پكتین كربوهیدراتی است كه از میوه ها، به ویژه انواع مركبات و تفاله سیب به دست می آید. این ماده، به عنوان عامل تعلیق كننده، قوام دهنده، پایدار و ژله كننده در صنایع غذایی كاربرد دارد. بنابر پژوهش ها، پكتین با تقویت سلول های سفید خون و فعال و قوی كردن دستگاه ایمنی بدن، ابتلا به سرطان های دستگاه گوارش و رشد توده های سرطانی را كاهش می دهد.

پكتین كربوهیدراتی است كه از میوه ها، به ویژه انواع مركبات و تفاله سیب به دست می آید. این ماده، به عنوان عامل تعلیق كننده، قوام دهنده، پایدار و ژله كننده در صنایع غذایی كاربرد دارد. بنابر پژوهش ها، پكتین با تقویت سلول های سفید خون و فعال و قوی كردن دستگاه ایمنی بدن، ابتلا به سرطان های دستگاه گوارش و رشد توده های سرطانی را كاهش می دهد.

پكتین یكی از چند قندی ها در خانواده كربوهیدارت هاست كه در دیواره سلولی گیاهان غیرچوبی یافت می شود. در واقع، پكتین جزء اصلی بخش سفید رنگ و اسفنجی داخل پوست میوه است. این ماده بی بو، طعمی صمغ مانند دارد.

پكتین به صورت گَرد یا ذره های ریز تا درشت، در رنگ های كِرِم تا قهوه ای و گاهی زرد مایل به سبز دیده می شود. به خوبی در آب حل می شود به ویژه اگر آب، گرم باشد و مایع كلوییدی و شفافی تولید می كند. پكتین در شرایط قلیایی تجزیه می شود در حالی كه محیط اسیدی برای تولید آن شرایطی مناسب به شمار می رود.

میوه هایی همچون سیب، آلو، گیلاس، انواع مركبات و فراورده هایی مانند هویج، سیب زمینی، چغندرقند، گوجه فرنگی و انواع سبزیجات دارای پكتین اند. به هر حال، بهترین منبع این ماده، مركبات هستند.

نخستین بار در سال 1825 ، یك شیمیدان و داروساز فرانسوی به نام هنری براكونات، پكتین را جداسازی و معرفی كرد. در دهه های 1920 و 1930 ، كارخانه ها این ماده را به صورت تجارتی از تفاله خشك شده سیب و پوست مركبات تهیه كردند.

بخش اصلی زنجیره پكتین را D- گالاكتورونیك اسید تشكیل می دهد. این اسید از اجزای مهم پكتین های گیاهی به شمار می رود و دارای فرمول شیمیایی HOOC(CHOH)4COOH یا C6H10O7 است. شكل  زیر، ساختار این اسید را نشان می دهد.

جرم مولكولی پكتین می تواند بسته به شرایط استخراج و منبع آن، از 60 تا 130 هزار گرم بر مول متغیر باشد. ساختار گسترده این ماده با نام پلی گالاكتورونیك اسید در شكل زیر نشان داده شده است.

گروه كربوكسیلیك اسید در این اسید می تواند آزاد باشد یا در اثر واكنش استری شدن، به گروه متیل تبدیل شده باشد. همچنین ممكن است همراه با نمك هایی از سدیم، پتاسیم، كلسیم، آمونیوم باشد و گاه، با گروه های آمیدی پیوند برقرار كرده باشد. بر این اساس، فرمول های ساختاری متفاوتی می توان برای پكتین ارائه كرد.

چنان كه مشاهده می شود پكتین ها از نظر طول زنجیر، تركیب و درجه استری شدن با هم تفاوت دارند و همین عامل است كه روی كاربرد آن ها اثر می گذارد.

خواص پكتین

مقدار، ساختار و تركیب شیمیایی پكتین در گیاهان مختلف، متفاوت است. در جریان رسیدن میوه، پكتین توسط آنزیم پكتیناز و پكتینستراز تجزیه شده، باعث نرم شدن میوه می شود. تجزیه پكتین در پاییز نیز روی می دهد كه جداشدن دمبرگ ها از گیاه و در نتیجه ریزش برگ ها را از درختان درپی دارد.

پكتین بخشی طبیعی از رژیم غذایی انسان را تشكیل می دهد چنانكه، روزانه با مصرف 500 گرم میوه و سبزیجات، 5 گرم پكتین به بدن وارد می شود.

مولكول های پكتین هنگام گوارش در بدن، به كلسترول متصل می شوند و با به دام انداختن كربوهیدارت ها، جذب گلوكوز را كُند می كنند. ثابت شده است كه مصرف پكتین، سطح كلسترول خون را پایین می آورد. این، ناشی از افزایش گرانروی غذاهای خورده شده است كه توسط پكتین انجام می گیرد و سبب كاهش جذب كلسترول از صفرا و مواد غذایی می شود.

در روده بزرگ، موجودات زنده ذره بینی مانند لاكتوباسیلوس، آنتروكوكوس، آئروباسیلوس و میكروكوكوس به تجزیه پكتین می پردازند و اسیدهای چرب، با زنجیره های كوتاه آزاد می كنند.

كاربردها

• صنایع غذایی

اهمیت پكتین در صنعت و به ویژه در صنایع غذایی، به توانایی بی مانند آن در تهیه ژل ها برمی گردد. بیش از 500 سال است كه ژل ها با پایه پكتینی، كاربرد غذایی دارند.

پكتین در تهیه مربا، مارمالاد و ژله، به عنوان قوام دهنده، غلیظ كننده و عاملی برای ژله ای شدن به كار می رود. در صورت استفاده از پكتین، نیاز به شكر كمتری برای قوام آوردن، خواهد بود. از این رو، در تهیه مرباها و آب میوه های رژیمی از پكتین، به فراوانی استفاده می شود.

هنگام تهیه مربا، گرم كردن میوه باعث تجزیه عصاره و پكتین موجود در آن می شود. قبل از افزودن شكر، پكتین را به مقدار لازم، در آب حل می كنند زیرا شكر، انحلال پكتین را به تعویق می اندازد. تهیه مربا، با تبخیر آب همراه است. به این منظور، از روش تجزیه در خلاء استفاده می شود كه در آن، آب به مقدار كمتر و در دمای پایین تر، تبخیر می شود. به این ترتیب، خواص میوه بیشتر حفظ می شود و اثر بهتری هم در كیفیت مربا خواهد داشت.

مرحله پایانی تهیه مربا، كاهش PH است كه با افزودن یك اسید آلی مانند سیتریك اسید انجام می گیرد. این كار از رشد باكتری ها جلوگیری كرده، نگهداری فراورده را برای مدت طولانی، ممكن می كند.

برای ایجاد حالت ژله ای، لازم است پس از جوشاندن میوه آن را فشرده كنند تا مواد نامحلول از آن خارج شوند. روش افزودن پكتین، مقدار گرما و مواد جامد محلول، زمان رسوب گذاری پكتین افزوده شده برای ایجاد حالت ژله ای و سفت شدن فراورده، همه عامل هایی هستند كه در تهیه مربا و ژله اثر دارند. معمولاً پكتین به صورت یك محلول غلیظ، دیرتر افزوده می شود تا كمتر گرما ببیند و تجزیه نشود.

در صنایع تولید نوشیدنی، پكتین به عنوان یك عامل تثبیت كننده حضور دارد. به امولسیون ها و سوسپانسیون ها در روغن ها، پایداری می بخشد، سبب افزایش جزئی گرانروی آن ها می شود و طعم خوبی نیز در آشامیدنی ایجاد می كند. از این رو، رقیب بیشتر صمغ ها به شمار می رود زیرا در بیشتر میوه ها یافت می شود و در نتیجه به راحتی در دسترس قرار دارد.

پكتین هایی كه از تعداد گروه های متوكسی زیادی برخوردارند به عنوان پایداركننده در صنایع تولید شیر و فراورده های آن كاربرد دارند در حالی كه، از پكتین هایی حاوی گروه های متوكسی كم در محافظت از كنسروها استفاده می شود. این نوع پكتین ها سبب می شوند كه مزه و كیفیت ماده غذایی در زمان نگهداری، تغییر چندانی نكند.

در صنعت بستنی سازی، پكتین نقش ماده ای پُركننده و حجم دهنده را دارد و در تهیه آب میوه، برای ایجاد غلظت و پایداركردن مواد معلق در آب به كار می رود.

در مجموع، پكتین جایگزین مناسبی برای قند و چربی است و به تولید فراورده های كم كالری می انجامد.

• صنایع دارویی

پكتین گرانروی و حجم مدفوع را افزایش می دهد و به همین دلیل از آن در ساخت داروهای ضداسهال و ضدیبوست بهره می گیرند. برای نمونه، مصرف طولانی مدت سیب، به دلیل وجود پكتین در این میوه، برای درمان اسهال توصیه می شود.

پكتین های حاوی تعداد گروه های متوكسی كم، در كنار آلومینیم اكسید و منیزیم اكسید، برای درمان زخم معده مورد استفاده قرار می گیرند. در ساخت آسپیرین نیز پكتین ها با تعداد گروه های متوكسی زیاد به عنوان عامل كاهش دهنده تحریك معده استفاده می شوند.

پكتین نوعی فیبر غذایی است كه مواد سمّی را از بدن خارج می كند و مقدار كلسترول بد خون را نیز كاهش می دهد. این ماده در درمان گلودرد كاربرد دارد و از آن در تهیه داروهای ضدسرفه استفاده می شود.

پس از فاجعه انفجار نیروگاه هسته ای چرنوبیل دانشمندان دریافتند كه استفاده از پكتین در غذاهای تهیه شده برای كودكان آلوده به پرتوهای هسته ای، آلودگی را تا 50 درصد رفع می كند.

در سال 1995 ، دانشمندان در میشیگان، آزمایش هایی روی جانوران آزمایشگاهی مبتلا به سرطان پروستات انجام دادند به این ترتیب كه در آب آشامیدنی برخی از آن ها، پكتین ریخته شد. مشاهده شد كه به اندازه 40 درصد از رشد سلول های سرطانی كاسته می شود. مشابه این آزمایش روی انسان های مبتلا به سرطان پروستات نیز انجام شد و همین اثر در كندشدن رشد سلول های سرطانی به دست آمد.

بنابراین توصیه می شود كه افراد سالم روزانه 5 نوع میوه و سبزیجات حاوی پكتین را استفاده كنند و بیماران سرطانی نیز هر روز 5 تا 10 گرم پكتین را در جیره غذایی خود قرار دهند.

پكتین زمان لخته شدن خون را كاهش می دهد و در كنترل خون ریزی های سطحی و داخلی به كار می رود. از این ماده در تهیه وسایل آرایشی، ایجاد آهار در پارچه، ساخت غشاهای سانتریفیوژهای پیشرفته و دستگاه الكترودیالیز نیز استفاده می شود.

تولید پكتین

چنانكه اشاره شد منبع اصلی پكتین در صنعت، مركباتی از جمله پرتقال، لیمو و گریپ فروت اند. برای نمونه، گریپ فروت میوه ای است كه پوست ضخیمی دارد. زیر این پوست رنگی و ضخیم، لایه اسفنجی سفیدرنگی قرار گرفته است كه سرشار از پكتین است.

اثر این میوه در كاهش كلسترول خون، مدیون وجود پكتین است. از این رو توصیه می شود پوست این میوه نیز خورده شود. بنابر یافته ها، پكتین موجود در گریپ فروت در برابر لیپوپروتئین های كم چگالی یا كلسترول بد  كه عامل اصلی تنگ شدن رگها هستند  واكنش نشان میدهند و از سخت شدن دیواره رگهای تغذیه كننده قلب و مغز جلوگیری میكنند.

برای تولید پكتین، پوست مركبات از صنایع آب میوه گیری تأمین میشود. بهترین حالت، استفاده از پوست خشك مركبات است؛ اگر پوست هنوز تازه باشد باید آنزیم پكتیناز در آن غیرفعال شود تا از ایجاد تغییر نامطلوب در پكتین جلوگیری شود. معمولاً پوست میوه پس از استخراج عصاره آن دارای 2 تا 4 درصد پكتین است و در شكل خشك شده، 20 تا 40 درصد پكتین دارد.

منبع دیگر پكتین، تفاله سیب است كه پس از آبگیری از این میوه، حدود 10 تا 20 درصد پكتین دارد. در جریان جنگ جهانی دوم در اروپا، از تفاله چغندرقند نیز استفاده میشد كه هر تن آن 10 کیلوگرم پكتین دربرداشت. به هر حال، پكتین حاصل از چغندرقند با سیب و مركبات كمی تفاوت دارد.

تولید پكتین فرایند ساده ای است كه مراحل استخراج، خالص سازی عصاره و رسوب دادن را دربرمی گیرد. نخستین مرحله در تولید پكتین، آماده كردن پوست میوه است كه شامل شست وشو، آنزیم زدایی و آزادكردن پكتین از بافت میوه می شود. به این منظور، یك اسیدمعدنی مانند نیتریك اسید یا كلریدریك اسید به پوست های خیسانده در آب افزوده می شود.  كنترل PH، دما و زمان در این مرحله بسیار مهم است؛ این محلول با PH حدود 1.5 تا 3، در دمای 60 تا 100 درجه سلسیوس به مدت 1 تا 4 ساعت می جوشد و سپس با پارچه ظریفی صاف می شود. از عصاره جدا شده باید پكتین رسوب داده شود. عمل رسوب دادن، با الکل یا مسII  سولفات انجام می گیرد. پس از آن پكتین را باید در ظرف های نفوذناپذیر، دور از نور و رطوبت نگهداری كرد.

مهم ترین عامل در درجه بندی پكتین، قدرت ژلی و مدت زمان ژله ای شدن است. قدرت ژله ای شدن عبارت از مقدار پكتین لازم برای ایجاد حالت قوام در ژل است.

منبع:رشد