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果胶应用综述

果胶应用综述
果胶应用综述

果胶的结构、性质与应用

摘要本文介绍果胶的结构、性质及应用,重点是果胶在食品,饮料,果酱,医药中的应用。

关键词果胶;果胶的应用

果胶是一类广泛存在于植物细胞壁的初生壁和细胞中间片层的杂多糖[1],1824 年法国药剂师Bracennot 首次从胡萝卜提取得到,并将其命名为“pectin”[2]。果胶主要是一类以D-半乳糖醛酸(D-GalacturonicAcids,D-Gal-A)由α-1,4-糖苷键连接组成的酸性杂多糖,除D-Gal-A 外,还含有L-鼠李糖、D-半乳糖、D-阿拉伯糖等中性糖,此外还含有D-甘露糖、L-岩藻糖等多达12 种的单糖,不过这些单糖在果胶中的含量很少[3-4]。果胶类多糖的分子量介于10000~400000之间,WPilnik研究发现,果胶主链由α—D一半乳糖醛酸基(GalpA)通过1,4糖苷键连接而成,含有半乳糖醛酸外还含有20%的中性糖组分,他形象地把其描述为重复的聚半乳糖醛酸为主的“光滑区”和以鼠李糖和其他中性多糖为主的“多毛区”[5]。光滑区是由α—D一半乳糖醛酸基组成的均聚半乳糖醛酸(homogalacturonan,HGA),多毛区是由支链α—L一鼠李半乳糖醛酸(rhamnogalacturonan,RG)组成。

果胶分子结构如图所示[6]

果胶一般按其酯化度的不同分为两类:高酯果胶(High Methoxyl Pectins,HMP)和低酯果胶(Low Methoxyl Pectins,LMP),其主要区别在于分子结构中羧基被甲氧基取代的程度不同。甲氧基取代的程度不同由酯化度(Degree of Esterification)和甲氧基含量(Degree of Methoxylation,DM)来描述。一般晚来,DE大于50%或者DM在7.0%~16.30%之间为HMP;DE小于50%或者DM

小于7.0%为LMP。

纯品果胶物质为白色或淡黄色粉术,略有特异气味。在20倍的水中几乎完全溶解,形成一种带负电荷的粘性胶体溶液,但不溶于乙醚、丙酮等有机溶剂。如果用蔗糖糖浆或与3倍以上的砂糖混合则更易溶于水。一般来说,果胶在水中的溶解度与自身的分子结构有关,其多聚半乳糖醛酸链越长在水中溶解度越小。在不加任何试剂的条件下,果胶物质水溶液呈酸性,主要是果胶酸和半乳糖醛酸。因此,在适度的酸性条件下,果胶结构稳定。但在强酸强碱条件下,果胶分子会降解。凝胶化作用是果胶最重要的性质,果胶最主要的用途就是做酸性条件下的胶凝剂。由于高甲氧基果胶和低甲氧基果胶在结构上的差异致使二者的凝胶条件完全不同。高甲氧基果胶需要可溶性固形物55%以上才能形成凝胶[7],低甲氧基果胶只需存在二价金属离子和少量可溶性固形物即可形成凝胶[8]。

凝胶化作用是果胶最重要的性质,果胶最主要的用途就是做酸性条件下的胶凝剂。由于高甲氧基果胶和低甲氧基果胶在结构上的差异致使二者的凝胶机理和成胶条件完全不同。高甲氧基果胶必须在低pH和高糖浓度中方可形成凝胶,一般要求果胶含量<1%;蔗糖浓度58%~75%;pH为2.0~3.5。因为在pH值2.0~3.5时可阻止羧基离解,使高度水合作用和带电的羧基转变为不带电荷的分子,从而使其分子间的斥力减小,分子的水合作用降低,结果有利于分子之间的结合和三维网络结构的形成。蔗糖浓度达到58%~75%,由于糖争夺水分子,致使中性果胶分子溶剂化程度大大降低,有利于形成分子问氢键和凝胶。低甲氧基果胶形成凝胶的机理与高甲氧基果胶大不相同。低甲氧基果胶在没有糖存在时也能形成凝胶,但必须有二价金属离子存在。例如,钙离子,在果胶分子间形成交联键,随着钙离子浓度的增加,胶凝温度和凝胶强度也增加,这同褐藻酸钠形成蛋箱型结构的凝胶机理类似。低甲氧基果胶对pH值的变化没有高甲氧基果胶那样敏感,在pH值为2.6~6.5范围内可形成凝胶,最适pH为3.2。虽然低甲氧基果胶不添加糖也能形成凝胶,但加入10%~20%的蔗糖可明显改善凝胶的质地。

果胶作为一种高档的天然食品添加剂和保健品。商业果胶可从柑橘、苹果、或其他高等植物中提取,可作为稳定剂,增稠剂、胶凝剂、乳化剂、食品、药品和药物载体[9]。本文对果胶的结构、理化特性及功能应用进行综述,同时介绍目前果胶研究的特点和趋势。

果胶的应用

在食品工业上,果胶作为胶凝剂、增稠剂、稳定剂、悬浮剂、乳化剂、增香增效剂,广泛应用于果酱、果冻、果胶软糖、果汁、乳制品等的生产。高甲氧基果胶可有效地稳定酸牛奶制品并改善其风味,还可作为稳定剂使牛奶和果汁结合成含牛奶蛋白质、矿物质及果汁的重制饮料.H M 果胶的使用, 提高了饮料的粘度, 改善了口感。在橙汁中使用可以避免悬浮的果粒发生沉淀, 特别是固体物大于45 % 时。特别是在后一种情况, 可以先形成凝胶, 接着破碎而成为粘性液

态的成品。高酯果胶用于浓缩水果饮料, 可稳定乳浊液和水果粒悬浮液。此时果胶的胶凝作用可为产品提供获得持久稳定要求的降伏值由于其具有热稳定性,还可以用于制各焙烤食品使用的果冻。果胶在食品工业中主要作为胶凝剂使用, 但它作为乳化和乳化稳定剂在大多数领域中还不为人所知。近年来的国外研究结果表明, 果胶具有乳化和乳化稳定作用的特性, 其乳化稳定特性主要建立在乳浊液水相的黏度提高上。果胶作为乳化稳定剂主要用于蛋黄酱、调味品等产品中。低甲氧基果胶可生产以果胶为主的各种低糖、低热量、低甜度食品,适于身体肥

胖、高血压、冠心病患者的食用需求[10]高酯果胶主要用于糖果工业, 制造水果软糖和胶冻夹心。使用天然水果成分或合成香料来增加香味的产品, 在此时果胶可表现出非常出色的组织和口感、极好的香味释放的优点, 使产品具有高度的

透明性和不沾牙的品质, 并且由于其快速和可控凝胶的原因, 使其适于先进的连续生产工艺。但是由于糖果产品的固形物含量非常高, 应使用慢凝高酯果胶及缓冲盐, 以免发生预凝胶。在低浓度下, 低酯果胶可以赋予糖果夹心一种触变性组织, 如果钙离子允许扩散于夹心中, 则在高浓度下可获得一种冷凝胶作用。。 Qiu, Chaoying的研究认为在小麦蛋白乳液中加入果胶和黄原胶等阴离子多糖能够让小麦蛋白稳定,在四周时间内不出现破乳现象。[11]李新新等在研究高甲氧基果胶对酸化大豆蛋白溶液的影响中通过测定酸化过程中大豆蛋白的平均粒径,ζ-电位等变化,表明果胶浓度≤0. 2%,大豆蛋白胶粒在pH≥5. 8 时发生聚集;当果胶浓度≥0. 4% 时,大豆蛋白溶液在pH≤3. 9 时才发生聚集,果胶浓度越大,发生聚集的pH 值越低.[12]研究发现适量添加果胶可以明显改善蛋糕糊的膨松性和蛋糕的芯部结构状态,但是口感略显坚韧;添加果胶对蛋糕保湿性有显著影响。[13]

在医药工业上,果胶有较高的药用价值,具有抗菌、止血、消肿、止痛、解毒、止泻、降血脂[14]、抑制癌细胞扩散[15]等功能,可作为药物制剂;最新的研究表明,果胶是非淀粉多糖类的可溶性膳食纤维具有预防和治愈肿瘤和冠心病的功效,其应用范围在不断扩大[16]。此外,由于果胶分子存在极性区和非极性区这也使得果胶具有多种功能性质[17],在药物保健中有显著效果。其主要作用有:(1)果胶是一种优良的药物制剂基质,可单独或与其他赋形剂合用配制软膏、栓剂、微囊等药物制剂,特别是在缓、控释制剂上,利用高甲氧基果胶不溶于水、酸、碱和其它溶剂却能被结肠内的果胶酶所降解这一特性,将其用于结肠定位释药系统保护药物顺利通过胃和小肠,而在结肠部位定位释放,发挥局部或全身作用[18]。果胶随着甲氧基含量的增大,果胶的溶解度随之减小。它的钙化衍生物果胶钙是由果胶中游离羧基与钙离子反应面生成,果胶中的甲氧基含量越低,游离羧基越多,越容易与钙离子发生反应生成果胶钙,随着钙离子含量的提高,果胶钙的溶解度也随之降低。当果胶中的甲氧基含量或果胶钙的钙离子含量足够高时,以较稳定的凝胶形式存在,不溶于水、酸碱及其他溶剂,只能被人体结肠内的果胶酶所降解。利用果胶和果胶钙的很好的生物相容性和生物粘连性等特性,近年来一些研究通过控制果胶中甲氧基的含量和果胶钙的钙离子含量从而控制果胶和果胶钙的溶解度,将其用于缓、控释制剂,可以使药物以零级速率规律持续的释放,收到良好效果[19-23]。Rubinstein[24]分别将吲哚美辛与果胶和果胶钙不同比例混合压制成药片。体外释放实验结果表明,果胶钙片的溶出与溶出时间、pH值

等并无显著的相关性,只与溶出介质中是否含有果胶酶及果胶酶的浓度有关。Radai等[25]将胰岛素与果胶钙及其他辅料以不同比例进行混合,干燥,压制成果胶钙单层片。溶出实验结果表明,果胶钙单层片能延缓胰岛素的释放,起到一定的缓释作用:通过狗口服用药后表明果胶钙双层片能保护胰岛素顺利的通过胃和小肠,安全抵达结肠部位发挥胰岛素药效。

(2)果胶有降胆固醇的作用,可用于治疗心血管硬化、糖尿病和胃溃疡。人体会以胆固醇为原料合成胆盐,当胆盐被用于消化食物后又会以胆固醇的形式被再次吸收和储存,而果胶在小肠内能吸收肝脏分泌的消化液包括胆盐,所以当果胶与胆盐混合后小肠就无法重新吸收胆固醇,而是将混合物排出体外,胆固醇量就会

逐渐降低。(3)果胶具有降糖作用,是因为果胶能增加糜物的粘稠度。凝胶物在小肠中阻碍了糖的吸收,使胰岛素的分泌也有所降低。专家认为糖尿病患者饮食中单靠控制碳水化合物是不足耿的,如果摄入果胶类纤维食物,血糖并不会升高,还可以避免为了补充碳水化合物而多吃脂肪多的食品所诱发的心脏病。(4)果胶可以抑制癌细胞扩散、减少抗癌药物对胃肠粘膜的损害。果胶能促进小肠蠕动,缓解习惯性便秘;刺激内源生长因子的产生,加速溃肠面的愈合;抑制癌细胞的聚集,阻止其扩散转移等,有效的减少癌症的发作[26]。(5)果胶还能与金属离子结合形成不溶于水的化合物,所以果胶是铅、汞、钴等会属中毒的良好解毒剂和预防剂。而且果胶可与甲醇结合成甲酯,故果胶也可用于甲醇中毒的辅助治疗。Serguschenko, Irina等研究认为低酯果胶比高酯果胶更有效的清除老鼠体内的铅金属.[27]除此之外,果胶还可用于血浆代用品、治疗腹泻和动脉硬化以及用来延长抗菌素的作用,是一类开发前景很广阔的新品种。

在其它工业中,果胶也应用广泛。由于果胶具有成膜特性,可用作造纸和纺织的施胶剂,果胶也可用于制备超速离心膜和电渗析膜[28-31]。用果胶制做的饮料吸管,当液体流过吸管时,果胶层中的色素和风味物质就会释放出来[32]。在木材加工业中,果胶可用作胶粘剂;在纺织工业中,果胶可替代淀粉而无需其他得辅助助剂;在轻工业生产中,果胶可以用来制造化妆品及油和水之问的乳化剂。

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果胶的提取与果胶含量的测定

果胶的提取与果胶含量 的测定 Document number:NOCG-YUNOO-BUYTT-UU986-1986UT

果胶的提取与果胶含量的测定 一、引言 果胶广泛存在于水果和蔬菜中,如苹果中含量为—%(以湿品计),在蔬菜中以南瓜含量最多(达7%-17%)。果胶的基本结构是以α-1,4苷键连接的聚半乳糖醛酸,其中部分羧基被甲酯化,其余的羧基与钾、钠、铵离子结合成盐。在果蔬中,尤其是未成熟的水果和皮中,果胶多数以原果胶存在,原果胶通过金属离子桥(比如Ca2+)与多聚半乳糖醛酸中的游离羧基相结合。原果胶不溶于水,故用酸水解,生成可溶性的果胶,再进行提取、脱色、沉淀、干燥,即为商品果胶。从柑橘皮中提取的果胶是高酯化度的果胶(酯化度在70%以上)。在食品工业中常利用果胶制作果酱、果冻和糖果,在汁液类食品中作增稠剂、乳化剂。 二、实验材料、试剂与仪器 材料:桔皮,苹果等; 试剂:%HCL,95%乙醇(AR),精制乙醇,乙醚,LHCl,%咔唑乙醇溶液,半乳糖醛酸标准液,浓硫酸(优级纯) 仪器:分光光度计,50mL比色管,分析天平,水浴锅,回流冷凝器,烘箱等三、实验步骤 (一)果胶的提取 1、原料预处理:称取新鲜柑橘皮20g(或干样8g),用清水洗净后,放入250mL容量瓶中,加水120mL,加热至90℃保持5-10min,使酶失活。用水冲洗后切成3~5mm的颗粒,用50℃左右的热水漂洗,直至水为无色、果皮无异味为止(每次漂洗必须把果皮用尼龙布挤干,在进行下一次的漂洗)。 2、酸水解提取:将预处理过的果皮粒放入烧杯中,加约%HCL溶液,以浸没果皮为宜,调pH至~,加热至90℃煮45min,趁热用100目尼龙布或四层纱布过滤。 3、脱色:在滤液中加入~%的活性炭,于80℃加热20min,进行脱色和除异味,趁热抽滤(如抽滤困难可加入2%~4%的硅藻土作为助滤剂)。如果柑橘皮漂洗干净萃取液为清澈透明则不用脱色。

果胶综述43158

柑橘果皮中天然产物的提取和评价的综述 摘要:文中介绍了以柑橘皮为原料制取果胶、提取色素以及将果胶制成果胶软 糖三大部分。制取果胶部分主要介绍了制取果胶的几种方法(着重介绍了酸提取法);提取色素部分主要介绍了色素的提取步骤;制取果胶软糖部分主要介绍了果胶软糖的配方;介绍了实验过程中应该注意的问题;最后写了对果胶提取技术的发展及果胶应用前景的展望。 关键字:果胶柑橘皮柑橘皮色素提取果胶软糖 引言:我国柑橘种植面积很大,每年柑橘产量有1 000万多吨。柑橘不但果肉酸 甜可口柑橘皮中也含有大量的功能性物质,如香精油、果胶、类胡萝卜素、橙皮苷、柠檬苦素、柑橘纤维等等,具有很大的经济价值。但是柑橘皮没有得到很好的利用,造成了资源和经济的双重损失。利用柑橘皮提取果胶是合理利用资源、变废为宝、促进经济发展的好方法 正文 一、原料及产物简介 (一)柑橘皮:果皮中含有大量的功能性物质,如香精、果胶、类胡萝卜素、橙皮苷、柠檬苦素等等。 柑橘皮的价值:柑橘皮具有很大的营养价值和药用价值。柑橘皮所含营养丰富,尤其富含维生素B1、维生素C、维生素P和挥发油;柑橘皮入 药以陈为佳,故又名陈皮,陈皮具有味辛、苦、温,具有理气健胃、 燥湿化痰之功。 (二)果胶简介:果胶是植物中的一种酸性多糖,是细胞壁的一个重要组份。它通常为白色至淡黄色粉末,稍带酸味。原果胶中,聚半乳糖醛酸可以被 甲基部分的酯化,并且以金属离子桥与多聚半乳糖醛酸分子残基上的游 离羧基相连接。原果胶不溶于水,用酸溶解时这种金属离子桥被破坏, 即可得到可溶性果胶。在进行纯化和干燥即为商品果胶。 果胶来源:果胶广泛存在于水果和蔬菜中,不同的蔬菜水果口感有区别主要是由它们含有的果胶含量以及果胶分子的差异决定的。柑橘、柠檬、 柚子等果皮中约含30%果胶,是果胶的最丰富来源。 果胶的作用:果胶是一种天然高分子化合物,具有良好的胶凝化和乳化稳定作用,以广泛的应用于食品、医药、日化及纺织行业。在食品工业中 被用作胶冻稳定剂和增稠剂;在医药上用来制造止血剂、血浆代用品等; 在轻工业中还可以用来制造化妆品及代替琼脂做部分微生物的培养基, 应用分厂广泛。 (三)柑橘皮色素:橘皮色素是柠檬烯与类胡萝卜素的混合物,还富含维生素E 稀有元素硒。棕红色又浓郁的柑橘香味。 柑橘皮色素用途:良好的食物着色剂。 (四)果胶软糖:果胶软糖具有质地柔软、结构细腻、口感爽快、货架期长等优点;另外,果胶软糖比淀粉软糖容易生产,生产周期也短。所以目前世界上软质

果胶的制备综述

果胶的制备综述 果胶的制备,一个简单的实验,实验中简单的原理:以稀酸水解果胶,使其羧甲酯化程度降低而溶于水中,再用酒精沉淀提取果胶,简单的操作:称取、捣碎、除色素、提取、调pH、酒精沉淀、浓缩、干燥,简单的现象:酒精中沉淀出一团团胶凝状固体,一切都很简单,却折射出一个悲催的事实,一个等待研发的领域。 事实一:果胶在我国的发展现状 果胶是一种高分子聚合物,是白色或淡黄色的非晶形粉末,无味易溶于水,存在于植物组织内,一般以原果胶、果胶酯酸和果胶酸三种形式存在于各种植物的果实、果皮以及根、茎、叶等组织之中。商品化果胶有液体果胶和果胶粉,果胶的色泽从乳白色到淡黄褐色根据原料、生产工艺各不相同。根据酯化度,果胶分为高甲氧基果胶和低甲氧基果胶,后者包括酰胺果胶。果胶用途广,具有良好的乳化、增稠、稳定和胶凝作用,是人体必须的营养物质之一,是维持健康的重要物质,根据近年来的科学研究,发现包括果胶在内的食物纤维还具有防止肠癌和增强抗癌力,预防糖尿病,防止肥胖病以及抑制肠内致病菌的繁殖等功效。在食品工业中可作为果浆、果冻、糖果、婴儿食品、冰淇淋和果汁的稳定剂及蛋黄乳化剂和增稠剂,如在柑桔饮料中添加低甲氧基果胶和钙,可以使饮料保持长期稳定的混浊;在固形物含量低的凝胶食品中加入果胶后可提高凝胶强度;在医药工业中,果胶是铅、汞和钴等金属中毒的良好解毒剂和预防剂等并可作为轻泻剂,代血浆、止血剂原料,并具有辅助治疗糖尿病,降低血糖胆固醇,及延长抗菌素的作用等生理功能;在纺织工业中可代替淀粉作润滑剂,而不需要其它辅助剂在电子工业中可作清洗剂;在石油钻探中可作油水乳化剂等。 由于用途广泛,果胶早在食品、纺织、印染、烟草、冶金等领域得到了广泛的应用,因此,果胶的需求量相当大。 目前,果胶在国内外市场上销路很好,20世纪末每年果胶的世界贸易量约为30000吨,占总食品胶贸易量30万吨的10%左右,年增长率约为4%~5%。国内目前每年所生产的果胶约两三千吨,质量比丹麦哥本哈根的差一些,数量也较少,因此仍有部分需要进口。总体来说,果胶作为一种食品添加剂在我国还处在起步阶段,我国有些单位虽开始进行果胶的研制生产,但质量和数量方面都不理想,仍需进口。所以利用我国大量的食品工业再生资源(如柑橘皮、苹果渣)规模生产高质量的果胶,对于发展我国食品和食品添加剂工业具有重要意义。 总之,果胶在国内外的发展前景是非常好的,这可以从以下三点看出。 一、果胶作为生产果酱、果冻之类产品的胶凝剂,有其无可取代的优良口感。各种低酯果胶和酰胺化果胶等系列化果胶,在满足人们对低糖、低热量、低甜度食品的要求方面相当出色。二、果胶因其耐酸性等特性,使其主要用途发生了变化,改为主要供作巧克力饮料和酸性乳饮料的稳定剂,如日本1984年用作酸性饮料的果胶量约占总量的30%,至1994年增至约60%,到20世纪90年代末,所占比例更高。随着钙反应果胶的开发,果胶在酸性蛋白类饮料中的耗用量必将大幅度增加。三、脂肪替代品在西方社会是一个巨大的潜在市场,正以年递增率25%的速度增长。可以用作代脂的产品虽然不少,由果胶所制得的脂肪仿制品也因其独特口感而受到重视,如用于无脂肪冰淇淋中,具有稀奶油的口感、质地和

果胶

果胶 定义:果胶是一组聚半乳糖醛酸,是由半乳糖醛酸组成的多糖混合物,它含有许多甲基化的果胶酸,存在于水果和一些根菜,它具有水溶性,工业上即可分离,其分子量约5万一30万。 备注:果胶是植物中的一种酸性多糖物质,它通常为白色至淡黄色粉末,稍带酸味,具有水溶性,工业上 即可分离,其分子量约5万一30万,主要存在于植物的细胞壁和细胞内层,为内部细胞的支撑物质。用途:在食品上作胶凝剂,增稠剂,稳定剂,悬浮剂,乳化剂,增香增效剂,并可用于化妆品,对保护皮肤,防止紫外线辐射,冶疗创口,美容养颜都存一定的作用。 4用途价值 ?高酯速凝果胶 ?低酯果胶 ?制药果胶 ?特种低酯果胶 5相关应用 ?概况 ?增加体积和其他特性 ?减少面粉使用量 ?延长保质期 结构: 英文名称:pectin英文别名:2,3,4,5-Tetrahydroxypentanal; pentoseCAS:9000-69-5EINECS:232-553-0分子式:C5H10O5分子量:150.1299,(C6H10O7 )n 分子图 果胶(Pectin)是一组聚半乳糖醛酸。在适宜条件下其溶液能形成凝胶和部分发生甲氧基化(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一聚半乳糖醛酸。残留的羧基单元以游离酸的形式存在或形成铵、钾钠和钙等盐。 (C6H10O7 )n

尽可能除去苦味、色素及可溶性杂质。榨出的汁液可供回收柚苷。干皮温水浸泡复水后,采取以上同样处理备用。 2.抽提通常用酸法提取。将处理过的柚皮倒入夹层锅中,加4倍水,并用工业盐酸调ph至1.5~2.0,加热到95℃,在不断搅拌中保持恒温60min。趁热过滤得果胶萃取液。待冷却至50℃,加入1%~2%淀粉酶以分解其中的淀粉,酶作用终了时,再加热至80℃杀酶。然后加0.5%~2%活性炭,在80℃下搅拌20min,过滤得脱色滤液。 因柚皮中钙、镁等离子含量较高,这些离子对果胶有封闭作用,影响果胶转化为水溶性果胶,同时也因皮中杂质含量高,而影响胶凝度,故酸法提取率较低,质量较差。为解决以上问题,西南农业大学食品学院(1995)对酸法提取作了改进,即在酸法基础上,按干皮重量加入5%的732阳离子交换树脂或按浸提液重量加入0.3%~0.4%六偏磷酸钠,前者果胶得率可提高7.2%~8.56%,胶凝度提高30%以上,而后者得率提高25.35%~ 35.2%,其胶凝度可达180±3。 3.浓缩采用真空浓缩法,在55~60c的条件下,将提取液的果胶含量提高到4%~6.5%后进行后续工序处理。近来作者和国内其他单位研究表明,超滤可用于果胶液浓缩,如用切割分子量为50 000u的管式聚丙烯腈膜超滤器,在温度45℃、ph3.0、压力0.2mpa条件下进行超滤浓缩,可将果胶浓度浓缩至4.21%,而其杂质含量和经常性生产费用分别仅为真空浓缩的1/5和1/2~1/3。 4.干燥常用方法为沉淀干燥法,即用95%酒精或铝、铜等金属盐类使果胶沉淀。以酒精沉淀法制取的果胶质量最佳。其方法是:在果胶浓缩液中加入重量1.5%的工业盐酸,搅匀,再徐徐加入等量的95%酒精,边加边搅拌,使果胶沉淀析出。再用80%的酒精洗涤,除去醇溶性杂质。然后用95%酸性酒精洗涤2次,用螺旋压榨机榨干后,将果胶沉淀送入真空干燥机在60℃下干燥至含水量10%以下,把果胶研细,密封包装即成果胶粉成品。用金属盐类沉淀果胶,其杂质含量较高,现较少采用。 直到2013年国外果胶干燥大多采用喷雾干燥,即用压力式喷雾干燥,将浓缩液在进料温度150~160℃,出料温度220~230℃的条件下干燥,连续化操作中可不断得到粉末状产品。西南农业大学食品学院用超滤浓缩液进行喷雾干燥试验,结果表明该法是完全可行的,果胶质量符合国家标准。 低甲氧基果胶 制作低甲氧基果胶的方法主要有碱法、酸法和酶法3种。现介绍碱法和酶法两种。 低甲氧基果胶 1.碱法把果胶浓缩液放入不锈钢锅中,加氢氧化铵调ph至10.5,15℃下恒温保持3h。再加等体积的95%酒精和适量盐酸,使ph降至5左右。搅拌后静置1h,滤出沉淀果胶,榨干,再分别用50%和95%酒精各洗涤1次,压干后摊于烘盘上,在65℃真空干燥器中烘干,取去磨细、包装即得成品。产率大约为果胶量的90%。 2.酶法即用果胶脂酶脱脂提取低甲氧基果胶。广东省果树研究所蔡长河等(1996)成功地研制出采用酶法从柚皮中提取低脂果胶的工业化生产技术。与传统碱法和酸法相比,其具有工艺易于控制、产品质量高、节省能耗和降低成本等优点,现对该法作一简单介绍,其工艺流程如下: 柚皮→粉碎→水洗→脱脂→提胶→压滤→沉析→压滤→除盐醇洗→压滤→干燥→粉碎→成品。

果胶的提取

实验果胶的提取 一、目的要求 1.掌握从柚子皮中提取果胶的方法。 2. 了解果胶的性质和提取原理。 3. 了解果胶在食品工业中的用途。 二、实验原理 果胶物质广泛存在于植物中,主要分布于细胞壁之间的中胶层,尤其以果蔬中含量为多。不同的果蔬含果胶物质的量不同,山楂约为6.6%,柑橘约为0.7~1.5%,南瓜含量较多,约为7%~17%。在果蔬中,尤其是在未成熟的水果和果皮中,果胶多数以原果胶存在,原果胶不溶于水,用酸水解,生成可溶性果胶,再进行脱色、沉淀、干燥即得商品果胶。从柚子皮中提取的果胶是高酯化度的果胶,在食品工业中常用来制作果酱、果冻等食品。 果胶是一种分子中含有几百到几千个结构单元的线性多糖,平均分子量大约在50000~180000之间,其基本结构是以α-1,4苷键结合而成的聚半乳糖醛酸,在聚半乳糖醛酸中,部分羧基被甲醇酯化,剩余部分与钾、钠或铵等离子结合。 在果蔬中果胶多以原果胶存在。在原果胶中,聚半乳糖醛酸可被甲醇部分酯化,并以金属桥(特别是钙离子)与多聚半乳糖醛酸分子残基上的游离羧基相连接。原果胶不溶于水,用酸水解时这种金属离子桥(离子键)被破坏,即可得可溶性果胶。再进行纯化和干燥即为商品果胶。 三、实验器材 恒温水浴、布氏漏斗、抽滤瓶、玻棒、尼龙布、表面皿、精密pH试纸、烧杯、电子天平、小刀、真空泵、柚子皮(新鲜)。 四、实验试剂 1.95%乙醇。 2.浓盐酸 3.2mol/L氨水 4.活性炭 五、操作步骤 1.称取新鲜柚子皮5g,用水冲洗后切成3~5 mm大小的颗粒,放入100 mL烧杯中,加20 mL水,加热至90 ℃保温5~10 min,使酶失活。把果皮粒用尼龙布挤干,用50 ℃左右的热水漂洗,直至水为无色,果皮无异味为止。每次漂洗都要把果皮用尼龙布挤干,再进行下一次漂洗[注1]。 2.将处理过的果皮粒放入烧杯中,加入45 mL水,滴加浓盐酸调溶液的pH 2.0~2.5之间。加热至90 ℃,在恒温水浴中保温30 min,保温期间要不断地搅动,趁热用垫有100目尼龙布(或四层纱布)的布氏漏斗抽滤,收集滤液。 3.在滤液中加入0.5—1%的活性炭于80℃加热10 分钟进行脱色和除异味,趁热抽滤[注2]。 4.滤液冷却后,滴加2mol/L氨水调至pH 3~4,在不断搅拌下缓缓地加入95%酒精溶液,加入乙醇的量为原滤液体积的1.5倍(使其中酒精的质量分数达50%~60%)。酒精加入过程中即可看到絮状果胶物质析出,静置10 min后,用尼龙布过滤、挤压。将脱水的果胶放入表面皿中摊开,在60~70 ℃烘干。将烘干的果胶磨碎过筛,制得干果胶。 5.滤液可用蒸馏法收回乙醇。 六、问题与思考 1.从柚子皮中提取果胶时,为什么要加热使酶失活? 2.沉淀果胶除用乙醇外,还可用什么试剂? 3.在工业上,可用什么果蔬原料提取果胶? [注1]:处理的主要目的是灭酶,以防果胶酶解。同时也是对果皮进行清洗,以除去泥土、杂质、色素等。 这种处理的好坏直接影响果胶的色泽和质量。 [注2]:如果柚子皮漂洗干净,滤液清沏,则可不脱色。因为胶状物容易堵塞滤纸,这时可加入占滤液2~4%的硅藻土用助滤剂。

果胶应用综述课件资料

果胶的结构、性质与应用 摘要本文介绍果胶的结构、性质及应用,重点是果胶在食品,饮料,果酱,医药中的应用。 关键词果胶;果胶的应用 果胶是一类广泛存在于植物细胞壁的初生壁和细胞中间片层的杂多糖[1],1824 年法国药剂师Bracennot 首次从胡萝卜提取得到,并将其命名为“pectin”[2]。果胶主要是一类以D-半乳糖醛酸(D-GalacturonicAcids,D-Gal-A)由α-1,4-糖苷键连接组成的酸性杂多糖,除D-Gal-A 外,还含有L-鼠李糖、D-半乳糖、D-阿拉伯糖等中性糖,此外还含有D-甘露糖、L-岩藻糖等多达12 种的单糖,不过这些单糖在果胶中的含量很少[3-4]。果胶类多糖的分子量介于10000~400000之间,WPilnik研究发现,果胶主链由α—D一半乳糖醛酸基(GalpA)通过1,4糖苷键连接而成,含有半乳糖醛酸外还含有20%的中性糖组分,他形象地把其描述为重复的聚半乳糖醛酸为主的“光滑区”和以鼠李糖和其他中性多糖为主的“多毛区”[5]。光滑区是由α—D一半乳糖醛酸基组成的均聚半乳糖醛酸(homogalacturonan,HGA),多毛区是由支链α—L一鼠李半乳糖醛酸(rhamnogalacturonan,RG)组成。 果胶分子结构如图所示[6] 果胶一般按其酯化度的不同分为两类:高酯果胶(High Methoxyl Pectins,HMP)和低酯果胶(Low Methoxyl Pectins,LMP),其主要区别在于分子结构中羧基被甲氧基取代的程度不同。甲氧基取代的程度不同由酯化度(Degree of Esterification)和甲氧基含量(Degree of Methoxylation,DM)来描述。一般晚来,DE大于50%或者DM在7.0%~16.30%之间为HMP;DE小于50%或者DM 小于7.0%为LMP。

果胶的制备【果胶的制备及其应用】

果胶的制备【果胶的制备及其应用】 食品工业科技 S cience and Technology of Food Industr y 综述 果胶的制备及其应用 周倩, 何小维, 罗志刚 (华南理工大学轻工与食品学院, 广东广州510640) 摘要:介绍了果胶的理化性质, 并结合国内外多年的研究成果, 综述了果胶制备的各种方法以及优缺点、果胶的应用和展望。探讨开发出合理的生产工艺, 充分利用我国丰富的果胶资源, 实现其 合理开发利用, 必将产生积极的经济效益。 关键词:果胶, 提取, 应用

Ab s tra c t:The p hys ic a l a nd c hem ic a l p rop e rti e s of p e c ti n w a s i n trod uc e d 1The a d va n ta g e s a nd d i s a d va n ta g e s of the va rious m e thod s fo r p rep a ra tion of p e c tin, the p e c tin ap p li c a tion a nd p rosp e c ts a re s umm a rize d b a s e d on the re s e a rc he s hom e a nd a b roa d Em p o l d e r ra ti ona l p rod uc ing te c hno l og y to m a d e us e of s uffi c i e n t p e c tin re s ou rc e re a s ona b l y, the n the re w ill b e p os iti ve e c onom ic e ffe c t 1

果胶提取的现状及发展前景研究综述

果胶的提取现状和发展前景研究 摘要:果胶是一种天然高分子,随着对其研究的深入发展,涉及的内容和应用范围越来越广泛。本文综合概述了果胶的结构、性质、作用、提取的方法和发展前景,简单介绍了它们的应用领域。 关键词:果胶;提取;前景 引言: 果胶是植物中的一种酸性多糖物质,它通常为白色至淡黄色粉末,稍带酸味,具有水溶性,工业上即可分离,其分子量约5万一30万,主要存在于植物的细胞壁和细胞内层,为内部细胞的支撑物质。在食品上作胶凝剂,增稠剂,稳定剂,悬浮剂,乳化剂,增香增效剂,并可用于化妆品,对保护皮肤,防止紫外线辐射,冶疗创口,美容养颜都存一定的作用。因而果胶有着广泛的应用。 一、果胶的性质及来源 果胶(Pectin)是一组聚半乳糖醛酸。在适宜条件下其溶液能形成凝胶和部分发生甲氧基化(甲酯化,也就是形成甲醇酯),其主要成分是部分甲酯化的a(l,4)一D一聚半乳糖醛酸。残留的羧基单元以游离酸的形式存在或形成铵、钾钠和钙等盐。 不同的蔬菜,水果口感有区别,主要是由它们含有的果胶含量以及果胶分子的差异决定的。柑橘、柠檬、柚子等果皮中约含30%果胶,是果胶的最丰富来源。 二、果胶在我国的发展现状 果胶作为胶凝剂广泛用于生产果酱、果冻、果脯、蜜饯、软糖、焙烤食品与饮料中,还可作为增稠剂和稳定剂添加于果汁、乳制品中。随着现代工业的发展,果胶在各领域的需求量越来越多,我国每年消耗果胶3000 吨以上,进口果胶约占80%,由于进口果胶的价格高于国产果胶,国产果胶成了国内众多企业的期盼,因此大力开发果胶生产新工艺,利用我国丰富的果胶资源,生产出优质果胶,满足国内外市场需求已显得极为迫切。

果胶生产工艺主要分预处理、提取、浓缩、沉淀、干燥等5 个步骤,其关键步骤为提取和沉淀。目前国内果胶生产多采用传统方法。提取过程主要采用酸提取法,辅之于微波、超声波处理等辅助手段提取。沉淀方法主要是醇沉法和盐析法。整个工艺方法的缺点是乙醇使用量大,其中醇沉法工艺生产1 吨果胶需消耗7 吨乙醇;盐析法可使乙醇用量下降至4 吨,但生产成本仍较高,且产品产量低,沉淀性状不好, 灰分含量高,溶解性差,工艺条件也较难控制。 三、果胶提取新型方法的研究 (一)甘薯果胶酸提取工艺的研究 目前,我国甘薯加工主要集中在提取淀粉,制作粉丝、粉条等粗加工领域,在生产过程中,每天都要产生大量的废渣。鲜薯渣中含水量高达80%,不易贮存、运输,腐败变质后产生恶臭,如果直接排放将会造成严重的环境污染。 国外多以柑橘皮、柠檬皮渣、苹果皮渣等为原料生产果胶,目前我国食品行业主要从柑橘皮渣、苹果渣中提取和生产果胶,但尚未有从具有高果胶含量的甘薯渣中提取和生产果胶的报道。资料表明,甘薯渣中至少有20%~30% 的果胶物质。本研究立足于当前我国果胶生产的实际情况,以及丰富甘薯渣资源的现状,以简化果胶生产工艺、降低生产成本为目的,对甘薯果胶[1]的提取工艺进行优化分析和讨论,以期确定最佳提取工艺。 (二)酶法制备低甲氧基果胶的工艺研究 果胶是一种植物多糖, 其基本组成是部分甲酯化的半乳糖醛酸, 通常按甲氧基含量分为两大类: 甲氧基含量高于7%的高甲氧基果胶和低于7%的低甲氧基果胶。 工业化高甲氧基果胶[1]生产原料主要是柑桔和苹果的皮渣, 低甲氧基果胶[1]的生产是由高甲氧基果胶在一定条件下脱酯得到。果胶的用途很广, 70%用作食品添加剂, 两类果胶的最大区别在于胶凝机理不同。 高甲氧基果胶只能在可溶性固形物高于55%和狭小的pH 范围( 3.0 左右) 才能胶凝, 主要用于高糖食品的生产。低甲氧基果胶只需较低的糖浓度甚至无糖条件下, 就能在Ca2+或其它二价阳离子体系中形成凝胶。为满足肥胖和糖尿病人等的需要, 可制成低热量的食品, 这使低甲氧基果胶的需求量越来越大。 目前国内只有高甲氧基果胶的生产技术,低甲氧基果胶加工技术尚不成熟,

果胶在果酱中的应用

果胶在果酱中的应用 https://www.wendangku.net/doc/e53435985.html, 2003-9-24 14:9 [关键词]果胶果酱应用 中华商务网讯: 果酱 果酱和蜜饯制品可以分成两类:通常固形物含量高于60%的传统制品,固形物含量在25%~55%之间的低糖制品。果酱代表了果胶的传统应用,至今仍占全球各地很大部分的消费。高酯果胶用于固形物含量大于60%、ph小于3.6的果酱和蜜饯制品中。 典型加工工艺包括:在水果加糖后一起加热,然后加入果胶溶液。将混合物加热既可用真空系统,也可用常压系统蒸煮至所需固形物浓度。通常在罐装前在温度大于80℃以上情况下,用柠檬酸进行ph调整,胶凝作用将在罐中随着制品冷却而发生。 由于高酯果胶是非剪切可逆的,因此在果胶的凝固点温度以上装罐以避免凝胶破裂及缩水是至关重要的。不同的高酯果胶具有不同的最佳ph和可溶性固形物含量。 果胶的选择也取决于所要制造产品的类型。快速凝结果胶适合于蜜饯制作。在蜜饯制作过程中,水果片必须均衡的悬浮于容器中。另一方面慢速凝结果胶适合于果冻,它可使气泡在胶凝反应发生之前逸出以形成完全透明的产品。包装材料的大小也影响果胶的选择,推荐快速凝结果胶用于大罐。由于大罐冷却速率相对较慢,因此需要较快的胶凝速率以维持水果片的位置。然而,值得注意的是对于非常大的容器(几公斤到几百公斤),有必要预先将制品在罐装前冷却,这是由于罐中心的冷却速率太慢,而果胶长时间暴露在高温环境下会产生降解。在这种情况下,可用慢速凝结果胶甚至低酯果胶,以便能在灌装前冷却而不破坏凝胶结构。当使用小包装,特别是食品用单个包装时,也要求使用慢速凝结果胶,因为灌装时间会非常长。在包装前必须降低储罐中的产品温度,以避免果胶在高温下因时间延长发生降解,并确保制品在同一批次的开始和收尾包装中的凝胶作用相一致。 在操作条件达不到高酯果胶的凝结条件时,可采用低酯果胶。典型的情况是糖含量低于60%。如果需要形成可涂抹的质构时,它们也可用于高固形物含量的配方中。这些果胶在钙离子存在的条件下也发生胶凝,钙离子是制约凝胶作用的主要因素。固形物含量和ph 是次等影响参数,但也影响胶凝温度和质构。 当固形物含量下降时,如何保持制品中水果片的均匀分布是对制造商最大的挑战。事实上,可溶性固形物最主要的影响是对操作过程中高温下的果酱的粘度。低酯果胶的选择因此主要取决于固形物含量。通常在固形物含量降低时推荐使用具有高钙活性的酰胺化低酯果胶,这可以确保快速凝结并使水果片分布均匀。在低浓度可溶性固形物配方中,要求加钙以补充水果和水带走的钙量,并保证快速均匀地胶凝。 为了避免过度上浮,通常使用酰胺化低酯果胶和普通果胶的混合物。普通低酯果胶与酰胺化低酯果胶相比可在更高的温度下形成网络结构,有助于水果维持良好的分布。其他胶类如刺槐豆胶或瓜尔豆胶也通常与低酯果胶合用以便在低固形物含量配方中形成所需的黏

果胶的提取

果胶的提取 一、目的要求 1.学习从柑橘皮中提取果胶的方法。 2.进一步了解果胶质的有关知识。 二、实验原理 果胶物质广泛存在于植物中,主要分布于细胞壁之间的中胶层,尤其以果蔬中含量为多。不同的果蔬含果胶物质的量不同,山楂约为6.6%,柑橘约为0.7~1.5%,南瓜含量较多,约为7%~17%。在果蔬中,尤其是在未成熟的水果和果皮中,果胶多数以原果胶存在,原果胶不溶于水,用酸水解,生成可溶性果胶,再进行脱色、沉淀、干燥即得商品果胶。从柑橘皮中提取的果胶是高酯化度的果胶,在食品工业中常用来制作果酱、果冻等食品。 三、实验器材 恒温水浴、布氏漏斗、抽滤瓶、玻棒、尼龙布、表面皿、精密pH试纸、烧杯、电子天平、小刀、真空泵。 柑橘皮(新鲜)。 四、实验试剂 1.95%乙醇、无水乙醇。 2.0.2 mol/L盐酸溶液 3.6 mol/L氨水 4.活性炭 五、操作步骤 1.称取新鲜柑橘皮20 g(干品为8 g),用清水洗净后,放入250 mL 烧杯中,加120 mL水,加热至90 ℃保温5~10 min,使酶失活。用水冲洗后切成3~5 mm大小的颗粒,用50 ℃左右的热水漂洗,直至水为无色,果皮无异味为止。每次漂洗都要把果皮用尼龙布挤干,再进行下一次漂洗。 2.将处理过的果皮粒放入烧杯中,加入0.2 mol/L的盐酸以浸没果皮为度,调溶液的pH 2.0~2.5之间。加热至90 ℃,在恒温水浴中保温40 min,保温期间要不断地搅动,趁热用垫有尼龙布(100目)的布氏漏斗抽滤,收集滤液。 3.在滤液中加入0.5%~1%的活性炭,加热至80 ℃,脱色20 min,趁热抽滤(如橘皮漂洗干净,滤液清沏,则可不脱色)。 4.滤液冷却后,用6 mol/L氨水调至pH 3~4,在不断搅拌下缓缓地加入95%酒精溶液,加入乙醇的量为原滤液体积的1.5倍(使其中酒精的质量分数达50%~60%)。酒精加入过程中即可看到絮状果胶物质析出,静置20 min 后,用尼龙布(100目)过滤制得湿果胶。 5.将湿果胶转移于100 mL烧杯中,加入30 mL无水乙醇洗涤湿果胶,

综述(1)-聚苯乙烯

聚苯乙烯的功能聚合物的制备方法及应用 综述 摘要 作为聚合物之一的聚苯乙烯的应用范围很广,其衍生物种类繁多,聚苯乙烯可用于合成不同的功能聚合物,不同的功能聚合物具有不同的合成方法和不同的功能应用,本综述就聚苯乙烯的不同功能聚合物的普遍制备方法和应用前景和意义作简要概述。 关键词 聚苯乙烯衍生物制备方法应用概述 (一)侧链带8-羟基喹啉的聚苯乙烯 1.侧链带8-羟基喹啉的聚苯乙烯的制备方法 以邻苯二甲酰亚胺钾盐为亲核取代试剂,通过盖布瑞尔反应(Gabrielaction),将氯甲基聚苯乙烯(CMPS)转变为氨甲基聚苯乙烯。 首先研究了采用相转移化体系并通过亲核取代反应,制备氨甲基聚苯乙烯的前驱体—苯二甲酰亚胺基甲基聚苯乙烯的过程。相转移催化剂将邻苯二甲酰亚胺负离子从水相中转移至油相,与氯甲基聚苯乙烯亲核取代,顺利地将氯甲基聚苯乙烯大分子链上的氯甲基转变成了甲基化的邻苯二甲酰亚胺基,生成了邻苯二甲酰亚胺基甲基聚苯乙烯(PIPS)。 在通过相转移催化制备PIPS的基础上,采用胶束催化体系,在酸性条件下,进行了PIPS的水解反应,将苯二甲酰亚胺基甲基聚苯乙烯转变为氨甲基聚苯乙烯(AMPS)。

最后以N,N-二甲基甲酰胺为溶剂,使氨甲基聚苯乙烯与5-氯甲基-8-羟基喹啉进行均相反应,成功地制备了侧链带8-羟基喹啉的聚苯乙烯(PS8q),AMPS转化率达78%,即实现了8-羟基喹啉的高分子化。 2 侧链带8-羟基喹啉的聚苯乙烯的研究背景及意义 在所有7种羟基喹啉中,8-羟基喹啉是唯一可与金属离子生成螯合物的物质[1],长期以来,它在医药工业、农业以及分析测试等方面获得了广泛的应用[2],如在分析化学领域,作为一种性能优异的螯合剂、萃取剂和金属离子指示剂,可用于溶剂萃取、吸光度分析[3]、荧光分析等[4]。基于8-羟基喹啉出色的螯合性能、尤其是其对过渡金属离子和重金属离子所具有的特殊优越的螯合性能,促使人们付出巨大的努力去研究它的高分子化方法以便更好的利用其螯合性能。8-羟基喹啉高分子化产物在有机电致发光,螯合树脂等众多科技领域都具有广阔的应用前景。 (二)遇水崩解型聚苯乙烯 1 遇水崩解型聚苯乙烯的制备方法 采用反相乳液聚合法合成了一系列不同吸水倍率的聚丙烯酸钠吸水树脂和以丙烯酸钠为主的多元共聚吸水树脂。将制备的吸水树脂与苯乙烯、表面活性剂(Span-80)组成聚合体系,用过氧化苯甲酞引发进行原位共混聚合,制得遇水崩解型聚苯乙烯。同时,采用“两步法”发泡工艺,制取崩解型聚苯乙烯的泡沫制品。 对于聚苯乙烯/聚丙烯酸钠共混物而言,随着分散剂Span-80含

果胶酶及其在食品工业中应用

果胶酶及其在食品工业中应用 10化本2班禤金萍 2010364223 摘要:果蔬是我们日常生活中必不可少的食品之一,随着生活水平的提高和消费结构的转变,饮料等果蔬加工产品更加受到大众的青睐。而在加工过程离不开酶的参与,果胶酶在工业生产领域中是一种重要的新型酶类,在果蔬饮料中的应用非常广泛,可用于果汁的提取、澄清、提高出汁率等方面。 关键词:果胶酶;应用;展望 1.果胶酶结构和来源 果胶分子是由不同酯化度的半乳糖醛酸以α-1,4糖苷键聚合而成的多糖链,常带有鼠李糖、阿拉伯糖、半乳糖、木糖、海藻糖、芹菜糖等组成的侧链,游离的羧基部分或全部与钙、钾、钠离子,特别是与硼化合物结合在一起[1]。果胶分子的结构因植物的种类、组织部位、生长条件等的不同而不同,其大致的结构简图如图1所示,总体可分为光滑区(smooth region)和须状区(hairy region)两部分,主要由HGA、RG-I和RG-II三个结构区域构成,其中RG-II常以二聚体的形式存在。果胶酶(Pectinase)是世界四大酶制剂之一,是分解果胶质酶类的总称,主要包括原果胶酶、果胶酯酶、多聚半乳糖醛酸酶和果胶裂解酶四大类。[2]果胶酶主要由黑曲霉产生,按作用方式的不同分为两大类,脂酶和解聚酶,后者包括水解酶和裂解酶。 2.果胶酶的应用 果胶酶主要应用于食品工业特别是果汁果酒的加工业,近年来也不断开拓了新的用途。我国学者对果胶酶的应用开展了较广泛而深入的研究。

2.1果蔬汁提取 目前果汁的提取方法主要是加压榨出和过滤,果汁加工时首先将植物细胞壁破坏。大多数植物细胞壁主要由纤维素、半纤维素和果胶物质等组成,细胞壁的结构较紧密,单纯依靠机械或化学方法难以将其充分破碎。另外,果胶随成熟度的增加,酯化程度较高,也是影响出汁率的主要因素之一。用果胶酶处理可以破坏果实细胞的网状结构,提高果实的破碎程度,有效降低其黏度,改善压榨性能,提高出汁率和可溶性固形物含量,从而就能在压榨时达到提高出汁效率并缩短压榨时间的目的,同时把大分子的果胶物质降解后,有利于后续的澄清、过滤和浓缩工序。[3]例如在苹果汁生产中,苹果要先经机械压榨,然后离心获得果汁,但果汁中仍然含有较多的不溶性果胶而呈浑浊状。直接将果胶酶加到苹果汁中,处理后经加热杀菌、灭酶、过滤得到澄清的果汁。 2.2果汁澄清 果胶酶可以降低果汁粘度,使果汁易于被处理而透明澄清。澄清机理的实质包括果胶的酶促水解和非酶的静电絮凝两部分。果汁中有很多物质如纤维素、蛋白质、淀粉、果胶物质等影响澄清,且果胶物质是造成果汁浑浊的主要原因。加入果胶酶澄清处理后,粘性迅速下降,浑浊颗粒迅速凝聚,使果汁迅速澄清、易于过滤。果胶酶能随机水解果胶酸和其他聚半乳糖醛酸分子内部的糖苷键,生成分子质量较小的寡聚半乳糖荃酸,使其粘度迅速下降,容易榨汁过滤,提高果浆出汁率,改善果汁澄清效果。[4] 果胶裂解酶(PL)对苹果汁有较好的澄清作用,但对葡萄汁效果不明显。对于柑橘汁,因要求雾样混浊,应当使用不含果胶酯酶(PE)的聚半乳糖醛酸内切酶(endo-PG)进行处理。由于果胶裂解酶可避免甲醇的产生,也可避免部分脱酯的果胶同钙离子形成沉淀,还可避免构成各种水果芳香性成分的酯类物质的损失。所以有研究表明果胶酶制剂若用于果蔬汁和果酒加工,最好含有较多量果胶裂解酶(PL)。[5] 2.3改善果蔬饮料的营养成分 利用果胶酶生产果蔬汁不仅提高了出汁率,而且保留了果蔬汁中的营养成分。首先果蔬汁的可溶性固形物含量明显提高,而这些可溶性固形物由可溶性蛋白质和多糖类物质等营养成分组成,果蔬汁中的胡萝卜素的保存率也明显提高。酶处理后的果汁的葡萄糖、山梨糖和果糖含量显著提高,蔗糖含量略有下降,总糖含量上升。甜玉米、胡萝卜的试验有相似的结果。此外,由于果胶的脱酯化和半乳糖醛酸的大量生成, 造成果汁的可滴定酸度上升,pH下降[6]。芳香物质含量也有明显提高,经果胶酶处理后的葡萄汁,各种酯类、萜类、醇类和挥发性酚类含量提高,葡萄汁的风味更佳。由于细胞壁的崩溃,类胡萝卜素、花色苷等大量色素溶出,大大提高了果蔬汁的外观品质。K、Na、Ca、Zn 等矿物质元素含量也有较大提高。[7] 3.其他方面的应用 在咖啡发酵过程中利用产碱性果胶酶微生物除去咖啡豆的黏表皮。有时添加碱性果胶酶来去除含大量果胶质的果肉状表层。纤维素酶和半纤维素酶的协同作用可促进咖啡豆黏表皮的降解。碱性果胶酶也可用于茶叶加工。碱性果胶酶处理可促进茶叶发酵,不过要仔细调节用酶剂量以免破坏茶叶。碱性果胶酶还可通过破坏茶叶中的果胶物质来改善速溶茶粉在冲泡过程中形成泡沫的性能。 4.展望 果胶酶是应用于果蔬汁生产中且主要的酶类,它可以较大幅度地提高果蔬品

从果皮中提取果胶

从果皮中提取果胶 一、实验目的 1、学习从从果皮中提取果胶的基本原理和方法, 了解果胶的一般性质。 2、掌握提取有机物的原理和方法。 3、进一步熟悉萃取、蒸馏、升华等基本操作。 二、实验原理 果胶是一种高分子聚合物,存在于植物组织内,一般以原果胶、果胶酯酸和果胶酸3种形式存在于各种植物的果实、果皮以及根、茎、叶的组织之中。果胶为白色、浅黄色到黄色的粉末,有非常好的特殊水果香味,无异味,无固定熔点和溶解度,不溶于乙醇、甲醇等有机溶剂中。粉末果胶溶于20倍水中形成粘稠状透明胶体,胶体的等电点pH值为3.5。果胶的主要成分为多聚D—半乳糖醛酸,各醛酸单位间经a—1,4糖甙键联结,具体结构式如图1。 图1 果胶的结构式 在植物体中,果胶一般以不溶于水的原果胶形式存在。在果实成熟过程中,原果胶在果胶酶的作用下逐渐分解为可溶性果胶,最后分解成不溶于水的果胶酸。在生产果胶时,原料经酸、碱或果胶酶处理,在一定条件下分解,形成可溶性果胶,然后在果胶液中加入乙醇或多价金属盐类,使果胶沉淀析出,经漂洗、干燥、精制而形成产品。 三、主要仪器和药品 仪器:恒温水浴锅、真空干燥箱、布氏漏斗、抽滤瓶、玻棒、纱布、表面皿、精密pH试纸、烧杯、电子天平、小刀、小剪刀、真空泵、。 药品:干柑桔皮、稀盐酸、95%乙醇(分析纯)等。 四、实验内容 1、柑桔皮的预处理 称取干柑桔皮20g,将其浸泡在温水中(60~70℃)约30min,使其充分吸水软化,并除掉可溶性糖、有机酸、苦味和色素等;把柑桔皮沥干浸入沸水5min进行灭酶,防止果胶分解;然后用小剪刀将柑皮剪成2~3mm的颗粒;再将剪碎后的柑桔皮置于流水中漂洗,进一步除去色素、苦味和糖分等,漂洗至沥液近无色为止,最后甩干。 2、酸提取

果胶及其在食品中的应用

果胶及其在食品中的应用 1.果胶的定义及概念 1825年,法国人Bracennot首次从胡萝卜肉根中提取出一种物质,能够形成凝胶,他将提取物质命名为“Pectin”,中文译为“果胶”。果胶是一种在所有较高等植物中都能发现的结构性多糖,它被广泛地应用于各类食品,如果冻、果酱、酸乳、酒类、糖果等。规模性工业生产中常用柑橘皮、苹果渣作为生产果胶的原料,它们是果汁生产的副产品。 自从第一次提取出果胶以来,人们一直致力于其的性质、结构、功能与应用的研究。目前,果胶因具有良好的凝胶、增稠、稳定等性能,而被广泛应用于食品、医药、化工、纺织等行业,对改善人们的生活发挥了积极的作用。 从水果中提取果胶

果胶粉末 2.果胶的结构 果胶是一种亲水性植物胶,广泛存在于高等植物的根、茎、叶、果的细胞壁中。长期以来,人们都以果胶的结构进行了不懈的研究。研究表明,果胶主要是通过α一1,4—糖苷键连接起来的半乳糖醛酸与鼠李糖、阿拉伯糖和半乳糖等其它中性糖相连结的长链聚合物[1],主要成分是D—半乳糖醛酸(D—galactuonicaid),其中部分半乳糖醛酸被甲醇酯化,此外,果胶还含有一些非糖成分如甲醇、乙酸和阿魏酸[2]。果胶相对分子质量在3万—18万之间,其部分分子式如下: 果胶的结构由主链和侧链两部分组成:主链是长而连续的,平滑的α一1,4—连续的D—半乳糖醛酸聚糖单元的直链形成的髙聚半乳糖醛酸(homogalacturonnan,HG)部分,侧链是由短的呈毛发状的鼠李糖半乳糖醛酸聚糖(rhammogalacturonan,RG)部分构成的。复杂的中性糖侧链连在鼠李糖半乳糖醛酸聚糖上[3]。化学结构式如下: 3.果胶的分类及其性能 酯化度是果胶分类的最基本指标,也是与果胶的各种应用性质密切相关的指标,比如胶凝性、增稠性、蛋白稳定性等。所以,只要一提到果胶,我们必须要讲到果胶的酯化度。

实验四 果胶的提取

实验四果胶的提取 一、引言 果胶广泛存在于水果和蔬菜中,如苹果中含量为0.7—1.5%(以湿品计),在蔬菜中以南瓜含量最多(达7%-17%)。果胶的基本结构是以α-1,4苷键连接的聚半乳糖醛酸,其中部分羧基被甲酯化,其余的羧基与钾、钠、铵离子结合成盐。 在果蔬中,尤其是未成熟的水果和皮中,果胶多数以原果胶存在,原果胶通过金属离子桥(比如Ca2+)与多聚半乳糖醛酸中的游离羧基相结合。原果胶不溶于水,故用酸水解,生成可溶性的果胶,再进行提取、脱色、沉淀、干燥,即为商品果胶。从柑橘皮中提取的果胶是高酯化度的果胶(酯化度在70%以上)。在食品工业中常利用果胶制作果酱、果冻和糖果,在汁液类食品中作增稠剂、乳化剂。 二、实验材料、试剂与仪器 材料:桔皮,苹果等; 试剂:0.25% HCL,95%乙醇(AR),精制乙醇,乙醚,0.05mol/L HCl,0.15%咔唑乙醇溶液,半乳糖醛酸标准液,浓硫酸(优级纯) 仪器:分光光度计,50mL比色管,分析天平,水浴锅,回流冷凝器,烘箱等 三、实验步骤 (一)果胶的提取 1、原料预处理:称取新鲜柑橘皮20g(或干样8g),用清水洗净后,放入250mL容量瓶中,加水120mL,加热至90℃保持5-10min,使酶失活。用水冲洗后切成3~5mm的颗粒,用50℃左右的热水漂洗,直至水为无色、果皮无异味为止(每次漂洗必须把果皮用尼龙布挤干,在进行下一次的漂洗)。 2、酸水解提取:将预处理过的果皮粒放入烧杯中,加约60mL 0.25% HCL 溶液,以浸没果皮为宜,调pH至2.0~2.5,加热至90℃煮45min,趁热用100目尼龙布或四层纱布过滤。 3、脱色:在滤液中加入0.5~1.0%的活性炭,于80℃加热20min,进行脱色和除异味,趁热抽滤(如抽滤困难可加入2%~4%的硅藻土作为助滤剂)。如果柑橘皮漂洗干净萃取液为清澈透明则不用脱色。 4、沉淀:待提取液冷却后,用稀氨水调pH至3~4。在不断搅拌下加入95%乙醇溶液,加入乙醇的量约为原体积的1.3倍,使酒精浓度达到50%~65%。 5、过滤、洗涤、烘干:用尼龙布过滤(滤液可用蒸馏法回收酒精),收集果胶,并用95%乙醇洗涤果胶2~3次,再于60~70℃干燥果胶,即为果胶产品。

果胶的提取制备现状与展望

摘要: 果胶是一种亲水性植物胶, 由α- 1, 4糖苷键联接的半乳糖醛酸与鼠李糖、阿拉伯糖、半乳糖等中性糖聚合而成, 是重要的食品添加剂之一。果胶需求量与世界平均水平相比呈高速增长趋势【4】。大力开展果胶的研究与开发, 探索提高果胶产量和质量的新方法和新资源, 不仅能为我国食品加工领域广泛地应用优质果胶提供理论依据, 而且将推动国产果胶生产的发展。本文介绍了果胶的化学结构及提取用原料,并结合国内外近年来的研究成果, 系统综述了果胶的提取、脱色、沉淀和干燥的方法【1-7】。 关键词: 果胶;提取;脱色;沉淀;干燥;展望 1 前言 果胶(Pectin)是一组聚半乳糖醛酸。它具有水溶性,工业上即可分离,其分子量约5万一30万。在适宜条件下其溶液能形成凝胶和部分发生甲氧基化(甲酯化,也就是形成甲醇酯),其主要成分是部分甲酯化的a(l,4)一D一聚半乳糖醛酸。残留的羧基单元以游离酸的形式存在或形成铵、钾钠和钙等盐。我国果胶资源丰富,柑桔皮甜菜压粕、苹果皮渣,柠檬皮渣、向日葵盘等均含有大量果胶【4】。已成为具有工业化生产价值的主要原料。目前国内以柑桔皮为主要原料生产果胶。果胶具有良好的乳化、增稠、稳定和胶凝作用, 在食品、纺织、印染、烟草、冶金等领域得到了广泛的应用。同时, 由于果胶具有抗菌、止血、消肿、解毒、降血脂、抗辐射等作用, 还是一种优良的药物制剂基质。近年来, 其在医药领域的应用较为广泛。 2 目前果胶的制备的现状 2.1果胶的提取 果胶分为水溶性和非水溶性2种, 非水溶性果胶可溶于六偏磷酸钠溶液或无机酸溶液。天然果胶中的原果胶不溶于水, 但可在酸、碱、盐等化学试剂作用下水解成水溶性果胶。目前, 国内外常用的提取主要方法有如下几种【1-7】。 2.1.1酸提取法 水解酸的种类很多,生产中多用盐酸。传统的无机酸提取法是:将洗净、除杂预处理好的果皮用无机酸(如盐酸、硫酸、亚硫酸、硝酸、磷酸等) 调节一定pH值,加热90~95 ℃并不断搅拌,恒温50~60 min ,然后将果胶提取液离心,分离,过滤除杂(提取用水最好经过软化处理) ,得到果胶澄清液。该法的缺点是果胶分子在提取过程中会局部水解,反应条件也复杂,过滤时速度较慢, 生产周期长, 效率低【1】。据文献报导,在上述无机酸中亚硫酸的效果最好。目前酸提取法正在朝着混和酸提取法的方向发展 2.1.2离子交换树脂法 果胶类物质与细胞壁半纤维素等共价键结合, 通过次级键与细胞壁其他多聚体通过次级键结合。多价阳离子特别是钙离子存在时, 阳离子键合引起低酯果胶类物质的不溶性, 降低了高酯果胶的浸胀性。所以单纯酸法提取不能完全解除 果皮中多价阳离子及其他杂质对果胶的束缚。该法的工艺流程是:将处理过的柑桔皮脱水后粉碎,再与离子交换树脂和水制成浓浆液(原料一般先与30~50 倍左右水混和,加入一定的离

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