หน้าแรก แหล่งวิทยาการ ติดต่อผู้สอน
คำนำ
เนื้อหารายวิชา
คำอธิบายรายวิชา
บทที่ 1
บทที่ 2
บทที่ 3
บทที่ 4
 
   
 

บทที่ 4
สมบัติทางเคมีของคาร์โบไฮเดรท-ไฮโดรคอลลอยด์ และการประยุกต์ใช้ในอุตสาหกรรม

2. Plant extract

          สารสกัดที่ได้จากพืชและเป็นไฮโดรคอลลอยด์ที่สำคัญคือ เพคติน (pectin) สกัดได้จากผลไม้ ตระกูลส้มและเพคตินยังพบเป็นส่วนประกอบในเนื้อผลไม้บางชนิด เช่น แอปเปิ้ล ฝรั่ง เป็นต้น

เพคติน (pectin)

          เพคตินได้จากการ breakdown ของ Protopectin ที่มีอยู่ในเนื้อเยื่อพืช จะประกอบไปด้วย neutral sugars หลายชนิด เช่น rhamnose, galactose, arabinose และน้ำตาลอื่นๆ จำนวนเล็กน้อย เพคตินเป็น heterpolysaccharide ที่มีน้ำหนักโมเลกุลสูงประกอบด้วยโพลิเมอร์ของ D-galacturonic acid (ประมาณ 65 % โดยน้ำหนัก) เป็นสายหลักหรือที่เรียกว่า smooth regions และมีกิ่งแขนง (hair regions) อาจเป็น arabinose, galactose, rhamnose และบางส่วนของหมู่คาร์บอกซิล (-COOH) ที่ D-galacturonic acid จะถูกเอสเทอริไฟด์ด้วยหมู่เมทธิล (-CH3) เป็นเมทธิลเอสเทอร์และมี degree of methylation (DM) แตกต่างกัน จึงทำให้เพคตินจากวัตถุดิบแต่ละแหล่งมีโครงสร้างที่แตกต่างกัน และเป็นโครงสร้าง ที่ ซับซ้อนมากดังรูปที่ 4.7 เป็นโครงสร้างตามสมมุติฐาน (Hypothetical structure) ของ apple pectin โดย Schols และคณะ (1998)

          DM คืออัตราส่วนของหมู่ methylated galacturonic acid ต่อหมู่ galacturonic acid ทั้งหมด ที่มีอยู่ในโมเลกุลของเพคติน จึงทำให้แบ่งประเภทของเพคตินตามค่า DM ได้เป็น 2 ชนิดคือ ชนิด Low methoxyl (LM) ซึ่งจะมีค่า DM น้อยกว่า 50 % และชนิด high methoxyl (HM) ซึ่งมีค่า DM มากกว่า 50 % (รูปที่ 4.8) เพคตินที่สกัดได้จากธรรมชาติจะเป็นชนิด HM ที่มีค่า DM สูงถึง 75 % เมื่อนำมาทำให้เกิดปฏิกิริยา de-esterification จะได้เพคตินชนิด LM เพคตินทั้งชนิด LM และ HM จะมีสมบัติและการนำไปใช้ประโยชน์ที่แตกต่างกัน

          เพคตินชนิด LM สามารถเกิดเจลโดยมีปริมาณของ Ca2+ และมีของแข็งที่ละลายได้ทั้งหมดตั้งแต่ 10-80 % ที่ pH ช่วงกว้างตั้งแต่ 2.9-5.5 เจลที่ได้จะเป็นชนิด thermoreverible ลักษณะเนื้อสัมผัสของเจลจะมีความอ่อนนุ่มและยืดหยุ่นมากกว่าเจลที่ได้จากเพคตินชนิด HM หรืออะการ์ (รูปที่ 4.9)

          เพคตินชนิด HM ใช้กับอาหารที่มี pH 2.0-3.5 และต้องมีของแข็งที่ละลายได้ทั้งหมดมากกว่า 55 % ถึงจะเกิดเจลได้ เพคตินชนิดนี้ยังแบ่งย่อยออกเป็นอีก 3 ชนิดตาม gelling time คือ เกิดเจลได้ช้า (slow set) ปานกลาง (medium set) และรวดเร็ว (rapid set) ซึ่งจะแตกต่างกันที่ค่า DM เช่น ชนิดเกิดเจลได้ช้าจะมีค่า DM ประมาณ 60 % และชนิดเกิดเจลได้เร็วมีค่า DM ประมาณ 75 % การนำ เพคตินมาใช้ประโยชน์จึงขึ้นอยู่กับวัตถุประสงค์และชนิดของผลิตภัณฑ์อาหาร

          เพคตินนิยมใช้ในอาหารประเภท Jam, Jelly, Bakery filling, fruit topping, เครื่องดื่มและ ผลิตภัณฑ์ที่มีลักษณะเนื้อคล้ายเยลลี่ เช่น

  • การเติมเพคตินชนิด LM จำนวนเล็กน้อยลงในโยเกิร์ตจะช่วยปรับปรุงลักษณะเนื้อของโยเกิร์ตให้ดีขึ้น
  • สำหรับน้ำผลไม้เข้มข้นจะเติมเพคตินชนิด HM เพื่อช่วยเพิ่มความคงตัวให้กับอนุภาคของเนื้อผลไม้ ทำให้อนุภาคกระจายตัวแขวนลอยอยู่ได้โดยไม่ตกตะกอน
  • ในน้ำผลไม้ผงสำเร็จรูปจะมีการเติมเพคตินชนิด HM ลงไปเพื่อให้เกิดความรู้สึกเหมือนน้ำผลไม้ธรรมชาติขณะดื่ม
  • ในผลิตภัณฑ์ bakery เช่น jam ที่นำมาเติมใน tart จะให้ลักษณะผิวเรียบเป็นเงาหลังจากอบแล้ว และทนต่อการอบ

รูปที่ 4.7 Hypothetical structure of apple pectin showing I xylogalacturona, II region with arabinan side chain,
III rhamnogalacturonan region making up the “hairy region”

ที่มา : Schols และคณะ, 1998

รูปที่ 4.8 ชนิดและสมบัติของเพคติน

ที่มา : http://www.genialab.de/inventory/pectinate.htm

รูปที่ 4.9 กลไกการเกิดเจลของเพคตินชนิด LM

ที่มา : http://www.genialab.de/inventory/pectinate.htm

 

ก่อนหน้า หน้าถัดไป