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果膠 |
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果膠是植物中的一種酸性多醣物質，它通常為白色至淡黃色粉末，稍帶酸味，具有水溶性，工業上即可分離，其分子量約5萬一30萬，主要存在於植物的細胞壁和細胞內層，為內部細胞的支撐物質。在食品上作膠凝劑，增稠劑，穩定劑，懸浮劑，乳化劑，增香增效劑，並可用於化妝品，對保護皮膚，防止紫外線輻射，冶療創口，美容養顏都存一定的作用。組成結構 中文名稱:果膠英文名稱:pectin英文別名:2,3,4,5-Tetrahydroxypentanal; 9000-69-5; pentoseCAS:9000-69-5EINECS:232-553-0分子式:C5H10O5分子量:150.1299[1] 果膠(Pectin)是一組聚半乳醣醛酸。在適宜條件下其溶液能形成凝膠和部分發生甲氧基化（甲酯化，也就是形成甲醇酯），其主要成分是部分甲酯化的α—1,4一D一聚半乳醣醛酸。殘留的羧基單元以游離酸的形式存在或形成銨、鉀鈉和鈣等鹽。 它的分子式：（C6H10O7 ）n 來源 果膠物質是植物細胞壁成分之一，存在於相鄰細胞壁間的胞間層中，起著將細胞粘在一起的作用。不同的蔬菜，水果口感有區別，主要是由它們含有的果膠含量以及果膠分子的差異決定的。柑橘、檸檬、柚子等果皮中約含30%果膠，是果膠的最豐富來源。按果膠的組成可有同質多醣和雜多醣兩種類型：同質多醣型果膠如D-半乳聚醣、L-阿拉伯聚醣和D-半乳醣醛酸聚醣等；雜多醣果膠最常見，是由半乳醣醛酸聚醣、半乳聚醣和阿拉伯聚醣以不同比例組成，通常稱為果膠酸。不同來源的果膠，其比例也各有差異。部分甲酯化的果膠酸稱為果膠酯酸。天然果膠中約20%∼60%的羧基被酯化，分子量為2萬∼4萬。果膠的麤品為略帶黃色的白色粉狀物，溶於20份水中，形成粘稠的無味溶液，帶負電。果膠廣泛用於食品工業，適量的果膠能使冰淇淋、果醬和果汁凝膠化。 果膠是一種天然高分子化合物，具有良好的膠凝化和乳化穩定作用，已廣泛用於食品、醫藥、日化及紡織行業。柚果皮富含果膠，其含量達6%左右，是製取果膠的理想原料。果膠分果膠液、果膠粉和低甲氧基果膠三種，其中尤以果膠粉的應用最為普遍。從柚皮中可以製取果膠粉和低甲氧基果膠。 製作方法 果膠粉 製作工藝流程是：原料→預處理→抽提→脫色→濃縮→乾燥→成品。 1．原料及其處理鮮果皮或乾燥保存的柚皮均可作為原料。鮮果皮應及時處理，以免原料中產生果膠酶類水解作用，使果膠產量或膠凝度下降。先將果皮攪碎至粒徑2∼3mm，置於蒸汽或沸水中處理5∼8min，以鈍化果膠酶活性。殺酶後的原料再在水中清泡30min，並加熱到90℃5min，壓去汁液，用清水漂洗數次，盡可能除去苦味、色素及可溶性雜質。榨出的汁液可供回收柚苷。乾皮溫水浸泡復水後，採取以上同樣處理備用。 2．抽提 通常用酸法提取。將處理過的柚皮倒入夾層鍋中，加4倍水，並用工業鹽酸調ph至1.5∼2.0，加熱到95℃，在不斷攪拌中保持恆溫60min。趁熱過濾得果膠萃取液。待冷卻至50℃，加入1%∼2%澱粉酶以分解其中的澱粉，酶作用終了時，再加熱至80℃殺酶。然後加0.5%∼2%活性炭，在80℃下攪拌20min，過濾得脫色濾液。 因柚皮中鈣、鎂等離子含量較高，這些離子對果膠有封閉作用，影響果膠轉化為水溶性果膠，同時也因皮中雜質含量高，而影響膠凝度，故酸法提取率較低，質量較差。為解決以上問題，西南農業大學食品學院(1995)對酸法提取作了改進，即在酸法基礎上，按乾皮重量加入5%的732陽離子交換樹脂或按浸提液重量加入0.3%∼ 0.4%六偏磷酸鈉，前者果膠得率可提高7.2%∼8.56%，膠凝度提高30%以上，而後者得率提高25.35%∼ 35.2%，其膠凝度可達180±3。 3．濃縮採用真空濃縮法，在55∼60c的條件下，將提取液的果膠含量提高到4%∼6．5%後進行後續工序處理。近來作者和國內其他單位研究表明，超濾可用於果膠液濃縮，如用切割分子量為50 000u的管式聚丙烯腈膜超濾器，在溫度45℃、ph3.0、壓力0.2mpa條件下進行超濾濃縮，可將果膠濃度濃縮至4.21%，而其雜質含量和經常性生產費用分別僅為真空濃縮的1/5和1/2∼1/3。 4．乾燥常用方法為沈淀乾燥法，即用95%酒精或鋁、銅等金屬鹽類使果膠沉澱。以酒精沉澱法制取的果膠質量最佳。其方法是：在果膠濃縮液中加入重量1.5%的工業鹽酸，攪勻，再徐徐加入等量的95%酒精，邊加邊攪拌，使果膠沉澱析出。再用80%的酒精洗滌，除去醇溶性雜質。然後用95%酸性酒精洗滌2次，用螺旋壓榨機榨乾後，將果膠沉澱送入真空乾燥機在60℃下乾燥至含水量10%以下，把果膠研細，密封包裝即成果膠粉成品。用金屬鹽類沉澱果膠，其雜質含量較高，現較少採用。 目前國外果膠乾燥大多采用噴霧乾燥，即用壓力式噴霧乾燥，將濃縮液在進料溫度150∼160℃，出料溫度220∼230℃的條件下乾燥，連續化操作中可不斷得到粉末狀產品。西南農業大學食品學院用超濾濃縮液進行噴霧乾燥試驗，結果表明該法是完全可行的，果膠質量符合國家標準。 低甲氧基果膠 製作低甲氧基果膠的方法主要有鹼法、酸法和酶法3種。現介紹鹼法和酶法兩種。 1．鹼法把果膠濃縮液放入不袗鍋中，加氫氧化銨調ph至10.5，15℃下恆溫保持3h。再加等體積的95%酒精和適量鹽酸，使ph降至5左右。攪拌後靜置1h，濾出沉澱果膠，榨乾，再分別用50%和95%酒精各洗滌1次，壓乾後攤於烘盤上，在65℃真空乾燥器中烘乾，取去磨細、包裝即得成品。產率大約為果膠量的90%。 2．酶法即用果膠脂酶脫脂提取低甲氧基果膠。廣東省果樹研究所蔡長河等(1996)成功地研製出採用酶法從柚皮中提取低脂果膠的工業化生產技術。與傳統鹼法和酸法相比，其具有工藝易於控制、產品質量高、節省能耗和降低成本等優點，現對該法作一簡單介紹，其工藝流程如下： 柚皮→粉碎→水洗→脫脂→提膠→壓濾→沉析→壓濾→除鹽醇洗→壓濾→乾燥→粉碎→成品。 原料攪碎：將原料攪碎成3∼5mm大小。 水洗：50℃清水浸泡30min，離心，再用清水漂洗2∼3次，直至洗出液呈無色為止。 脫脂：加入適量碳酸鈉以激活果皮內源pe酶，進行脫脂。工藝條件以溫度50℃，時間1h，ph7.0，碳酸鈉為7g/kg新鮮皮(25g/kg乾皮)的組合為最佳。 提膠：加鹽酸(調ph1.7∼2.0)在95℃下提膠。 沉析：加入適量cacl2沉析果膠。 除鹽醇洗：將鹽酸、草酸按1：3的比例混合，在醇溶液中除鹽，並經多次醇洗， 乾燥和粉碎：在60℃下真空烘乾，烘乾後的果膠用粉碎機粉碎成果膠粉。該法果膠得率鮮柚皮為3.5%∼4%，幹柚皮為12%∼15%，膠凝度100±5，脂化度小於50%，達到了美國fcc質量標準。 用途價值 高酯速凝果膠 |
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