铁盐沉淀法从马铃薯渣中提取果胶工艺的研究

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1、铁盐沉淀法从马铃薯渣中提取果胶工艺的研究张大坤（贵州大学生科学院食品科学系，贵州贵阳，550025）1前言1.1果胶来源果胶物质广泛分布于植物界，高等植物与低等植物皆冇。果胶物质主要存在于植物的根、茎、叶、杲实等器官中，以果实中果胶的含量最高。比如草莓、马铃薯、山楂、苹果、柑桔等的果实中含量颇丰。此外，胡萝卜的肉质根、向F!葵的花盘等也富含果胶⑴。不同植物种类和植物的不同部位，其果胶含量不同：双子叶植物的初牛壁和某些植物皮部（如麻、棉杆皮、桑皮、檀皮等）含果胶质较多；而针叶木及草类原料果胶质含量较少。通常单了叶植物的果胶含量仅为双了叶植物的10%。一般说來，果实的駛度取决于果胶物质的种类及其数

2、量。比如，未成熟的果实，细胞间含有大量原果胶（不溶于水），因而果实坚硬；随着果实逐渐成熟，在原果胶酶的作用下，原果胶降解为水溶性的果胶，于是果肉变软而有弹性，在细胞汁液中，在果胶酶和果胶酸酶的作用下，果胶最终分解为半乳糖醛酸。此时,果实变为柔软状态，接近腐烂边缘，不宜继续存放。在食品工业中，常用于制取果胶的原料其及果胶含量见表1⑵〜⑷。表1食品工业不同原料及其果胶含量单位：%柑桔皮15—20苹果皮10—15山楂6.4向日葵盘17—25西瓜皮6左右马铃薯15左右香蕉柠檬西红柿胡萝卜南瓜梨0.7—1.23—40.2—0.5&17—170.5—0.81.2果胶的化学结构及基本特性1.2.1果胶的化学

3、结构果胶物质是一种多糖类高分子化合物，其结构单元为D—毗喃半乳糖醛酸以1,4等键连接成长链状通常以部分甲醇化状态存在。在果胶类物质的主链上还连有其它糖类，包括L一阿拉伯糖、D—半乳糖、D-Ill梨糖、L一鼠李糖，分了量为1〜40万⑵。果胶物质通常以原果胶、果胶酯酸、果胶酸的形态广泛存在于植物的果实、根、茎、叶屮，是细胞壁的一种组成成分，它们伴随纤维素而存在，构成相邻细胞中间层粘结物，使植物组织细胞紧紧粘结在一起。原果胶是指果胶物质相互间或他与半纤维及钙盐以机械方式或化学方式相结合，形成一种不溶于水的物质，在酶的作用卜•或在水或酸性溶液中加热时，转变为果胶酯酸。果胶酯酸是指被甲基酯化了的多聚半乳

4、糖醛酸，当酯化程度为100%时，甲氧基（CHQ-）含量为16.32%,称完全甲基化了的果胶脂酸。甲基含量大于7%的称高甲氧基果胶,果胶含量小于7%的称低甲氧基果胶（乂称低酯果胶）。果胶酯酸与糖、酸在适当的条件下能形成凝胶，是良好的稳定剂。果胶酸是卬氧基含量少丁1%的果胶,杲胶酸的基木结构为聚半乳糖醛酸，它的游离竣基能与金属离了形成止盐或酸式址〔3]mto1.2.2果胶的基本特性1.2.2.1果胶物质的溶解性纯品果胶物质为口色或淡黄色的粉末，略有特异气味。在20倍的水中儿乎完全溶解，形成一种带负电荷的粘性胶体溶液：但不溶于乙瞇、丙酮等冇机溶剂。如果用蔗糖糖浆或与3倍以上砂糖混合则更易溶于水。一般

5、认为，果胶及杲胶酸在水中的溶解度与自身的分子结构冇关：一是随链的增长而降低；二是随酯化程度的增大而升高，（其衍生物甲酯、乙酯较易溶于水）。其原因可能是，果胶物质的分子不是以直线形存在，而是多呈折叠形式，极易形成分子内氢键；而酯化程度较高时，分子内氢键相对减弱，因此溶解反会冇一定的增加。1.2.2.2果胶物质的酸碱性在不加任何试剂的条件下，果胶物质水溶液呈酸性，主要是果胶酸和半乳糖醛酸。因此，在适度的酸性条件下，果胶稳定。但在强酸与强碱作用下，易引起果胶分子降解，使长链变成短链。1.2.2.3果胶物质的凝胶性果胶物质最重要的性质就是凝胶化作用。由于果胶溶液具有很高的粘度，故在一定温度下，当果胶、

6、糖、酸的比例适宜时，就会形成凝胶，给人们带來风味独特的各种果酱、果冻等食品。按果胶屮甲氧基（一OCHJ含量，可将由果胶物质形成的凝胶分为两类。1.3果胶的用途果胶的主要用途是作为食品用添加剂。果胶在水溶液屮由于负电荷的高分子作用，可以使其凝胶化、增粘、蛋口质稳定化等改变食品的物性。杲胶作为一种植物胶，具冇胶凝和乳化作用，在食品工业中主要用作胶凝剂、壇稠剂及稳定剂，广泛用于糖果、果冻、果汁、罐头及各种饮料屮。由于果胶具有抗菌、止血、消肿、解毒、止泻、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⑹。果胶是亲水胶状物质，具有良好的胶凝性和乳化稳定作用，主要用于

7、食甜工业，如果酱和果冻类，婴儿食品，冰淇淋及果汁的稳定剂，蛋黄乳化剂和增稠剂。在医学上，果胶是铅，汞和钻等金属屮毒的良好解毒剂和预防剂，果胶和果胶的铝盐可抑制肠道对胆固醇和三酸口油酯的吸收，可用作动脉破化等心血管疾病的辅助治疗。杲胶可分为IIM杲胶（即高甲氧基果胶）及LM果胶（即低甲氧基果胶）。IIM果胶即普通果胶，须在可溶性物质含量达50%以上时方可形成凝胶体，其甲氧基含量愈多凝胶力愈大；而LM