Pectina com baixo teor de metoxilo (A pectina é uma pectina com um grau de esterificação inferior a 50%. É normalmente extraída de discos de girassol ou de batatas, ou obtida a partir de pectina com elevado teor de éster por tratamento ácido ou alcalino para reduzir a sua metoxilação por desesterificação.
A pectina linear é uma pectina pouco metoxilada com elevada reatividade aos iões de cálcio. A gelificação da pectina linear pode ser controlada através do ajuste do pH e da adição de diferentes sais de cálcio durante o processo de gelificação.
A pectina linear pode ainda ser dividida em pectina linear normal e pectina linear amidada.
Nome do produto | Pectina com baixo teor de metoxilo, pectina LM | Grau de Esterificação | <50% |
Matérias-primas | Maçã, citrinos, toranja, disco de girassol, etc. | Método de preparação | Método alcalino, método enzimático |
Classificação | Pectina normal com baixo teor de metoxilo, pectina amidada com baixo teor de metoxilo | Aplicações | Doces com baixo teor de açúcar, produtos lácteos, produtos de panificação |
A pectina com baixo teor de metoxilo pode ainda ser classificada em pectina com baixo teor de metoxilo normal e pectina com baixo teor de metoxilo amidada (pectina LMA).
A pectina com baixo teor de metoxilo é ligeiramente mais estável em condições de pH mais elevado. Em condições alcalinas, as pectinas podem sofrer desesterificação mesmo à temperatura ambiente. Se a desesterificação for efectuada com amoníaco, uma parte dos metoxis do éster metílico é convertida em amino da amida. As pectinas amidadas com baixo teor de metoxilo têm melhores propriedades físicas do que outras pectinas com baixo teor de metoxilo e podem ser amplamente utilizadas como agentes gelificantes.
O mecanismo de formação de gel da pectina com baixo teor de metoxilo é completamente diferente do da pectina com alto teor de metoxilo. O seu gel é o resultado da ligação iónica entre os grupos carboxilo das duas cadeias de moléculas de pectina através da ponte de cálcio e da ação conjunta da ligação de hidrogénio. Este gel é influenciado pela concentração de iões de cálcio no sistema e não é evidente para os açúcares e ácidos, pelo contrário.
As condições de gel da pectina de baixo metoxilo: intervalo de pH 2-6, teor de sólidos solúveis 10%-80%, o gel formado é termicamente reversível.
A gelificação da pectina com baixo teor de metoxilo é influenciada pelas condições de esterificação da pectina, pela massa molecular relativa, pelo teor de cálcio, pelo pH, por outros substituintes e pela taxa de arrefecimento.
Entre elas, o cálcio é uma condição necessária, e está provado que são necessários cerca de 25 mg de cálcio por grama de pectina com baixo teor de metoxilo. A pectina de baixo metoxilo com diferentes graus de esterificação tem uma atividade de cálcio diferente.
A relação entre o grau de gelificação e o grau de esterificação da pectina de baixo metoxilo é oposta à da pectina de alto metoxilo. A temperatura de gelificação da pectina de baixo metoxilo é inversamente proporcional ao grau de esterificação, e a temperatura de gelificação da geleia de pectina de baixo metoxilo tem pouca ou nenhuma diferença em relação à temperatura de fusão.
Com alta qualidade molecular, a zona de ligação do modelo "caixa de ovos" pode ser formada facilmente e a qualidade da formação do gel é boa.
Se o valor DE aumentar, a temperatura de formação do gel diminui; se o valor DA aumentar, a temperatura de formação do gel também aumenta. No entanto, se o valor DA for tão elevado que a temperatura de gelificação for superior à temperatura de ebulição do sistema, o sistema formará imediatamente um pré-gel.
Se o teor aumentar, a resistência do gel e a temperatura do gel aumentarão, mas um teor demasiado elevado conduzirá à formação de pré-gel, pelo que a resistência do gel será reduzida.
Para certas pectinas com valores DE e DA, antes de atingir a força óptima do gel, a concentração de iões de cálcio aumenta, e a força do gel e a temperatura do gel aumentam; Depois de atingir a força óptima do gel, a concentração de iões de cálcio continua a aumentar, e a força do gel começa a tornar-se frágil e fraca, e finalmente forma pré-gel.
A adição ou presença de polifosfato, citrato, etc., que podem quelar iões de cálcio no sistema, pode reduzir a concentração efectiva de iões de cálcio, reduzindo assim o risco de formação de pré-gel, especialmente quando o teor de sólidos no sistema é elevado.
Quando o conteúdo aumenta, a força do gel aumenta e a temperatura de formação do gel aumenta, mas um valor demasiado elevado levará à formação de pré-gel.
Diferentes substâncias afectam a capacidade da pectina para ligar iões de cálcio em diferentes graus. Sob as condições fixas de pH=3,0, teor de sólidos=31% e teor de iões de cálcio de 20mg/g de pectina, por exemplo, a magnitude da força do gel é açúcar de decocção> xarope de glicose 42DE> xarope de frutose elevado>sorbitol, respetivamente. A sensibilidade das diferentes espécies de sólidos aos iões de cálcio que produzem o pré-gel também é diferente.
O pH pode situar-se entre 2,6 e 6,8. Um aumento do pH requer mais pectina ou iões de cálcio para formar a mesma qualidade de gel; um aumento do pH resulta numa temperatura de formação de gel mais baixa.
Se a solução de iões de cálcio for adicionada à solução de pectina a uma temperatura inferior à temperatura de formação do gel, o sistema formará imediatamente um pré-gel.
A solução de iões de cálcio deve ser adicionada numa forma mais diluída, caso contrário, conduzirá à formação local de pré-gel ou a um fenómeno local de não formação de gel.
Se forem utilizados sais de cálcio que só podem ser dissolvidos lentamente, a formação e a resistência do gel podem ser melhoradas ao longo do tempo.
Os géis formados pela pectina de baixo metoxilo, especialmente a pectina amidada, são géis termicamente reversíveis. Se o valor DE for alto e o teor de sólidos for alto, os géis formados também terão melhor estabilidade térmica.
A pectina com baixo teor de metoxil tem boa tixotropia e o gel torna-se bombeável por força de cisalhamento, especialmente para a produção de iogurte polposo.
Com um baixo teor de sólidos (20%), a CMC ou a goma de alfarroba combinada com pectina de baixo metoxilo pode melhorar a organização do gel. A goma xantana composta com pectina reduz a organização do gel.
O fabrico de pectina é geralmente extraído com água quente em condições de baixa acidez e alcalinidade, e quando se produz pectina em pó, esta é seca e pulverizada após precipitação com álcoois, e a pectina extraída é a pectina HM.
Se a desesterificação for efectuada em condições ácidas ou alcalinas, pode produzir-se pectina linear e podem obter-se vários tipos de pectinas alterando as condições de extração ou de desesterificação.
Colocar o concentrado de pectina numa panela de aço inoxidável, adicionar hidróxido de amónio para ajustar o pH a 10,5 e mantê-lo a uma temperatura constante de 15? durante 3h. Em seguida, adicionar um volume igual de álcool 95% e uma quantidade adequada de ácido clorídrico para baixar o pH para cerca de 5.
Após agitação, deixar repousar durante 1h, filtrar a pectina precipitada, espremer para secar, lavar com álcool 50% e 95%, respetivamente, durante 1 vez, prensar para secar e espalhar num tabuleiro, secar num secador a vácuo a 65?, retirar e triturar bem, embalar para obter o produto acabado.
O rendimento é de cerca de 90% da quantidade de pectina.
O método enzimático consiste em extrair a pectina com baixo teor de metoxi pelo método de desengorduramento com lipase.
Em comparação com os métodos tradicionais alcalinos e ácidos, tem as vantagens de um fácil controlo do processo, elevada qualidade do produto, poupança de energia e redução de custos.
A pectina com baixo teor de metoxilo é utilizada numa vasta gama de aplicações, tais como compotas com baixo teor de açúcar, produtos lácteos, produtos de panificação, pectina de espelho e acompanhantes de iogurte.
O teor de sólidos tem de ser inferior a 60% e o produto tem de conter cálcio ou outros iões metálicos para formar o gel final.
A pectina com baixo teor de metoxilo é utilizada em sistemas com pH=2,6-6,8, teor de sólidos superior a 10% e a presença de iões de cálcio (pelo menos 15mg/g de pectina), principalmente para compotas com baixo teor de açúcar, bases de polpa de iogurte, balas de goma, doces, glacés de pastelaria, etc.
A escolha da pectina para uma aplicação específica depende inteiramente das condições do sistema, dos custos de produção e dos requisitos do produto.
A pectina amidada tem maior versatilidade do que a pectina normal com baixo teor de metoxilo.
Geralmente, a pectina deve ser dissolvida em água pura antes de ser misturada com outros excipientes.
As soluções de pectina pura têm uma viscosidade baixa e são fluidos newtonianos. A aplicação geral de pectina em compotas ou geleias varia entre 0,3% (Pectina de alto metoxilo, cerca de 65% de sólidos solúveis) e 0,7% (Pectina amidada ou de baixo metoxilo, cerca de 35% de sólidos solúveis).
A partir da natureza e função da pectina, sabe-se que qualquer alteração nas condições do sistema afectará a utilização do efeito, se a formação de pré-gel, não só para aumentar os custos de produção, mas também para reduzir a qualidade do produto, alterar outros factores também pode fazer com que o fenómeno do pré-gel desapareça.
Alimentação | Função | Tipo preferido | Motivo da seleção | Concentração da aplicação/% |
Compota com baixo teor de sólidos (matéria em suspensão <55%) | Agente gelificante | Pectina amidada | Gelificação sem adição de sais de cálcio | 0.4-1.0 |
Geleia alimentar de açúcar suave com sabor natural | Agente gelificante | Pectina hidrolisada com ácido (utilizada em combinação com amido) | Suporta sólidos solúveis elevados (76%-78%) | 1.0-2.0 |
Cobertura de geleia de pão quente reversível | Agente gelificante | Pectina amidada | Géis numa gama ligeiramente mais ampla de sólidos solúveis | 1.0-2.0 |
Produtos gelatinosos à base de leite de vaca azedo | Agente gelificante | Pectina amidada |
| 0.5-1.0 |
Conservas de fruta para a preparação de doces de fruta com leitelho | Agente gelificante | Pectina amidada ou hidrolisada com ácido | Necessidade de adicionar leitelho aos produtos de fruta para controlar o efeito de gelificação | 0.8-1.2 |
Pó para pudim instantâneo | Agente gelificante | Pectina amidada | Necessita de uma dissolução rápida em água e de uma gelificação rápida quando se adiciona leitelho | 0.8-1.2 |
Base de xarope para pudim de chocolate ou baunilha pronto a consumir | Agente gelificante | Pectina amidada | O xarope não precisa de ser demasiado espesso, o xarope deve ter um pH neutro com leitelho para uma gelificação rápida | 0.8-1.2 |
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