varie origini delle materie prime e del processo di produzione. In genere varia dal 30% (es. pectina di girasole) al 70% (es. agrumi, pectina di mele).
Tre tipi di pectina
Esistono tre tipi di pectina se classificate in base al grado di esterificazione (DE):
- pectina ad alto contenuto di metossile (HMP):DE>50% (tipicamente 55–75%)
- Pectina a basso contenuto di metossile (LMP):DE<50% (tipicamente 20% – 40%)
- pectina a bassa metossilammidata (LMAP):il grado di amidazione<25%, 25%
HMP e LMP condividono lo stesso numero E di E450i, mentre il numero E di LMAP è E450ii.
1. Pectina ad alto contenuto di metossile
Detta anche pectina HM, con DE>50%. Viene utilizzato principalmente per produrre cibi ad alto contenuto di zuccheri e ipercalorici, comunemente per la produzione di marmellate e gelatine tradizionali (ad alto contenuto di zuccheri), non adatte ai diabetici.
Gel
La forza del gel è una delle proprietà principali per misurare la qualità della pectina. È la capacità di formare un gel con i solidi (solitamente saccarosio e glucosio) in determinate condizioni.
La pectina HM può formare gel irreversibile al calore dopo raffreddamento in presenza di alto contenuto di solidi solubili e pH basso. E una temperatura elevata è necessaria per cuocere la pectina per formare un gel, mentre la pectina LM può fissarsi a una temperatura più bassa. (es. da 50 a 70°C)
A proposito, la pectina forma gel termoreversibili quando viene aggiunta una soluzione di alginato di sodio dopo la cottura.
Forza del gel
Il DE è strettamente correlato alla forza del gel e alla velocità di gelificazione (maggiore è il DE, più veloce sarà la formazione del gel). La pectina HM si fissa rapidamente a temperature più elevate e forma un gel più elastico e fragile rispetto alla pectina LM.
Meccanismo gel
La pectina HM e la pectina LM condividono diversi meccanismi di formazione del gel a causa dei diversi valori di DE. Il meccanismo del gel della pectina HM è l'interazione del legame idrofobico tra i legami idrogeno e i gruppi di esteri metilici. Tale meccanismo gelificante è anche chiamato gelificazione zucchero-acido-pectina.
DE
Minore è il valore DE, maggiore è il tempo di presa e minore è la temperatura impostata necessaria. La pectina HM può essere ulteriormente suddivisa in tre tipi in base al tempo e alla temperatura di presa:presa rapida, presa medio rapida e presa lenta.
Impostazione rapida e lenta
La pectina a presa rapida si fissa rapidamente a una temperatura più alta rispetto alle successive. È adatto per la produzione di tutte le marmellate e gelatine che richiedono la sospensione dei frutti, e adatto per la preparazione casalinga in piccole quantità.
La pectina a presa lenta forma gel lentamente. Di solito si tratta di fare marmellate su larga scala e gelatine trasparenti che non richiedono sospensione.
PH
Il pH ottimale per i gel è 2,0 – 3,8. È difficile che la pectina di estere alta formi un gel se il valore del pH è superiore a 3,8; allo stesso tempo, il grado di gelificazione sarà ridotto e la pectina sarà decomposta in ambiente eccessivamente acido.
Contenuto di solidi solubili
La gelificazione della pectina ad alto contenuto di esteri richiede una grande quantità di solidi solubili, generalmente il contenuto di solidi solubili dovrebbe essere superiore al 55%. Lo zucchero è solitamente come i solidi solubili e viene aggiunto per favorire la gelificazione.
Contenuto pectina
I gel si possono formare quando il contenuto di pectina è 0,3-0,5%.
2. Pectina a basso contenuto di metossile
Detta anche pectina LM, con DE <50%, viene utilizzata per preparare cibi a basso contenuto di zuccheri e ipocaloriche. È prodotto per acidificazione/alcalinizzazione/deesterificazione enzimatica della pectina HM. Può essere applicato in confetture a basso contenuto di zuccheri o salate e gelatine.
Gel
La gelificazione della pectina LM ha requisiti inferiori per il contenuto solido solubile ma è necessaria la presenza di cationi bivalenti, come gli ioni calcio (comunemente aggiunti sotto forma di lattato di calcio al posto del cloruro di calcio, che non possono essere utilizzati per fare deliziose confetture e gelatine per il suo sapore amaro).
Può essere gelificato con un basso contenuto di solidi solubili e il gel formato è termicamente reversibile. Maggiore è il grado di esterificazione, minore è la temperatura del gel.
Generalmente gelifica alle seguenti condizioni:
- PH:un'ampia gamma di pH, da 2,6 a 7,0.
- Contenuto di solidi solubili:dal 10 all'80%.
Meccanismo
I gruppi carbossilici nella pectina possono reagire con gli ioni calcio, che collegano due gruppi carbossilici con cariche negative. Gli ioni calcio possono combinarsi con le molecole di pectina per formare un gel senza bisogno di troppo zucchero rispetto alla pectina HM. Ecco come si forma il gel di pectina LM.
pectina ad alto contenuto di metossile VS pectina a basso contenuto di metossile
Oltre ai confronti di cui sopra, ecco alcune altre differenze tra loro:
- Solubilità:maggiore è il DE della pectina, meno idrofila, quindi la pectina HM è meno solubile della pectina LM in acqua o addirittura in agglomerato. Risolvere tali problemi significa aumentare la temperatura di dissoluzione.
- Stabilità acida:la pectina HM può essere stabile in un pH compreso tra 2,5 e 4,5, mentre la pectina LM può essere stabile solo in una soluzione con un'acidità inferiore. La pectina HM verrà convertita in pectina LM se troppo acida.
3. Pectina a basso contenuto di metossilammidato
La pectina a basso contenuto di metossilammidato (LMAP), un altro tipo di pectina LM, è solitamente ottenuta dalla reazione della pectina HM con l'ammoniaca. Non può essere considerato un additivo naturale.
I gruppi carbossilici sui residui di acido galatturonico di LMAP si presentano parzialmente come esteri metilici e esteri ammidici. Il grado di amidazione (DA) di LMAP si riferisce all'acido galatturonico amidato nell'acido galatturonico totale, il cui grado alimentare non è solitamente superiore al 25%.
Gel
Rispetto alla comune pectina LM con lo stesso DE, la temperatura richiesta per la gelificazione di LMAP è inferiore.
LMAP forma un gel termicamente reversibile dopo essere stato riscaldato, fuso e raffreddato. Richiede una percentuale minore di concentrazione di Ca2+ (0,1 – 0,3%) per formare gel, rispetto alla comune pectina LM, che necessita dello 0,3 – 0,5%.
pectina di agrumi modificata
Chiamato anche MCP, una forma più digeribile di pectina, e quindi può essere facilmente assorbito dall'organismo. È una pectina di agrumi a basso peso molecolare ottenuta idrolizzando la pectina naturale a un basso grado di esterificazione e quindi a basso peso molecolare. MCP può avere i vantaggi di sopprimere la crescita delle cellule tumorali. ()
Come viene prodotta la pectina?
Il principio di base utilizzato per estrarre la pectina è decomporre la pectina originale (sotto forma di protopectina, acidi pectinici e pectinati) in pectina idrosolubile e quindi separarla dalla cellulosa, dall'amido, dalle proteine, dai coloranti e da altri componenti.
Estrazione acida
Per estrarre la pectina vengono utilizzati processi di produzione acidi, enzimatici e microbiologici. Il metodo di estrazione con acido è il metodo comunemente usato.
Gli acidi minerali (come l'acido cloridrico, l'acido solforico) o gli acidi organici (ad esempio l'acido citrico) vengono impiegati per idrolizzare la pectina originale in pectina solubile in acqua e quindi ottenere la pectina grezza mediante precipitazione con etanolo o precipitazione con sale metallico.
Precipitazioni di etanolo
La precipitazione dell'etanolo è occupata poiché la pectina è insolubile in alcol isopropilico, etanolo e altri solventi organici. Segue essiccazione, molitura e standardizzazione (solitamente con zucchero).
Trattamento enzimatico
Enzimi come esterasi, poligalatturonasi e pectina liasi sono spesso usati per facilitare l'idrolisi della pectina a diversi gradi di esterificazione o polimerizzazione.
Proprietà
Solubilità
La pectina è solubile in acqua calda. La sua solubilità è correlata al grado di polimerizzazione e al contenuto e alla distribuzione dei gruppi metossilici.
Simile ad altri idrocolloidi, le particelle di pectina vengono prima gonfiate e poi disciolte. Se le particelle non vengono separate uniformemente quando disperse in acqua, si formano grumi. Si consiglia quindi di pre-miscelare con zucchero e altri ingredienti, quindi scioglierlo in acqua calda (85 – 90°C) lentamente con un'apposita mescolatrice ad alta velocità.
Viscosità
La pectina può essere utilizzata come addensante nelle applicazioni alimentari, ma mostra una viscosità inferiore rispetto ad altri agenti addensanti. La sua viscosità è associata alla composizione, struttura, peso molecolare e DE.
Quali sono gli usi della pectina?
La pectina è ampiamente utilizzata come gelificante nelle conserve di marmellate e gelatine; funziona anche come addensante, stabilizzante ed emulsionante in succhi di frutta, prodotti da forno, caramelle e latticini. Nel frattempo, è una fonte di fibra alimentare. La produzione annua globale raggiunge le 60.000 tonnellate, ma ancora scarseggia.
Le pectine possono anche funzionare con altri addensanti negli alimenti, come la gelatina, la gomma di semi di carrube, l'amido alimentare modificato, l'agar agar, la gomma di guar e la gomma arabica.
Inceppamenti
L'uso della pectina è principalmente in confetture, gelatine e marmellate, che sono i vari tipi di conserve di frutta.
I prodotti a base di marmellata di frutta sono l'applicazione tradizionale della pectina in cui migliora la delicatezza, riduce i tempi di cottura, fornisce una buona fluidità, migliora la consistenza e il colore e aumenta la durata di conservazione. La quantità di utilizzo consigliata è di circa 0,2-0,3%.
Esistono molti prodotti di marmellata di frutta che possono essere preparati con la pectina, come il seguente elenco:
- Marmellata di prugne
- Marmellata di lamponi
- Marmellata di pesche
- Marmellata di fragole
- Marmellata di arance
- Marmellata di more
- Marmellata di albicocche
- Marmellata di mirtilli
- Marmellata di rabarbaro
- Marmellata di albicocche
- Marmellata di pomodori
- Marmellata d'uva
- Marmellata di mango
- Marmellata di mirtilli rossi
gelatina
Migliora la consistenza, aggiunge sapore, riduce la sineresi, consente un gusto gelatinoso morbido e liscio.
Succhi di frutta e bevande
La pectina migliora la sensazione in bocca, aiuta a rilasciare il sapore, stabilizza altri ingredienti e fornisce viscosità per succhi di frutta o bevande alla frutta. Inoltre, è una fibra solubile nella bevanda.
Gelato
Ad effetto emulsionante e stabilizzante, conferiscono al prodotto finito un gusto delicato e vellutato. Il livello di utilizzo consigliato:0,1%-0,2%.
Caramelle e caramelle gommose
La pectina è un agente gelificante ideale per produrre caramelle e caramelle gommose di alta qualità. Conferisce un aspetto trasparente, conferisce una consistenza elastica, presenta un ottimo sapore e antiaderente ai denti, oltre a un basso contenuto calorico. Il livello di utilizzo consigliato:1,5%-2,5%.
Inoltre, la sua sinergia con la gelatina per evitare una bassa temperatura di fusione che si verifica se si utilizza solo la gelatina, migliorando così la stabilità dei dolci.
Yogurt
Il suo scopo è migliorare il gusto e prolungare la durata di conservazione fornendo un gusto cremoso e denso e stabilizzare l'emulsione.
Vantaggi per la salute
Insieme a cellulosa, gomma di guar, gomma di carrube e altri tre ingredienti, la pectina è definita dalla FDA una fibra alimentare, che fa bene alla nostra salute e con i seguenti benefici ():
- Abbassamento della glicemia/pressione sanguigna
- Mantieni il colesterolo nel sangue
- Allevia la stitichezza
- Aumento della sazietà e riduzione dell'apporto energetico
La pectina è sicura da mangiare?
Sì, non ha quasi effetti collaterali e la sicurezza è stata approvata dalla Food and Drug Administration (FDA) statunitense e dall'Autorità europea per la sicurezza alimentare (EFSA), nonché dal Comitato di esperti congiunto FAO/OMS sugli additivi alimentari (JECFA).
EFSA
Dopo gli studi di genotossicità, tossicità cronica, tossicità riproduttiva e altri, l'EFSA ha concluso che non è necessario stabilire una DGA né problemi di sicurezza per l'uso della pectina (E 440i) e della pectina amidata (E 440ii) come additivi alimentari. ()
FDA
La pectina è generalmente riconosciuta come sicura (GRAS) e può essere utilizzata come emulsionante, stabilizzante e addensante negli alimenti senza alcuna limitazione diversa dalle attuali buone pratiche di fabbricazione. ()
JECFA
Classe funzionale:gelificante, addensante, stabilizzante, emulsionante. ()
Dose giornaliera ammissibile:ADI “non specifica” fissata dal 1981. ()
Domande frequenti
È Halal?
Sì, la pectina è halal ed è conforme alla politica musulmana.
È senza glutine?
Sì, è gluten free in quanto senza frumento, segale, orzo o incroci di questi cereali.
È vegano?
Sì, la pectina è vegana in quanto esiste naturalmente nella frutta e il processo di produzione senza l'utilizzo di prodotti di origine animale lo è, quindi è adatta alla dieta dei vegetariani.
Come fare la marmellata con la pectina liquida e secca?
La pectina commerciale è disponibile sia in polvere secca (bianca o giallo chiaro) che liquida. Hanno la stessa funzione di gelificare una marmellata o una gelatina, ma non sono intercambiabili e il metodo di cottura per formare il gel è diverso, soprattutto l'ordine di aggiunta dello zucchero.
La pectina liquida può essere aggiunta dopo l'ebollizione di zucchero e frutta o succo, mentre lo zucchero non viene aggiunto fino a quando la pectina in polvere non si è sciolta e cotta con frutta o succo per alcuni minuti.
Conclusione
Ora potresti avere una conoscenza dell'addensante e gelificante - pectina (E440), dai seguenti aspetti:
- Due principali fonti di frutta:sansa di mela e scorza di agrumi.
- Tre tipi di pectina:HMP, LMP e LAMP classificati in base al grado di esterificazione (DE)
- Processi di produzione:estratto acido, segue precipitazione con etanolo.
- Usi alimentari:marmellate, gelatine, gelati, dolci e yogurt.
- Benefici per la salute come fibra alimentare
- Sicurezza
- Domande frequenti:è vegana, senza glutine, pectina liquida o secca.
In quali tipi di etichette alimentari hai trovato questo ingrediente? Oppure, se hai domande o commenti su questo additivo, non esitare a farmelo sapere nei commenti.
