果膠及其在食品中的應(yīng)用.doc

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1、.果膠及其在食品中的應(yīng)用1.果膠的定義及概念1825年，法國(guó)人Bracennot首次從胡蘿卜肉根中提取出一種物質(zhì)，能夠形成凝膠，他將提取物質(zhì)命名為“Pectin”，中文譯為“果膠”。果膠是一種在所有較高等植物中都能發(fā)現(xiàn)的結(jié)構(gòu)性多糖，它被廣泛地應(yīng)用于各類食品，如果凍、果醬、酸乳、酒類、糖果等。規(guī)模性工業(yè)生產(chǎn)中常用柑橘皮、蘋果渣作為生產(chǎn)果膠的原料，它們是果汁生產(chǎn)的副產(chǎn)品。自從第一次提取出果膠以來(lái)，人們一直致力于其的性質(zhì)、結(jié)構(gòu)、功能與應(yīng)用的研究。目前，果膠因具有良好的凝膠、增稠、穩(wěn)定等性能，而被廣泛應(yīng)用于食品、醫(yī)藥、化工、紡織等行業(yè)，對(duì)改善人們的生活發(fā)揮了積極的作用。從水果中提取果膠..果膠粉末2.

2、果膠的結(jié)構(gòu)果膠是一種親水性植物膠，廣泛存在于高等植物的根、莖、葉、果的細(xì)胞壁中。長(zhǎng)期以來(lái)，人們都以果膠的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了不懈的研究。研究表明，果膠主要是通過(guò)α一1，4—糖苷鍵連接起來(lái)的半乳糖醛酸與鼠糖、阿拉伯糖和半乳糖等其它中性糖相連結(jié)的長(zhǎng)鏈聚合物［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，果膠還含有一些非糖成分如甲醇、乙酸和阿酸［2］。果膠相對(duì)分子質(zhì)量在3萬(wàn)—18萬(wàn)之間，其部分分子式如下：果膠的結(jié)構(gòu)由主鏈和側(cè)鏈兩部分組成：主鏈?zhǔn)情L(zhǎng)而連續(xù)的，平滑的α一1，4—連續(xù)的D—半乳糖醛酸聚糖單元的直鏈形成的髙聚半乳糖醛酸（homogalactur

3、onnan,HG）部分，側(cè)鏈?zhǔn)怯啥痰某拭l(fā)狀的鼠糖半乳糖醛酸聚糖（rhammogalacturonan,RG）部分構(gòu)成的。復(fù)雜的中性糖側(cè)鏈連在鼠糖半乳糖醛酸聚糖上［3］?；瘜W(xué)結(jié)構(gòu)式如下：..3.果膠的分類及其性能酯化度是果膠分類的最基本指標(biāo)，也是與果膠的各種應(yīng)用性質(zhì)密切相關(guān)的指標(biāo)，比如膠凝性、增稠性、蛋白穩(wěn)定性等。所以，只要一提到果膠，我們必須要講到果膠的酯化度。果膠的酯化度的定義是果膠分子中酯化的半乳搪醛酸單體占全部半乳糖醛酸單體的百分比稱為果膠的酯化度（DE），也就是我們所說(shuō)的DE值。酰胺化果膠的?；?DA)則表示酰化的半乳糖醛酸單體占全部半乳鋼鐵酸的百分比。一般果膠的最大酰化度不超過(guò)2

4、5%。根據(jù)DE值的不同，商業(yè)化果膠可以分為高酯果膠、低酯果膠和酰胺化果膠。3.1高酯果膠高酯果膠（HM）是指酯化度大于50%的果膠。高酯果膠的酯化度決定了果膠的凝膠速度和凝膠溫度。這可通過(guò)“快凝”和“慢凝”高酯果膠名稱反映出來(lái)。3.2低酯果膠..低酯果膠（LM）是指酯化度低于50%的果膠。商業(yè)化低酯果膠一般是從含有高酯果膠的植物原料中生產(chǎn)出來(lái)的?？刂茥l件，采用溫和的酸或堿處理，可將高酯果膠轉(zhuǎn)化成低酯果膠。如果在堿脫酯過(guò)程中，使用氨水處理就能得到所謂的酰胺化低酯果膠，在酰胺化低酯果膠分子中，除了半乳糖醛酸和半乳糖醛酸甲酯外，還包含有半乳糖醛酸酰胺。3.3果膠等級(jí)商品高酯果膠通常要標(biāo)準(zhǔn)化，即按19

5、59年IFT委員會(huì)所訂的果膠標(biāo)準(zhǔn)方法給予標(biāo)準(zhǔn)化，結(jié)果以USA—SAG級(jí)表示。即在標(biāo)準(zhǔn)條件下一份果膠的凝膠達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度所需要的酶蔗糖份數(shù)。標(biāo)準(zhǔn)條件如下：折光儀測(cè)定溶解固體量為65%；2.20≤pH≤2.40；凝膠強(qiáng)度用SAG法，在2min測(cè)定達(dá)到23.5%SAG。大多數(shù)的商品高酯果膠都標(biāo)準(zhǔn)化為USA-SAG150級(jí)。低酯果膠可以用極相似的程序進(jìn)行試驗(yàn)，但沒(méi)有可以被普遍接受的標(biāo)準(zhǔn)。LM果膠所用試驗(yàn)條件在各試驗(yàn)中如溶解固體量、鈣含量和pH都各不相同。3.4凝凍時(shí)間和凝凍溫度商品高酯果膠通常是在特定條件下使標(biāo)準(zhǔn)化為某個(gè)凝凍溫度或凝凍時(shí)間。高酯果膠的凝膠化開(kāi)始得較遲，即不是在凝膠化體系低于凝凍溫度時(shí)立即

6、開(kāi)始，而是有一定的滯后。因此，人們常常不取測(cè)量凝凍溫度這一指標(biāo)，而是取在所控制的溫度下系統(tǒng)冷卻至固化所需要的時(shí)間。正確的凝凍時(shí)間實(shí)驗(yàn)方法曾由Hinton提出。凝凍時(shí)間測(cè)定程度是由Joseph和Baier所提出，并被大多數(shù)人所接受。待測(cè)凝膠按SAG測(cè)定法進(jìn)行配制。將配制的試樣尚處于液態(tài)時(shí)調(diào)節(jié)至95°C，注入一置于30°..C水浴的標(biāo)準(zhǔn)玻璃杯中，凝凍時(shí)間取自開(kāi)始注入至明顯的凝膠態(tài)出現(xiàn)的時(shí)間。商品“快凝”果膠的凝凍時(shí)間值為50s，而“慢凝”果膠的凝凍時(shí)間值為225s。有一種利用凝膠化發(fā)生時(shí)熱傳導(dǎo)性發(fā)生變化這一性質(zhì)來(lái)測(cè)定凝膠溫度的方法。還有一種是在食品流變儀上作小幅振蕩試驗(yàn)的方法。3.5果膠的穩(wěn)定性高

7、酯果膠在pH2.5～4.5圍是相當(dāng)穩(wěn)定的。當(dāng)pH大于4.5時(shí)，失穩(wěn)現(xiàn)象就會(huì)發(fā)生，半乳糖醛酸主鏈會(huì)解聚。失穩(wěn)機(jī)制是緊接糖苷鍵的酯化羧基的斷裂（如下圖）。所以在pH大于4.5時(shí)高酯果膠僅在室溫下穩(wěn)定。當(dāng)溫度逐步升高時(shí)，高酯果膠分子快速解聚，其凝膠特性完全丟失。而低酯果膠的在高pH時(shí)穩(wěn)定性比高酯果膠好。果膠的β失穩(wěn)機(jī)制果膠分子對(duì)熱較為穩(wěn)定。在pH3.5時(shí)，果膠分子只有在高溫下才發(fā)生鏈解聚。如果在體系中加