果膠糖

果膠糖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，是製取果膠的理想原料。果膠分果膠液、果膠粉和低甲氧基果膠三種，其中尤以果膠粉的套用最為普遍。現介紹從柚皮中製取果膠粉和低甲氧基果膠的加工技術。

基本介紹

• 中文名：果膠糖
• 化學屬性：天然高分子化合物
• 作用：良好的膠凝化和乳化穩定作用
• 套用：食品、醫藥、日化及紡織行業

製作

(一)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。

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。殺酶後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，儘可能除去苦味、色素及可溶性雜質。榨出的汁液可供回收柚苷。乾皮溫水浸泡復水後，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，按乾皮重量加入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。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50000u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。以酒精沉澱法製取的果膠質量最佳。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，用螺旋壓榨機榨乾後，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。

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。

製備

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。攪拌後靜置1h，濾出沉澱果膠，榨乾，再分別用50%和95%酒精各洗滌1次，壓乾後攤於烘盤上，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乾皮)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，烘乾後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%，乾柚皮為12%～15%，膠凝度100±5，脂化度小於50%，達到了美國fcc質量標準。

測定標準

原理

果膠糖水解果膠,生成半乳糖醛酸。半乳糖醛酸具有還原性糖醛基,可用次亞碘酸法定量測定,以此來表示果膠酶的活性。

4.2.2 試劑和溶液

a.果膠粉(Sigma公司出品) 10g/L水溶液

稱取果膠粉1.0000g,精確至0.0002g,加水溶解,煮沸,冷卻。如有不溶物則需進行過濾。pH至3.5,用水定容至100ml,在冰櫃中貯存備用。使用時間不超過三天；

b.硫代硫酸鈉標準溶液c(Na2S2O3)=0.05mol/L 按GB 601配製與標定 0.1mol/L溶液。使用時準確稀釋一倍；

c.碳酸鈉溶液c(1/2Na2CO3)=1mol/L 按GB 601配製；

d.碘標準溶液c(1/2I2)=0.1mol/L 按GB 601配製與標定,貯存於棕色瓶中；

e.硫酸溶液c(1/2H2SO4)=2mol/L 取濃硫酸(d=1.84)5.6ml,緩慢加入適量水中,冷卻後用水定容至100ml,搖勻；

f.可溶性澱粉指示液(10g/L) 按GB 603配製；

g.0.1mol/L檸檬酸—檸檬酸鈉緩衝液(pH=3.5)

甲液 稱取檸檬酸(C6H8O7·H2O)21.01g,用水溶解並定容至1000mL；

乙液 稱取檸檬酸三鈉(C6H5Na3O7·2H2O)29.41g,用水溶解並定容至1000ml；

取甲液140ml、乙液60ml,混勻,緩衝液的pH應為3.5(用pH計調試)。

4.2.3 儀器

a.比色管 25ml；

b.恆溫水浴 50±0.2℃；

c.容量瓶 25ml、50ml、100ml、200ml、250ml；

d.碘量瓶 250ml；

e.吸管 1ml、5ml；

f.滴定管 25ml。

4.2.4 試驗程式

4.2.4.1 製備酶液

a.固體酶 用已知重量的50ml小燒杯,稱取樣品1.0000g,精確至0.0002g,以少量檸檬酸—檸檬酸鈉緩衝液(pH=3.5)溶解,並用玻璃棒搗研,將上清液小心傾入適當的容量瓶中,沉渣再加少量緩衝液,反覆搗研3～4次,最後全部移入容量瓶,用緩衝液定容,搖勻,以四層紗布過濾,濾液供測試用；

b.液體酶 準確吸取濃縮酶液1.00ml於一定體積的容量瓶中,用檸檬酸—檸檬酸鈉緩衝液(pH=3.5)稀釋定容；

c.固體酶或濃縮酶液均須按附錄A要求,準確稀釋至一定倍數,酶液濃度應控制在消耗0.05mol/L硫代硫酸鈉標準溶液(A－B)之差在0.5～1.0ml範圍內。必要時可先做預備試驗。

4.2.4.2 測定

a.於甲、乙兩支比色管中,分別加入10g/L果膠溶液5ml,在50±0.2℃水浴中預熱5～10min；

b.向甲管(空白)中加檸檬酸—檸檬酸鈉緩衝液(pH=3.5)5ml；乙管(樣品)中

加稀釋酶液1ml、檸檬酸—檸檬酸鈉緩衝液(pH=3.5)4ml,立刻搖勻,計時。在此溫度下準確反應0.5h,立即取出,加熱煮沸5min終止反應,冷卻；

c.取上述甲、乙管反應液各5ml放入碘量瓶中,準確加入1mol/L碳酸鈉溶液1ml、0.1mol/L碘液5ml,搖勻,於暗處放置20min；

d.取出,加入2mol/L硫酸溶液2ml,用0.05mol/L硫代硫酸鈉標準溶液滴定至淺黃色,加澱粉指示液3滴,繼續滴定至藍色剛好消失為其終點,記錄甲管(空白)、 乙管(樣品)反應液消耗硫代硫酸鈉標準溶液的體積。同時作平行樣品測定。

4.2.5 試驗結果的計算

1g酶粉或1ml酶液在50℃、pH3.5的條件下,1h分解果膠產生1mg半乳糖醛酸為一個酶活單位。

10

X=(A－B)×c×0.51×194.14×n×—————=(A－B)×c×n×396.05 .......(1)

5×1×0.5

式中X——樣品的酶活力,u/g(u/ml)；

A——空白消耗硫代硫酸鈉標準溶液的體積,ml；

B——樣品消耗硫代硫酸鈉標準溶液的體積,ml；

c——硫代硫酸鈉標準溶液的濃度,mol/L；

0.51——1毫摩爾硫代硫酸鈉相當於0.51毫摩爾的游離半乳糖醛酸；

194.14——半乳糖醛酸的毫摩爾質量,mg；

n——酶液稀釋倍數；

10——反應液總體積,ml；

5——滴定時取反應混合物的體積,ml；

1——反應時加入稀釋酶液的體積,ml；

0.5——反應時間。