果胶

线形多糖聚合物

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果胶是什么

果胶

果胶(Pectin)是一种广泛存在于植物中的多糖类高分子化合物,主要是从柑橘、柠檬、苹果、柚子、甜菜、无花果、橙、马铃薯、花生、葵盘等植物的叶、皮、茎、果实中提取加工后的粉末状物或是液体物,其中市面上大部分是果胶粉,果胶液较少。植物中柑橘皮果胶含量最多,是制取果胶的理想原料,柑橘皮中含有30%的果胶、柠檬皮中含有25%的果胶、苹果皮中含有15%的果胶、柚皮含有6%的果胶。

果胶是人类7大营养素中可溶性膳食纤维的主要成分,具有良好的抗腹、抗癌、治疗糖尿病和减肥等多种作用。同因果胶具有良好的稳定性、增稠性和凝性,在食品工业中应用广泛,是医药和化妆品工业中不可缺少的辅料。

果胶基本参数

中文名称果胶英文名称pectin
外观白色或带黄色或浅灰色、浅棕色的粗粉至细粉分子式C5H10O5
分子量150.1299CAS9000-69-5
EINECS232-553-0质量规格标准GB25533-2010食品安全国家标准 食品添加剂果胶

果胶的来源

果胶的主要来源为柑橘、柠檬、苹果、柚子、甜菜、无花果、橙、马铃薯、花生、葵盘等植物的叶、皮、茎、果实之中。果胶物质是植物细胞壁成分之一,存在于相邻细胞壁间的胞间层中,起着将细胞粘在一起的作用。不同的蔬菜、水果口感有区别,主要是由它们含有的果胶含量以及果胶分子的差异决定的。

目前国内以柑桔皮为主要原料,国外也主要以柑桔皮为原料,同时也有以柠檬皮渣、苹果皮渣等果实皮渣为原料生产果胶。我国果胶资源丰富,柑桔皮、甜菜压粕、苹果皮渣、柠檬皮渣、向日葵盘等均含有大量果胶,已成为具有工业化生产价值的主要原料。

果胶的物理性质

果胶为非淀粉多糖,属于膳食纤维,呈白色至黄褐色粉末,几乎无臭,在20倍水中溶解成黏稠液体,不溶于乙醇和其他有机溶剂。

天然果胶类物质,一般以原果胶、果胶及果胶酸三种形态存在。

原果胶(Propectin),呈长链形式存在,是与纤维素等细胞壁结合在一起的多聚半乳糖醛酸,少部分发生甲酯化,不溶于水,但可以在酸、碱、盐等化学试剂及酶的作用下,加水分解成水溶性果胶,该组分只存在于细胞壁中。

果胶(Pectin),亦呈长链存在,是羧基已发生不同程度甲酯化的多聚半乳糖醛酸,溶于水,存在于细胞汁液中。

果胶酸(Pecticacid),是羧基完全游离的多聚半乳糖醛酸长链,微溶于水,在细胞壁与细胞液中均含有。

按果胶的组成可有同质多糖和杂多糖两种类型:同质多糖型果胶如D-半乳聚糖、L-阿拉伯聚糖和D-半乳糖醛酸聚糖等;杂多糖果胶最常见是由半乳糖醛酸聚糖、半乳聚糖和阿拉伯聚糖以不同比例组成,通常称为果胶酸。不同来源的果胶,其比例也各有差异。部分甲酯化的果胶酸称为果胶酯酸。天然果胶中约20%~60%的羧基被酯化,分子量为2万~4万。果胶的粗品为略带黄色的白色粉状物,溶于20份水中,形成粘稠的无味溶液,带负电。果胶广泛用于食品工业,适量的果胶能使冰淇淋、果酱和果汁凝胶化。

果胶的理化性质

1、果胶的溶解性

果胶溶于水后为粘稠溶液,不溶于乙醇和其它有机溶剂。果胶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。除此之外,溶液的pH值、温度和离子强度对果胶的溶解速度有重要作用。

果胶与其它亲水溶胶一样,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地分离,溶胀的颗粒就会相互聚合形成大块,反而更难溶解。工业应用上难溶解的另一个重要因素是溶解果胶用水中钙含量,高硬度水可导致果胶溶解不完全。

因此果胶在溶解前必须充分分散,具体方法有:与4~5份白糖干混;使用高速剪切的溶解设备;使用有机溶剂如乙醇、植物油、甘油或固形物含量较高的葡萄糖浆将果胶湿润后再溶于水。

总之,溶液pH值越低,温度越高,溶解用水中的钙含量越低,果胶的溶解越容易,果胶就越能充分发挥其功能特性。

2、果胶的稳定性

由于果胶在水溶液中呈弱酸的化学性质,其分子结构对热和酸都相当稳定。

果胶的不稳定因素主要是因为聚半乳糖醛酸聚糖链会由于β键消除的作用而解聚。β键消除作用发生在C-6羧基被甲酯化的无水半乳糖醛酸的C-4位置上的糖苷键上。

果胶在各种酶的作用下会降解,其中某些酶是植物本身产生的。通常用微生物酶来降解果蔬原料,这种酶是通过微生物的发酵来进行商业化生产的。在水果加工中应用时,果胶应用的失败有时与酶的存在有关。例如,将经过果胶分解酶处理过的果蔬原料与未经适当的酶变性热处理的果胶一起使用,果胶的凝胶特性与稳定性则会表现得非常差。

3、果胶的粘性

果胶作为胶凝作用时的凝胶温度与表观分子量成正比关系,而分子量是从特性粘度推断而来的。

高酯果胶低酯果胶的胶凝温度和胶冻的硬度与pH值成反比关系。酯化度较低的果胶在低于2.5的pH下凝胶。食品物料中适量浓度的碱性金属盐通常会使果胶的粘度下降,而高浓度的碱性金属盐会抑制其溶解性并且果胶酸盐会与钾离子凝胶。二价或三价金属盐的存在可抑制果胶的溶解性,而且还根据使用条件的不同,既可降低粘度还可提高粘度,甚至使溶液凝胶。在食品应用中除氢离子外,钙离子对果胶性能的影响是最大的。低酯果胶的凝胶需要适量的钙离子,而且凝胶温度和胶冻的硬度都与钙离子的浓度成正比。含钙离子的果胶水溶液的粘度在2.5

果胶的功能特性

果胶作为一种可溶性膳食纤维,具有不可替代的功能特性。目前仍大部分应用于食品工业,在果酱、糖果工业中,果胶的主要功能还是其胶凝性。果胶作为胶凝剂所形成的凝胶在结构、外观、色、香、味等方面均优于其它食品胶制作的凝胶。在低pH值下,多数胶的凝胶性能较差,而果胶则具有最大的稳定性;其次,高酯果胶的粘度特性使其作为增稠剂用于果汁和乳制品工业中,可赋予产品以天然、爽口的口感。近年来,随着人们对果胶分子结构研究的逐步深入,果胶的蛋白质稳定性、乳化特性越来越受到人们的青睐,酸化乳饮料、植物蛋白饮料在全球迅速发展,在低pH值下非常有效的稳定剂———果胶的需求量也日益增长;果胶在食品工业中主要作为胶凝剂使用,但它作为乳化和乳化稳定剂在大多数领域中还不为人所知。近年来的国外研究结果表明,果胶具有乳化和乳化稳定作用的特性,其乳化稳定特性主要建立在乳浊液水相的黏度提高上。果胶作为乳化稳定剂主要用于蛋黄酱、调味品等产品中。

果胶的化学结构

果胶实质上是一种每个分子含有几百到成千个结构单元的线性多糖,其平均相对分子质量为50000~180000。其结构上是以α-(1,4)-D-半乳糖醛酸连接而成并在C6上有或元甲酯化的酸性多糖,同时在C2或口的起基存在乙酰化或其他糖基。

果胶性状

果胶为白色或带黄色或浅灰色、浅棕色的粗粉至细粉,几无臭,口感黏滑。溶于20倍水,形成乳白色粘稠状胶态溶液,带负电,呈弱酸性。耐热性强,几乎不溶于乙醇及其他有机溶剂。用乙醇、甘油、砂糖糖浆湿润,或与3倍以上的砂糖混合可提高溶解性。在酸性溶液中比在碱性溶液中稳定。

果胶的粉末特性

果胶为白色至黄褐色粉末,醇析商业果胶的颜色较浅,经铝盐沉淀的果胶有时是黄绿色的。苹果果胶的颜色通常都比柑橘果胶的颜色稍深。由乙醇沉析、经过特殊标准化的HM果胶产品的粉末密度为0.70。商业化果胶的目数规定为:90%通过60目筛(”0.25mm)

果胶的结构示意图

D-半乳糖醛酸残基是果胶分子主链的结构单元,但在果胶中也有中性糖残基存在。少量D-木糖、L-阿拉伯糖和D-半乳糖等残基可能存在于侧链或作为伴随共存的中性多糖的结构单元。

衡量食用果胶质量关键指标

衡量食用果胶质量的三个关键指标为相对分子质量、透明度及与钙反应的活性。但果胶的相对分子质量、颜色、甲氧基含量都会因提取原料及提取工艺的不同而有所差异。

果胶的鉴别方法

果胶在使用时一般先用3倍以上的白砂糖或适量糖浆混合均匀,然后再进行搅拌或剪切溶解,但应注意溶解时必须缓慢加入水中,以避免果胶结块,否则极难溶解完全。

1、取果胶1g加水40mL,不断搅拌,呈黏稠状液体。

2、取果胶0.1g加水50mL,再加乙醇20mL,不断搅拌,出现悬浮絮状沉淀。

3、取果胶0.4g加水30mL,加热并不断搅拌,使其完全溶解,加蔗糖35.6g,加热浓缩至54.7g,倒入含有0.8mL12.5%柠檬酸溶液的烧杯中,冷却后即呈柔软而有弹性的胶冻。

果胶与棚的交联图

果胶和棚会发生交联作用,也可尝试借助此反应特性,用于果胶的检验与鉴别。

果胶技术标准

GB25533—2010食品安全国家标准适用于以柚子、柠檬、柑橘、苹果等水果的果皮或果渣以及其他适当的可食用的植物为原料,经提取、精制而得的食品添加剂果胶。商品化的果胶产品可含有用于标准化目的的糖类和用于控制pH值的缓冲盐类。

果胶质量指标(技术指标)

a、感官要求:应符合表1的规定。

b、理化指标:应符合表2的规定。

表1感官要求

项目要求检验方法

色泽白色、淡黄色、浅灰色或浅棕色取适量样品置于清洁、干燥的白瓷盘中,在自然光线下,观察其色泽和外观

组织状态粉末

表2理化指标

项目指标检验方法

干燥减量,w/%≤12GB 5009.3 直接干燥法a

二氧化硫/(mg/kg) ≤50GB/T 5009.34

酸不溶灰分,w/%≤1附录A中A.3

总半乳糖醛酸,w/%≥65附录A中A.4

酰胺化度(仅限酰胺化果胶),w/%≤25附录A中A.4

铅(Pb)/(mg/kg) ≤5GB 5009.12

(甲醇+乙醇+异丙醇)b,w/%≤1附录;B

a:干燥温度和时间分别为;105℃和;2h。b仅限于非乙醇加工的产品

果胶产品分类

按溶解度

果胶按溶解度的不同,可分为水溶性果胶与水不溶性果胶两类,而水不溶性果胶中可分为六偏磷酸可溶性果胶和盐酸可溶性果胶。

按产品性状

液体果胶和果胶粉

按来源

柑橘果胶

柑橘果胶(简称CP)是从柑橘、柠檬、橙子、柚子的果皮、果肉中提取的一种多糖复合物,其分子是以一种长链碳水化合物结构存在,分子量为5-30万Da,酯化度为20-75%。

葵盘果胶

葵盘果胶是从向日葵托盘中提取出来的一组聚半乳糖醛酸,其总半乳糖醛酸含量在80%左右。此外,还含有少量的D-木糖、L-阿拉伯糖、D-半乳糖、L-鼠李糖。葵盘果胶的相对分子质量在100000~200000之间。

苹果果胶

苹果果胶是以苹果果皮、果肉为原料提取的粉末状物,颜色呈白色至淡黄色,稍带酸味,溶于水。可作为胶凝剂、增稠剂、稳定剂和乳化剂等在食品工业中广泛应用。

马铃薯果胶

马铃薯果胶属于原果胶,是不溶于水的化合物,在马铃薯块茎中,原果胶与组织细胞相缔结的。大量的果胶物质含在表皮内,果胶的平均含量为马铃薯重量的0.7克左右,在淀粉生产中,这些物质能积蓄在淀粉的下脚料(渣滓)中。

甜菜果胶

甜菜果胶产主要是以甜菜渣为原料提取的果胶。甜菜废粕是甜菜制糖的副产物,每1t甜菜制糖后可得到大约0.15t干粕,其主要成分为纤维素、半纤维素和果胶,这些成分占干基的85%,其中约28%为果胶。甜菜果胶除了具有胶凝、乳化、增稠、稳定等功能特性外,同时还具有一定的生理活性,对高血压、高血脂等慢性病也有一定疗效,还具有防癌和抗癌的保健作用。

按酯化度(DM)划分

果胶可分为高甲氧基果胶(HM)、低甲氧基果胶(LM、LMC)和酰胺化果胶(LMA、ALMP)三大类型。

果胶的酯化度:指果胶分子中酯化的半乳糖醛酸单体占全体半乳糖醛酸单体的百分比称之为果胶的酯化度,即DE值。

高甲氧基果胶(高脂果胶)

高甲氧基果胶是甲氧基的质量分数大于7%或酯化度(DE值)大于50%的果胶,也被称为高酯果胶(HMP)。

高酯果胶的基本性质

果胶类型典型分类典型胶凝温度范围/℃典型甲氧基化度(DE)一般应用

等级(USA-SAG)胶凝时间/spH(4%溶液)

超快凝HMP————80-85家用果胶粉末或液态果胶

快凝HMP150°±5°<703.4-4.285-9572-75高温(80℃以上)瓶装果胶

中凝HMP150°±5°100-1353.4-4.275-8067-7060-80℃瓶装果胶

慢凝HMP150°±5°150-2003.4-4.260-7064-66<60℃装大容器的果酱和果子冻

极慢凝HMP150°±5°>2003.4-4.260或更低60-64含76%-80%可溶物的果子冻

高脂果胶结构示意图

低甲氧基果胶(低酯果胶)

低甲氧基果胶是指甲氧基的质量分数小于7%或酯化度(DE值)小于50%的果胶,也被称为低酯果胶(LMP)。

低酯果胶的基本性质

果胶类型甲氧基化度(DE)酰胺化度(DA)自由酸度(DFA)典型分类一般应用

等级(凝胶强度)pH(1%溶液)

酸性去酯LMP35-40—55-60—3.5加钙盐,低固体果酱

酰胺化LMP30-3518-2245-50100°±5°4.1低固体果酱和凝胶

酰胺化LMP30-3510月15日50-60100°±5°4.5凝胶水果/牛奶点心

低酯果胶结构示意图

酰胺化果胶

酰胺化果胶是指分子链中部分半乳糖醛酸被酰胺化的果胶。商品LMC果胶一般是从高甲氧基果胶采用温和的酸或碱处理而得到的(一般是在碱脱酯过程使用氨水或液氨处理)。

酰胺化果胶结构示意图

按产品型号

NH果胶

NH果胶(PectineNH),从天然的水果中提取而来的碳水化合物胶质(主要以苹果渣或柑橘类果皮为主),使用于有水或水果的情况下酸和甜的环境中起作用,坚固且富有光泽的啫喱质地,具有可逆性及稳定水果的作用,NH果胶可用于水果果馅、软糖、淋面等食品生产。

黄色果胶

黄色果胶(PectineJaune)呈乳白色细粉状,无味道气味,具有在高糖环境下发生缓慢的胶化反应,形成的胶化物加热后不可逆、不易融化等特性,黄果胶在食品工业中是理想的增稠剂、乳化剂和成型剂,可用于面包、水果软糖、果酱、糕点、饼干、冰淇淋、果冻、起酥油、饮料、乳制品和肉制品等。

325NH95果胶

325NH95果胶(Pectine325NH95)从天然的水果(主要以苹果渣或柑橘类果皮为主)中提取而来的碳水化合物胶质,易于溶解于水中,经适当的糖与酸的比例调整后,可凝固成胶体,325NH95果胶可用于淋面、镜面果胶、软糖、果酱等。

X58果胶

X58果胶(PectineX58)的原料来源于天然的果物,X58果胶制成的凝胶在结冻和解冻的情况下十分稳定,适用于饼干、蛋糕、蛋挞、馅饼的淋面、或者软糖的制作。

其他

小分子果胶

小分子果胶(Low-molecular-weightCitrusPectin简称LCP简称“LCP”)。小分子果胶又称低分子柑橘果胶,是从新鲜柑橘橘络中提取得到的一种以半乳糖为主要成份的多糖,其是天然柑橘果胶CP水解后的产物,水解后分子量为5000-35000Da,酯化度2-30%。水解的作用一是将果胶直链切断以降低分子量;二是降低酯化度。

果胶的提取方法

果胶的提取有酸解法、酶解法和离子交换法,目前比较成熟的是酸解法。

1、酸解法(酸解铝盐沉淀法)

以柑橘皮为原料,橘皮水解液经澄清后用1%的氨水调pH值至3.8,再加硫酸铝钾使果胶沉析出来。分离后用乙醇洗涤3~4次以除去铝盐。最后调pH值至2.8,并甩干、干燥、粉碎得成品。酸解乙醇沉淀法先将柑橘皮破碎至2~3mm,用水浸泡40min并煮沸片刻,以杀灭果胶酶。沥干水后的橘皮用10倍0.06mol/L的盐酸,在80℃下浸泡水解1.5h,水解液过滤、澄清后浓缩3%的浓度。在80℃下加活性炭脱色10min,滤液中加入95%的乙醇,使乙醇浓度达到50%。此时,果胶沉析出来,经压滤、乙醇洗涤、真空干燥、粉碎得成品。如在室温下橘皮先用95%的乙醇浸泡24h提取色素,则水解液可不用活性炭脱色。另外,也可用柠檬酸或草酸代替盐酸。

2、盐法

以苹果皮为原料,将其充分洗净,添加1.8倍果皮质量的热水,然后加入浓盐酸,在加热下萃取,通过压滤机过滤,最后在真空浓缩罐中浓缩。浓果胶液再加入乙醇、酒石酸,搅拌均匀,经沉淀、压干、洗涤、真空干燥、粉碎、过筛而得。另外也可在柑橘类果皮等其他含果胶的植物中提取。

果胶粉的制作方法

果胶粉制作工艺流程:原料→预处理→抽提→脱色→浓缩→干燥→成品

酸法

1、原料及其处理

鲜果皮或干燥保存的柚皮均可作为原料。鲜果皮应及时处理,以免原料中产生果胶酶类水解作用,使果胶产量或胶凝度下降。先将果皮搅碎至粒径2~3mm,置于蒸汽或沸水中处理5~8min,以钝化果胶酶活性。杀酶后的原料再在水中清泡30min,并加热到90℃5min,压去汁液,用清水漂洗数次,尽可能除去苦味、色素及可溶性杂质。榨出的汁液可供回收柚苷。干皮温水浸泡复水后,采取以上同样处理备用。

2、抽提

通常用酸法提取,将处理过的柚皮倒入夹层锅中,加4倍水,并用工业盐酸调ph至1.5~2.0,加热到95℃,在不断搅拌中保持恒温60min。趁热过滤得果胶萃取液。待冷却至50℃,加入1%~2%淀粉酶以分解其中的淀粉,酶作用终了时,再加热至80℃杀酶。然后加0.5%~2%活性炭,在80℃下搅拌20min,过滤得脱色滤液。

因柚皮中钙、镁等离子含量较高,这些离子对果胶有封闭作用,影响果胶转化为水溶性果胶,同时也因皮中杂质含量高,而影响胶凝度,故酸法提取率较低,质量较差。为解决以上问题,西南农业大学食品学院(1995)对酸法提取作了改进,即在酸法基础上,按干皮重量加入5%的732阳离子交换树脂或按浸提液重量加入0.3%~0.4%六偏磷酸钠,前者果胶得率可提高7.2%~8.56%,胶凝度提高30%以上,而后者得率提高25.35%~35.2%,其胶凝度可达180±3。

3、浓缩

采用真空浓缩法,在55~60c的条件下,将提取液的果胶含量提高到4%~6.5%后进行后续工序处理。近来作者和国内其他单位研究表明,超滤可用于果胶液浓缩,如用切割分子量为50000u的管式聚丙烯腈膜超滤器,在温度45℃、ph3.0、压力0.2mpa条件下进行超滤浓缩,可将果胶浓度浓缩至4.21%,而其杂质含量和经常性生产费用分别仅为真空浓缩的1/5和1/2~1/3。

4、干燥

常用方法为沉淀干燥法,即用95%酒精或铝、铜等金属盐类使果胶沉淀。以酒精沉淀法制取的果胶质量最佳。其方法是:在果胶浓缩液中加入重量1.5%的工业盐酸,搅匀,再徐徐加入等量的95%酒精,边加边搅拌,使果胶沉淀析出。再用80%的酒精洗涤,除去醇溶性杂质。然后用95%酸性酒精洗涤2次,用螺旋压榨机榨干后,将果胶沉淀送入真空干燥机在60℃下干燥至含水量10%以下,把果胶研细,密封包装即成果胶粉成品。用金属盐类沉淀果胶,其杂质含量较高,现较少采用。

直到2013年国外果胶干燥大多采用喷雾干燥,即用压力式喷雾干燥,将浓缩液在进料温度150~160℃,出料温度220~230℃的条件下干燥,连续化操作中可不断得到粉末状产品。西南农业大学食品学院用超滤浓缩液进行喷雾干燥试验,结果表明该法是完全可行的,果胶质量符合国家标准。

低甲氧基果胶提取方法

1、碱法

把果胶浓缩液放入不锈钢锅中,加氢氧化铵调ph至10.5,15℃下恒温保持3h。再加等体积的95%酒精和适量盐酸,使ph降至5左右。搅拌后静置1h,滤出沉淀果胶,榨干,再分别用50%和95%酒精各洗涤1次,压干后摊于烘盘上,在65℃真空干燥器中烘干,取去磨细、包装即得成品。产率大约为果胶量的90%。

2、酶法

即用果胶脂酶脱脂提取低甲氧基果胶。广东省果树研究所蔡长河等(1996)成功地研制出采用酶法从柚皮中提取低脂果胶的工业化生产技术。与传统碱法和酸法相比,其具有工艺易于控制、产品质量高、节省能耗和降低成本等优点。

工艺流程:柚皮→粉碎→水洗→脱脂→提胶→压滤→沉析→压滤→除盐醇洗→压滤→干燥→粉碎→成品。

原料搅碎:将原料搅碎成3~5mm大小。

水洗:50℃清水浸泡30min,离心,再用清水漂洗2~3次,直至洗出液呈无色为止。

脱脂:加入适量碳酸钠以激活果皮内源pe酶,进行脱脂。工艺条件以温度50℃,时间1h,ph7.0,碳酸钠为7g/kg新鲜皮(25g/kg干皮)的组合为最佳。

提胶:加盐酸(调ph1.7~2.0)在95℃下提胶。

沉析:加入适量cacl2沉析果胶。

除盐醇洗:将盐酸、草酸按1:3的比例混合,在醇溶液中除盐,并经多次醇洗,

干燥和粉碎:在60℃下真空烘干,烘干后的果胶用粉碎机粉碎成果胶粉。该法果胶得率鲜柚皮为3.5%~4%,干柚皮为12%~15%,胶凝度100±5,脂化度小于50%,达到了美国fcc质量标准。

果胶的作用

1、凝胶

果胶具有凝胶作用,果胶能形成具有弹性的凝胶,不同酯化度的果胶形成凝胶的机制是有差别的,高甲氧基果胶必须在低pH值和高糖浓度中才能形成凝胶,一般要求果胶含量<1%、蔗糖浓度58%~75%、pH2.8~3.5。因为在pH2.0~3.5时可阻止羧基离解,使高度水合作用和带电的羧基转变为不带电荷的分子,从而使分子间的斥力减小,分子的水合作用降低,结果有利于分子间的结合和三维网络结构的形成。蔗糖浓度达到58%~75%后,由于糖争夺水分子,致使中性果胶分子溶剂化程度大大降低,有利于形成分子氢键和凝胶。

2、增稠

果胶的黏度和使新鲜果汁具有口感的特性可应用于某些复合果汁产品以保持新压榨果汁的口惑。

3、稳定

如果加工过程的某一阶段可以达到凝胶状态,果胶的胶凝作用可以被应用作稳定多相体系的手段。胶凝提供的塑变值是获得乳液、悬浮液和泡沫永久稳定性所必不可少的。果胶在浓缩果汁饮料和多孔糖食产品中作为稳定剂。果胶可用于制备可溶性固体约70%的轻质(相对密度约为0.2)棉花糖。

果胶可应用于稳定直接酸化或发酵制成的酸奶制品。当pH降低到低于酪蛋白等电点的pH(约4.6)时,果胶同酪蛋白反应防止凝聚。果胶体的保护作用可使消毒过的酸奶制品延长贮存期。

果胶与其他胶体的复配性能

果胶与PGA、CMC、黄原胶、海藻酸铀、变性淀粉等均有良好的复配性。但不同类型或不同状态的产品,应选用不同型号或不同特性的果胶。低酯果胶由于其钙敏性,主要用于凝固性半固体状态的食品中,如凝固搅拌型酸乳、沙拉酱、果酱等产品,可以和黄原胶、变性淀粉等复配,效果良好。高酯果胶由于其高固形物状态下方可凝胶,所以可以利用对蛋白的保护作用广泛用于饮料中,以改善口感、增加蛋白饮料的稳定性等,此时可与CMC、黄原胶等复配,以保护蛋白质,减少沉淀和水析状态,增加酸性乳饮料的稳定性,而且可以明显改善口感。

此外,有研究发现,海藻酸纳和高酯果胶具有良好的协同作用,在不需要钙离子和庶糖条件下,两种胶复配后只需要满足一定的pH即可形成热可逆凝胶。

果胶应用标准

根据我国《食品添加剂食用卫生标准》(GB2760-1996)中规定:果胶可按生产需要适量用于各类食品。果胶可用于果酱、果冻的制造;防止糕点硬化;改进干酪质量;制造果汁粉等。高脂果胶主要用于酸性的果酱、果冻、凝胶软糖、糖果馅心以及乳酸菌饮料等。低脂果胶主要用于一般的或低酸味的果酱、果冻、凝胶软糖以及冷冻甜点,色拉调味酱,冰淇淋、酸奶等。

果胶应用范围

食品:果酱、果冻、果脯、蜜饯、糖果、冰激淋、雪糕、布丁、酸奶、饮料、面包及烤肉调味酱等

医药:包埋剂、药物制剂基质及保健品等

果胶在食品上的典型应用

主要食品领域功能参考用量

棒冰、冰棋淋乳化稳定作用,增加浆料黏度,促进脂肪乳化,保持乳状液的均匀稳定,口感细腻,滑爽0.05%~0.2%

果酱、果子冻改善果酱细腻度,使其具有良好的流动性,易灌注,适合各种风味果酱的生产0.2%~0.3%

果汁增稠作用,改善风味,使其口感天然,水果味逼真0.05%~0.2%

果肉型饮料(粒粒橙)可增强果肉的悬浮作用,防止分层,给予制品纯正的口感0.1%~0.2%

软糖增加软糖的透明度,赋予弹性口感,改善粘牙问题,提高产品品质0.8%~2%

果胶市场前景

果胶的主要生产地在美国、英国、丹麦等,亚洲国家的生产量极少,但消耗量却很大。据统计我国每年消耗果胶约5000吨,其中约80%是国外进口,但由于果胶进口价格高于国产价格,国内很多企业都在期盼着国产果胶,因此利用我国丰富的果胶资源,应加大开发果胶生产工艺的力度,生产出优质的果胶,满足市场需求。据专家预测,果胶的需求量仍将以每年5%-10%的速度增长,市场供不应求。

果胶生产现状(中国)

相对于国外,中国果胶的研究开发很晚,生产技术不成熟,现在的很多技术都是在借鉴国外生产工艺的基础上产生的,同时在生产上,近几年才刚刚形成生产规模,再加上技术的低等,其生产的产品主要在国内市场销售。

果胶资源

目前国内以柑桔皮为主要原料,国外也主要以柑桔皮为原料,同时也有以柠檬皮渣、苹果皮渣等果实皮渣为原料生产果胶。我国果胶资源丰富,柑桔皮、甜菜压粕、苹果皮渣、柠檬皮渣、向日葵盘等均含有大量果胶,已成为具有工业化生产价值的主要原料。

果胶生产技术现状

目前国内果胶生产多采用传统方法

工艺技术路线为

原料处理→酸萃取→过滤→真空浓缩→酒精沉淀→低温干燥→粉碎、标准化→成品

但此工艺乙醇用量大,能耗大,生产成本高。少数企业采用盐析法,因其法工艺条件要求严格,不易控制,往往使产品灰分高、溶解性差。

产品规格与质量

我国果胶产品种类少,仅有柑桔果胶、甜菜果胶、向日葵果胶,规格单一,只有以各种原料生产的果胶粗品。国产市销果胶绝大多数胶凝度低,色泽差,杂质含量高。

果胶乳制品前景

由于目前,一些低端产品仍然在使用CMC,绝大部分酸乳制品所使用的增稠稳定剂多以CMC与其复配物为主,与国外乳品质量及营养水平相比差距甚大,因此增加果胶在乳品中的应用,提高乳品档次,开发更好更富营养的乳品新品成为当前的主要趋势。

果胶医药前景

果胶还含有丰富的膳食纤维,对防治高血压、腹泻、肠癌、糖尿病、肥胖症等病症有较好的疗效,是一种优良的药物制剂基质,在医疗保健品中,应用前景一片光明。

果胶的应用前景好的原因

1、果胶作为生产果酱等产品的胶凝剂,有其不可取代的优良口感和涂抹性能。不同酯化度的各种低酯果胶,可满足人们对低糖、低热量、低甜度食品的要求。

2、果胶因其耐酸性等特性,其主要用途逐渐向巧克力饮料和酸性乳饮料方面拓展。

3、苹果果胶的保健、药用特性越来越受到人们的重视。

果胶仓储情况

在普通条件下,商业化果胶会吸潮,因此果胶通常使用气密性包装材料包装,需贮存于阴凉干燥处。

参考资料
1.食品增稠剂第二版 黄来发[12127108]
2.功能性食品胶第2版 [胡国华主编][ 2014年版]
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