ペクチンとは?~概要と種類を徹底解説

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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。

ペクチンとは?

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します。

●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、ノンアミドLMペクチンやアミド基LMペクチンを作ります。

●ペクチンの種類
ペクチンには、上記の工程にも登場したように、HMペクチンとLMペクチンの2種類があります。

・HMペクチン(ハイメトキシルペクチン)
HMペクチンは、酸や糖の添加によりゲル化する性質を持つペクチンです。ゲル形成には高糖度、低pHの条件が必要です。またペクチン粒子が吸水することにより、膨潤して脂肪のような食感を付与します。ジャム、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。

・LMペクチン(ローメトキシルペクチン)
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す。耐熱性の高いゲルであり、高濃度の糖や酸を必要としないことも特徴です。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。

HMペクチンとは

●HMペクチンの概要
HMペクチンは、酸及び糖の添加により溶解し、高糖度(Bx55以上)、低pH(pH3.5以下)という条件の下で、分子同士の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。その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ペクチンの利用例
・ゲル化剤<DE※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<DE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<DE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

※DEとは:エステル化度のこと。ペクチン分子全体に占めるガラクチュロン酸メチルエステルの割合。そもそもペクチンは、ガラクチュロン酸とガラクチュロン酸メチルエステルが結合した構造をしている。

●HMペクチンを使用する場合の製造工程
製造工程で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やカルシウムを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。

LMペクチンとは

●LMペクチンの概要
LMペクチンは、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。耐熱性の高いゲルが特徴です。

●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ペクチンを使用する場合の製造工程

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。

・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。

まとめ

ペクチンは、大きくHMペクチンとLMペクチンに分かれており、それぞれ異なる特性を持ちます。それぞれのゲル化の条件などの特性を踏まえて、食品に利用することを考え、商品開発に生かしてみてはいかがでしょうか。

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