Pectine à faible teneur en méthoxyle (LM Pectin) est une pectine dont l'estérification est inférieure à 50%. Elle est généralement extraite de disques de tournesol ou de pommes de terre, ou obtenue à partir de pectine à forte teneur en ester par traitement acide ou alcalin afin de réduire sa méthoxylation par désestérification.
La pectine LM est une pectine faiblement méthoxylée qui présente une forte réactivité aux ions calcium. La gélification de la pectine LM peut être contrôlée en ajustant le pH et en ajoutant différents sels de calcium pendant le processus de gélification.
La pectine LM peut être divisée en pectine LM normale et pectine LM amidée.
Nom du produit | Pectine à faible teneur en méthoxyle, pectine LM | Degré d'estérification | <50% |
Matières premières | Pomme, agrumes, pamplemousse, disque de tournesol, etc. | Méthode de préparation | Méthode alcaline, méthode enzymatique |
Classification | Pectine ordinaire à faible teneur en méthoxyle, pectine amidée à faible teneur en méthoxyle | Applications | Confitures à faible teneur en sucre, produits laitiers, produits de boulangerie |
La pectine à faible teneur en méthoxyle peut être classée en pectine ordinaire à faible teneur en méthoxyle et en pectine amidée à faible teneur en méthoxyle (pectine LMA).
La pectine faiblement méthoxylée est légèrement plus stable à des pH plus élevés. Dans des conditions alcalines, les pectines peuvent subir une désestérification même à température ambiante. Si la désestérification est effectuée avec de l'ammoniaque, une partie des méthoxydes de l'ester méthylique est convertie en amine de l'amide. Les pectines amidées à faible teneur en méthoxyle ont de meilleures propriétés physiques que les autres pectines à faible teneur en méthoxyle et peuvent être largement utilisées comme gélifiants.
Le mécanisme de formation du gel de la pectine faiblement méthoxylée est complètement différent de celui de la pectine fortement méthoxylée. Son gel est le résultat de la connexion ionique entre les groupes carboxyle des deux chaînes de molécules de pectine à travers le pont de calcium et l'action conjointe de la liaison hydrogène. Ce gel est influencé par la concentration d'ions calcium dans le système et n'est pas évident pour les sucres et les acides au contraire.
Les conditions de gel de la pectine faiblement méthoxylée : pH 2-6, teneur en solides solubles 10%-80%, le gel formé est thermiquement réversible.
La gélification de la pectine faiblement méthoxylée est influencée par les conditions d'estérification de la pectine, la masse moléculaire relative, la teneur en calcium, le pH, les autres substituants et la vitesse de refroidissement.
Parmi elles, le calcium est une condition nécessaire, et il est prouvé qu'environ 25 mg de calcium sont nécessaires par gramme de pectine faiblement méthoxylée. La pectine faiblement méthoxylée avec différents degrés d'estérification a une activité calcique différente.
La relation entre le degré de gélification et le degré d'estérification de la pectine faiblement méthoxylée est opposée à celle de la pectine fortement méthoxylée. La température de gélification de la pectine faiblement méthoxylée est inversement proportionnelle au degré d'estérification, et la température de gélification de la gelée de pectine faiblement méthoxylée diffère peu ou pas de la température de fusion.
Avec une qualité moléculaire élevée, la zone de liaison du modèle "boîte à œufs" peut être formée facilement et la qualité de la formation du gel est bonne.
Si la valeur DE augmente, la température de gélification diminue ; si la valeur DA augmente, la température de gélification augmente également. Toutefois, si la valeur DA est si élevée que la température de gélification est supérieure à la température d'ébullition du système, le système formera immédiatement un pré-gel.
Si la teneur augmente, la résistance et la température du gel augmentent, mais une teneur trop élevée entraîne la formation d'un pré-gel, ce qui réduit la résistance du gel.
Pour certaines pectines ayant des valeurs DE et DA, avant d'atteindre la force optimale du gel, la concentration en ions calcium augmente, et la force et la température du gel augmentent ; après avoir atteint la force optimale du gel, la concentration en ions calcium continue d'augmenter, et la force du gel commence à devenir fragile et faible, pour finalement former un pré-gel.
L'ajout ou la présence de polyphosphate, de citrate, etc. qui peuvent chélater les ions calcium dans le système, peut réduire la concentration effective des ions calcium, réduisant ainsi le risque de formation de prégel, en particulier lorsque la teneur en solides dans le système est élevée.
Lorsque la teneur augmente, la force du gel augmente et la température de formation du gel augmente, mais une teneur trop élevée entraînera la formation de prégel.
Différentes substances affectent la capacité de la pectine à lier les ions calcium à différents degrés. Dans les conditions fixes de pH=3,0, de teneur en solides=31% et de teneur en ions calcium de 20mg/g de pectine, par exemple, l'ampleur de la force du gel est respectivement la suivante : sucre de décoction>sirop de glucose 42DE>sirop à haute teneur en fructose>sorbitol. La sensibilité des différentes espèces de solides aux ions calcium qui produisent le prégel diffère également.
Le pH peut être compris entre 2,6 et 6,8. Une augmentation du pH nécessite plus de pectine ou d'ions calcium pour former la même qualité de gel ; une augmentation du pH entraîne une température de formation du gel plus basse.
Si la solution d'ions calcium est ajoutée à la solution de pectine dont la température est inférieure à la température de formation du gel, le système formera immédiatement un pré-gel.
La solution d'ions de calcium doit être ajoutée sous une forme plus diluée, sinon elle conduira à la formation locale de pré-gel ou à un phénomène local de non-gel.
Si l'on utilise des sels de calcium qui ne peuvent être dissous que lentement, la formation et la résistance du gel peuvent être améliorées au fil du temps.
Les gels formés par la pectine faiblement méthoxylée, en particulier la pectine amidée, sont des gels thermiquement réversibles. Si la valeur DE est élevée et que la teneur en solides est élevée, les gels formés auront également une meilleure stabilité thermique.
La pectine faiblement méthoxylée présente une bonne thixotropie et le gel peut être pompé par la force de cisaillement, en particulier pour la production de yaourt pulpeux.
À faible teneur en solides (20%), la CMC ou la gomme de caroube composée de pectine faiblement méthoxylée peut améliorer l'organisation du gel. La gomme xanthane mélangée à la pectine réduit l'organisation du gel.
La pectine est généralement extraite à l'eau chaude dans des conditions peu acides et peu alcalines. Lorsque la pectine en poudre est produite, elle est séchée et réduite en poudre après précipitation avec des alcools, et la pectine extraite est la pectine HM.
Si la désestérification est effectuée dans des conditions acides ou alcalines, il est possible de produire de la pectine LM et d'obtenir différents types de pectines en modifiant les conditions d'extraction ou de désestérification.
Mettre le concentré de pectine dans un pot en acier inoxydable, ajouter de l'hydroxyde d'ammonium pour ajuster le pH à 10,5, et le maintenir à une température constante de 15 ? pendant 3 heures. Ajouter ensuite un volume égal d'alcool 95% et une quantité appropriée d'acide chlorhydrique pour abaisser le pH à environ 5.
Après agitation, laisser reposer pendant 1 heure, filtrer la pectine précipitée, l'essorer, puis la laver avec de l'alcool 50% et 95% respectivement pendant 1 fois, la presser pour la sécher et l'étaler sur une plaque de cuisson, la sécher dans un séchoir sous vide à 65°C, l'enlever et la broyer finement, l'emballer pour obtenir le produit fini.
Le rendement est d'environ 90% de la quantité de pectine.
La méthode enzymatique consiste à extraire la pectine faiblement méthoxy par la méthode de dégraissage à la lipase.
Par rapport aux méthodes alcalines et acides traditionnelles, elle présente les avantages d'un contrôle facile du processus, d'une qualité de produit élevée, d'une économie d'énergie et d'une réduction des coûts.
La pectine faiblement méthoxylée est utilisée dans une large gamme d'applications telles que les confitures à faible teneur en sucre, les produits laitiers, les produits de boulangerie, la pectine miroir et les compagnons de yaourt.
La teneur en solides doit être inférieure à 60% et le produit doit contenir du calcium ou d'autres ions métalliques pour former le gel final.
La pectine faiblement méthoxylée est utilisée dans les systèmes ayant un pH de 2,6 à 6,8, une teneur en solides supérieure à 10% et la présence d'ions calcium (au moins 15mg/g de pectine), principalement pour les confitures à faible teneur en sucre, les bases de pulpe de yaourt, les bonbons gélifiés, les sucreries, les glaçages de produits de boulangerie, etc.
Le choix de la pectine pour une application spécifique dépend entièrement des conditions du système, des coûts de production et des exigences du produit.
La pectine amidonnée est plus polyvalente que la pectine ordinaire à faible teneur en méthoxyle.
En général, la pectine doit être dissoute dans de l'eau pure avant d'être mélangée à d'autres excipients.
Les solutions de pectine pure ont une faible viscosité et sont des fluides newtoniens. L'application générale de la pectine dans les confitures ou les gelées varie de 0,3% (pectine à haute teneur en méthoxyle, environ 65% de solides solubles) à 0,7% (pectine amidonnée ou à faible teneur en méthoxyle, environ 35% de solides solubles).
D'après la nature et la fonction de la pectine, on sait que tout changement dans les conditions du système affectera l'utilisation de l'effet, si la formation de pré-gel, non seulement augmentera les coûts de production, mais aussi réduira la qualité du produit, le changement d'autres facteurs peut également faire disparaître le phénomène de pré-gel.
Alimentation | Fonction | Type préféré | Raison de la sélection | Application Concentration/% |
Bourrage à faible teneur en solides (matières en suspension <55%) | Gélifiant | Pectine amidonnée | Gélification sans ajout de sels de calcium | 0.4-1.0 |
Gelée alimentaire à base de sucre mou et d'arôme naturel | Gélifiant | Pectine hydrolysée à l'acide (utilisée en combinaison avec l'amidon) | Porte des solides solubles élevés (76%-78%) | 1.0-2.0 |
Glaçage à chaud du pain réversible | Gélifiant | Pectine amidonnée | Gels dans une gamme légèrement plus large de solides solubles | 1.0-2.0 |
Produits gélifiés à base de lait de vache acide | Gélifiant | Pectine amidonnée |
| 0.5-1.0 |
Fruits en conserve pour la préparation de bonbons aux fruits et au babeurre | Gélifiant | Pectine amidonnée ou hydrolysée à l'acide | Nécessité d'ajouter du babeurre aux produits à base de fruits pour contrôler l'effet gélifiant | 0.8-1.2 |
Poudre de pouding instantanée | Gélifiant | Pectine amidonnée | Nécessite une dissolution rapide dans l'eau et une gélification rapide lorsque du babeurre est ajouté. | 0.8-1.2 |
Base de sirop pour pudding au chocolat ou à la vanille prêt à consommer | Gélifiant | Pectine amidonnée | Le sirop ne doit pas être trop épais, il doit avoir un pH neutre avec le babeurre pour une gélification rapide. | 0.8-1.2 |
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