Lọ mứt dâu đặc sánh, viên kẹo dẻo trái cây, ly sữa chua uống không vón cục, thạch trái cây trong veo: pectin là thành phần chủ chốt. Pectin có sẵn trong thành tế bào của hầu hết trái cây và rau, là lý do quả táo, quả ổi, vỏ cam nấu với đường lại đông thành mứt.

Pectin là gì?

Pectin (mã phụ gia E440, INS 440) là polysaccharide tự nhiên có trong thành tế bào thực vật, cấu tạo chủ yếu từ chuỗi axit galacturonic, một phần các nhóm carboxyl được methyl hóa (este hóa). Pectin đóng vai trò như “chất keo” gắn kết các tế bào thực vật với nhau. Trong thực phẩm, pectin được dùng làm chất tạo gel, chất làm dày, chất ổn định.

Nguồn nguyên liệu và sản xuất

Pectin thương mại chủ yếu được sản xuất từ vỏ cam, chanh, bưởi (phụ phẩm của ngành nước cam) và bã táo sau khi ép nước. Nguyên liệu được chiết bằng nước axit nóng, lọc, rồi kết tủa pectin bằng cồn, sấy và nghiền. Vỏ bưởi, vỏ chanh dây, vỏ thanh long ở Việt Nam cũng là nguồn tiềm năng, phù hợp xu hướng tái giá trị phụ phẩm.

Phân loại pectin

Pectin được phân loại theo mức độ este hóa (DE), tức tỷ lệ phần trăm nhóm carboxyl được methyl hóa:

Pectin methoxyl cao (HM pectin, DE trên 50%)

  • Cơ chế tạo gel: cần nồng độ chất rắn hòa tan cao (thường khoảng 55–75%, chủ yếu là đường) và pH thấp (khoảng 2,8–3,5). Đường cạnh tranh nước, làm giảm hydrat hóa; axit trung hòa điện tích, cho phép các mạch pectin liên kết bằng liên kết hydro và tương tác kỵ nước.
  • Phân loại theo tốc độ đông: pectin đông nhanh (DE cao hơn, đông ở nhiệt độ cao, dùng cho mứt có miếng để miếng trái cây phân bố đều) và đông chậm (DE thấp hơn, dùng cho thạch trong, kẹo dẻo đổ khuôn).
  • Ứng dụng: mứt, jam, thạch truyền thống nhiều đường, kẹo dẻo, nhân bánh; ổn định sữa chua uống và đồ uống sữa axit.

Pectin methoxyl thấp (LM pectin, DE dưới 50%)

  • Cơ chế tạo gel: tạo gel với ion canxi theo mô hình “hộp trứng”, không cần nhiều đường; hoạt động trong khoảng pH rộng hơn.
  • Pectin amid hóa (E440ii): pectin methoxyl thấp được xử lý với amoniac, một phần nhóm este được thay bằng nhóm amid; cần ít canxi hơn, gel thuận nghịch nhiệt hơn.
  • Ứng dụng: mứt ít đường, không đường, mứt cho người ăn kiêng, chế phẩm trái cây cho sữa chua, món tráng miệng sữa, thạch ít ngọt.

Pectin trong đồ uống sữa axit

Ở pH khoảng 3,5–4,2 (gần điểm đẳng điện của casein), protein sữa dễ kết tụ, gây vón cục, lắng cặn. Pectin methoxyl cao mang điện tích âm hấp phụ lên bề mặt hạt casein, tạo lực đẩy tĩnh điện và lập thể, giữ hạt protein phân tán ổn định. Đây là lý do pectin có mặt trong hầu hết sữa chua uống, đồ uống sữa trái cây, sữa đậu nành có vị chua.

Pectin trong chế biến rau quả

  • Enzyme pectinase được dùng để phân giải pectin, tăng hiệu suất ép, làm trong nước táo, nước nho.
  • Enzyme pectin methylesterase tự nhiên trong cam làm pectin bị khử este, kết hợp với canxi gây mất độ đục và tách lớp nước cam; thanh trùng bất hoạt enzyme này.
  • Pectin quyết định độ cứng của rau quả; chần ở nhiệt độ vừa phải có thể kích hoạt pectin methylesterase, kết hợp canxi để làm chắc cấu trúc rau quả đóng hộp.

Hướng dẫn sử dụng pectin trong sản xuất

Pectin dạng bột dễ vón cục khi cho trực tiếp vào chất lỏng, nên thường được trộn khô với đường (tỷ lệ khoảng 1 phần pectin với 5 phần đường trở lên) trước khi rắc từ từ vào hỗn hợp đang khuấy, hoặc hòa tan trong nước nóng bằng máy khuấy tốc độ cao. Với mứt dùng pectin methoxyl cao, axit nên được thêm ở cuối quá trình nấu để tránh gel hình thành sớm (pre-gelation) làm gel bị vỡ, rỉ nước. Với pectin methoxyl thấp, cần tính toán lượng canxi phù hợp: thiếu canxi gel yếu, thừa canxi gel giòn, dễ tách nước. Nhiệt độ rót khuôn, tốc độ làm nguội cũng ảnh hưởng đến cấu trúc gel của thạch và kẹo dẻo.

Pectin và xu hướng nhãn sạch

Do có nguồn gốc từ trái cây và được người tiêu dùng nhìn nhận tích cực, pectin thường được chọn để thay thế gelatin, tinh bột biến tính hoặc các chất ổn định tổng hợp trong sản phẩm hướng đến nhãn sạch. Bên cạnh pectin tinh chế, các nhà sản xuất còn dùng chất xơ cam quýt (citrus fiber) giàu pectin tự nhiên như một nguyên liệu tạo cấu trúc, giữ nước, có thể ghi nhãn đơn giản hơn.

Pectin và sức khỏe

  • Pectin là chất xơ hòa tan, không bị tiêu hóa ở ruột non, được vi khuẩn đại tràng lên men tạo axit béo chuỗi ngắn.
  • Có thể góp phần làm chậm hấp thu đường, hỗ trợ giảm cholesterol khi tiêu thụ với lượng đủ lớn; EU cho phép công bố sức khỏe về pectin với điều kiện liều dùng xác định.
  • Có tiềm năng prebiotic, đang được nghiên cứu.

Tính an toàn

Pectin là thành phần tự nhiên có trong trái cây, rau quả hằng ngày. JECFA xếp pectin và pectin amid hóa vào nhóm “ADI không xác định”; EFSA năm 2017 đánh giá lại và kết luận không có lo ngại về an toàn ở mức sử dụng hiện tại cho dân số chung. Pectin được dùng theo thực hành sản xuất tốt trong hầu hết nhóm thực phẩm.

Câu hỏi thường gặp

Vì sao mứt tự làm không đông? Thường do trái cây ít pectin (dâu tây, đào chín), chưa đủ đường hoặc chưa đủ chua, hoặc nấu chưa đủ đậm đặc. Có thể thêm trái cây giàu pectin (táo, chanh, ổi, vỏ cam), nước cốt chanh, hoặc bột pectin.

Pectin có thay được gelatin không? Có thể trong nhiều ứng dụng như kẹo dẻo, thạch, đặc biệt cho sản phẩm chay, halal. Tuy nhiên cấu trúc khác: gel pectin giòn, ngắn hơn và tan chậm hơn trong miệng so với gel gelatin dai, đàn hồi.

Thuật ngữ liên quan

Đọc thêm: Phụ Gia Thực Phẩm Là Gì? Phân Loại Và Vai Trò