低メトキシルペクチンE440とは？種類、安定性、製法、用途

低メトキシルペクチン (LMペクチン）は、エステル化度が50%未満のペクチンです。通常、ヒマワリディスクやジャガイモから抽出されるか、高エステルペクチンを酸またはアルカリ処理し、脱エステル化することでメトキシル化を抑えて得られる。

LMペクチンは低メトキシル化ペクチンで、カルシウムイオンに対する反応性が高い。LMペクチンのゲル化は、pHを調整したり、ゲル化プロセス中に様々なカルシウム塩を添加することによって制御することができる。

LMペクチンはさらに、通常のLMペクチンとLMアミド化ペクチンに分けられる。

1.低メトキシルペクチンの基本パラメータ

製品名	低メトキシルペクチン、LMペクチン	エステル化度	<50%
原材料	リンゴ、柑橘類、グレープフルーツ、ひまわりディスクなど。	準備方法	アルカリ法、酵素法
分類	通常の低メトキシルペクチン、低メトキシルアミド化ペクチン	アプリケーション	低糖ジャム、乳製品、ベーカリー製品

2.低メトキシルペクチンの種類

低メトキシルペクチンはさらに、通常の低メトキシルペクチンと低メトキシルアミド化ペクチン（LMAペクチン）に分類される。

3.低メトキシルペクチンの安定性

低メトキシルペクチンは高いpH条件下では若干安定性が高い。アルカリ性条件下では、ペクチンは室温でも脱エステル化を起こします。脱エステル化をアンモニアで行うと、メチルエステルのメトキシの一部がアミドのアミノに変換される。低メトキシルアミド化ペクチンは、他の低メトキシルペクチンに比べて物性が良く、ゲル化剤として広く使用できる。

4.低メトキシルペクチンのゲル化機構

4.1 低メトキシルペクチンのゲル化機構

低メトキシルペクチンのゲル形成メカニズムは、高メトキシルペクチンのそれとは全く異なる。そのゲルは、2つのペクチン分子鎖のカルボキシル基がカルシウムブリッジを介してイオン結合し、水素結合が共同作用した結果である。このゲルは、系内のカルシウムイオン濃度に影響され、逆に糖や酸では明らかではありません。

低メトキシルペクチンのゲル条件：pH2～6、可溶性固形分10%～80%、形成されたゲルは熱可逆性である。

低メトキシルペクチンのゲル化は、ペクチンのエステル化条件、相対分子量、カルシウム含量、pH、その他の置換基、冷却速度に影響される。

中でもカルシウムは必要条件であり、低メトキシルペクチン1gあたり約25mgのカルシウムが必要であることが証明されている。エステル化度の異なる低メトキシルペクチンはカルシウム活性が異なる。

低メトキシルペクチンのゲル化度とエステル化度の関係は高メトキシルペクチンのそれとは逆である。低メトキシルペクチンのゲル化温度はエステル化度に反比例し、低メトキシルペクチンゼリーのゲル化温度は融解温度とほとんど差がない。

5.低メトキシルペクチンゲルの強度に影響する因子

5.1 ペクチンの品質

分子品質が高いため、「卵の箱」モデルの結合領域が容易に形成され、ゲル形成の質が良い。

5.2 ペクチンのDE値とDA値

DE値が増加すればゲル形成温度は低下し、DA値が増加すればゲル形成温度も上昇する。しかし、DA値が高すぎてゲル化温度が系の沸騰温度より高くなると、系はすぐにプレゲルを形成することになる。

5.3 ペクチン含有量

含有量が多ければゲル強度とゲル温度は上昇するが、高すぎるとプレゲルが形成され、かえってゲル強度が低下する。

5.4 カルシウムイオン濃度

DEとDAの値がある特定のペクチンでは、最適ゲル強度に達する前にカルシウムイオン濃度が増加し、ゲル強度とゲル温度が上昇する。最適ゲル強度に達した後、カルシウムイオン濃度は増加し続け、ゲル強度は脆く弱くなり始め、最終的にプレゲルを形成する。

5.5 カルシウムイオンキレート剤

カルシウムイオンをキレート化できるポリリン酸塩、クエン酸塩などを系内に添加または存在させることで、カルシウムイオンの有効濃度を低下させることができ、特に系内の固形分含有量が高い場合に、プレゲル形成のリスクを低減することができる。

5.6 可溶性固形分

含有量が増えるとゲル強度が増し、ゲル形成温度も上昇するが、高すぎるとプレゲルの形成につながる。

5.7 溶解性固体の種類

ペクチンのカルシウムイオン結合能は物質によって異なる。例えば、pH=3.0、固形分含量=31%、カルシウムイオン含量20mg/gペクチンの固定条件下では、ゲル強度の大きさはそれぞれ、煎じ糖>42DEグルコースシロップ>高果糖シロップ>ソルビトールである。また、プレゲルを生成するカルシウムイオンに対する固形物種の感受性もすべて異なる。

5.8 システムpH

pHは2.6～6.8の範囲である。pHが高くなると、同質のゲルを形成するために、より多くのペクチンまたはカルシウムイオンが必要となる。pHが高くなると、ゲル形成温度が低くなる。

5.9 使用方法

ゲル形成温度より低いペクチン溶液にカルシウムイオン溶液を加えると、系は直ちにプレゲルを形成する。

カルシウムイオン溶液は、より希薄な形で添加すべきである。さもなければ、局所的なプレゲル形成や局所的な非ゲル形成現象につながる。

ゆっくりしか溶けないカルシウム塩を使えば、時間をかけてゲルの形成と強度を高めることができる。

低メトキシルペクチン、特にアミド化ペクチンによって形成されるゲルは、熱可逆性ゲルである。DE値が高く、固形分含量が高い場合、形成されるゲルは熱安定性も高くなります。

低メトキシルペクチンは良好なチキソトロピー性を持ち、ゲルはせん断力によってポンプ状になり、特に果肉入りヨーグルトの製造に適している。

低固形分（20%）では、低メトキシルペクチンを配合したCMCやローカストビーンガムがゲル組織を改善することができる。キサンタンガムにペクチンを配合するとゲル組織が低下する。

6.低メトキシルペクチンの調製法

ペクチンの製造は、一般的に弱酸性・弱アルカリ性下で熱水抽出され、粉末ペクチンを製造する場合は、アルコール類で沈殿させた後、乾燥・粉末化され、抽出されたペクチンがHMペクチンとなる。

酸性やアルカリ性の条件下で脱エステル化を行えば、LMペクチンを生成することができ、抽出条件や脱エステル化条件を変えることで、様々な種類のペクチンを得ることができる。

6.1 アルカリ法

濃縮ペクチンをステンレスポットに入れ、水酸化アンモニウムを加えてpHを10.5に調整し、15?その後、同量の95%アルコールと適量の塩酸を加え、pHを約5に下げる。

攪拌後、1時間放置し、析出したペクチンを濾別し、水気を絞った後、50%と95%アルコールでそれぞれ1回洗浄し、水気を絞り、ベーキングトレイに広げ、65℃の真空乾燥機で乾燥させ、取り出して細かく粉砕し、包装して完成品を得る。

収量はペクチン量の約90%である。

6.2 酵素法

酵素法は、リパーゼ脱脂法により低メトキシペクチンを抽出する。

従来のアルカリ法や酸法に比べ、工程管理が容易で、製品品質が高く、省エネルギーでコスト削減が可能という利点がある。

プロセスの流れ原料? 破砕? 洗浄? 脱脂? ガム抽出? 濾過? 沈殿? 濾過? 脱塩アルコール洗浄? 濾過? 乾燥? 破砕? 完成品。

7.低メトキシルペクチンの用途

低メトキシルペクチンは、低糖ジャム、乳製品、ベーカリー製品、ミラーペクチン、ヨーグルトコンパニオンなど幅広い用途に使用されています。

固形分は60%以下である必要があり、最終的なゲルを形成するためにカルシウムやその他の金属イオンを含む必要がある。

低メトキシルペクチンは、pH=2.6～6.8、固形分10%以上、カルシウムイオンの存在（少なくともペクチン15mg/g以上）の系で使用され、主に低糖ジャム、ヨーグルトパルプベース、グミキャンディー、お菓子、焼き菓子のグレーズなどに使用される。

特定の用途にペクチンを選択するかどうかは、システムの条件、生産コスト、製品要件に完全に依存する。

アミド化ペクチンは、通常の低メトキシルペクチンよりも汎用性が高い。

一般に、ペクチンは他の賦形剤と混合する前に純水に溶解すべきである。

純粋なペクチン溶液は粘度が低く、ニュートン流体です。ジャムやゼリーにおけるペクチンの一般的な用途は、0.3%（高メトキシルペクチン、可溶性固形分約65%）から0.7%（アミド化または低メトキシルペクチン、可溶性固形分約35%）までです。

一般高メトキシルペクチンはpH3.5以上ではゲルを形成せず、低メトキシルペクチンはpH6.5以上ではゲルを形成しない。

ペクチンの性質と機能から、それは、システム条件の変更は、プレゲルの形成は、生産コストを増加させるだけでなく、製品の品質を低下させるだけでなく、他の要因を変更した場合、効果の使用に影響を与えることが知られているもプレゲル現象が消えることがあります。

フード	機能	優先タイプ	選考理由	アプリケーション濃度/%
低固形物ジャム（懸濁物質＜55%）	ゲル化剤	アミド化ペクチン	カルシウム塩を添加しないゲル化	0.4-1.0
天然風味のソフトシュガーゼリー	ゲル化剤	酸加水分解ペクチン（デンプンと併用）	高可溶性固形分を含む（76%-78%）	1.0-2.0
ホットリバーシブルブレッドゼリーアイシング	ゲル化剤	アミド化ペクチン	可溶性固形分の範囲がやや広いゲル	1.0-2.0
ゲル化酸乳製品	ゲル化剤	アミド化ペクチン		0.5-1.0
フルーツバターミルク・スイーツ用フルーツ缶詰	ゲル化剤	アミド化または酸加水分解ペクチン	ゲル化効果をコントロールするために、フルーツ製品にバターミルクを加える必要がある。	0.8-1.2
インスタント・プリン粉	ゲル化剤	アミド化ペクチン	水に素早く溶け、バターミルクを加えると素早くゲル化する。	0.8-1.2
チョコレートまたはバニラプリンのシロップベース	ゲル化剤	アミド化ペクチン	シロップは過度に濃くする必要はなく、バターミルクで素早くゲル化させ、pHを中性にする。	0.8-1.2

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