Bahan baku pembuatan PECTIN yang dominan adalah kulit buah jeruk. Apel pomace dan gula bit yang sudah mencair / bubur juga biasa di gunakan.
Produk komersial adalah bubuk putih atau cokelat yang dapat larut dalam air membentuk larutan kental. Pektin mudah membentuk gel di bawah kondisi yang mencirikan selai, yaitu adanya gula terlarut dan pH yang cukup rendah.
Sebelum banyak orang tahu mengenai pektin , selai buatan rumah dibuat gel oleh buah sebagai pektin "alami". Buah kaya pektin adalah bagian penting dari resep. Selai adalah aplikasi tradisional untuk pektin, tetapi hari ini jauh dari satu-satunya.
Penggunaan yang sangat penting termasuk stabilisasi protein susu dalam yoghurt yang dapat diminum, minuman ringan dengan susu dan buah, dan peralatan medis yang bersentuhan dengan kulit manusia.
Pektin metilester rendah konvensional (LMC= Low Methylester Conventional ) diperoleh dengan de-esterifikasi terkontrol dari pektin HM pada kondisi asam atau basa.
Jika amonia digunakan untuk de-esterifikasi pektin, gugus amida dimasukkan ke dalam molekul dan pektin metilester amidasi rendah (LMA = low methylester amidated ) diperoleh.
Pektin adalah polisakarida, terdiri dari entitas sub-struktural yang berbeda, yang bervariasi dengan metodologi ekstraksi, bahan baku, lokasi, dan faktor lingkungan lainnya.
Tulang punggung linier polimer pektin disebut homogalakturonan, dan dibangun oleh urutan alpha (1→ 4) terkait residu asam D-galakturonat.
Bahan penyusun asam poligalakturonat ini dapat diesterifikasi dan hadir sebagai metilester dan gugus asam bebas. Mereka mungkin sebagian atau seluruhnya dinetralkan dengan kation seperti natrium, kalium, kalsium, atau amonium.
Rasio gugus asam galakturonat yang diesterifikasi dengan total gugus asam galakturonat disebut derajat esterifikasi (DE). Ada kemungkinan bahwa homogalakturonan sepenuhnya metil esterifikasi ketika disintesis di pabrik, tetapi DE tertinggi yang dapat dicapai dengan ekstraksi bahan baku alami adalah sekitar 80%. Pektin dengan DE dari 5%-75% diproduksi dengan de-esterifikasi terkontrol dalam proses manufaktur.
HM pektin membutuhkan jumlah padatan terlarut ( SS=Soluble solids ) minimum dan pH sekitar 3,0 atau lebih rendah untuk membentuk gel.
LM pektin membutuhkan kehadiran kalsium dalam jumlah yang terkontrol, atau kation divalen lainnya, untuk membentuk gel dengan “menjembatani” antara rantai yang berdekatan dan oleh karena itu lebih fleksibel terhadap gula dan/atau asam.
LMA adalah jenis pektin LM tertentu, di mana sebagian gugus metil ester diubah menjadi gugus amida. Derajat amidasi (DA) ditentukan sebagai rasio gugus asam galakturonat yang diamidasi terhadap total unit galakturonan.
Gelasi pektin LMA terjadi tidak hanya melalui jembatan kalsium, tetapi lebih kompleks termasuk jenis lain dari interaksi rantai-rantai, seperti ikatan hidrogen. Ini berarti bahwa pektin yang diamidasi membutuhkan lebih sedikit kalsium untuk gelasi dan kurang rentan terhadap pengendapan pada tingkat kalsium yang tinggi.
Ada berbagai cara untuk menyiapkan larutan pektin. Yang paling sederhana adalah menambahkan pektin langsung ke air sambil diaduk dengan kuat. Jika pektin ditambahkan langsung ke air dengan sedikit atau tanpa pengadukan, akan terbentuk gumpalan yang kemudian sangat sulit larut.
Metode lain yang sering digunakan adalah mencampurkan pektin dengan gula, yang memastikan bahwa pektin dapat lebih mudah terdispersi ke dalam air. Pektin tidak dapat larut secara langsung dalam sistem SS tinggi. Ini dapat didispersikan ke dalam larutan gula pekat, yang kemudian membutuhkan pengenceran dengan air untuk pembubaran lengkap. Metode pembubaran yang berbeda dijelaskan lebih lanjut di bawah ini.
Kelarutan/Solubility :
Pektin harus benar-benar larut untuk memastikan pemanfaatan penuh. Pelarutan lengkap diasumsikan bisa terjadi tanpa melalui pengadukan yang cepat.
Jika gumpalan pektin dibiarkan terbentuk, mereka sangat sulit untuk larut. Pektin, seperti agen pembentuk gel lainnya, tidak akan larut dalam sistem di mana kondisi pembentuk gel ada. Oleh karena itu, HM pektin semakin sulit larut karena SS dalam sistem meningkat.
Direkomendasikan bahwa HM pektin dilarutkan pada SS di bawah 20%, dan lebih disukai dalam air. Setelah pektin larut, dimungkinkan untuk menambahkan lebih banyak gula.
- Pelarutan dengan mixer berkecepatan tinggi
- Pra-pencampuran dengan gula
untuk memastikan pembubaran pektin sepenuhnya, disarankan untuk merebus campuran selama 1 menit.
- Mendispersi dalam larutan gula pekat
Mekanisme pembentukan gel
Gel dengan polimer yang larut dalam air biasanya dibuat dengan terlebih dahulu membuat sistem berair di mana polimer dilarutkan, dan kemudian, setelah itu, memperkenalkan kondisi pembentuk gel. Misalnya, selai yang dibuat dengan pektin biasanya dibuat sebagai campuran air, buah, gula, dan pektin pada suhu mendekati titik didih. Dalam sistem ini pektin berada dalam larutan.
Asam yang sesuai, misalnya asam sitrat, kemudian ditambahkan, mengurangi pH sedikit untuk membawa sistem lebih dekat ke kondisi pembentuk gel. Akhirnya sistem didinginkan dimana gelasi terjadi.
Pada titik ini, molekul mulai mengasosiasikan dan mengatur sebagai jaringan, yang membentang di seluruh cairan dan menjebak air, pelarut, serta zat terlarut. Gel pektin umumnya merupakan larutan di mana rantai pektin dihubungkan silang oleh ikatan hidrogen, jembatan kalsium, dan kekuatan lemah lainnya yang menahan rantai di tempatnya dalam jaringan yang secara kinetik atau sterik dihambat dari penataan ulang lebih lanjut.
Pembentukan gel dari pektin adalah aksi gabungan dari dua mekanisme yang berbeda. Salah satunya mendominasi ketika HM pektin digunakan pada kondisi penggunaan yang khas, yaitu. selai klasik (pH sekitar 3,1 dan gula 65%).
Yang lain mendominasi dengan LM pektin pada kondisi penggunaan yang khas, selai dengan sedikit gula (pH sekitar 3,3 dan gula 35-55%). Mekanisme demikian dapat disebut sebagai mekanisme HM dan mekanisme LM meskipun dalam banyak kasus mereka bertindak bersama-sama.
Untuk kedua mekanisme pembentuk gel HM dan LM, berat molekul pektin adalah penting, karena berat molekul tinggi memberikan kekuatan putus yang tinggi pada gel.
Jenis pektin
Sifat struktural molekul pektin, seperti berat molekul, DE, DA dan keberadaan gugus asetil sangat mempengaruhi sifat gelasi pektin.
Jenis pektin LMC komersial biasanya memiliki nilai DE berkisar antara 30-50%. Ketika DE menurun, reaktivitas terhadap kalsium meningkat. Pektin dengan DE terendah juga akan memiliki kebutuhan kalsium terendah dan suhu pembentuk gel tertinggi.
Sebagian besar pektin LM komersial diamidasi (LMA). LMA pektin memiliki "rentang kerja" yang lebih luas daripada LMC sehubungan dengan kandungan kalsium sistem dan menunjukkan peningkatan suhu gelasi saat amidasi meningkat.
Pektin bit gula adalah contoh pektin dengan gugus O-asetil. Adanya gugus O-asetil akan menghambat gelasi karena halangan sterik dan akibatnya pektin tidak akan membentuk gel.
HM pektin
Jenis pektin HM komersial dicirikan oleh, dan distandarisasi, terjadinya 'jelly grade' yang seragam. 'Jelly grade' menyatakan berapa kilo gula yang dapat menjadi gel dalam gel standar (komposisi standar dan kekuatan gel standar) dengan 1 kilo pektin.
Berbagai metode digunakan untuk mengukur kekuatan gel, metode yang paling umum adalah metode SAG, yang dikembangkan oleh US IFT pada tahun 1959 dan diterbitkan dalam Food Technology 13,496 (1959). Dalam metode ini gel dibentuk dalam gelas dengan dimensi tertentu dan dibiarkan mengeras. Gel kemudian dicetak ulang dan deformasinya oleh gravitasi diukur. Kelengkungan gel seperti yang ditentukan dalam metode SAG ditunjukkan berkorelasi dengan modulus elastisitas gel yang ditentukan oleh reologi osilasi.
Sebagian besar jenis pektin HM terstandarisasi menjadi 150 grade USA-SAG, artinya 1 kg pektin terstandarisasi akan membentuk gel standar dengan 150 kg gula (SS = 65,0%, pH = 2,2-2,4, kekuatan gel = 23,5% MELENGKUNG).
Dengan kata lain:
1 kg 150 pektin 'jelly grade' dapat mengatur 230 kg jelly standar.
Ada metode lain untuk menentukan kekuatan gel serta kekuatan putus gel. Menggunakan
pengujian kompresi pada penganalisis tekstur, misalnya, Sistem Mikro Stabil tipe TAXT2, cukup umum. Untuk aplikasi tertentu, kekuatan gel dan kekuatan putus sangat penting. Pada jelly, khususnya confectionery jelly, diperlukan kekuatan putus yang tinggi, sedangkan pada selai kebutuhan akan daya sebar dapat mendukung pektin dengan kekuatan putus yang sedang.
Pektin LMC
Pektin LMC dapat dinilai dengan metode dengan beberapa kesamaan dengan metode USA-SAG yang digunakan untuk pektin HM. Komposisi gel uji dapat, misalnya, 31,0% SS, pH 3,0, dan ditambahkan kalsium sebagai gel uji 250 mg Ca/kg.
Kadar gel menyatakan berat dalam kg gel dengan kekencangan standar (20,5% SAG), yang dapat diproduksi dari 1 kg pektin LMC. Karena kondisi aplikasi untuk pektin LMC menunjukkan variasi yang agak luas, metode kadar gel tidak selalu cukup relevan untuk penggunaan pektin LMC. Tes kinerja dapat digunakan sebagai prosedur pengujian tunggal atau tambahan.
Baik pektin LMC, LMA, dan HM digunakan dalam selai dan jeli.
Jenis pektin harus dipilih dengan cermat sesuai dengan kondisi dalam aplikasi yang sebenarnya.
Pektin LM biasanya digunakan dalam selai dan jeli rendah gula dengan padatan terlarut (SS) di bawah 60%, sedangkan pektin HM digunakan dalam gula tinggi selai dan jeli dengan SS di atas 60%.
HM Pektin terutama digunakan untuk produk rasa buah, di mana keasaman meningkatkan sebagian besar rasa buah. Pektin digunakan dalam industri gula-gula untuk membuat jeli buah, pusat jeli, dan permen karet anggur. Dalam formulasi permen karet anggur sering dikombinasikan dengan gelatin. Ini juga digunakan untuk produk aerasi bersama dengan bahan pencambuk.
Pektin LM dapat membentuk gel pada pH yang lebih tinggi daripada pektin HM dan digunakan untuk jeli dan bagian tengah yang tidak beraroma buah (misalnya, produk beraroma peppermint dan kayu manis).
Pada konsentrasi rendah, pektin LM digunakan untuk mendapatkan tekstur semi-gel, misalnya pada isian cokelat. Alasan utama penggunaan pektin dalam produk kembang gula adalah pembentukan tekstur (gel) yang cepat, rasa di mulut yang menyenangkan, pelepasan rasa yang baik, dan – jika diperlukan – sifat tiksotropik.
Stabilisasi minuman yang mengandung protein dengan pH sekitar 4 merupakan area aplikasi yang semakin penting untuk HM pektin. Jenis minuman meliputi: minuman yoghurt, minuman jus susu, minuman whey yang diasamkan, dan minuman kedelai yang diasamkan.
Dalam minuman yoghurt, pektin ditambahkan setelah fermentasi. Minuman yogurt dapat diformulasikan dengan bakteri hidup dan umur simpan yang pendek, atau dapat dipasteurisasi untuk umur simpan yang lama. Minuman jus susu diasamkan dengan cara jus atau asam, seperti asam sitrat atau asam laktat. Minuman kedelai dan minuman berdasarkan sumber protein lain paling sering diasamkan dengan cara yang sama.
Ketika minuman yang mengandung protein dipanaskan dalam lingkungan pH rendah, protein cenderung menggumpal dan membentuk gumpalan. Ini akan menyebabkan minuman tidak stabil. Pektin HM yang bermuatan negatif mengikat partikel protein dengan daya tarik ionik dan melindungi protein dari agregasi bahkan selama perlakuan panas. Ini memungkinkan minuman dengan
umur simpan yang lama untuk diproduksi dengan kecenderungan rendah untuk membuat sedimen dan whey-off. Pektin juga menciptakan jaringan dalam minuman yang meningkatkan stabilitas minuman fermentasi yang berumur pendek dengan kultur hidup.
HM pektin berkontribusi pada rasa minuman, dan dalam produk di mana pemanis buatan digunakan, pektin memberikan profil rasa yang menyenangkan.
Efek stabilisasi optimal dari HM pektin dalam jenis aplikasi ini terlihat pada kisaran pH 3,8-4,2. Di atas dan di bawah kisaran pH ini, efek penstabilan menurun.
Next Topics :
Sucrose Ester ( food emulsifier & thickening agent )
Sodium Metabisuphite
Lacti Acid
No comments:
Post a Comment
Note: Only a member of this blog may post a comment.