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ペクチンとは？
構造・種類・ゲル化の仕組み・食品への活用まで徹底解説
ペクチンは、とろみを付けたり甘味のバランスを整えたりするなど、幅広い食品で利用されている成分です。特にりんごなどの果物に多く含まれており、その含有量や性質によってペクチンの用途が異なります。
飲料やジャムなどに利用されているペクチンは、食品の食感を改良したり、果汁飲料に粘度を付与したりとさまざまな機能があり、広く利用されています。フルーツ由来の食物繊維としてコレステロールのコントロールや整腸作用を期待したサプリメントも見かけるようになりました。今回は、ペクチンの概要と種類、物性改良剤としての機能や使い方のコツについて解説します。
本コラムでは、ペクチンの用途や特性に加え、実際の使い方についても詳しく解説していきます。
目次
ペクチンとは
ペクチンの概要
ペクチンとは、リンゴの搾滓やレモン、グレープフルーツ、ライム、オレンジなどの柑橘類の皮を原料とするもので、1825年にフランスのJ.Bracconotが発見したものです。ギリシャ語の“pectos”(固い、硬直)に由来する言葉から「ペクチン」と命名されました。
植物の細胞壁に存在するペクチンは、水を多量に吸い、細胞をつなぎ合わせるセメントの役目を果たす天然由来の多糖類です。
食品の食感を改良したり、果汁飲料に粘度を付与したりとさまざまな機能があり、広く利用されています。
ペクチンの製造工程
ペクチンはリンゴの搾滓やレモンなどの柑橘類の皮を加水分解して、分離・濃縮し、アルコール沈殿させて洗浄した後、乾燥・粉砕させてHMペクチンを作ります。その後、脱メチル化、洗浄し、LMペクチンを作ります。
なお、ペクチンの品質や物性は、原料となる果皮の状態や製造プロセスに強く影響を受けます。そのため、最終製品の特性に応じた最適なペクチンの分類と選定が重要です。糖分との結合によって形成されるゲルは、食感やおいしく食べるための要素としても欠かせない存在です。さらに、食品の物性改良だけでなく、栄養バランスの観点からも注目されており、安全性の高い素材として多くの用途で活用されています。
ペクチンの種類と構造
ペクチンには、上記の工程にも登場したように、大きく分けてHMペクチンとLMペクチンの2種類があります。一般的にエステル化度（DE）*が50％以上のペクチンをHMペクチン、50％未満のペクチンをLMペクチンといいます。さらにエステル化度の違いや由来原料によってたくさんの種類の商品がありますのでこれらの特徴を良く把握して、アプリケーションに適したペクチンを選定する必要があります。
ペクチンの分子構造
*エステル化度（DE）とは？
ペクチンの分子構造はガラクツロン酸という糖酸が連なった構造をしています。このガラクツロン酸はカルボキシル基がメチルエステル化された「メチルエステル化ガラクツロン酸」としても存在しています。ペクチンの主成分であるガラクツロン酸のうちどの程度がメチルエステル化されているのか割合を示したのがエステル化度です。メチルエステル化されている割合が高いものをHM（ハイメトキシル）ペクチン、割合が低いものをLM（ローメトキシル）ペクチンと呼びます。
ペクチンの主な用途とメリット
・ジャムのゲル化や増粘
果実のブレの影響を抑え安定した生産が可能になります。また加熱時間を短縮できるためフルーツの風味が際立ちます。
・果実飲料の増粘
フルーツとの相性が良く濃厚な味わいに仕上げることができます。とろっとしながらもぬめりの少ないテクスチャーとなります。
・酸性乳飲料の安定
乳飲料は酸性になると乳タンパクが凝集してしまい分離やざらつき感につながります。ペクチンはこの凝集を防ぐ働きがあるため、品質安定の目的で酸性乳飲料や酸性乳製品デザートに使用されています。またとろっと濃厚な飲み口に仕上げることが可能です。
・ミルクデザートのゲル化
ペクチンとカルシウムの反応性を利用して様々な乳製品に利用されています。代表的なものはデザートベースとよばれる牛乳と混ぜて作るデザートです。他のゲル化剤には出せない独特の食感に仕上げることができます。
ゲルの物性についてはこちらから動画で確認できます。
・パンの生地改良
ボリュームアップやしっとり感など食感改良に利用されています。また生地の老化遅延効果も知られています。
・黒酢飲料のマスキング
黒酢飲料独特のツンとした匂いをやわらげて、味がまろやかになるマスキング効果が期待できます。
果物別ペクチン含有量
ペクチンは様々な果物に含まれておりますが、どの果物に最も含有されているのでしょうか。ここでは、主な果物のペクチン含有量を紹介いたします。
- ・リンゴ 0.3～0.7g
- ・バナナ 0.3～0.7g
- ・いちご 0.75g
- ・かき 0.68g
- ・洋なし 0.49g
- ・さくらんぼ 0.47g
- ・もも 0.39g
- ＊新鮮物可食部100gに対するペクチン酸カルシウムとしての全ペクチン含有量
- ＊川端 晶子,澤山 茂,瓜生 恵子(1974),果実類・果菜類および種実類のペクチン含有量について『栄養学雑誌』 32(1), p9-18より引用
- ＊品種や産地によって異なります。
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ハイドロコロイドの基礎
～ペクチン・カラギナンなど徹底解説～
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HMペクチンとは
HMペクチンの概要
HMペクチンは、酸や糖の存在によりゲル化する性質を持つペクチンでジャムやマーマレード、酸味強めの高糖度ゼリーなどの食品に使用されています。高糖度（Bx55以上）、低pH（pH3.5以下）という条件の下で、水素結合によってゲル化します。また特徴として熱不可逆性のゲルを形成する点があります。ゲル化に必要なBxやpHの条件を満たさない場合には、溶液の状態です。溶液粘度を決める因子としては、添加量や分子量、温度などがあります。
▼HMペクチンのゲル化構造
HMペクチンの利用例
・ゲル化剤＜エステル化度の低いタイプ（DE70以下）＞
特性：高糖度・低pHでゲル化、熱不可逆性
例：ジャム（高糖度）、菓子ゼリー
・増粘剤＜エステル化度の高いタイプ＞
特性：テクスチャーの改良、ボディ感の付与
例：フルーツソース、フルーツ飲料
・安定剤＜エステル化度の高いタイプ (DE70以上)＞
特性：酸性下における乳タンパクの保護、工程中、保存中の品質安定
例：酸性乳飲料、酸性乳製品デザート
HMペクチンの使い方
HMペクチンを使用する際には、ゲル化するための要因である酸を製造工程の最後に添加する必要があります。
・ペクチンゼリー、ジャム（Brix65以上）の場合
酸は、できるだけ後の工程で、水溶液として添加します。酸を投入した後にペクチン溶液を入れてしまうと、酸性下にペクチン溶液を投入することになり、投入してすぐにゲルを作ろうとしてしまうことから、小さい粒がたくさんできて（プレゲル化して）しまいます。
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LMペクチンとは
LMペクチンの概要
LMペクチンは、カルシウムやマグネシウムなどのミネラルでゲル化する性質を持つペクチンでムースやゼリー、上掛けゼリーなどの食品に使用されています。ゲル化に高濃度の糖や酸を必要とせず、カルシウムやマグネシウムなどのミネラルでゲル化する性質を持ちます。ゲルの物性についてはこちらから動画で確認できます。
▼LMペクチンのゲル化メカニズム
LMペクチンの利用例
・ゲル化剤
特性：カルシウムの存在下でゲル化、カルシウム含量によって特性が変化する（熱可逆性～耐熱性）
例：ジャム（低糖度）、フルーツゼリー、乳製品デザート、デザートベース、上掛けゼリー、ベーカリー用ジャム
・増粘剤
特性：ヨーグルト混合時のポストリアクションの利用（乳のCaと反応）
例：フルーツソース、デザートソース、フルーツプレパレーション
LMペクチンの使い方
1.LMペクチンの反応性調整カルシウムの選択
カルシウムを添加する場合、カルシウムの反応性は種類によって異なるため、適したものを選択する必要があります。
・乳酸カルシウム、塩化カルシウム…ペクチン溶液と触れた瞬間にゲル化する。
・硫酸カルシウム、クエン酸カルシウム…ペクチン溶液とゆっくり反応しゲル化する。
・リン酸カルシウム…酸を加えてpHを下げることで、Caイオンを放出し、ゲル化する。
2.緩衝塩の選択
緩衝塩の種類によって、カルシウムの封鎖力とペクチンの反応性が異なるため、適したものを選択する必要があります。
クエン酸Na→酸性ピロリン酸Na→ピロリン酸Na→ポリリン酸Na→メタリン酸Na
Caの封鎖力(酸性条件下）は、左から右に行くにつれて強くなります。
つまりペクチンの反応性は、左から右に行くにつれてゆっくり穏やかになります。
このことから、例えばペクチンの反応性が早く、プレゲル気味になるときは、封鎖力の強い緩衝塩を添加します。
・例）リン酸カルシウム使用したジャムの場合
酸とカルシウムは必ず最後に分けて添加します。混合溶液に酸とCaの混合溶液を加えると、加えた場所からペクチンと反応し、荒れてしまい、不均一なゲルが作られてしまいます。
ポイントは、混合溶液にカルシウムが十分混合された後に酸を加えることです。これにより均一に反応します。
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～ペクチン・カラギナンなど徹底解説～
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ペクチンの食品添加物以外の用途
食品添加物としての用途のほか医薬品、健康食品にも用いられています。保水性や増粘、エマルション、懸濁液への安定能から液状医薬品や人工肛門の接着剤として利用されています。生理的機能として抗潰瘍効果から抗潰瘍剤にも用いられています。また水溶性食物繊維としての栄養学的効果も報告されています。
ペクチンに関するよくある質問
ペクチンそのものは非常にダマになりやすい性質があります。
一般的に市販されている「砂糖＆ペクチンミックス」のような分散剤が含まれるものであれば溶かしやすいですが、ペクチン含有量が多い商品ではコツをつかむまで難しいですよね。
ペクチンの溶かし方について動画で紹介しておりますのでご参考ください。
固まらない主な理由は以下の通りです。
①ペクチンがうまく溶けていない
- a) 加熱が弱い：通常のペクチンは、水やお湯に入れた後、90℃まで温度を上げないと溶けません。（常温で溶解するペクチンも取りそろえております）
- b) ダマになっている
- c) カルシウムが多い溶液に、粉のままペクチンを入れてしまった。
→先にペクチンを溶かしてからカルシウム溶液を加えてください。
②固めるためのゲル化因子が弱い
- a) HMペクチンの場合：高糖度（Brix60以上)、酸性（pH3.5以下、理想はpH3前後）
- b) LMペクチンの場合：カルシウム（使用量は条件によって異なりますのでお問い合わせください）
③そのほかの理由
- a) 煮詰めの加熱時間が長くペクチンが壊れてしまっている。
- b) 酸、糖度が高すぎる。→ペクチン量を調整したり緩衝塩を加える必要があります。
- c) ペクチン量が少ないor多すぎる。
使用する果実によっては、カルシウム含量や酸の量が不足している可能性がございます。
果実の種類によってジャムの物性が変化する場合は、状況に応じて次の4点からそれぞれお試しください。
- ①カルシウム反応性の高いペクチンを使用する
- ②乳酸カルシウムのような水溶性カルシウムを添加する
- ③酸の量を増やす
- ④糖度を上げる
＊カルシウムを添加する場合は湯に溶かしてから製造工程の終わりの方で加えて素早くかき混ぜてください。温度が低い状態で添加するとプリセット（ざらざらとしたゲルで綺麗に固まらない、離水が生じる原因）します。
考えられる要因は3つあります。
- 要因1：熱
ペクチンは熱に弱いので、高温状態で長時間加熱すると徐々に分解されてしまいます。
例えばジャムを作る場合、ペクチンを加えてから長時間煮詰めてしまうと粘度・ゲル化力が低下します。
煮詰め作業(Bx調整)をなるべくペクチン投入前に行い、その後の工程時間を短縮することがペクチンの機能を最大限に生かせるコツです。
※どうしても長時間高温を避けられない場合は、ペクチンの添加量を増やす(例：1.0%→1.5%)方法があります。 - 要因2：pH（中性~アルカリ性）
ペクチンは主に酸性域で安定します。
HMペクチンはpH3.5以下での使用がおすすめです。
ミルクジャムやプリン等といった中性の食品へはLMペクチンが利用されます。 - 要因3：酵素
生果実に含まれるペクチン分解酵素（ペクチナーゼ）がペクチンを分解してしまうこともあります。
その場合、ペクチン加える前に生果汁の酵素を失活させる必要があります。
ペクチン分解酵素は、80℃以上で30分加熱することで100%失活します。
カルシウムの種類によってカルシウム含量が異なるため一概には言えませんが、乳酸カルシウムの場合、ペクチンに対して5%程度が必要となります。
例えば、ジャムを1kg作る場合、ペクチンは10g程度必要なので、乳酸カルシウムを0.5g程度加えることで固まります。
果実にもカルシウムが含まれておりますので、使用する果実のカルシウム含量を調べ、足りない分を乳酸カルシウムなどで補ってください。
同じゲル化剤ですが、原料の由来やゲルの特徴が異なります。
ペクチンは主にリンゴやレモンなどの果物から抽出するのに対し、ゼラチンは豚や牛などの皮や骨から抽出します。また、ペクチンのゲルは柔らかく弾力があるのに対し、ゼラチンのゲルは適度に強度があり離水が少ないことが特徴です。
実は食物繊維として機能性の研究もされています。
ゲル化剤・増粘剤として活用されているペクチンですが、実は食物繊維として機能性の研究も様々されています。
J J Cerda et al.,(1988)では高コレステロール血症の男女27名 (27-69歳) がグレープフルーツペクチン15g/日を16週間摂取することで、血漿コレステロール値が統計的有意に低下することが報告されています。
工藤 (2018) では弛緩性便秘と判断された14名 (83歳±6) がペクチンを5.4-10.8g/日を4週間摂取することで排便回数と便の質が有意に向上することが報告されています。
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ユニテックフーズ社による独自の技術によって非加熱溶解を実現した画期的なLMペクチンです。
即溶解ペクチンの分子は水分子と容易に水和し、簡単な攪拌で分子鎖を広げられることが特徴です。15℃の水の場合は1分間で、ポットのお湯（80℃）の場合は30秒間で100％溶解します。
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LMペクチンとカルシウムの反応性の調整で、大きく3つのゲルを作ることが出来ます。
LMペクチンは、ゲル化因子のカルシウムとの反応性を調整したり、ゲル化条件を変えたりすることで、様々な大きさ・食感のゲルを作れます。
- ①均一なゲル
ジャムやプリンのように、均一な食感のゲルを作れます。 - ②分子が凝集してできる、小さくてざらざらのゲル
LMペクチンとカルシウムとの反応性を早めると、LMペクチンのネットワークが締まり、ジャムのように均一なゲルではなく、局所的にLMペクチンがゲル化（プレゲルと呼びます）したゲルを無数に創ることが出来ます。 - ③ぷっくりとしたゲル
②にペクチン以外の増粘剤を加えることで、②よりも大きくやわらかい数㎜ほどのつぶつぶのゲルを作れます。
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まとめ
ペクチンは、果物に含まれる天然由来の多糖類で、食感や粘度の調整だけでなく、糖質バランスの管理や栄養改善にも活用される重要な食品素材です。特にLMペクチンやHMペクチンは、その分類によって使用場面が大きく異なり、各製品の特性や用途に応じて使い分けることが求められます。
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