저 에스테르 펙틴 _ 저메톡실 펙틴(Low ester pectin _ LM-pectin)
저 에스테르 펙틴(저메톡실 펙틴)의 정의 _ Definition of low ester pectin(LM-pectin)
저 에스테르 펙틴(LM-pectin)은 50% 미만의 에스테르 정도(degree of esterification)를 가진 펙틴이다. 상업적 LM 펙틴은 일반적으로 HM 펙틴을 함유한 식물성 원료로 제조한다. HM 펙틴에서 LM 펙틴으로의 전환(de-esterification)은 공정 중 통제된 환경에서 약산성 혹은 알칼리성 조건의 처리에 의해 일어난다.
만일 de-esterification 공정에서 암모니아가 알칼리성 물질로 사용되었다면, 소위 말하는 아미드 펙틴(Amidated low ester pectin)이 만들어진다. 갈락튜론산과 갈락튜론산 메틸에스테르를 제외하고, 아미드 펙틴은 분자사슬 내에 갈락튜론아마이드(galacturonamide)를 포함하게 된다.
LM펙틴의 겔링 메커니즘은 HM펙틴과는 상당히 다르다. LM펙틴을 포함한 계에서의 겔 형성에 있어 칼슘이온의 존재가 필수적이다. LM펙틴은 HM펙틴과 달리 훨씬 낮은 고형분 함유 상태(low brix)에서 겔을 형성할 수 있고, 더 넓은 범위의 pH에서도 겔 형성에 영향을 받지 않는다. 또한 HM펙틴과 대조적으로, LM펙틴 겔은 가열했을 때 용해된다(열에 가역적이다).
LM펙틴은(특히 아미드 LM펙틴) 종종 과일과 물에 함유된 칼슘이온 만으로 젤리화 하여 잼, 젤리를 형성하고는 한다. 그러나 논아미드 LM펙틴을 사용하며 적절한 겔 형성을 만들기 위해서는 추가적인 칼슘 첨가가 필요하다.
LM펙틴의 칼슘 반응성(calcium-reactivity)은 에스테르화 정도(degree of estrification, D.E.)와 아미드화 정도(degree of amidated, D.A.)에 크게 영향을 받는다. 실제로 D.E. 와 D.A. 에 따라 LM펙틴의 상대적 세팅 온도가 조절된다. 이에 따라 상업적 LM펙틴은 rapid-set 혹은 slow-set으로, 고 칼슘 반응성 혹은 저 칼슘 반응성으로 분류된다.
일반적으로 D.E. 가 낮을수록, D.A. 가 높을수록 칼슘과의 반응성이 높아지며, 그 정도에 따라 rapid-set, medium rapid-set, slow-set으로 분류한다.
용액에서의 안정성
HM펙틴과 같이 LM펙틴은 pH 범위 2.5-4.5에서는 모든 온도에서 뛰어난 안정성을 보인다. 아래 사진에서 볼 수 있다시피 LM펙틴은 pH 4.5 이상에서 HM펙틴보다 상당히 안정적이다. 이러한 현상은 어떻게 LM펙틴이 겔화제로서 우유 베이스 디저트에 사용될 수 있는지를 설명해 준다.
LM펙틴의 겔 형성
LM펙틴의 겔 형성에 영향을 미치는 인자들과 이러한 인자들의 영향에 대해 아래 표에 기재하였다.
| 인자(Factor) | 영향(Effect) |
| 에스테르화 정도 (Degree of esterification) |
낮은 D.E.의 LM펙틴은 다른 조건들이 동일하다고 가정할 때 비교적 고온에서 겔 형성을 시작한다. |
| 아미드화 정도 (Degree of amidation) |
높은 D.A.의 LM펙틴은 다른 조건들이 동일하다고 가정할 때 비교적 고온에서 겔 형서을 시작한다. |
| pH | 낮은 pH의 환경일수록 약간 더 높은 세팅 온도가 필요하다. |
| 가용성 고형물(Soluble solids) | 가용성 고형물 함량이 증가할 수록 높은 세팅 온도가 필요하다. |
| 칼슘 | 칼슘 함량이 높을수록 높은 세팅 온도가 필요하다. |
아미드펙틴과 논아미드 LM펙틴의 비교
아미드 펙틴과 논아미드 LM펙틴은 가용성 고형물과 칼슘 함량의 조건에 따라 식감 면에서 부터 차이가 난다. 잼과 젤리를 만들 때 아미드 펙틴은 25~55%의 가용성 고형물 함량인 환경에서 젤리와 같은 식감을 만들고자 할 때 가장 저렴한 비용으로 사용되고 있다. 보통 과일에서 기인한 칼슘은 겔을 형성하기에 충분한 양이다. 칼슘의 추가 투입은 이수(syneresis)의 위험을 증가시키고 불안정한 식감을 만들 뿐이다.
논아미드 LM펙틴은 일반적으로 25~55%의 가용성 고형물 함량일 때 원하는 식감을 만들기 위해서는 칼슘의 추가 투입이 필요하다. 만약 25~55%의 가용성 고형물 함량에서 바디감 형성을 위한 약간의 젤리화를 원한다면 논아미드 LM펙틴이나 칼슘 반응성이 낮은 아미드 펙틴을 사용하길 권장한다. 두 경우 모두 10~20% 정도의 사용만으로 겔스트렝스를 유지하는 데에 충분하다.
전단 가변적(요변적 _ thixotropic) 경화를 원하거나 단단한 겔 형성 없이 특정 과일 제품에 대한 수분 결착성을 원한다면 논아미드 LM펙틴을 사용하는 것이 좋다.
상대적으로 높은 칼슘 레벨에서도 논아미드 LM펙틴은 여전히 흐름성 있는 물성(pumpable texture)을 형성하지만, 세팅 온도와 재용해 온도가 상대적으로 높아진다. 따라서 논아미드 LM펙틴은 흐름성 있는 내열성 베이커리잼을 만들 때 사용하기 적절하다.
저장 안정성(Storage stability)
LM펙틴은 HM펙틴 대비 상당히 안정적이다. 상온에서 보관할 때 일 년 이상 품질의 열화가 발생하지 않는다.