เพกทิน (pectin) เป็นพอลิแซ็กคาไรด์ (polysaccharide) ประเภท heteropolysaccharide มีหน่วยย่อย คือกรด กาแล็กทูโรนิก (D-galacturonic acid) ประมาณ 65% โดยน้ำหนัก) และเมทิลการแล็กทูโรเนต และน้ำตาลหลายชนิด เช่น rhamnose, galactose, arabinose พบตามธรรมชาติในผนังเซลล์ของพืช (plant cell wall) และรอยต่อระหว่างผนังเซลล์ โดยรวมตัวอยู่กับเซลลูโลส (cellulose) ทำหน้าที่ยึดเกาะผนังเซลล์ให้ติดกันคล้ายเป็นซีเมนต์

เพคตินที่พบในพืช ประกอบด้วยสาร 4 ชนิด คือ

• โพรโทเพกทิน (protopectin)
• กรดเพกทินิก (pectinic acid)
• เพกทิน (pectin)
• กรดเพกทิก (pectic acid)

แสดงโมเลกุลของเพกทิน (เส้นสีชมพู) ในเนื้อเยื่อของผัก ผลไม้ บริเวณ middle lamellaและ ผนังเซลล์ (cellwall) ที่มา http://micro.magnet.fsu.edu/cells/plants/cellwall.html

ผลของเพกทินต่อเนื้อสัมผัสของผักผลไม้สดและผลิตภัณฑ์จากผักผลไม้

เพกทินที่อยู๋ในผลไม้ดิบ หรือห่าม จะอยู่ในรูปของโพรโทเพกทิน ซึ่งไม่ละลายน้ำ ระหว่างการสุกของผลไม้โพรโทเพกทิน จะเปลี่ยนเป็น
เพกทิน ซึ่งละลายในน้ำได้ ทำให้ผลไม้มีเนื้อสัมผัสนิ่มลง ความแน่นเนื้อลดลง ในผลไม้มีเอนไซม์ที่ย่อยเพกทิน ชื่อ เอนไซม์เพกทิเนส (pectinase) ได้แก่ เพกทินเมทิลเอสเทอเรส (pectin methyl esterase) เมื่อเซลล์แตกเอนไซม์นี้จะย่อยสลายเพกทิน

คุณค่าทางโภชนาการของเพกทิน

ร่างกายไม่สามารถย่อยเพกทินได้ในระบบการย่อย จัดเป็นใยอาหาร (dietary fiber) ชนิดหนึ่ง

การใช้เพกทินในอาหาร

เพกทิน  เพกทินเป็นไฮโดรคอลลอยด์ (hydrocolloid) ใช้ในอาหารเป็นวัตถุเจือปนอาหาร (food additive) เพกทินที่ผลิตเป็นการค้า สกัดได้จากเปลือกของผลไม้ตระกูลส้ม (citrus) กากของแอปเปิลที่คั้นน้ำแล้ว (apple pomace) และหัวบีท (beet)

การใช้เพกทินในอาหารมีวัตถุประสงค์เพื่อ

• ทำให้เกิดเจล (gelling agent) เพกทินมีสมบัติพิเศษคือ เมื่อรวมตัวกับน้ำตาลและกรดในปริมาณที่เหมาะสม เกิดเป็นเจลที่อ่อนนุ่ม ทำให้นำมาใช้ ในผลิตภัณฑ์ แยม เยลลี่
• เป็นสารที่ทำให้ข้นหนืด (thickening agent)
• เป็น stabilizer ป้องกันการตกตะกอน (sedimentation) ของนมเปรี้ยว (acidified milk) โดยป้องกันการตกตะกอนโปรตีนเคซีน (casein)
• เป็นอิมัลซิไฟเออร์ (emulsifier) ทำให้อิมัลชัน (emulsion) คงตัว โดยลดแรงตึงผิวระหว่างเฟสของน้ำมันและน้ำ
• เป็น prebiotic เป็นอาหารของแบคทีเรียกลุ่ม probiotic ซึ่งเป็นประโยชน์แก่ร่างกายเป็นส่วนผสมของ funcitonal food

โครงสร้างโมเลกุลของเพกทิน

เพกทินเป็น polysaccharide ประเภท heteropolysaccharide โมเลกุลของเพกทินเป็นพอลิเมอร์ของ α-D-galacturonic acid ที่เชื่อมต่อด้วยพันธะไกลโคไซด์ (glycosidic bond) ชนิดแอลฟา 1-4 ประกอบด้วย หมู่คาร์บอกซิลอิสระ (COOH) และหมู่คาร์บอกซิลที่รวมอยู่กับเมทิล (COOCH₃) ด้วยปฏิกิริยาเอสเทอริฟิเคชัน (esterification)

ชนิดของเพกทินที่ใช้ในอาหาร

แบ่งตามระดับของเอสเทอริฟิเคชัน (degree of esterification) ได้ 2 ระดับคือ

1. เพกทินที่มีเมทอกซิลสูง (High methoxyl pectin,HM ) เป็นเพกทินที่มีระดับของเมทิลเอสเทอริฟิเคชั่น (degree of methyl esterilfication, %DM) มากกว่า 50% จะเกิดเจลได้เมื่อมีของแข็งที่ละลายได้ในน้ำ (total soluble solid) มากกว่า 55% (น้ำหนักต่อปริมาตร) ใช้กับอาหารที่มี pH ต่ำกว่า 3.5 (ประมาณ 2-3)

เพกทินชนิดนี้ยังแบ่งย่อยออกเป็นอีก 3 ชนิดตามเวลาที่ใช้ในการทำให้เกิดเจล (gel)

• เกิดเจลได้ช้า (slow set)
• เกิดเจลเร็วปานกลาง (medium set)
• เกิดเจลรวดเร็ว (rapid set)
• เกิดเจลเร็วมาก (ultra rapid set)

ซึ่งระยะเวลาการเกิดเจล จะแตกต่างกันที่ค่า degree of methyl esterilfication (DM) การนำเพกทินมาใช้ประโยชน์จึงขึ้นอยู่กับวัตถุประสงค์ ค่า pH ของอาหาร และชนิดของผลิตภัณฑ์อาหาร

2.เพกทินที่มีเมทอกซิลต่ำ (low methoxyl pectin) เป็นเพกทินที่มีระดับของเมทิลเอสเทอริฟิเคชันน้อยกว่า 50% จะเกิดเจลได้โดยไม่ต้องมีของแข็งที่ละลายได้ (soluble solid) แต่ต้องมีแคลเซียมไอออน (Ca²⁺) อยู่ประมาณ 3% มีของแข็งที่ละลายได้ทั้งหมด (toal soluble solid) ตั้งแต่ 10-80% ที่ pH ช่วงกว้างตั้งแต่ 2.9-5.5 เจลที่ได้จะเป็นชนิด thermoreverible gel เนื้อสัมผัสของเจลจะมีความอ่อนนุ่มและยืดหยุ่นมากกว่าเจลที่ได้จากเพกทินที่มีเมทอกซิลสูง (HM)

Reference

http://eu.lib.kmutt.ac.th/elearning/Courseware/BCT611/chapter4_4.html