Pektin
vielfältige Verdickungsmittel, Geliermittel, Schutzkolloide und Stabilisatoren
Pektine sind pflanzliche Polysaccharide, genauer Polyuronide, welche im Wesentlichen aus α-D-Galacturonsäuren bestehen und geringe Mengen an β-L-Rhamnose und neutrale Zucker wie Galactose, Arabinose oder Xylose enthalten. Unsere unterschiedlichen Pektin Qualitäten werden in verschiedenen Anwendungen als Verdickungsmittel, Geliermittel, Schutzkolloide und Stabilisatoren von Emulsionen und Suspensionen verwendet. In der Lebensmittelindustrie, sowie Pharma- und Kosmetikindustrie nehmen unsere Pektine eine wichtige Rolle in vielen Endprodukten ein. Insbesondere im Bereich von Backwaren, Milch- und Joghurtprodukten, Marmeladen, Pasten, Gelees, Cremes als auch in Getränken finden die unterschiedlichen Pektin Qualitäten ihre Verwendung.
Pektin Klassifizierung
Die Einstufung von Pektin für Lebensmittel
Pektine sind in mehrere Pektinklassen unterteilt, welche unterschiedliche Eigenschaften für Ihre spezifischen Anwendungen vorweisen. Für die Klassifizierung der Pektine wird primär der Veresterungsgrad der jeweiligen Qualitäten verwendet. Die Eigenschaften der mit Pektin hergestellten Gele werden durch den Veresterungsgrad beeinflusst. Durch Zugabe von Zusatzstoffen ist es möglich die Gelbildung positiv zu beeinflussen und somit die Geschwindigkeit der Gelbildung, die Festigkeit des Gelees, die Aromafreigabe und Streichfestigkeit gezielt auf die Anwendung anzupassen und zu steuern. Die Herstellung unterschiedlicher Veresterungsgrade erfolgt in der Regel durch Additionsreaktion mit anschließender Eliminierungsreaktion.
Hochmethylierte / Hochveresterte Pektine
Mit einem Veresterungsgrad von mehr als 50% zählen Pektine zu hochmethylierten beziehungsweise hochveresterten Pektinen. Anwendungsbereiche von hochmethylierten Pektinen stellen saure, stark zuckerhaltige Produkte, wie Konfitüren oder Fruchtfüllungen dar. Als Geliermittel eignen sich diese hochveresterten Pektine durch Ihre Eigenschaft der Gelbildung in Anwendungen mit einem pH-Bereich von 1 bis 3 und einem Zuckergehalt von mind. 55 Gewichtsprozent.
Niedrigmethylierte / Niederveresterte Pektine
Unsere Pektin Qualitäten mit einem Veresterungsgrad von 5 bis 50% werden als niedrigmethylierte beziehungsweise niederveresterte Pektine bezeichnet. Bei Anwesenheit von mehrwertigen Kationen können diese Pektin Typen auch ohne Zucker bei einem pH-Bereich von 1 bis 7 als Geliermittel angewendet werden. Niederverestertes Pektin wird bevorzugt in der Herstellung von pumpfähigen Fruchtzubereitungen vor allem jedoch für Milchprodukte und kalorienreduzierte Fruchtaufstriche, bei der eine Reduzierung des Zuckergehaltes erforderlich ist, verwendet.
Pektinsäuren
Pektinsäuren stellen eine weitere Klassifizierung innerhalb der Pektine dar. Der Veresterungsgrad von Pektinsäuren liegt bei unter 5% und fallen bei hohen pH-Werten und großen Gehalten an mehrwertigen Kationen als Pektate, also als Salze der unveresterten Pektinsäuren an. Die Eigenschaften als Geliermittel entsprechen der Wirkungsweise von niederveresterten Pektinen.
Amidopektin / Amidiertes Pektin
Amidierte Pektine beziehungsweise Amidopektin fallen ähnlich der Pektinsäuren in den Bereich der niederveresterten Pektin Qualitäten. Dem entsprechend kann amidiertes Pektin als Geliermittel, wie niederverestertes Pektin, in Verbindung mit Zucker aber auch mit mehrwertigen Kationen, zur Herstellung von Gelees verwendet werden. Amidopektine gelten als robuster in Ihrer Anwendung, denn die Eigenschaften des gebildeten Gelees werden weniger von dem Gehalt der mehrwertigen Kationen beeinflusst, sondern eher von dem in der Anwendung vorliegendem Calcium.
Pektin als Geliermittel
Die Gelbildung von Gelee, Süßwaren, Marmelade oder Gelierzucker mit Pektin
Die Geliermechanismen von Pektin
Pektin geliert aufgrund seiner Eigenschaften nicht von selbst und kann als Makromolekül aufgrund von freien Carbonsäure-Gruppen der Galacturonsäuren in relativ großen Mengen in wenig warmen Wasser gelöst werden. Die Säuregruppen von Pektin zerfallen in wässriger Lösung, so dass anionische Säurereste entstehen, welche dann über das Makromolekül verteilt vorliegen. Die Pektinmoleküle einer wässrigen Lösung stoßen sich, aufgrund ihrer negativen Ladung, elektrostatisch ab und bilden Hydrathüllen um die Ladungsträger. Diese Reaktion verursacht, dass eine Pektin-Lösung eine liquide Lösung bleibt und nicht von selbst, wie andere Hydrokolloide, geliert. Der Geliervorgang kann durch zwei Möglichkeiten ausgelöst werden, bei denen die elektrostatische Abstoßung und Hydrathüllenbildung überwunden werden.
Pektin Gelbildung mit mehrwertigen Kationen
Durch Zugabe von mehrwertigen Kationen in eine Lösung mit Pektin wird dafür gesorgt, dass die Pektinketten in einem dreidimensionalem Molekülnetz zusammengehalten werden, indem ein mehrwertiges Kation durch zwei oder mehr anionische Carboxylatgruppen in einem Chelatkomplex gebunden wird. Das dreidimensionale Netzwerk stellt entsprechend das Gelee dar.
Pektin Gelbildung mit Zucker und Säure
Durch die Zugabe von Zucker und Säure kann Pektin gelieren. Die eingesetzte Säure wandelt eine Vielzahl der anionischen Säurereste in Säuregruppen um, so dass die elektrostatische Abstoßung zwischen den Pektinketten gesenkt wird. Ergänzend hat der Zucker einen wasserentziehenden Effekt, welcher dafür sorgt, dass Wasser aus den Hydrathüllen der Pektinmoleküle gebunden wird. Der Geliervorgang basiert darauf, dass sich die Pektinketten auch in Einbeziehung des Zuckers einander nähern und mittels Wasserstoffbrückenbindungen ein dreidimensionales Netzwerk, das Gelee, aufbauen können.
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