Relation between the behaviour of pectic substances and changes in firmness of horticultural products during heating

Summary and conclusions When plant tissues of a parenchymous nature are cooked at pH-values ranging from 3.0 to 6.5, a maximum firmness is retained at pH 4.0–4.5. At lower and higher pH-values a steady decrease of firmness is observed. The decrease in firmness is related to the formation of soluble pectin.During cooking in low acid or neutral milieu the formation of soluble pectin can be explained by the depolymerization of pectic substances or, especially when pectic substances with a low degree of esterification are present, by Ca-binding substances from the anionic buffer. Both effects may cause the decrease in firmness of plant tissues during cooking at pH-values ranging from 4.5 to 7.0.The formation of soluble pectin owing to a greater solubility during heating is in most cases of a limited extent.It is probable that formation of soluble pectin during cooking in acid environment (pH<4) is only a secondary effect, caused by the hydrolysis of other cell wall substances, probably hemi-celluloses, which results in a loosening of pectin molecules from cell wall structure.The de-esterification and degradation of pectin chains during boiling in neutral or low acid milieu (pH>4) is attributed to the same reaction mechanism as observed in alkaline milieu at lower temperatures.

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Beziehungen zwischen dem Verhalten von Pektinsubstanzen und dem Hartkochen von Gartenbauerzeugnissen

Zusammenfassung Wenn parenchymatische Pflanzengewebe bei pH-Werten von 3,0–6,5 gekocht werden, verbleibt im Bereich von pH 4,0–4,5 eine maximale Härte. Bei niedrigeren und höheren pH-Werten wird eine allmähliche Verminderung des Hartkochens beobachtet. Diese Verminderung steht im Zusammenhang mit der Bildung von löslichem Pektin. Während des Kochens in einem schwach-sauren oder neutralen Milieu kann die Bildung von löslichem Pektin durch eine Depolymerisierung der Pektinsubstanzen erfolgen oder — besonders wenn Pektinsubstanzen mit einem geringeren Veresterungsgrad vorhanden sind — durch Substanzen des Anionen-Puffers, die Ca binden. Beide Vorgänge dürften das Absinken des Hartkochen von Pflanzengewebe während des Kochprozesses bei pH-Werten zwischen 4,5 und 7,0 bedingen.Die Bildung von löslichem Pektin — auf Grund einer erhöhten Löslichkeit durch den Erhitzungsvorgang — hat in den meisten Fällen eine geringere Bedeutung.Es ist wahrscheinlich, daß die Bildung von löslichem Pektin während des Kochens im sauren Bereich (pH<4) nur eine sekundäre Wirkung besitzt. Sie wird verursacht durch Hydrolyse anderer Zellwandsubstanzen, wahrscheinlich von Hemizellulosen. Dies bedingt eine Lockerung der Pektinmoleküle aus dem Zellwandverband.Die Entesterung und der Abbau von Pektinketten während des Kochens in neutralem oder schwach-saurem Milieu (pH>4) ist auf denselben Reaktionsmechanismus zurückzuführen, wie im alkalischen Milieu bei niedriger Temperatur.

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Résumé Lorsqu' un tissu végétal de nature parenchymateuse est cuit à des pH s'échelonnant de 3,0 à 6,5, un maximum de résistance mécanique apparaît à des pH de 4 à 4,5. Pour des valeurs de pH plus faibles ou plus élevées, on observe une décroissance régulière de la rigidité. Cette diminution de rigidité est liée à la formation de pectines solubles.Durant la cuisson en milieu faiblement acide ou en milieu neutre, la formation de pectines solubles peut s'expliquer par la dépolymérisation des substances pectiques ou, spécialement dans le cas où des substances pectiques à faible taux d'estérification sont présentes, par l'effet des substances capables de fixer du calcium à partir du tampon anionique. Les deux effets peuvent causer la diminution de rigidité des tissus végétaux durant la cuisson à des pH variant de 4,5 à 7,0.La formation de pectines solubles, par l'augmentation de solubilité durant la cuisson est dans la plupart des cas un phénomène limité.Il est probable que la formation de pectines solubles lors de la cuisson en milieu acide (pH<4) est seulement un effet secondaire, causé par l'hydrolyse d'autres substances appartenant à la paroi cellulaire, probablement des hémicelluloses, ce qui détermine une libération des molécules de pectines à partir de la paroi cellulaire.La saponification et la dégradation des chaines pectiques au cours de la cuisson en milieu neutre ou faiblement acide (pH>4) doit s'attribuer au mème mécanisme de réaction que celui observé en milieu alcalin à basse température.

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with 4 figs.