果膠

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 

它的分子式：（C6H10O6 ）n

果膠為白色或帶黃色或淺灰色、淺棕色的粗粉至細(xì)粉，幾無臭，口感黏滑。溶于20倍水，形成乳白色粘稠狀膠態(tài)溶液，呈弱酸性。耐熱性強(qiáng)，幾乎不溶于乙醇及其他有機(jī)溶劑。用乙醇、甘油、砂糖糖漿濕潤，或與3倍以上的砂糖混合可提高溶解性。在酸性溶液中比在堿性溶液中穩(wěn)定 。

果膠能形成具有彈性的凝膠，不同酯化度的果膠形成凝膠的機(jī)制是有差別的，高甲氧基果膠必須在低pH值和高糖濃度中才能形成凝膠，一般要求果膠含量<1%、蔗糖濃度58%~75%、pH2.8~3.5。因?yàn)樵趐H2.0~3.5時(shí)可阻止羧基離解，使高度水合作用和帶電的羧基轉(zhuǎn)變?yōu)椴粠щ姾傻姆肿樱瑥亩狗肿娱g的斥力減小，分子的水合作用降低，結(jié)果有利于分子間的結(jié)合和三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的形成。蔗糖濃度達(dá)到58%~75%后，由于糖爭奪水分子，致使中性果膠分子溶劑化程度大大降低，有利于形成分子氫鍵和凝膠  。

果膠物質(zhì)是植物細(xì)胞壁成分之一，存在于相鄰細(xì)胞壁間的胞間層中，起著將細(xì)胞粘在一起的作用。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(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。從柚皮中可以制取果膠粉和低甲氧基果膠。

根據(jù)我國《食品添加劑食用衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》（GB2760-1996）中規(guī)定：果膠可按生產(chǎn)需要適量用于各類食品。果膠可用于果醬、果凍的制造；防止糕點(diǎn)硬化；改進(jìn)干酪質(zhì)量；制造果汁粉等。高脂果膠主要用于酸性的果醬、果凍、凝膠軟糖、糖果餡心以及乳酸菌飲料等。低脂果膠主要用于一般的或低酸味的果醬、果凍、凝膠軟糖以及冷凍甜點(diǎn)，色拉調(diào)味醬，冰淇淋、酸奶等  。

制作工藝流程是：原料→預(yù)處理→抽提→脫色→濃縮→干燥→成品。

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。

直到2013年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)。

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)。

（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%

焙烤食品：提高面團(tuán)的透氣性，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。

（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。

（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：本品為白色至淺黃色的顆粒或粉末。

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。

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。

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(huì)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(huì)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(huì)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(chǔ)藏6-7 天之后，才會(huì)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