Pectina de bajo metoxilo (LM Pectin) es la pectina que tiene una esterificación inferior a 50%. Suele extraerse de discos de girasol o patatas, u obtenerse a partir de pectina de alto éster mediante tratamiento ácido o alcalino para reducir su metoxilación por desesterificación.
La pectina LM es una pectina poco metoxilada con una alta reactividad a los iones de calcio. La gelificación de la pectina LM puede controlarse ajustando el pH y añadiendo diferentes sales de calcio durante el proceso de gelificación.
La pectina LM puede dividirse a su vez en pectina LM normal y pectina LM amidada.
Nombre del producto | Pectina de bajo metoxilo, pectina LM | Grado de esterificación | <50% |
Materias primas | Manzana, cítricos, pomelo, disco de girasol, etc. | Método de preparación | Método alcalino, método enzimático |
Clasificación | Pectina normal baja en metoxilo, pectina amidada baja en metoxilo | Aplicaciones | Mermeladas, productos lácteos y productos de panadería bajos en azúcar |
La pectina de bajo metoxilo puede clasificarse a su vez en pectina normal de bajo metoxilo y pectina amidada de bajo metoxilo (pectina LMA).
La pectina de bajo metoxilo es ligeramente más estable en condiciones de pH más elevado. En condiciones alcalinas, las pectinas pueden sufrir una desesterificación incluso a temperatura ambiente. Si la desesterificación se lleva a cabo con amoníaco, parte del metoxilo del éster metílico se convierte en el amino de la amida. Las pectinas amidadas de bajo metoxilo tienen mejores propiedades físicas que otras pectinas de bajo metoxilo y pueden utilizarse ampliamente como agentes gelificantes.
El mecanismo de formación del gel de la pectina de bajo metoxilo es completamente diferente al de la pectina de alto metoxilo. Su gel es el resultado de la conexión iónica entre los grupos carboxilo de las dos cadenas de moléculas de pectina a través del puente de calcio y la acción conjunta del enlace de hidrógeno. Este gel está influido por la concentración de iones de calcio en el sistema y, por el contrario, no es evidente para los azúcares y los ácidos.
Las condiciones de gel de la pectina de bajo metoxilo: rango de pH 2-6, contenido de sólidos solubles 10%-80%, el gel formado es reversible térmicamente.
En la gelificación de la pectina de bajo metoxilo influyen las condiciones de esterificación de la pectina, la masa molecular relativa, el contenido de calcio, el pH, otros sustituyentes y la velocidad de enfriamiento.
Entre ellas, el calcio es una condición necesaria, y está demostrado que se necesitan unos 25 mg de calcio por gramo de pectina de bajo metoxilo. La pectina de bajo metoxilo con diferentes grados de esterificación tiene diferente actividad de calcio.
La relación entre el grado de gelificación y el grado de esterificación de la pectina de metoxilo bajo es opuesta a la de la pectina de metoxilo alto. La temperatura de gelificación de la pectina metoxílica baja es inversamente proporcional al grado de esterificación, y la temperatura de gelificación de la gelatina de pectina metoxílica baja apenas difiere de la temperatura de fusión.
Con una alta calidad molecular, la zona de unión del modelo de "caja de huevos" puede formarse fácilmente y la calidad de la formación del gel es buena.
Si el valor DE aumenta, la temperatura de formación del gel disminuye; Si el valor DA aumenta, la temperatura de formación del gel también aumenta. Sin embargo, si el valor DA es tan alto que la temperatura de gelificación es superior a la temperatura de ebullición del sistema, hará que el sistema forme pregel inmediatamente.
Si aumenta el contenido, aumentarán la resistencia y la temperatura del gel, pero un contenido demasiado alto provocará la formación de pregel, por lo que se reducirá la resistencia del gel.
Para determinadas pectinas con valores DE y DA, antes de alcanzar la resistencia óptima del gel, la concentración de iones de calcio aumenta, y la resistencia del gel y la temperatura del gel aumentan; Después de alcanzar la resistencia óptima del gel, la concentración de iones de calcio sigue aumentando, y la resistencia del gel empieza a hacerse quebradiza y débil, y finalmente forma pregel.
La adición o presencia de polifosfato, citrato, etc. que pueden quelar los iones de calcio en el sistema, puede reducir la concentración efectiva de iones de calcio, reduciendo así el riesgo de formación de pregeles, especialmente cuando el contenido de sólidos en el sistema es elevado.
Cuando aumenta el contenido, aumenta la resistencia del gel y aumenta la temperatura de formación del gel, pero un contenido demasiado alto provocará la formación de pregel.
Diferentes sustancias afectan a la capacidad de la pectina para unir iones de calcio en diferentes grados. En las condiciones fijas de pH=3,0, contenido de sólidos=31% y contenido de iones de calcio de 20mg/g de pectina, por ejemplo, la magnitud de la fuerza del gel es azúcar de decocción>jarabe de glucosa 42DE>jarabe de alta fructosa>sorbitol, respectivamente. También difiere la sensibilidad de las distintas especies de sólidos a los iones de calcio que producen el pregel.
El pH puede oscilar entre 2,6 y 6,8. Un aumento del pH requiere más pectina o iones de calcio para formar la misma calidad de gel; Un aumento del pH da lugar a una temperatura de formación de gel más baja.
Si la solución de iones de calcio se añade a la solución de pectina a una temperatura inferior a la de formación del gel, hará que el sistema forme pregel inmediatamente.
La solución de iones de calcio debe añadirse en una forma más diluida, de lo contrario, dará lugar a la formación local de pre-gel o fenómeno local de no formación de gel.
Si se utilizan sales de calcio que sólo pueden disolverse lentamente, la formación de gel y la resistencia pueden aumentar con el tiempo.
Los geles formados por pectina de bajo metoxilo, especialmente la pectina amidada, son geles térmicamente reversibles. Si el valor de DE es alto y el contenido en sólidos es elevado, los geles formados tendrán también una mejor estabilidad térmica.
La pectina de bajo metoxilo tiene buena tixotropía y el gel se vuelve bombeable por fuerza de cizallamiento, especialmente para la producción de yogur pulposo.
Con bajo contenido en sólidos (20%), la CMC o la goma garrofín mezcladas con pectina de bajo metoxilo pueden mejorar la organización del gel. La goma xantana mezclada con pectina reduce la organización del gel.
La fabricación de pectina se extrae generalmente con agua caliente bajo valores ácidos y alcalinos bajos, y cuando se produce pectina en polvo, se seca y se pulveriza después de la precipitación con alcoholes, y la pectina extraída es la pectina HM.
Si la desesterificación se lleva a cabo en condiciones ácidas o alcalinas, puede producirse pectina LM, y pueden obtenerse diversos tipos de pectinas cambiando las condiciones de extracción o desesterificación.
Ponga el concentrado de pectina en una olla de acero inoxidable, añada hidróxido de amonio para ajustar el pH a 10,5 y manténgalo a una temperatura constante de 15? durante 3h. A continuación, añada un volumen igual de alcohol 95% y una cantidad adecuada de ácido clorhídrico para bajar el pH a aproximadamente 5.
Después de remover, se deja reposar durante 1h, se filtra la pectina precipitada, se exprime para secarla, después se lava con alcohol 50% y 95% respectivamente durante 1 vez, se prensa para secarla y se extiende sobre una bandeja de horno, se seca en un secador de vacío a 65?, se retira y se muele finamente, se envasa para obtener el producto acabado.
El rendimiento es de aproximadamente 90% de la cantidad de pectina.
El método enzimático consiste en extraer la pectina de bajo metoxi por el método de desengrasado con lipasa.
Comparado con los métodos tradicionales de álcali y ácido, tiene las ventajas de un fácil control del proceso, alta calidad del producto, ahorro de energía y reducción de costes.
La pectina de bajo metoxilo se utiliza en una amplia gama de aplicaciones, como mermeladas bajas en azúcar, productos lácteos, productos de panadería, pectina espejo y acompañantes del yogur.
El contenido en sólidos debe ser inferior a 60% y el producto debe contener calcio u otros iones metálicos para formar el gel final.
La pectina de bajo metoxilo se utiliza en sistemas con pH=2,6-6,8, contenido de sólidos superior a 10% y presencia de iones de calcio (al menos 15mg/g de pectina), principalmente para mermeladas con bajo contenido de azúcar, bases de pulpa de yogur, caramelos de goma, dulces, glaseados de productos horneados, etc.
La elección de la pectina para una aplicación específica depende totalmente de las condiciones del sistema, los costes de producción y los requisitos del producto.
La pectina amidada tiene mayor versatilidad que la pectina normal de bajo metoxilo.
Por lo general, la pectina debe disolverse en agua pura antes de mezclarla con otros excipientes.
Las soluciones puras de pectina tienen una viscosidad baja y son fluidos newtonianos. La aplicación general de pectina en mermeladas o jaleas oscila entre 0,3% (pectina de alto metoxilo, unos 65% de sólidos solubles) y 0,7% (pectina amidada o de bajo metoxilo, unos 35% de sólidos solubles).
De la naturaleza y la función de la pectina, se sabe que cualquier cambio en las condiciones del sistema afectará a la utilización del efecto, si la formación de pre-gel, no sólo para aumentar los costos de producción, sino también para reducir la calidad del producto, cambiar otros factores también pueden hacer que el fenómeno de pre-gel desapareció.
Alimentación | Función | Tipo preferido | Motivo de la selección | Aplicación Concentración/% |
Atasco bajo en sólidos (materia en suspensión <55%) | Gelificante | Pectina amidada | Gelificación sin adición de sales de calcio | 0.4-1.0 |
Gelatina alimenticia de azúcar suave con sabor natural | Gelificante | Pectina hidrolizada ácida (utilizada en combinación con almidón) | Tiene un alto contenido en sólidos solubles (76%-78%) | 1.0-2.0 |
Pan reversible caliente glaseado de gelatina | Gelificante | Pectina amidada | Geles en una gama ligeramente más amplia de sólidos solubles | 1.0-2.0 |
Productos de leche de vaca agria gelificada | Gelificante | Pectina amidada |
| 0.5-1.0 |
Fruta en conserva para la preparación de dulces de suero de fruta | Gelificante | Pectina amidada o hidrolizada con ácido | Necesidad de añadir suero de leche a los productos de fruta para controlar el efecto gelificante | 0.8-1.2 |
Pudín instantáneo en polvo | Gelificante | Pectina amidada | Requiere una rápida disolución en agua y una rápida gelificación cuando se añade suero de leche | 0.8-1.2 |
Base de sirope para pudin de chocolate o vainilla listo para consumir | Gelificante | Pectina amidada | No es necesario que el jarabe sea demasiado espeso, el jarabe debe tener un pH neutro con suero de leche para una gelificación rápida | 0.8-1.2 |
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