果膠
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組成結(jié)構(gòu)
果膠(Pectin)是一組聚半乳糖醛酸。它具有水溶性，工業(yè)上即可分離，其分子量約5萬一30萬。在適宜條件下其溶液能形成凝膠和部分發(fā)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。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。
來源
果膠存在于植物的細(xì)胞壁和細(xì)胞內(nèi)層，為內(nèi)部細(xì)胞的支撐物質(zhì)。不同的蔬菜，水果口感有區(qū)別，主要是由它們含有的果膠含量已經(jīng)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(zhì)多糖和雜多糖兩種類型：同質(zhì)多糖型果膠如D-半乳聚糖、L-阿拉伯聚糖和D-半乳糖醛酸聚糖等；雜多糖果膠最常見，是由半乳糖醛酸聚糖、半乳聚糖和阿拉伯聚糖以不同比例組成，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。果膠的粗品為略帶黃色的白色粉狀物，溶于20份水中，形成粘稠的無味溶液，帶負(fù)電 。果膠廣泛用于食品工業(yè)，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(wěn)定作用，已廣泛用于食品、醫(yī)藥、日化及紡織行業(yè)。柚果皮富含果膠，其含量達(dá)6%左右，是制取果膠的理想原料。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(yīng)用最為普遍。現(xiàn)介紹從柚皮中制取果膠粉和低甲氧基果膠的加工技術(shù)。
制作方法
果膠粉
制作工藝流程是：原料→預(yù)處理→抽提→脫色→濃縮→干燥→成品。
1．原料及其處理 鮮果皮或干燥保存的柚皮均可作為原料。鮮果皮應(yīng)及時(shí)處理，以免原料中產(chǎn)生果膠酶類水解作用，使果膠產(chǎn)量或膠凝度下降。先將果皮攪碎至粒徑2～3mm，置于蒸汽或沸水中處理5～8min，以鈍化果膠酶活性。殺酶后的原料再在水中清泡30min，并加熱到90℃5min，壓去汁液，用清水漂洗數(shù)次，盡可能除去苦味、色素及可溶性雜質(zhì)。榨出的汁液可供回收柚苷。干皮溫水浸泡復(fù)水后，采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，并用工業(yè)鹽酸調(diào)ph至1.5～2.0，加熱到95℃，在不斷攪拌中保持恒溫60min。趁熱過濾得果膠萃取液。待冷卻至50℃，加入1%～2%淀粉酶以分解其中的淀粉，酶作用終了時(shí)，再加熱至80℃殺酶。然后加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(zhuǎn)化為水溶性果膠，同時(shí)也因皮中雜質(zhì)含量高，而影響膠凝度，故酸法提取率較低，質(zhì)量較差。為解決以上問題，西南農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院(1995)對酸法提取作了改進(jìn)，即在酸法基礎(chǔ)上，按干皮重量加入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，而后者得率提高25.35%～ 35.2%，其膠凝度可達(dá)180±3。
3．濃縮 采用真空濃縮法，在55～60c的條件下，將提取液的果膠含量提高到4%～6．5%后進(jìn)行后續(xù)工序處理。近來作者和國內(nèi)其他單位研究表明，超濾可用于果膠液濃縮，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(jìn)行超濾濃縮，可將果膠濃度濃縮至4.21%，而其雜質(zhì)含量和經(jīng)常性生產(chǎn)費(fèi)用分別僅為真空濃縮的1／5和1／2～1／3。
4．干燥 常用方法為沉淀干燥法，即用95%酒精或鋁、銅等金屬鹽類使果膠沉淀。以酒精沉淀法制取的果膠質(zhì)量最佳。其方法是：在果膠濃縮液中加入重量1.5%的工業(yè)鹽酸，攪勻，再徐徐加入等量的95%酒精，邊加邊攪拌，使果膠沉淀析出。再用80%的酒精洗滌，除去醇溶性雜質(zhì)。然后用95%酸性酒精洗滌2次，用螺旋壓榨機(jī)榨干后，將果膠沉淀送入真空干燥機(jī)在60℃下干燥至含水量10%以下，把果膠研細(xì)，密封包裝即成果膠粉成品。用金屬鹽類沉淀果膠，其雜質(zhì)含量較高，現(xiàn)較少采用。
目前國外果膠干燥大多采用噴霧干燥，即用壓力式噴霧干燥，將濃縮液在進(jìn)料溫度150～160℃，出料溫度220～230℃的條件下干燥，連續(xù)化操作中可不斷得到粉末狀產(chǎn)品。西南農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院用超濾濃縮液進(jìn)行噴霧干燥試驗(yàn)，結(jié)果表明該法是完全可行的，果膠質(zhì)量符合國家標(biāo)準(zhǔn)。
低甲氧基果膠
制作低甲氧基果膠的方法主要有堿法、酸法和酶法3種。現(xiàn)介紹堿法和酶法兩種。
1．堿法 把果膠濃縮液放入不銹鋼鍋中，加氫氧化銨調(diào)ph至10.5，15℃下恒溫保持3h。再加等體積的95%酒精和適量鹽酸，使ph降至5左右。攪拌后靜置1h，濾出沉淀果膠，榨干，再分別用50%和95%酒精各洗滌1次，壓干后攤于烘盤上，在65℃真空干燥器中烘干，取去磨細(xì)、包裝即得成品。產(chǎn)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)成功地研制出采用酶法從柚皮中提取低脂果膠的工業(yè)化生產(chǎn)技術(shù)。與傳統(tǒng)堿法和酸法相比，其具有工藝易于控制、產(chǎn)品質(zhì)量高、節(jié)省能耗和降低成本等優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)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→干燥→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(nèi)源pe酶，進(jìn)行脫脂。工藝條件以溫度50℃，時(shí)間1h，ph7.0，碳酸鈉為7g／kg新鮮皮(25g／kg干皮)的組合為最佳。
提膠：加鹽酸(調(diào)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，并經(jīng)多次醇洗，
干燥和粉碎：在60℃下真空烘干，烘干后的果膠用粉碎機(jī)粉碎成果膠粉。該法果膠得率鮮柚皮為3.5%～4%，干柚皮為12%～15%，膠凝度100±5，脂化度小于50%，達(dá)到了美國fcc質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。
用途價(jià)值
概況
果膠是高檔的天然食品添加劑和保健品，在食品上作膠凝劑，增稠劑，穩(wěn)定劑，懸浮劑，乳化劑，增香增效劑，在醫(yī)藥保健品上可顯著降低血糖，血脂，減少膽固醇，疏通血管。對糖尿病、高血壓、便秘，解除鉛中毒都存有明顯作用，并可用于化妝品，對保護(hù)皮膚，防止紫外線輻射，冶療創(chuàng)口，美容養(yǎng)顏都存一定的作用。果膠通常為白色至淡黃色粉末，稍帶酸味，溶于水。
高酯速凝果膠
（1）技術(shù)指標(biāo)
膠凝度：150度±5度（US--SAG）
酯化度：65％-70％
半乳糖醛酸：＞65％
外觀：米白色至淡黃色粉末
ph（1％水溶液）2.8±0.2％
水份＜12％
灰份＜3％
酸不溶性灰份：＜0.5％
粒度：＜60目
二氧化硫＜5ppm
重金屬＜0.5ppm
（2）用途，用量參考
果醬、果子凍、果凍：起膠凝作用，成品細(xì)膩，富有彈性和韌性，增加香味，使口感幼滑爽口，用量參考：0.3％-0.6％。
棒冰、冰淇淋：起乳化穩(wěn)定作用，成品口感細(xì)膩，滑爽。用量參考：0.1％-0.2％
酸奶，乳酸菌，果汁： 起穩(wěn)定。增稠作用，可延長制品的保存期，具有天然水果風(fēng)味，用量參考：0.1％-0.3％
熔烤食品：提高面團(tuán)的特氣性，增強(qiáng)口感。延長保質(zhì)期，用量參考：面粉量的0.3％-0.8％
（3）使用方法：
將果膠和3---4倍的細(xì)白糖拌勻，加入80℃的純凈水?dāng)嚢枞芙猓芙鉂舛?.5％-4％溶解好后按比例加入各種制品中。
高酯慢凝果膠
（1）技術(shù)指標(biāo)：
膠凝度150度±5度（US-SAG）
酯化度：58％-62％
半乳糖醛酸：＞65％
外觀：米白色至淡黃色粉末
PH（1％水溶液）2.8±0.2％
產(chǎn)品說明
果膠
干燥失重＜12％
酸不溶性灰份＜1％
顆粒大小≤60目
重金屬（P10m）＜0.5ppm
二氧化硫＜5ppm
（2）用途，用量參考
果膠軟糖，使軟糖晶瑩透明，富有彈性，不粘牙，酸甜可口。
參考用量，1.5％-2.5％。
使用方法：將果膠和3-4倍白細(xì)糖粉混和，攪拌下加入80℃純凈水中（水中含有0.7％檸檬酸＋檸檬酸鈉，PH＝4），溶解濃液3％-6％，然后加入糖和各種配料，最后加入檸檬酸調(diào)PH＝3。～3.6，然后注模。
低酯果膠
（1）技術(shù)指標(biāo)：
膠凝度：100度±5度（US-SAG法）
酯化度：25％-35％
半乳糖醛酸：＞65％
外觀：淡黃色粉末
PH（1％水溶液）：2.8±0.2
水份＜12％
灰份＜5％
酸不溶性灰份＜1％
粒度＜60目
二氧化硫＜5ppm
重金屬＜0.5ppm
（2）用途、用量參考
果醬、果凍，起膠凝作用，用于低糖度食品，低酯果膠制成的果凍，可健胃，增加食量，解除鉛中毒，是兒童的保健食品。
參考用量0.3％-0.8％
粒粒橙及帶果肉型飲料，起穩(wěn)定作用，可解決粒粒橙及含果肉懸浮飲料的分層，粘壁問題，使果肉均勻分布在飲料中，且口感好。
制藥果膠
（1）技術(shù)指標(biāo)：
膠凝度：＞97度（US-SAG法）
酯化度：52-58％
產(chǎn)品說明
果膠
半乳糖醛酸＞85％
外觀：淡黃色粉末
PH（1％）水溶液2.8±0.2
水份＜8％
灰份＜5％
酸不溶性灰份＜1％
粒度＜60目
二氧化硫＜5ppm
重金屬＜5ppm
（2）用途、用量參考
用于果膠秘制藥，并用于降血糖，血酯，解除鉛中毒，解酒劑等保健品。
特種低酯果膠
技術(shù)指標(biāo)：
膠凝度：＞100％（US-SAG法）
酯化度：＜10％
半乳糖酸醛酸＞80％
外觀：淡黃色粉末
PH（1％）水溶液＞4
水份＜10％
灰份＜5％
粒度＜60目
重金屬＜5ppm
用于尿不濕，可保護(hù)嬰幼兒皮膚，用于創(chuàng)口帖，可加速傷口愈合，用于化妝品，可防紫外線輻射。用于墨汁，寫字流暢，穩(wěn)定不沉淀。
果膠在面包烘焙上的應(yīng)用
概況
由于時(shí)代科技的進(jìn)步，面包已經(jīng)不是單純的由面粉、鹽、酵母和水所混合制造。許多不同種類的烘焙原料也常被用來改良面包的性質(zhì)。其中最常見的是一些屬于脂肪甘油酯的乳化劑。而維生素C 或是其溴化物及鈣鹽也會被當(dāng)成改良劑添加。近年來，有關(guān)烘焙原料的發(fā)展迅速，一些新的烘焙原料也逐漸的受到重視。酵素的使用在過去幾年來就一直被重視，而具有特殊性質(zhì)和用途的果膠類凝膠物質(zhì)也被大量的應(yīng)用在烘焙工業(yè)。這篇報(bào)導(dǎo)主要是針對特殊用果膠應(yīng)用在改良面包體積和架售時(shí)間的應(yīng)用。
增加體積和其他特性
面包的體積一直是品質(zhì)的重要指針。但是由于面粉的生產(chǎn)大都以產(chǎn)量為主要考量，對于品質(zhì)上的要求較少。因此，由于面粉品質(zhì)所引起的問題經(jīng)常的發(fā)生，也造成面包發(fā)的不好，對于不同加工條件的適用性也不夠。對于上述的問題，最新而有效的解決方法就是使用高甲氧基化果膠。果膠是從橘子皮所萃取的天然原料，在食品工業(yè)中早就被廣為利用。由于積極的研究發(fā)展，特殊性質(zhì)的果膠產(chǎn)品也陸續(xù)的被研發(fā)成功。最近的研究成果包括了一系列的油脂替代產(chǎn)品和應(yīng)用在烘焙產(chǎn)品的高甲氧基化果膠產(chǎn)品。它能有效的增加面包的體積，而且因?yàn)閷τ谒值奈搅?qiáng)，亦能增加面團(tuán)的量。對于面團(tuán)的鮮度、軟硬度和安定性都有明顯的幫助。
減少面粉使用量
基本上，面團(tuán)是由面粉、水和酵母混合而成。在混合的過程面粉的面筋蛋白會重新排列對齊甚至部份展開而形成具黏彈性的立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，這就是所謂的面團(tuán)。對于面團(tuán)而言，延展性和膨發(fā)性對于面團(tuán)在發(fā)酵期間形成的體積有絕對的關(guān)系。如果面團(tuán)的延展性不夠，則發(fā)酵期間所產(chǎn)生的二氧化碳便無法有效的將面團(tuán)膨發(fā)。因此，含有果膠的面團(tuán)便能有效的提供面團(tuán)必需的延展效果，也因此能提高面包的最后烘焙體積。對于面包而言，由于消費(fèi)者的喜好及面包體積的增加，面包業(yè)者自然有利可圖。以漢堡面包為例，果膠能夠在維持現(xiàn)有面包體積的條件下減少30%面粉的使用量。
延長保質(zhì)期
影響面包架售期長短的因素很多，但是最主要原因是在于淀粉的結(jié)晶或老化。事實(shí)上大家都知道，面包在出爐的那一刻起便開始變硬，而經(jīng)過幾天之后，大部分的面包便會變成不能食用。面包軟硬的變化可以簡單的利用質(zhì)地分析儀來測定，試驗(yàn)證明，果膠能夠有效的延長面包的架售時(shí)間，添加乳化劑和高甲氧基果膠的面包在儲藏6-7 天之后，才會達(dá)到對照組的硬度，也就是說，果膠能夠比對照組延長5 天的架售時(shí)間。而添加果膠的面包的另外一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，在正常的架售時(shí)間內(nèi)（烘焙后2 -3 天），面包的軟硬度較其它的對照組都來得軟。軟硬度只是面包架售時(shí)間長短的指標(biāo)之一，另外一個(gè)指標(biāo)是面包的新鮮度，這包括了面包的體積、軟硬度、彈性和口感。
由于添加果膠對于面包體積的影響非常明顯，因此，雖然面包的體積與其架售時(shí)間長短沒有直接的關(guān)系，但是對于喜歡以體積衡量面包的消費(fèi)者而言，卻是已經(jīng)有足夠的差異了。而由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，面包也比對照組軟。雖然體積及軟硬度的測定，并不能用來預(yù)測
面包老化味道產(chǎn)生，但是研究發(fā)現(xiàn)，添加果膠的面包在品評分?jǐn)?shù)上比對照組的香味高，而在儲藏七天之后依舊比對照組新鮮。
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