197333. lajstromszámú szabadalom • Eljárás szilárd halmazállapotú pektinből molekuláris diszperzió-oldat előállítására
3 197333 4 A találmány tárgya szilárd halmazállapotú pektinből egyedi molekulákból álló molekuláris diszperzió és oldat előállítására szolgáló eljárás, amelynél elkerülhető a szilárd pektinrészecskék ősszecsomósodása, az utólagos bepárlás és főzés és a felhasználás során a pektin mennyisége csökkenthető. Ismeretes, hogy a pektineket széleskörűen alkalmazzák az élelmiszeriparban, ezen belül elsősorban az édesipari és konzervipari készítményekben, pl. zselék, dzsemek, lekvárok, gyümölcskocsonyák, krémek, bevonatok, habok, fagylaltalapanyagok, stb. előállítására, speciális konzisztenciájú anyagok, pl. ketchup tixotróppá tételére, italok .testességének’ fokozására, stb. (H.D. GRAHAM: Food Colloids. AVI Publ. Company, Westport, 1977. p.434-435). Nem elhanyagolható a pektinek gyógyszeripari alkalmazása sem, ahol egyrészt közvetlenül a pektinek gyógyító hatását használják ki pl. gyomor- és bélbántalmak, sebek kezelésére, hemosztatikus szerként, vérplazma helyettesítőként, stb. Másrészt különböző gyógyszerek hatásának javítására alkalmazzák, így például inzulin, penicillin, stb. hatásidejének elnyújtására (H. NEUKOM: Pectic Substances. Encyclopedia of Chem. Tech. 2nd Ed. Vol. 14. John Wiley, New-York, 1967). A pektinek természetes eredetű növényi anyagok, amelyeket különböző gyümölcsrészek (pl. héj, magház, stb.) sejtjei közötti térből többnyire extrakcióval vonnak ki, és kémiai és fizikai feldolgozás és tisztítás után szárított és porított formában hoznak forgalomba. A pektinek kémiailag nem egynemű anyagok, lényegében különböző hosszúságú, elágazás nélküli, láncszerű, részlegesen metilészterezett poligalakturonsav makromolekulákból állnak, amelyeknek az észterezettségi vagy metoxilezettségi foka általában 30-90% között van, molekulasúlyuk kb. 20.000 és kb. 40.000 között változik. A kereskedelmi pektinek különböző mértékben többféle szennyezőanyagot, többek között hemicellulózt, semleges cukrokat, stb. tartalmaznak (Z.BERK: The Biochemistry of Food, Elsevier, Amsterdam, 1976. p.133). A pektinek felhasználásával készített anyagok többségében (pl. szilárd gyümőlcszselék, zselécukorkák, gyümölcskocsonyák, bevonatok, stb.) szilárd kolloid gél létrehozása a cél, de sok esetben tixotróp és/vagy nagyviszkozitású, félfolyékony géleket (pl. krémek, habok, paszták) is előállítanak. A gélképzés mechanizmusa teljes mértékben még nem ismert, de több szerző szerint (O.R.FENNEMA: Food Chemistry, Marcel-Dekker Inc., New-York, 1976. p.119., Z.BERK: The Biochemistry of Food, elsevier, Amsterdam, 1976. p. 138, H.D.GRAHAM: Food Colloids, AVI Publ. Company, Westport, 1977. p.428). ezt a folyamatot olyan háromdimenziós struktúra kialakulásával magyarázzák, amelyben a magasabb észterezettségi fokú pektinmolekulákat a térben a jelenlévő víz és cukormolekulák hidrogénkötésekkel kapcsolják egymáshoz, így a gélszerkezet vázát alkotó pektin molekulák közötti teret viszonylag nagymennyiségű cukor és víz tölti ki. Ismeretes olyan gélszerkezet is, elsősorban a kevésbé észterezett pektinmolekulák esetében, ahol a szomszédos makromolekulákon lévő karboxilcsoportokat kétvegyértékű fémionok (pl. Ca2*) kapcsolják egymáshoz, és így alakul ki egy olyan térbeli szerkezet, amelynek üregeit víz tölti ki (Z.BERK: The Biochemistry of Food, Elsevier, Amsterdam, 1976. p. 138, H. D.GRAHAM: Food Colloids, AVI Publ. Comp., Westport, 1977. p.430). A térbeli struktúra kialakulása miatt viszonylag kis mennyiségű pektin is képes megfelelő kozisztenciájú vagy formatartó gélt alkotni, igy pl. gyümölcszselékben, zselécukorkákban a magas észterezettségű pektinből általában 0,9-2, m%, lekvárokban, dzsemekben 0,1-0,8 m% pektin szükséges. A pektin magas éra miatt azonban még ilyen kis koncentráció esetén is fontos célkitűzés a felhasznált pektin mennyiségének a csökkentése a termék minőségének romlása nélkül. Mind a szilárd ill. formatartó pektingéleknél, mind a viszkózus pektinoldatoknál a fajlagos pektinfelhasználást elsősorban az határozza meg, hogy a termék előállításához felhasznált oldatban a pektin molekulárisán diszpergált (azaz teljesen oldott) állapotban legyen. Ennek a feltételnek a teljesítéséhez arra van szükség, hogy a szilárd és szárított állapotú pektinalapanyagban lévő összetapadt pektinmolekulákat az oldás során egyedi molekulákra válasszák szét, anélkül, hogy az egyedi molekulák láncszerű szerkezete károsodna. A pektinoldat készítése során az is fontos, hogy az előállítandó késztermék összetételének figyelembevételével az oldást úgy végezzék, hogy elkerülhető legyen a pektinoldat utólagos bepárlása és főzése, ami a felesleges energiafelhasználás mellett a pektinmolekulák szerkezetét is károsíthatja. Ezek a követelmények a jelenleg ismert eljárásokkal nem elégíthetők ki teljes mértékben. A pektinek erősen hidrofil anyagok, ezért ha a szilárd pektint vízhez adják, akkor csoraósodás alakul ki. Ezeket a csomókat nagyon nehéz szétoszlatni, mert a külső hidratált pektinréteg erősen tapad a belső részhez és megakadályozza, hogy a víz a feloldatlan pektinmolekulákhoz eljusson. (W.PILNIK, P.ZWIKER: Pektine Gordian 70, 1970, p. 202.) A pektin oldhatósága az oldáshoz felhasznált víz cukortartalmának növekedésével erősen csökken, ezért többnyire azt javasolják, hogy az oldáshoz 25 m% alatti cukortartalmú vizet használjanak. (K.FOGTMAN: Grindstadt Symposium, Kecskemét, 1984. 16.). Az ajánlott cukortartalom-töménység a külső rétegek hidratálódását és igy a csomóképződést nem csökkenti számottevő mértékben, ugyan-3 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
