Pectin là chất tạo gel và làm dày phổ biến trong quá trình sản xuất các sản phẩm mứt trái cây, thạch rau câu, sữa chua có pH thấp. Tuy nhiên, việc lựa chọn và ứng dụng loại Pectin phù hợp chưa bao giờ là một việc dễ dàng. Vì vậy, trong bài viết này, Ingreda sẽ giới thiệu đến các bạn phân loại Pectin một cách chi tiết nhất kèm theo những ghi chú để dễ dàng lựa chọn loại Pectin cho phù hợp.

Pectin gồm những loại nào?

Để trả lời cho câu hỏi này, ta cần đi sơ qua cấu trúc của phân tử Pectin. Như hình dưới đây chỉ ra cấu trúc của Pectin điển hình, nó là các polysaccharide, mạch thẳng, cấu tạo từ sự liên kết giữa các mạch của phân tử acid D- galacturonic C6H10O7, liên kết với nhau bằng liên kết 1,4- glucoside. Trong đó một số gốc acid có chứa nhóm methoxyl (-OCH3).

Vì thế, dựa vào mức độ ester hóa của Pectin mà người ta sẽ chia ra thành 2 nhóm chính là: Low-methoxyl Pectin (viết tắt là LM Pectin, có mức độ ester hóa thấp dưới 50%) và High-methoxyl Pectin (viết tắt là HM Pectin, với mức độ ester hóa cao trên 50%).

Dạng Pectin cơ bản

Pectin được chia làm 2 loại chính: High-methoxyl Pectin (HM pectin) và Low-methoxyl (LM pectin)

High-methoxyl Pectin

Giới thiệu

Quá trình sản xuất cơ bản sẽ tạo ra sản phẩm gọi là high-methoxyl Pectin. Sự methoxyl hóa của một pectin là thước đo mức độ este hóa (DE). Pectin chứa nhiều nhóm axit (-COOH). Nếu các nhóm này phản ứng với rượu (-OH) thì một este được tạo thành. Quá trình sản xuất pectin nói trên tạo ra pectin với một số lượng lớn các este này, do đó có tên là high methoxyl.

Điều kiện tạo gel

Điều kiện tạo gel của HM yêu cầu phải có 2 thành phần là đường và acid.

HM pectin phân tán tốt trong nước, bất kể độ axit của chất lỏng. Khi nó được phân tán trong nước HM pectin sẽ không tạo thành gel ngay lập tức. Thay vào đó, các phân tử HM pectin riêng lẻ đẩy nhau. Chúng thích được bao quanh bởi nước thay vì các phân tử pectin khác.

Một trong những lý do giải thích cho hiện tượng này là do phân tử pectin chứa một số vùng tích điện âm. Các khu vực tích điện âm này đẩy nhau, giống như cách hai cực âm của một nam châm. Để một HM pectin tạo gel, lực đẩy này cần phải được khắc phục. Bằng cách đó, chúng có thể kết hợp với nhau và tạo thành một mạng lưới. Khi các pectin hình thành mạng lưới này, chúng sẽ tạo thành gel. Để đảm bảo HM pectins kết hợp với nhau, bạn cần hai thành phần chính:

• Đường: một lượng lớn đường hòa tan trong nước liên kết các phân tử nước. Kết quả là pectin không còn có thể tự bao quanh các phân tử nước này nữa. Chúng đang khan hiếm hơn. Điều này giúp các phân tử pectin tìm thấy nhau. HM pectin có xu hướng cần hơn 60% lượng đường để tạo gel.
• Axit: môi trường axit chứa nhiều proton (H +). Các proton này trung hòa các điện tích âm của pectin, giúp chúng tiếp cận nhau dễ dàng hơn. Giá trị pH cần phải dưới 3,5 để HM pectin kết hợp với nhau và tạo thành gel.

Low-methoxyl (LM pectin)

LM pectin có mức độ methoxyl hóa dưới 50% (DE < 50%) trong khi HM có mức độ methoxyl hóa trên 50% (DE > 50%).

Điều kiện tạo gel của LM pectin là yêu cầu phải có ion calcium (hóa trị II) phân loại pectin

• Hãy nhớ rằng pectin LM chứa ít este hơn và kết quả là nhiều nhóm axit tự do (-COOH) hơn. Các nhóm này tích điện âm trong môi trường trung tính hoặc hơi axit (-COO–). Nó cho phép một cơ chế hoàn toàn khác để tạo gel. Nó không cần nhiều đường cũng như không cần giá trị pH thấp. Thay vào đó, nó có thể tạo thành gel bằng cách tạo cấu trúc với các ion canxi.
• Ion canxi (Ca2 +) mang điện tích dương. Các điện tích dương này có thể trung hòa và hút hai nhóm axit tích điện âm từ hai phân tử pectin. Hai pectin đóng vai trò như một hộp trứng bao bọc các ion canxi này, tức là trứng. Các phân tử pectin lại tạo thành một mạng lưới, nhưng một mạng lưới được kết nối thông qua các ion canxi này. Mạng này không phụ thuộc nhiều vào giá trị pH, nó có thể tạo gel từ độ pH khoảng 2,0-6,0.
• Hộp trứng cần một ion hóa trị hai để hình thành. Nó không nhất thiết phải là canxi, nhưng trong các ứng dụng thực phẩm nói chung là như vậy.

Trên đây, Ingreda đã giới thiệu 2 loại pectin cơ bản là HM và LM và lí do của sự phân biệt này. Nhìn chung, trong công nghệ thực phẩm, để sản xuất được mứt trái cây thơm ngon, thạch rau câu giòn thơm hay kẹo dẻo dài như ý, cần phải lựa chọn loại Pectin cho phù hợp.

Thật may, tại Ingreda hiện đang cung cấp rất nhiều sản phẩm Pectin bên cạnh các Hydrocolloid khác như Gellan, Xanthan, Arabic, Carrageenan,… Quý khách hàng vui lòng liên hệ với chúng tôi để được tư vấn loại Pectin phù hợp nhé.