果胶提取的现状及发展前景研究综述.doc

果胶的提取现状和发展前景研究 张桐苇 广东工业大学轻化学院，广州 510006 摘要：果胶是一种天然高分子,随着对其研究的深入发展,涉及的内容和应用范围越来越广泛。本文综合概述了果胶的结构、性质、作用、提取的方法和发展前景,简单介绍了它们的应用领域。 关键词：果胶；提取；前景 引言： 果胶是植物中的一种酸性多糖物质，它通常为白色至淡黄色粉末，稍带酸味，具有水溶性，工业上即可分离，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。在食品上作胶凝剂，增稠剂，稳定剂，悬浮剂，乳化剂，增香增效剂，并可用于化妆品，对保护皮肤，防止紫外线辐射，冶疗创口，美容养颜都存一定的作用。因而果胶有着广泛的应用。 一、果胶的性质及来源 果胶(Pectin)是一组聚半乳糖醛酸。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。 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。柑橘、柠檬、柚子等果皮中约含30%果胶，是果胶的最丰富来源。 二、果胶在我国的发展现状 果胶作为胶凝剂广泛用于生产果酱、果冻、果脯、蜜饯、软糖、焙烤食品与饮料中，还可作为增稠剂和稳定剂添加于果汁、乳制品中。随着现代工业的发展，果胶在各领域的需求量越来越多，我国每年消耗果胶3000 吨以上，进口果胶约占80%，由于进口果胶的价格高于国产果胶，国产果胶成了国内众多企业的期盼，因此大力开发果胶生产新工艺，利用我国丰富的果胶资源，生产出优质果胶，满足国内外市场需求已显得极为迫切。 果胶生产工艺主要分预处理、提取、浓缩、沉淀、干燥等5 个步骤，其关键步骤为提取和沉淀。目前国内果胶生产多采用传统方法。提取过程主要采用酸提取法，辅之于微波、超声波处理等辅助手段提取。沉淀方法主要是醇沉法和盐析法。整个工艺方法的缺点是乙醇使用量大，其中醇沉法工艺生产1 吨果胶需消耗7 吨乙醇；盐析法可使乙醇用量下降至4 吨，但生产成本仍较高，且产品产量低，沉淀性状不好, 灰分含量高，溶解性差，工艺条件也较难控制。 三、果胶提取新型方法的研究 甘薯果胶酸提取工艺的研究 目前，我国甘薯加工主要集中在提取淀粉，制作粉丝、粉条等粗加工领域，在生产过程中，每天都要产生大量的废渣。鲜薯渣中含水量高达80%，不易贮存、运输，腐败变质后产生恶臭，如果直接排放将会造成严重的环境污染。 国外多以柑橘皮、柠檬皮渣、苹果皮渣等为原料生产果胶，目前我国食品行业主要从柑橘皮渣、苹果渣中提取和生产果胶，但尚未有从具有高果胶含量的甘薯渣中提取和生产果胶的报道。资料表明，甘薯渣中至少有20%～30% 的果胶物质。本研究立足于当前我国果胶生产的实际情况，以及丰富甘薯渣资源的现状，以简化果胶生产工艺、降低生产成本为目的，对甘薯果胶[1]的提取工艺进行优化分析和讨论，以期确定最佳提取工艺。 酶法制备低甲氧基果胶的工艺研究 果胶是一种植物多糖, 其基本组成是部分甲酯化的半乳糖醛酸, 通常按甲氧基含量分为两大类: 甲氧基含量高于7%的高甲氧基果胶和低于7%的低甲氧基果胶。 工业化高甲氧基果胶[1]生产原料主要是柑桔和苹果的皮渣, 低甲氧基果胶[1]的生产是由高甲氧基果胶在一定条件下脱酯得到。果胶的用途很广, 70%用作食品添加剂, 两类果胶的最大区别在于胶凝机理不同。 高甲氧基果胶只能在可溶性固形物高于55%和狭小的pH 范围( 3.0 左右) 才能胶凝, 主要用于高糖食品的生产。低甲氧基果胶只需较低的糖浓度甚至无糖条件下, 就能在Ca2+或其它二价阳离子体系中形成凝胶。为满足肥胖和糖尿病人等的需要, 可制成低热量的食品, 这使低甲氧基果胶的需求量越来越大。 目前国内只有高甲氧基果胶的生产技术,低甲氧基果胶加工技术尚不成熟, 只有1～2 家企业报道有低甲氧基果胶产品, 但年产量不到100t, 而对它的需求日益迫切,需从国外进口。 低甲氧基果胶的生产技术完全被美国、德国、瑞士等垄断。针对低甲氧基果胶技术和市场现状, 很有必要对它的生产技术进行系统化研究, 填补国内空白。低甲氧基果胶的制法主要有酸法、碱法、酶法等, 其中酶法脱酯与酸法脱酯相比较, 可简化工艺流程和设备, 提高生产效率; 与碱脱酯法相比较, 其优点是工艺易于控制, 能更好地保持产品的胶凝度。以新鲜橙皮为原料, 通过加内源酶激活剂激活原料中固有的果胶酯酶(PE) 来制备低甲氧基果胶, 为进一步的工业化生产打下基础。 离子交换法制备果胶 其基本方法均为在果胶提取过程中加入一定量的离子交换[1]树脂，解除Ca2+、Mg2+ 的封闭作用，以提高果胶收率，