果胶的提取制备现状和展望.docVIP

摘　要: 果胶是一种亲水性植物胶, 由α - 1, 4糖苷键联接的半乳糖醛酸与鼠李糖、阿拉伯糖、半乳糖等中性糖聚合而成, 是重要的食品添加剂之一。果胶需求量与世界平均水平相比呈高速增长趋势【4】。大力开展果胶的研究与开发, 探索提高果胶产量和质量的新方法和新资源, 不仅能为我国食品加工领域广泛地应用优质果胶提供理论依据, 而且将推动国产果胶生产的发展。本文介绍了果胶的化学结构及提取用原料,并结合国内外近年来的研究成果, 系统综述了果胶的提取、脱色、沉淀和干燥的方法【1-7】。 关键词: 果胶；提取；脱色；沉淀；干燥；展望 1 前言 果胶(Pectin)是一组聚半乳糖醛酸。它具有水溶性，工业上即可分离，其分子量约5万一30万。在适宜条件下其溶液能形成凝胶和部分发生甲氧基化（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。残留的羧基单元以游离酸的形式存在或形成铵、钾钠和钙等盐。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【4】。已成为具有工业化生产价值的主要原料 。目前国内以柑桔皮为主要原料生产果胶。果胶具有良好的乳化、增稠、稳定和胶凝作用, 在食品、纺织、印染、烟草、冶金等领域得到了广泛的应用。同时, 由于果胶具有抗菌、止血、消肿、解毒、降血脂、抗辐射等作用, 还是一种优良的药物制剂基质。近年来, 其在医药领域的应用较为广泛。 2 目前果胶的制备的现状 2.1　果胶的提取 果胶分为水溶性和非水溶性2种, 非水溶性果胶可溶于六偏磷酸钠溶液或无机酸溶液。天然果胶中的原果胶不溶于水, 但可在酸、碱、盐等化学试剂作用下水解成水溶性果胶。目前, 国内外常用的提取主要方法有如下几种【1-7】。 2.1.1　酸提取法 水解酸的种类很多,生产中多用盐酸。传统的无机酸提取法是:将洗净、除杂预处理好的果皮用无机酸(如盐酸、硫酸、亚硫酸、硝酸、磷酸等) 调节一定pH值,加热90～95 ℃并不断搅拌,恒温50～60 min ,然后将果胶提取液离心,分离,过滤除杂(提取用水最好经过软化处理) ,得到果胶澄清液。该法的缺点是果胶分子在提取过程中会局部水解,反应条件也复杂,过滤时速度较慢, 生产周期长, 效率低【1】。据文献报导,在上述无机酸中亚硫酸的效果最好。目前酸提取法正在朝着混和酸提取法的方向发展 2.1.2　离子交换树脂法 果胶类物质与细胞壁半纤维素等共价键结合, 通过次级键与细胞壁其他多聚体通过次级键结合。多价阳离子特别是钙离子存在时, 阳离子键合引起低酯果胶类物质的不溶性, 降低了高酯果胶的浸胀性。所以单纯酸法提取不能完全解除 果皮中多价阳离子及其他杂质对果胶的束缚。该法的工艺流程是:将处理过的柑桔皮脱水后粉碎,再与离子交换树脂和水制成浓浆液(原料一般先与30～50 倍左右水混和,加入一定的离子交换剂,调节料浆的pH 值到1. 3～1. 6) ,在搅拌下加热2 h ,过滤,分离出不溶性的离子交换剂和废渣,即得到含有果胶的滤液。据文献报导该法可使果胶得率上升7. 2 %～8. 56 % 。用离子交换法是一种经济上可行的提取方法。 2.1.3 微生物提取法 研究发现, 帚状丝孢酵母及其变异株能从植物组织中分离出果胶。将帚状丝孢酵 母接种到植物组织, 经静止、搅拌、振荡培养或在酵母培养基中培养。微生物发酵产生使果胶从植物组织中游离出来的酶, 它能选择性地分解植物组织中的复合多糖体, 从而有效地提取出植物组织中的果胶。一定时间后过滤培养液, 得到果胶提取液。采用微生物发酵法提取的果胶相对分子质量大, 果胶的胶凝度高, 质量稳定, 很有发展潜力。 2.1.4　酶提取法 酶提取法一般步骤是, 在磨成粉的原料中加入含有酶的缓冲液, 于恒温水浴振荡器内提取。反应结束后抽滤, 乙醇沉淀, 过滤分离, 干燥, 粉碎得果胶成品。分别用011mol/L 盐酸(酸法) 、纤维素酶、半纤维素酶和糖苷酶(酶法)从南瓜提取果胶。由于酶法提取果胶反应时间较长, 酶制剂用量大, 阻碍了其在国内的应用。但将酸法与酶法结合, 先用酸法提取少量果胶, 再用酶法提取剩余的果胶, 将大大缩短反应时间, 减少酶的用量【1】。今后随着酶制剂成本的不断降低, 酶法提取果胶将有很好的发展前景。 2.1.5 　盐析法 采用的盐有铝盐、铅盐、铁盐、钙盐等。果胶液可以不作浓缩处理直接进行沉淀,它是一种电荷间互相作用引起的共同沉淀过程。盐析法省去浓缩,制备果胶量与耗乙醇量之比约为1 ∶4 , 节约乙醇35 %～40 % ,能耗低,产品色泽较浅,重金属含量低,生产周期短,工艺简单,成本大大降低,是—种经济上可行的制造方法【7】。但是,收率低,沉淀性状不好,且产品灰分含量高,溶解性差,产量低于8 % ,工艺条件也较难控制【