果膠

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果膠是植物中的一種酸性多糖物質,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XX,冶療創口,美容養顏都存一定的作用。

組成結構

  果膠(Pectin)是一組聚半乳糖醛酸。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a(l,4)一D一聚半乳糖醛酸。殘留的羧基單元以遊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

  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糖和雜多糖兩種類型:同質多糖型果膠如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

各種各樣的成品果膠圖片(10張),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用最為普遍。現介紹從柚皮中制取果膠粉和低甲氧基果膠的加工技術。

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。

果膠

  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。殺酶后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。干皮溫水浸泡復水后,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 常用方法為沉澱乾燥法,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,用螺旋壓榨機榨乾后,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採用噴霧乾燥,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鏽鋼鍋中,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。攪拌后靜置1h,濾出沉澱果膠,榨乾,再分別用50%和95%酒精各洗滌1次,壓干后攤于烘盤上,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干皮)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,烘乾后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%,干柚皮為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

  (1)技術指標   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:起乳化穩定作用,成品口感細膩,滑爽。用量參考:0.1%-0.2%   酸奶乳酸菌,果汁: 起穩定,增稠作用,可延長製品的保存期,具有天然水果風味,用量參考:0.1%-0.3%   焙烤食品:提高麵團的透氣性,增強口感,延長保質期。用量參考:麵粉量的0.3%-0.8%   (3)使用方法:   將果膠和3---4倍的細白糖拌勻,加入80℃的純凈水攪拌溶解,溶解濃度2.5%-4%,溶解好后按比例加入各種製品中。

低酯果膠

  (1)技術指標:   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,用於低糖度食品,低酯果膠製成的果凍,可健胃,增加食量,解除鉛中毒,是兒童保健食品。   參考用量0.3%-0.8%   粒粒橙及帶果肉飲料,起穩定作用,可解決粒粒橙及含果肉懸浮飲料的分層,粘壁問題,使果肉均勻分佈在飲料中,且口感好。

製藥果膠

  (1)技術指標:

製藥果膠

膠凝度:>97度(US-SAG法)   酯化度:52-58%   產品說明   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   用於果膠秘製藥,並用於降血糖,血酯,解除鉛中毒,解酒劑等保健品

特種低酯果膠

  技術指標:   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   用於尿不濕,可保護嬰幼兒皮膚,用於創口帖,可加速傷口愈合,用於化妝品,可防紫外線輻XX。用於墨汁,寫字流暢,穩定不沉澱。

果膠在麵包烘焙上的應用

概況

  由於時代科技的進步,麵包已經不是單純的由麵粉、鹽、酵母和水所混合製造。許多不同種類的烘焙原料也常被用來改良麵包的性質。其中最常見的是一些屬於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成改良劑添加。近年來,有關烘焙原料的發展迅速,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,而具有特殊性質和用途的果膠類凝膠物質也被大量的應用在烘焙工業。這篇報導主要是針對特殊用果膠應用在改良麵包體積和架售時間的應用。

增加體積和其他特性

  麵包的體積一直是品質的重要指針。但是由於麵粉的生產大都以產量為主要考量,對於品質上的要求較少。因此,由於麵粉品質所引起的問題經常的發生,也造成麵包發的不好,對於不同加工條件的適用性也不夠。對於上述的問題,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,在食品工業中早就被廣為利用。由於積極的研究發展,特殊性質的果膠產品也陸續的被研發成功。最近的研究成果包括了一系列的油脂替代產品和應用在烘焙產品的高甲氧基化果膠產品。它能有效的增加麵包的體積,而且因為對於水分吸附力強,亦能增加麵團的量。對於麵團的鮮度、軟XX和安定性都有明顯的幫助。

減少麵粉使用量

  基本上,麵團是由麵粉、水和酵母混合而成。在混合的過程麵粉的麵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狀結構,這就是所謂的麵團。對於麵團而言,延展性和膨發性對於麵團在發酵期間形成的體積有絕對的關係。如果麵團的延展性不夠,則發酵期間所產生的二氧化碳便無法有效的將麵團膨發。因此,含有果膠的麵團便能有效的提供麵團必需的延展效果,也因此能提高麵包的最後烘焙體積。對於麵包而言,由於消費者的喜好及麵包體積的增加,麵包業者自然有利可圖。以漢堡麵包為例,果膠能夠在維持現有麵包體積的條件下減少30%麵粉的使用量。

延長保質期

  影響麵包架售期長短的因素很多,但是最主要原因是在於澱粉的結晶或老化。事實上大家都知道,麵包在出爐的那一刻起便開始變硬,而經過幾天之後,大部分的麵包便會變成不能食用。麵包軟XX變化可以簡單的利用質地分析儀來測定,試驗證明,果膠能夠有效的延長麵包的架售時間,添加乳化劑和高甲氧基果膠的麵包在儲藏6-7 天之後,才會達到對照組的XX,也就是說,果膠能夠比對照組延長5 天的架售時間。而添加果膠的麵包的另外一個優點是,在正常的架售時間內(烘焙后2 -3 天),麵包的軟XX較其它的對照組都來得軟。軟XX只是麵包架售時間長短的指標之一,另外一個指標是麵包的新鮮度,這包括了麵包的體積、軟XX、彈性和口感。   由於添加果膠對於麵包體積的影響非常明顯,因此,雖然麵包的體積與其架售時間長短沒有直接的關係,但是對於喜歡以體積衡量麵包的消費者而言,卻是已經有足夠的差異了。而由實驗數據顯示,麵包也比對照組軟。雖然體積及軟XX的測定,並不能用來預測   麵包老化味道產生,但是研究發現,添加果膠的麵包在品評分數上比對照組的香味高,而在儲藏七天之後依舊比對照組新鮮。

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