Pektin Hakkında Genel Bilgiler

2.4.1.1. Pektinin Tanımı ve Elde Edilişi

Pektin; selüloz ve hemiselüloz ile birlikte bitkilerin hücre duvarında bulunan ve yapısında poligalakturonik asit, rhamnogalakturonik asit, galaktanlar ve arabinogalaktanlar bulunan bir polisakkarittir (Celestino vd., 2006).Pektinler; pektik maddeler, protopektinler ve pektik asitler şeklinde sınıflandırılırlar. Pektik maddeler; bir kısmı veya tamamı esterleşmiş poligalakturonik asitlerlerdir. Protopektinler; suda çözünmez pektin çeşidi olup selüloz, xylan ve glukomannan gibi hücre duvarı maddelerine kimyasal ve fiziksel olarak bağlıdır. Pektik asitler ise; çok az esterleşmiş veya hiç esterleşmemiş poligalakturonik asit- lerdir. Bu asitler; şekerlerle, asitlerle veya divalent iyonların yardımıyla katı jel formuna getirilebilirler.

31

ler için kullanılır (Lower, 1992, 1993). Pektik asitlerin içerdiği poligalakturonat birimle- rinde bulunan karboksil gruplarının çok az bir miktarı metille esterleşmiştir. Normal tuzları veya asit tuzları pektat olarak isimlendirilmektedir (Kilara, 1982).

Pektinik asitler terimi ise ihmal edilebilir oranda metil ester grupları içeren kolloidal ve doğrusal olan poligalatronik asitler için kullanılır. Bu asitler, uygun koşullar altında, şeker ve asitlerle veya uygun derecede düşük metoksil grubu varlığında metal iyonlarıyla jel oluştururlar (Lower, 1992, 1993).Pektin elde etmek için, elma, limon, portakal gibi naren- ciye meyveleri ufalanır ve sıkıldıktan sonra kalan kısım kullanılır. Elma posası önce kuru- tulur, sonra ekstrakte edilir. Narenciye meyvelerinin posalarını ekstraksiyondan sonra ku- rutmaya gerek yoktur. Ekstraksiyon seyreltik asitlerle ısıtmak suretiyle yapılır. Böylece pektin, pektik asit haline geçer ve suda daha kolay çözünür. Pektin çözeltisinden etanolle çöktürülür veya çözelti vakumda yogunlastırıldıktan sonra püskürtülerek kurutulur (Bay- top, 1989; URL-2, 1996). Diger bir yöntem ise pektin içeren kabukların veya posanın 850 0

C' de su buharıyla muamele edilmesidir. Suyla ekstraksiyondan sonra etanolle çöktürülür. Çökelek tekrar çözülüp hidrolize edilir ve sonunda kalsiyum pektinat olarak çöktürülür (Lower, 1993). Tablo 2.7.’ de pektik bileşikler ve özellikleri yer almaktadır.

Tablo 2.7. Pektik bileşikler ve özellikleri (Ekşi, 1988). Bileşik adı Özelliği

Pektikasit Esteleşmemiş galakturonik asit birimlerinden oluşan zincir. Asit formda suda çözünmez, kısmen nötralizasyondan sonra suda çözünür ve Ca ile jel oluşturur.

Pektat Pektik asitin nötral veya asidik tuzudur.Çok az sayıda metoksil grubu içerir. (Na-pektat suda çözünmekte,ancak Ca-pektat suda çözünmemektedir.)

Pektin Kısmen ve tümüyle metil alkolde esterleşmiş (metilize olmuş) poligalaktu- ronik asittir. Metoksil grubu sayısı (esterleşme derecesi) ve polimerizasyon derecesine bağlı olarak özellikleri değişmektedir.

Pektinat düşük ve yüksek esterleşme oranı içeren pektinin tuzudur.Molekülde me- toksil grupları da bulunur.

Protopektin Pektin zincirleri, esterleşmemiş –COOH grupları üzerinden birbirine metal iyonu (Mg, Ca) ile bağlanmıştır.Kısıtlı sayıda fosforik asit üzerin- den ester köprüsü de içeren doğal pektin olup, suda çözünmez.

Pektin türevle- ri

Ana valenslerine asetil vb. gibi özel grupların bağlandığı pektindir.

32

2.4.1.2. Pektinlerin Biyolojik Olarak Parçalanması

Mantarlar, pektini etkin olarak parçalayabilen geniş bir pektinolitik enzim yelpazesine sahiptir. “Pektinazlar” terimi genelde pektin ana zincirine etki eden enzimler için kullanılır. Pektinin polimer yapısının enzimatik olarak bozulması hücre duvarını zayıflatır. Bunun sonucunda hücre duvarında yer alan diğer polimerler de hücre duvarını parçala- mayan enzimlerin hedefi haline gelir. Bir çok bitki bu enzimatik saldırıya karşı bitki ko- ruyucu proteinler geliştirmiştir. Bu proteinler poligalakturonaz inhibe edici proteinler ola- rak da adlandırılır (Kubicek ve Druzhinina, 2007).

Pektinazlar etki mekanizmalarına göre hidrolazlar ve liyazlar olarak iki alt gruba ayrılırlar. Bunun yanısıra pektinazlar substratlarına özgü olarak da alt gruplara ayrılır (po- ligalakturonaz ve ramnogalakturonazlar gibi). Pektinolitik sistem Aspergillus türlerinde detaylı olarak incelenmiştir (Vries ve Visser, 2001). Poligalakturonazlar (PGA) pektinazların en detaylı incelenmiş sınıfıdır. PGA' lar bir çok saprofit ve bitki patojeni mantardan izole edilmiştir. Endopoligalakturonazlar zincir içinde yer alan α-1,4-D- galakturonik asid bağlarının hidrolotik olarak parçalanmasını kataliz eder. Ekzopoligalak- turonazlar (galakturon 1,4- α-galakturonidaz) (PGX) indirgen olmayan uçtan başlayarak polimeri parçalarlar.

2.4.1.3. Pektinin Fizikokimyasal Özellikleri

Pektin; ince veya kaba görünüslü, kokusuz müsilajımsı lezzette, sarımsı beyaz renkte bir tozdur. Molekül agırlıgı 100.000 - 250.000 arasında değişir. 20 kısım suda çözünerek, kolloidal, negatif yüklü, viskoz ve opak bir çözelti olusturur. Turnusol kağıdına karsı asit reaksiyondadır. Alkol, seyreltik alkol veya diğer organik çözücülerde çözünmez. Suda çözünmeden önce alkol, gliserin, basit gruplarla nemlendirilir veya üç katı kadar sukrozla karıştırılırsa suda daha kolay çözünür (Gürsoy vd., 1989; Lower, 1992; Mccarthy vd., 1985; URL-2, 1996).

Pektin, suda %5 çözünerek vizkoz bir jel oluşturur. Polimerizasyon oranı düşük veya fazla esterleşmiş olan pektinler suda daha kolay çözünürler. Pektin zayıf anyonik bir polie- lektrolittir. Elektrik yüklü oldugu için, diger elektrik yüklü maddelerle etkileşebilir. Pektin- ler jel oluşturabilme özelliklerine göre de ayrılırlar. Jelleşme yeteneği, elde edildiği mey- veye, üretim şekline, moleküldeki galakturonik asit miktarına, ester oranına, pH değerine,

33

su içeriğine, sıcaklığa ve molekül ağırlığına bağlı olarak değişir (Lower, 1993).

2.4.1.4. Pektinlerin Endüstriyel Önemi

Pektin ( E 440) bir gıda katkı maddesidir. Gıda endüstrisinde reçel ve marmelat üretimi sırasında jelleşmeyi sağlamak amacıyla pektin kullanılmaktadır. Meyve suyu üretiminde mayşe enzimasyonu uygulansa bile pres suyu kolloidal olarak çözünen pektin içerir. Pektin koruyucu özelliğinden dolayı, diğer bileşikleri de meyve ham suyu içinde askıda tutmaktadır. Bu nedenle berrak meyve suyu üretimi için öncelikle pektik bileşiklerin enzi- matik yolla degredasyonu gereklidir (Ekşi, 1988).

Pektin endüstriyel olarak elma ve turunçgil meyveleri posasından elde edilir. Ham maddedeki protopektin asit ekstraksiyonu ile çözünür hale getirilir ve daha sonra izopropil alkol ile çözünerek sulu çözeltiden ayrılır. Pektin piyasada sıvı veya kurutulmuş toz ha- linde bulunur (Acar ve Gökmen, 2004).