Enzimele Pectolitice

1. Introducere

Substanțele pectice sunt un grup complex de polizaharide, constituind cel mai abundent component glucidic din peretele celular al plantelor. Pectinele sunt alcătuite dintr-un schelet de α-1,4-galacturonan parțial metilat (15 – 20%), cunoscut sub denumirea de acid poligalacturonic, legat de unități de L-ramnopiranoza care prezintă lanțuri laterale neutre ce sunt, de fapt, complecși de arabinogalactan de tipul II și arabinan.

Substanțele pectice reprezintă aproximativ 35% din substanța uscată a peretelui celular al plantelor moni- și dicotiledonate, în timp ce procentele de celuloză, hemiceluloză și glicoproteine sunt, respectiv 20 – 30%, 25% și 20%.

Pectinele sunt importante în formarea peretelui celular, fiind responsabile cu cimentarea fibrelor de celuloză, inclusiv la fructe în perioada de coacere. Ele formează un gel în jurul rețelei celuloză – hemiceluloză și acționează ca un material de umplutură care previne dezagregarea și ruperea acestei rețele.

Acești compuși joacă un rol impotant în tehnologiile alimentare prin creșterea vâscozității și ca sursă (fibră) de nutriție. Pectinele prezintă câteva proprietăți coloidale folositoare, dar, în același timp, prezența lor poate fi o problemă la extracția sucurilor din legume și fructe, ca și în operațiile secundare precum limpezirea și filtrarea.

Aproape toate organele plantelor conțin substanțe pectice. Cantități mari se găsesc în pulpa fructelor cărnoase (mere, pere, ananas) precum și în sfecla de zahăr.

Fig.1. Aranjamentul principalilor constituenți ai peretelui celular primar.

Saulnier (1986) a arătat că substanțele pectice extrase secvențial din pulpa strugurilor conțin (44 – 63%) acid galacturonic și (17 – 25%) zaharuri neutre cum ar fi: arabinoza (3.5 – 10.4 %), galactoză (3.4 – 12.2 %), ramnoza (3 – 5.8%), xiloza (0.6 – 2.4%) și cantități minore de glucoză (0.3 – 1.3%) și manoză (0.1 – 0.9%). Pentru majoritatea fructelor ( roșii și albe) raportul molar dintre arabinoză și galactoză este cuprins între 0.91 și 1.04. Ramnoza, punctul de inserție al lanțurilor laterale, este mult mai abundentă în pectinele strugurilor decât în alte fructe, precum cireșele, merele și citricele. În cazul acestor fructe substanțele pectice prezintă grade înalte de esterificare și de metoxilare (68 – 77%), cu un grad de acetilare mai scăzut decât cel din caise sau sfecla de zahăr (2 – 5.1). În ceea ce privește masa moleculară a pectinelor din struguri , Saulnier (1987) a situat-o în jurul mediei de 40 kDa, cu variații mici între diferitele fracții (39.2 – 44.9). În comparație cu cea a altor fructe, precum și cireșele și merele, aceasta este mai scăzută.

Substanțele pectice din fructe joacă un rol important pe parcursul tehnologiei de obținere a sucurilor în funcție de localizarea lor histologică și de solubilitate. Pectinele solubile din pulpă au un efect negativ asupra extracției sucului și asupra timpului de limpezire a acestuia. Pectinele insolubile din pulpă și epidermă, în anumite condiții de prelucrare ( la temperaturi mai ridicate) conduc la creșterea viscozității și la scăderea filtrabilității sucurilor, dar au un efect benefic asupra calităților organoleptice ale sucurilor.

Pectinele pot fi degradate de către enzimele pectolitice, clasificate în pectinesteraze, poligalacturonaze și pectin și pectat liaze.