果胶的提纯及应用.ppt

果胶的提纯及应用 一 果胶的定义 英文名 pectin结构式 定义 植物中的一种酸性多糖物质 是细胞壁中一个重要组分 最常见的结构是 1 4连接的多聚半乳糖醛酸 此外 还有鼠李糖等其他单糖共同组成的果胶类物质 它通常为白色至淡黄色粉末 稍带酸味 具有水溶性 即可分离其分子量约5万一30万 主要存在于植物的细胞壁和细胞内层 为内部细胞的支撑物质 二 果胶的特性 1 溶解性 果胶在水中可溶 但在大多数有机溶剂中不溶 在水中的溶解度与其聚合度和甲酯基团的数量及分布有关 溶液pH 温度和离子强度对果胶的溶解速度有重要作用 和其它水溶性胶体一样 果胶颗粒是先溶胀再溶解 如果果胶颗粒分散于水中时没有很好分离 如非高剪切混合或不与其它材料先行干混 溶胀的颗粒就会相互聚结而形成大块 大块 旦形成就很难溶解 2 果胶溶液的流变特性果胶溶液是粘稠的 但与瓜尔胶等其它胶相比果胶又不是 种特别有效的增稠剂 浓果胶溶液的流变特性与盐类特别是钙盐的存在高度相关 同时也与pH高度相关 稀果胶溶液几乎是牛顿流体 受钙盐的影响较大 正如预料的那佯 平均相对分子质量高的果胶其溶液的粘度要比低相对分子质量的大 浓度大于1 的果胶溶液呈现假塑性现象 受钙的影响强烈 有钙存在 大多数果胶形成触变性流体 从简单像水一样的性质开始到具有塑变值的触变性溶液再到坚韧的凝胶 在质构上是呈连续变化的 其变化取决于果胶的类型 钙内含量及pH 3 果胶的稳定性高酯果胶在pH2 5 4 5范围内是相当稳定的 当pH大于4 5时 失稳现象就会发生 半乳糖醛酸主链会解聚 失稳机制是紧接糖苷键的酯化羧基的断裂 所以在pH大于4 5时高酯果胶仅在室温下稳定 当温度逐步升高时 高酯果胶分子快速解聚 其凝胶特性完全丢失 而低酯果胶的在高pH时稳定性比高酯果胶好 果胶分子对热较为稳定 在pH3 5时 果胶分子只有在高温下才发生链解聚 如果在体系中加入糖 有利于改善果胶的热稳定性 4 果胶的主要技术指标 三 果胶的提取 目前 提取果胶的工艺主要有四种 醇析法 离子交换法 盐沉淀法及微生物法 目前柚皮被看作成是最好的提取果胶的原材料 工业上从柚皮中提取果胶的生产技术如下 1 原料预处理 如用新鲜柚子皮首先去掉果皮表面油胞层 2 灭酶 钝化果皮中果胶酶活性 把原料浸入沸水中5 7分钟 或用95 蒸汽处理5分钟 3 漂洗 目的是去除原料中各种非胶体物质 如色素 糖类 农药有毒成分和苦味物质 以免影响果胶质量 4 沥干 粉碎 可用绞肉机把原料绞成3 5毫米粒度 5 提胶 萃取 目前多用酸提取法 是根据果胶可在稀酸作用下加热转变为水溶性果胶而进行的 在提胶过程中加水量 pH值 温度 时间 酸的种类等因素对成品得率和质量至关重要 所用的酸为稀盐酸或稀硫酸 其pH值为2 3 用量为原料的4倍 加热至90 溶液呈微微沸腾状态保持50 60分钟 最后得水解液 6 过滤除渣 得稀胶状水解液 7 浓缩 生产上可用减压真空浓缩 应用双效蒸发罐真空度达660毫米水银柱 温度为45 50 如用常压浓缩果胶颜色会较深 其目的是去除部分水分为下道工序节约酒精 以降低成本 8 沉淀 用95 酒精加入到果胶液中沉淀果胶 用酒精计测定酒精含量为50 至55 便可 果胶从果胶液中呈棉絮状析出 这是决定果胶收得率的关键之一 国内外采用此法把稀酒精再回收 9 干燥 粉碎 把果胶沉淀后用压虑机或离心机进行抛干 并进行干燥 温度60 以下使其含水量达3 再用粉碎机进行粉碎 通过60 80目筛后进行包装 即为成品 烟台安德利公司主要是生产苹果果胶 两种果胶的差异主要是分子链的不同 以及电荷分布的差异 大家知道 胶体对体系的稳定性主要是增稠 或形成网状结构 靠电荷集团与目标结合 达到分散两种 苹果果胶与莱檬果胶在电荷分布上存在明显不同 此特性使其应用上有所差异 而高低甲氧基两种是另一类从分子构成角度区分的方式 两种果胶的特性差异也明显 如老师所讲到的 因此在产品开发上要结合你想达到的效果来选择不同的果胶 四 果胶的应用 4 1乳制品4 1 1发酵乳饮料与直接调酸乳饮料4 1 2凝固型和搅拌型酸奶4 1 3乳清饮料4 1 4大豆蛋白饮料4 1 5其他饮料产品4 2果酱和果冻4 3糖果4 4果汁及软饮料4 5水果预制品4 6焙烤夹心料4 7保健药品与药物 果胶不仅在食品工业中被广泛应用为增稠剂 稳定剂 乳化剂等食品添加剂 而且果胶在医疗方面也有较突出的贡献 它对维持血液中正常的胆固醇含量具有非常好的效果 并且果胶作为天然物质 能够防止有毒阳离子中毒 已经证明果胶能有效地除去肠胃和呼吸道中的铅和汞 通过静脉注射果胶 能缩短流出血液的凝固时间 从而控制血液流出 果胶有助于降低血液中的胆固醇含量 每天摄入6 以上的果胶 胆固醇降低的效果显著 果胶与其它胶相结合被广泛用于治疗腹泻疾病 特别是婴幼儿腹泻疾病 总结 传统的果胶提取方法确实存在许多明显的不足 如能耗高 提取率低以及果胶质量不高 但是工艺成熟 如果能在设备上加以改进 工艺上加以调整 也能取得较好的经济效益 比如在传统的醇析法中 在浸提过程可以加入离子交换树脂 既能消除溶液中金属离子的影响 又能起到脱色效果 干燥阶段可以使用喷雾干燥法 也能够提高产品品质 近年来出现的新工艺如微波辅助溶剂萃取法效果不错 国内正在加紧研究开发 取得了许多成果 目前 中国的果胶产量和品质都不高 国内市场主要依赖进口