Пектиновые вещества растений

Учебные материалы по биологии / Получение внеклеточных полисахаридов / Пектиновые вещества растений

Важный компонент растительных тканей - пектиновые вещества. Мономером любого пектинового вещества является остаток D-галактуроновой кислоты, карбоксильная группа которого может быть этерифицирована метанолом. Кроме того, пектиновые вещества содержат сравнительно небольшое количество остатков других D - (галактоза, ксилоза) и L-сахаров (арабиноза, рамноза, фукоза). Мономеры, соединённые α-1,4-гликозидными связями, образуют разветвлённые цепи. [4]

Пектиновые вещества классифицируют в зависимости от строения мономеров и степени полимеризации. Различают:

. пектовые кислоты (простейшие представители пектиновых веществ, содержащие до 100 мономеров, c немодифицированными карбоксильными группами);

. пектаты (соли пектовых кислот);

. пектиновые кислоты (пектины) (более высокомолекулярные соединения, содержащие 100-200 мономеров, часть карбоксильных групп этерифицирована метанолом);

. пектинаты (соли пектиновых кислот);

. протопектины (нерастворимые в воде высокомолекулярные полимеры, в которых метоксилированная полигалактуроновая кислота связана с полисахаридами клеточной стенки). [6]

Особенно богаты пектиновыми веществами ткани, состоящие из клеток, лишённых вторичной клеточной стенки (например, мякоть плодов). Нерастворимые пектиновые вещества (пропектин) образуют межклеточное вещество молодых растительных тканей, а также присутствуют в скоплениях клеток некоторых водорослей. [4]

В производстве пищевых продуктов, например, фруктовых и желейных консервов, варенья, джема, конфитюра или пектин применяют в качестве гелеобразователя. Желирование высокоэтерифицированных пектинов - это процесс, при котором полимерные молекулы в условиях высокой кислотности и высокого содержания сухих веществ взаимодействуют друг с другом через образование водородных мостиков, формируя плотную пространственную структуру, называемую гелем или желе. Молекулы пектина образуют равномерно распределенную трехмерную сеть, связывая при этом большое количество воды. Желирование низкоэтерифицированных пектинов происходит как по механизму желирования высокоэтерифицированных пектинов, так и в результате взаимодействия с ионами поливалентных металлов, например, с ионами кальция. При этом ионы кальция являются связующими звеньями между полимерными молекулами пектина, образующими пространственную структуру геля (желе).

Именно гелеобразующая способность пектина является определяющим фактором его широкого применения в пищевой промышленности. Комплексообразующая способность основана на взаимодействии молекулы пектина с ионами тяжелых и радиоактивных металлов. Благодаря наличию в молекулах большого количества свободных карбоксильных групп именно низкоэтерифицированные пектины проявляют наибольшую эффективность. Специальные препараты, содержащие комплексы высок - и низкоэтерифицированных пектинов, включают в рацион питания лиц, находящихся в среде, загрязненной радионуклидами, и имеющих контакт с тяжелыми металлами. Специальные высокоочищенные пектины могут быть отнесены к незаменимому веществу для использования в производстве функциональных пищевых продуктов, а также продуктов профилактического и лечебного питания. [6]