Autor: Zdravko Šumić dipl. ing.

Uvod

Pektinske materije su heteropolisaharidni polimeri, koloidne prirode, čija je osnovna gradivna jedinica anhidrogalakturonska kiselina, međusobno povezana α-1,4 glukozidnom vezom i ramnoza, povezana α-1,2 glukozidnim vezama za galakturonsku kiselinu.

Karboksilne grupe galakturonske kiseline su delimično esterifikovane metanolom ili slobodne, odnosno delimično ili potpuno neutralisane jednom ili više baza. Sekundarne alkoholne grupe mogu biti parcijalno acetilovane.

Pored galakturonske kiseline i ramnoze u molekulu pektinskih materija nalaze se i neutralni šećeri, kao što su arabinoza, galaktoza i ksiloza u bočnim lancima. Karakteristike sastava (vrsta i položaj neutralnih šećera, bočni lanci, stepen esterifikacije, molekulska masa) zavise od sirovine i stepena zrelosti.

Pektinske materije se nalaze široko rasprostranjene u voću i povrću i to pretežno u središnjoj lameli biljnih ćelija (slika 2), a manje u ćelijskom zidu. Osnovni tip ćelija kod voća i povrća su parenhimske ćelije, koje su međusobno povezane središnjom lamelom. Ćelijski zid parenhimskih ćelija je celuloznog karaktera, a ćelijske lamele su sastavljene od celuloze i pektinskih materija. Starenjem dolazi do lignifikacije ćelijskih lamela. Osnovna funkcija pektinskih materija je da zajedno sa celulozom, hemicelulozom i ligninom daju čvrstinu biljnom tkivu.

Pektinske materije

Prema nomenklaturi američkog hemijskog društva za različite oblike pektinskih materija koriste se sledeći izrazi: protopektin, pektininske kiseline i pektinske kiseline.

Protopektin

Protopektin je u vodi nerastvorljiva frakcija, čijom ograničenom hidrolizom (kiselom, baznom, enzimatskom) nastaju pektininska i pektinska kiselina. Protopektin predstavlja jedinjenje kompleksne građe. Danas se smatra da se protopektin sastoji od polimerizovanih jedinica galakturonske kiseline i ramnoze na koje su vezane celuloza, hemiceluloze, lignin i druge materije.

Protopektin daje čvrstoću biljnom tkivu i nalazi se u većoj količini u nezrelim plodovima. Sazrevanjem plodova protopektin, dejstvom enzima protopektinaze, prelazi u rastvorljivi pektin što za posledicu ima omekšavanje plodova.

Pektininske kiseline

Pektininske kiseline predstavljaju polugalakturonske kiseline sa karboksilnim grupama koje su potpuno ili delom esterifikovane metil alkoholom. Koloidno su rastvorljive u vodi. Jedan broj ovih kiselina pod pogodnim uslovima (prisustvo šećera i kiselina ili sa određenim metalnim jonima ako poligalakturonski lanac sadrži malo metoksilnih grupa) može da stvara gele. Pektininske kiseline sa metalima grade soli pektinate.

Pektininske kiseline koje imaju sposobnost stvaranja gela nazivaju se pektinima. Termin pektini ima više praktičan i komercijalan značaj. Prema stepenu esterifikacije pektini se dele na visokoesterifikovane i niskoesterifikovane (Linden & Lorient, 1999). Visokoesterifikovani pektini imaju stepen esterifikacije (DE) između 35-85% i želiraju sa povećanom količinom šećera (preko 50%) dok niskoesterifikovani pektini imaju DE manji od 35% i želiraju sa manjom količinom šećera (10-30%) ali u prisustvu metalnih jona. Visokoesterifikovani pektini se po osobinama želiranja dele na brzo-želirajuće (rapid set) sa DE 50-85% i sporoželirajuće (slow set) sa DE 35-50% (slika 3).

Stepen esterifikacije (DE) predstavlja broj karboksilnih grupa esterifikovanih sa metanolom prema ukupnom broju jedinica galakturonske kiseline, izražen kao procenat. Računa se prema formuli, odnosno maseni sadržaj metoksilnih grupa prema formuli U prirodi potpuno esterifikovanih pektina (DE=100%) nema i kao gornja granica DE uzima se oko 85%.

Pektinske kiseline

Pektinske kiseline su deesterifikovane pektininske kiseline i ne poseduju svojstvo želiranja. Sa metalima grade soli pektate.

Sadržaj pektinskih materija u svežem voću prikazan je u tabeli 1. Sadržaj pektinskih materija je značajan za one vrste voća koje se prerađuju u želirane proizvode kao i za proizvodnju kašastih sokova.

Tabela 1. Sadržaj pektina u sirovinama (Crnčević, 1951; Niketić-Aleksić, 1982; Vračar, 2001)

Sirovina	Ca-pektat, %	Pektininska kiselina, %AUA	Pektinska kiselina, %AUA	Protopektin, %AUA
Jagoda	0,4 – 0,5	0,25	0,04	0,05
Malina	0,5	0,36	0,07	0,11
Kupina	0,4 – 0,6	0,30	0,12	0,22
Ribizle	0,4 – 0,5	–	–	–
Borovnica	0,3 – 0,7	0,13	0,05	0,06
Grožđe	0,2 – 0,4	0,16	0,03	0,01
Ogrozd	0,4 – 0,6	–	–	–
Višnja	0,3 – 0,6	0,03	0,30	0,22
Trešnja	0,6 – 1,7	–	–	–
Šljiva	0,6 – 0,9	0,50	0,03	0,24
Kajsija	0,6	0,40	0,04	0,13
Breskva	0,5 – 0,9	0,31 – 0,72	0,02 – 0,09	0,12 – 0,14
Jabuka	0,4 – 3,2	0,09	0,06	0,18
Kruška	0,3 –3,8	–	–	–
Dunja	0,9	–	–	–
Šipak	1,6 – 3,4	–	–	–

AUA: anhidrogalakturonska kiselina
.

Literatura

1. Crnčević, V. (1951). Konzervisanje i prerada povrća. Beograd: Naučna knjiga.
2. DSM Nutritional Products. (2009). Preuzeto sa DSM: www.dsm.com
3. Jašić, M. (2007). Tehnologija voća i povrća – I dio. Tuzla: Tehnološki fakultet.
4. Lamikanra, O. (2002). Fresh-cut fruits and vegetables: science, technology, and market. USA: CRC Press.
5. Linden, G., & Lorient, D. (1999). New ingredients in food processing. Cambridge: CRC Press.
6. Lozano, J. E. (2006). Fruit Manufacturing. New York: Springer.
7. Niketić-Aleksić, G. (1982). Tehnologija voća i povrća. Beograd: Poljoprivredni fakultet.
8. Pravilnik o kvalitetu i drugim zahtevima za enzimske preparate za prehrambene proizvode. (Sl. list SRJ, br. 12/2002, 56/2003).
9. Schobinger, U. (2001). Frucht- und Gemüsesäfte. Berlin: Ulmer.
10. Sriamornsak, P. (2003). Chemistry of Pectin and Its Pharmaceutical Uses: A Review. Silpakorn University International Journal, Vol. 3, 1-2 , 206-227.
11. Šulc, D., Ćirić, D., Vujičić, B., Bardić, Ž., Curaković, M., & Gvozdenović, J. (1976). Tehnologija proizsavrevodnje bistrih i kašastih koncentrata od voća i povrća. Novi Sad: Tehnološki fakultet.
12. Vračar, L. (2001). Priručnik za kontrolu kvaliteta svežeg i prerađenog voća, povrća i pečurki i osvežavajućih bezalkoholnih pića. Novi Sad: Tehnološki fakultet.
13. Yadav, S., Yadav, P. K., Yadav, D., & Yadav, K. D. (2009). Pectin lyase: A review. Process Biochemistry 44 , 1-10.