Пектин: виды, свойства, польза и вред, сколько содержится в разных продуктах

Пектин — что это за вещество

Пектинами называют высокомолекулярные гетерополисахариды, которые содержатся в мембранах и межклеточных пространствах растений. Эти вещества являются структурными компонентами и помогают соединять стенки соседних клеток, благодаря чему живые ткани сохраняют жесткость.
Пектины широко используются для производства кондитерских изделий благодаря способности образовывать густые гелеобразные растворы (гидрогели). Также полимеры применяются при отделке тканей, изготовлении косметики, разработке фармацевтических препаратов и медицинских биоматериалов.

История открытия

Первое описание водорастворимых веществ, обладающих сильным желатинизирующим действием, сделал в 1790 г. французский химик Л. Воклен. Исследователь продемонстрировал, как выжатый сок тамариндов самопроизвольно образует прозрачное желе, с легкостью отделяемое от основной смеси.
Пектиновое соединение было выделено в 1825 г. французским фармацевтом А. Браконно. Ученый смог описать механизм его работы: вещество наделяет плоды растений способностью образовывать студнеобразную массу при кипячении с сахаром. При этом Браконно использовал небольшое количество кислоты, чтобы разрушить соли, синтезированные в результате химической реакции. Полученное вещество ученый назвал пектином, что в переводе с греческого языка означает «застывать».

Общие характеристики

Характерным свойством растительных полисахаридов является их способность образовывать гидрогели, благодаря которой они нашли широкое применение в пищевой промышленности. Разбавленные растворы полимера проявляют свойства ньютоновских жидкостей, что имеет большое значение при производстве напитков. Более концентрированные составы показывают нежелательное псевдопластическое поведение, при котором увеличивается текучесть даже при минимальном силовом воздействии.

Пектин нашел широкое применение в пищевой промышленности.

Химический состав и склонность к гелеобразованию позволяют использовать этот природный биополимер в фармацевтической промышленности и медицинской практике. Его применяют при проектировании лекарственных препаратов в качестве носителя биоактивных агентов. Однако он сам способен оказывать влияние на метаболические процессы, благодаря чему рассматривается в качестве инструмента для улучшения здоровья.

Химический состав

В современной науке пектинами называют ограниченную группу полимеров, в структуре которых преобладают вязкие резиноподобные полиуроновые кислоты. У высших растений эти вещества состоят из остатков D-галактуроновой кислоты, выстраивающих длинные неразветвленные цепи.

Участие в метаболизме

Поскольку пектин является водорастворимым веществом, он не участвует в процессе ферментативного переваривания в тонком кишечнике человека, но легко разрушается микрофлорой толстой кишки. Находясь в желудочно-кишечном тракте, полимер захватывает воду и образует гелеобразную структуру, способную связывать и выводить ионы металлов и желчных кислоты.
Желирующая способность пектина рассматривается как потенциальный механизм лечебного воздействия на организм: вещество регулирует скорость перемещения питательных компонентов и степень усвоения липидов.

В ходе клинических исследований установлено, что ежедневное употребление растворимых волокон сопровождается снижением холестерина в сыворотке крови на 2-7%.

Противопоказания и вред вещества

При правильном употреблении пектиносодержащих продуктов и биодобавок побочных эффектов не наблюдается. Чрезмерное употребление вызывает:

• газообразование, вздутие живота;
• расстройство стула;
• аллергические реакции.

Пектиновые добавки нужно принимать отдельно от витаминов, лекарственных препаратов, иначе нарушается их всасывание.

Пектиносодержащие продукты не противопоказаны беременным и кормящим женщинам. Беременным они помогают наладить регулярный стул, избавляют от запоров. Оптимальное количество в сутки — 10 грамм.

Разновидности пектина

Единой классификации пектинов не существует, однако в мировой практике принято рассматривать 3 вида растительных полимеров: желтый (цитрусовый), термообратимый и FX58.

Желтый

Его изготавливают преимущественно из яблочного жмыха или высушенной кожуры цитрусовых, реже используют выжимки сахарной свеклы. Он имеет низкую степень этерификации и признан одним из самых эффективных видов водорастворимых волокон, которые можно включать в диетическое питание. Такой биополимер используется для производства конфитюров и джемов.

Желтый пектин изготавливают из цитрусовых и яблока.

Термообратимый

Этот натуральный цитрусовый пектин обладает степенью этерификации 50-80%. Его способность к гелеобразованию обуславливается низким уровнем pH и высокой концентрацией сахарозы. Он является термически обратимым, т.е. растворяется в горячей воде. Такой полисахарид используют в работе с высококислотными компонентами.

FX58

Желирующий агент FX58 способен взаимодействовать с кальцийсодержащими продуктами, в т.ч. молоком и сливками. Он подходит для приготовления молочного желе, муссов и соусов.

Другие классификации

По форме вещества выделяют 2 типа пектинов:

• порошок, который необходимо добавлять в состав вместе с сахаром при температуре 50°C;
• жидкий экстракт, который предварительно разводят в горячей воде.

Биополимеры различают и по скорости желирования (садке). При этом каждый тип имеет индивидуальную степень этерификации и работает в разных температурных режимах.

Особенности пектина

Точный химический состав и структура пектина пока не установлены из-за высокой сложности этой молекулы. Однако многие свойства биополимера хорошо изучены на практике.

Взаимодействие с другими средствами

Пектиновые вещества способны образовывать комплексы с другими природными соединениями, благодаря чему они используются в создании многих пищевых продуктов.
В промышленности биополимеры подвергаются этерификации — реакции замещения карбоксилов метоксильными группами спиртов и кислот, в результате которой меняется гелеобразующая способность полисахаридов. В зависимости от степени метоксилирования (DE) выделяют следующие типы веществ:

1. Высокоэтерифицированные пектины (DE>50%) — желируют только при высокой кислотности, большой концентрации сахаров и низком pH. При увеличении степени этерификации стабильность гидрогелей прямо пропорциональна показателю pH и уровню насыщения раствора сухими компонентами.
2. Низкоэтерифицированные пектины (DE<50%) — способны к гелеобразованию вне зависимости от кислотности и количества сахара, однако требуют обязательного присутствия ионов кальция.

Отдельную группу соединений составляют амидированные биополимеры, образованные в результате обработки аммиаком.

Они характеризуются низкой степенью этерификации и малой чувствительностью к изменениям концентрации кальция.

Признаки избытка

Пектин не склонен накапливаться в организме, однако потребление большого количества вещества может сопровождаться спазмами желудка, повышенным газообразованием в кишечнике и жидким стулом. Нежелательные последствия кратковременны.

Потребление пектина может привести к спазмам желудка.

Симптомы нехватки

Недостаточное потребление высокомолекулярных полисахаридов сопряжено со следующими симптомами:

• избыточным весом;
• повышенной концентрацией холестерина в крови;
• общей интоксикацией организма;
• частыми запорами;
• потерей эластичности кожи;
• снижением полового влечения.

Общие сведения

Пектин содержится в клеточных тканях растений и поддерживает их упругими, плотными, помогает созревшим фруктам и ягодам некоторое время оставаться твердыми и держать свою форму при хранении. Когда плод становится перезрелым, пектин в нем разрушается до простых сахаров, которые полностью водорастворимы. В результате переспелые плоды становятся мягкими и начинают деформироваться.

В твердых плодах содержится больше всего пектина. Фрукты и ягоды с высоким содержанием пектина можно превратить в варенье или желе без сахара и сильного кипячения.

Но не у всех плодов достаточно этого натурального вещества, чтобы получилось варенье, джем или желе – некоторые потребуют либо большего времени приготовления, либо дополнительного добавления пектина.

Таблица содержания пектина и кислоты во фруктах и ягодах

Структура пектина эффективно связывается с водой в кислой среде. Сахар повышает способность пектина к гелеобразованию, а также влияет на текстуру и консистенцию желе и джемов, когда они охлаждаются и застывают. То есть для активации загущения потребуется высокое содержание сахара и немного кислот, например, лимонной.

Кислота – это катализатор загущения, она значительно сокращает срок реакции. Пектин работает и без нее, просто будет застывать намного дольше.

Уровень пектина и кислоты во фруктах и ягодах, обычно используемых для приготовления варенья, условно делят на три группы:

• Группа I: Если плод не перезрелый, у него достаточно натурального пектина и кислоты для образования гелеобразной текстуры при добавлении только сахара.
• Группа II: Низкий уровень естественной кислоты или пектина, может потребоваться добавление этих веществ.
• Группа III: Всегда требуется добавлять кислоту или пектин или и то, и другое.

Концентрация пектина варьируется в зависимости от вида плода и спелости.

Список продуктов с разным уровнем пектина

** Малина всегда идентифицируется исследователями как содержащая мало пектина, но многие домашние повара обнаружили, что она часто ведет себя так, как будто у нее высокий уровень этого вещества.

Желатин и пектин – в чем разница? Сравнение

Желатин и пектин оба создают прозрачные гели, но это совершенно разные продукты.

Главное отличие заключается в том, что пектин представляет собой водорастворимую клетчатку, получаемую из морских красных водорослей, а желатин – белок, полученный из шкур, костей, сухожилий, хрящей животных.

• Пектин используется почти исключительно в продуктах с высоким содержанием сахара, таких как джемы.
• Желатин, применяют в гораздо более широком разнообразии продуктов, включая муссы, зефиры и глазури, потому что он застывает в прохладной среде и не требует включения определенных ингредиентов для его активации.

Таблица содержания пектина

Пектин во фруктах присутствует в наибольших количествах, однако высокие концентрации этого соединения также есть в овощах, ягодах и некоторых зеленых растениях. Уточнить содержание полимеров в продуктах можно по специальным таблицам.

Фрукты

Овощи

Ягоды

Другие продукты

Водорастворимые пищевые волокна в незначительных количествах присутствуют в зеленых частях растений, травах и некоторых морских водорослях. Среднее содержание полисахаридов в этих продуктах колеблется в пределах 1-2%.

Как самому определить концентрацию пектина

Доступным способом определения концентрации пектина является спиртовой тест, однако его можно провести только для выжатого плодового сока.
Необходимо 1 ч.л. охлажденного экстракта смешать с 3 ч.л. денатурированного этилового спирта крепостью 70%. Смесь следует поместить в стеклянную емкость и встряхнуть. Если в соке нормальная концентрация пектина, то в результате реакции образуется стабильный гелеобразный комок. В жидкости с низким содержанием полисахаридов появятся мелкие сгустки.

Определить концентрацию пектина можно с помощью этилового спирта.

Свойства пектина

Высокомолекулярные полисахариды считаются безопасными пищевыми компонентами. Однако в некоторых случаях они могут проявлять нежелательные свойства.

Полезные

Природные полимеры обладают множеством полезных свойств, которые широко используются в пищевой промышленности и биомедицинской практике. Исследователи связывают их потребление со следующими положительными эффектами:

• расширением популяции полезных бактерий толстого кишечника, что приводит к укреплению защитных барьеров и улучшению работы органов пищеварения;
• снижением концентрации глюкозы в крови;
• выведением избытков холестерина;
• связыванием и удалением из организма ионов тяжелых металлов;
• снижением риска развития онкологии.

В медицине пектиновые соединения используют в качестве транспортного средства для доставки лекарственных компонентов в различные ткани человеческого организма.

На их основе создаются носители генов и молекулярных структур, регенерирующие составы и перевязочные материалы.

Вредные

Прием пектиновых веществ может сопровождаться нежелательными последствиями:

• ослаблением способности организма усваивать бета-каротин и некоторые лекарственные средства, в т.ч. препараты для снижения холестерина и тетрациклиновые антибиотики;
• спазмами желудка и повышенным газообразованием;
• аллергическими реакциями.

Прием пектиновых веществ может привести к аллергическим реакциям.

Полисахариды высших растений могут помешать в реализации стратегии лечения онкологии, поэтому при наличии патологии необходим строгий контроль потребления пектинов.

Для чего нужен и где применяется?

Пектин способен впитывать воду и набухать. Поэтому в пищевой промышленности его добавляют в качестве загустителя и стабилизатора в различные продукты:

• зефир, пастилу, мармелад;
• конфеты и шоколад со взбитой начинкой;
• воздушные кремы для тортов;
• варенье, джем, конфитюр;
• фруктовые начинки в десертах, йогуртах и мороженом;
• соусы.

Вещество не только придает продукту более густую консистенцию, оно предотвращает расслаивание при транспортировке и хранении. За счет его присутствия в фруктовых соках не оседает мякоть, даже небольшое количество полисахарида делает вкус напитка насыщенным. При этом стабилизатор не обладает собственным привкусом и ароматом.

Что еще нужно знать

Пищевые волокна не разлагаются на питательные компоненты, однако их достаточное потребление обеспечивает метаболические процессы. Поэтому важно понимать, при каких условиях и в каком количестве следует включать эти вещества в рацион.

Суточная потребность организма

Эксперты не устанавливают норм по количеству потребления пектина, но многие производители рекомендуют съедать от 1000 до 1400 мг волокон ежедневно. В целях улучшения пищеварения и снижения веса можно увеличить потребление до 2500 мг.

Что влияет на потребность

Потребность в желирующих агентах повышается при интоксикации и инфекционных заболеваниях. Увеличивать объем биополимеров в пище целесообразно при избыточном весе, плохом пищеварении, повышенном уровне сахара и холестерина в крови.

Потребность пектина повышается при избыточном весе.

Усваиваемость пектина

Пищевые волокна не перевариваются в тонком кишечнике, но при попадании в толстую кишку ферментируются комменсальными бактериями. В результате биохимических реакций образуются короткоцепочные жирные кислоты, которые служат энергетическим субстратом для организма и регулятором важных метаболических процессов.

Избавление от лишних сантиметров с помощью пептидов

Яблочный пектин способствует похудению. С его помощью можно избавиться даже от жира, который откладывался годами. Но для получения такого эффекта требуется не менее 25 г вещества в день. В запущенных случаях рекомендовано купить соответствующий препарат. Страдающие избыточным весом люди, которые вносили в меню достаточное количество пектина, теряли по 300 г и больше жировой массы в сутки.

Не зря многие диеты включают большое количество растительных продуктов. Минимум калорий и максимум пользы. Попадая в организм, пептиды способствуют чувству насыщения. Плюс они хорошо очищают организм. Запускаются процессы израсходования старых жировых запасов.

Кстати, для лучшего усвоения полисахаридов необходимо пить большое количество воды. Хотя бы два литра в течение дня. Тогда процесс похудения будет проходить еще активней. Кроме стройной фигуры, вы получите прекрасное самочувствие и ощущение легкости.

Разбавление пектина

Способ использования зависит от формы вещества пектина:

1. Жидкий экстракт растворяют в кипятке и взбивают блендером до однородности. Готовый состав вливают тонкой струйкой в горячее фруктовое пюре при непрерывном перемешивании.
2. Порошок перемешивают с сахаром и добавляют в ягодное пюре, нагретое до 50°C.

Пектин добавляют в нагретое ягодное пюре.

Как сделать пектин в домашних условиях

Загуститель из яблок можно сделать в домашних условиях. Необходимо выбрать зеленые, твердые и терпкие плоды, в которых повышена концентрация пектиновых соединений.
Ингредиенты для приготовления:

• большие яблоки — 7 шт.;
• вода — 800 мл;
• лимонный сок — 2 ст.л.

Яблоки промывают и разрезают на 4 части вместе с кожурой и сердцевиной. В кастрюлю выкладывают плоды, наливают воду и лимонный сок. Смесь доводят до кипения и варят в течение 40 минут, слегка помешивая. Затем состав помещают в марлю и подвешивают на несколько часов для процеживания. Полученный экстракт вновь доводят до кипения и варят около 20 минут, пока его объем не уменьшится вдвое. Готовую смесь охлаждают и используют в течение 4 суток.

Применение в кулинарии

Желирующий агент растительного происхождения широко используют в приготовлении сладких блюд и заготовок на зиму. Вещество позволяет:

• сократить время приготовления варенья или джема;
• сохранить все полезные соединения;
• придать любую консистенцию;
• уменьшить количество сахара.

При добавлении стабилизатора в горячее блюдо, оно густеет не сразу, а после полного охлаждения. Поэтому зефир формируют пока масса еще горячая.

Чем заменить пектин в рецепте

Как загуститель в рецептах вместо пектина можно использовать крахмал, желатин, агар-агар. В некоторых блюдах они заменимы, но в большинстве нет.

С помощью крахмала можно сделать более густым соус или крем, но джем не сварить.

Желатин – это загуститель животного происхождения, по своей природе белок. При комнатной температуре он густым не будет, поэтому варенье на желатине не получится, да и мармелад из него будет быстро таять. Он подходит для холодца, кремов на сливках, творожных десертов.

Агар-агар пригодится для приготовления суфле, зефира или Птичьего молока. Он способен создать очень плотную консистенцию, поэтому для приготовления мармелада предпочтительнее.

Как использовать пектин для варенья

Этот природный полимер помогает приготовить густое варенье в самый короткий срок. Это помогает уменьшить время термической обработки, что позволяет сохранить по максимуму витамины и полезные свойства.

Загуститель добавляют в горячее ягодное пюре, предварительно перемешав его с небольшой порцией сахара. Это нужно для того, чтобы стабилизатор равномерно распределился по всей фруктовой массе и не слипся в один комок. Можно использовать уже готовые магазинные смеси из пищевых волокон, сахара и лимонной кислоты – желирующий сахар.

На каждый килограмм сырья добавляют от 5 до 15 г пектина. Чем больше сахара предусмотрено рецептом, тем меньше нужно взять загустителя. На пакетиках всегда пишут рекомендуемую дозировку.

За счет добавления яблочного или цитрусового стабилизатора можно приготовить варенье вовсе без сахара, что важно для диабетиков. В этом случае на 1 кг фруктов потребуется взять 15 г сухого порошка.

Зефир на пектине

Взбитую сладость можно готовить как на пектине, так на желатине или агар-агаре. Основой зефира выступают запеченные яблоки, а за счет взбивания сахара с белками продукт приобретает воздушную консистенцию. Добавление загустителя (агар агара) сохраняет нежность и пористость продукта, он со временем не опадает.

Мармелад на пектине

В домашних условиях при помощи растительного желирующего соединения можно приготовить мармелад. Он будет настоящим, без красителей или ароматизаторов в отличие от магазинной продукции.

Схема приготовления не отличается от варенья, просто пектина добавляют больше: 10 г порошка на 300 г фруктового пюре. Сваренный со стабилизатором джем нужно разлить по формам и остудить.

Для приготовления мармелада чаще всего использую яблоки, сливы, цитрусовые. Любители оригинальных вкусов могут попробовать сварить его из красных или желтых томатов с пряностями.