果胶及其应用研究进展
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中国果菜China Fruit &Vegetable第41卷,第11期2021年11月综合利用Comprehensive Utilization 改性果胶的研究及应用杜余毅1,秦伟帅2,周涛3*,吴澎1*(1.山东农业大学食品科学与工程学院,山东泰安271018;2.泰山学院生物与酿酒工程学院,山东泰安271000;3.山东农业大学园艺科学与工程学院,山东泰安271018)摘要:果胶是一种结构复杂且功能丰富的多糖,果胶改性改善了天然果胶的性质并扩大了其应用范围。
天然果胶的改性方法可分为物理法、化学法、酶法和复合法等,不同的改性方法可制备出性质不同的果胶。
本文综述了改性果胶研究的最新进展,包括改性果胶的结构特性、改性方法及其功能特性。
同时,对改性果胶的研究及应用进行了展望,以期为果胶的合理高效处理及拓展应用范围提供理论参考。
关键词:改性果胶;改性方法;功能特性中图分类号:TS261.9文献标志码:A文章编号:1008-1038(2021)11-0036-10DOI:10.19590/ki.1008-1038.2021.11.007The Research and Application of Modified PectinDU Yu-yi 1,QIN Wei-shuai 2,ZHOU Tao 3*,WU Peng 1*(1.College of Food Science and Engineering,Shandong Agricultural University,Tai’an 271018,China;2.College of Biology and Brewing Engineering,Taishan University,Tai’an 271000,China;3.College of Horticulture Science and Engineering,Shandong Agricultural University,Tai’an 271018,China)Abstract:Pectin was a polysaccharide with complex structure and rich functions,and modified pectin improved theproperties of natural pectin and expands its application range.The modification methods of natural pectin could be divided into physical modification,chemical modification,enzymatic modification and compound modification.Different modification methods could prepare pectin with different properties.This article reviewed the latest developments in the study of modified pectin,including the structural properties,modification methods and functional properties of modified pectin.At the same time,the research and application of modified pectin were prospected,in order to provide a theoretical reference for the reasonable and efficient treatment of modified pectin and the expansion of the scope of application.Keywords:Modified pectin;modification methods;features收稿日期:2021-05-30基金项目:山东省科技特派员行动计划(2020KJTPY077);山东省技术创新引导计划(2020LYXZ007);山东省自然科学基金重点项目(ZR2020KC023)第一作者简介:杜余毅(1999—),男,在读硕士,研究方向为食品科学*通信作者简介:周涛(1973—),男,讲师,博士,主要从事园林园艺的教学与研究工作吴澎(1972—),女,教授,博士,主要从事食品科学方面的教学与研究工作综合利用果胶是一个种类繁多的生物聚合物家族,由多个-半乳糖醛酸通过-1,4葡萄糖苷键连接而成。
果胶提取的现状及发展前景研究进展邓燕柠(班级:09制药4班学号:3209002413)果胶是一种完全无毒的天然食品添加剂,是FAO/WHO食品添加剂联合委员会推荐的公认安全的食品添加剂。
天然果胶是以原果胶、果胶、果胶酸的形态广泛分布于植物的果实、根、茎、叶中的多糖类高分子化合物,以果实中果胶的含量为最高。
果胶是人体七大营养素中膳食纤维的主要成分,具有良好的抗腹泻、抗癌、治疗糖尿病和减肥等功效。
由于果胶具有良好的乳化、增稠、稳定和胶凝作用,因而在食品领域有着广泛的应用。
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。
一、果胶使用现状资料表明,全世界果胶的年需求量近20000吨,据有关专家预计果胶的需求量在相当长的时间内仍将以每年15%的速度增长。
我国每年消耗约1500吨以上果胶,80%依靠进口,需求量与世界平均水平相比呈高速增长趋势。
果胶主要生产国有丹麦、英国、美国、以色列、法国等,亚洲国家产量极少,特别是消费量约占世界产量10%的日本因无生产厂家,完全依靠进口。
在我国,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,目前我国果胶生产现状为:生产企业为数不多,生产规模小,生产技术工艺相对落后,优质产品少,生产技术工艺中仍有部分问题尚未解决。
因此,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。
目前,关于野生植物资源综合利用研究较多,例如野生火棘果中果汁、色素、果胶联产工艺的研究,为有效地利用野生植物资源提供了重要的理论基础与技术支撑,也为果胶的生产提供了新的资源。
二、我国果胶生产现状(一)果胶资源据资料显示,苹果、柑桔等的果实中果胶含量颇丰。
此外,胡罗卜的肉质根、向日葵的花盘等也富含果胶。
目前商品果胶的原料主要是柑橘皮(含果胶30%)、柠檬皮(含果胶25%)及苹果皮(含果胶15%),真正具有工业生产价值的果胶来源首推柑桔果皮和苹果榨汁废渣。
安徽农业科学,Journal of Anhui Agri. Sci. 2010,38(13 ) :6932 -6933,6960 责任编辑常俊香责任校对傅真治国内果胶提取方法研究进展岳贤田(南京化工职业技术学院,江苏南京2IOO48)摘要结合国内果胶的研究现状,论述了酸萃取法、碱萃取法、微生物法、酶法、逆流萃取法、盐析法、离子交换法、树脂萃取法、微波法、超声波法、高压脉冲电场法及复合法在果股提取中的应用。
关键词果胶;提取方法;研究进展中图分类号R284.2 文献标识码A 文章编号0517 - 6611(2010)13 - 06932 - 02 Research Advancement of Extraction Method of Pectin in China YUE Xian-tian (Nanjing Institute of Chemical Vocational and Technology, Nanjing, Jiangsu 210048)Abstract Taking the research status of pectin in China into account, the application of acid extraction, alkali extraction, microbiological method,enzymic method, countercurrent extraction,salt fractionation,ion exchange method,resin extraction,microwave method,ultrasonic method, high voltage pulse-electric field method and combination method in pectin extraction was discussed.Key words Pectin ; Extraction method ; Research advancementI果胶的结构与功能果胶(Pectin)是以原果胶、果胶、果胶酸的形态广泛分布于植物果实、根、茎、叶中的多糖类高分子化合物,是一种亲水性植物胶。
食品中果胶结构与功能关系研究引言:食品中的果胶是一种常见的多糖物质,广泛存在于水果、蔬菜、谷类等食物中。
果胶不仅为食品提供了特殊的口感和稠度,还具有多种功能,如凝胶形成、营养吸收、胃肠健康等。
本文旨在探讨食品中果胶的结构特征与相应功能的关系。
一、果胶的基本结构果胶主要由果胶酸和甲基果胶酸组成。
果胶酸是一种无规共价交联的多聚体,其结构由α-1,4-葡萄糖醛酸残基和α-1,2-半乳糖醛酸残基组成。
甲基果胶酸则是经过甲基化处理的果胶酸,具有更高的稳定性和黏性。
二、果胶的凝胶形成果胶的凝胶形成是由于其独特的结构特征和物理性质所致。
在适当的条件下,果胶分子能够通过弱的相互作用力,如氢键和范德华力,形成三维网状结构。
这种网络结构能够捕获水分子,导致凝胶的形成。
凝胶的稳定性与果胶的分子量、甲基化程度以及环境因素(如pH值和温度)密切相关。
三、果胶在食品中的应用1. 口感和稠度调节果胶在食品加工中常用作增稠剂和胶凝剂。
它能够增加食物的黏性,改善口感和质地,使食品更加丰富多样。
例如,在制作果酱和果冻时,果胶能够增强果酱的凝胶性质,使其更易于涂抹和食用。
2. 营养吸收促进果胶具有良好的胃肠道保护作用,能够吸附和结合胆固醇和有害物质,减少其对身体的吸收。
此外,果胶还能够增加胃液粘度,延长胃液通过胃肠道的时间,从而有助于提高食物中营养物质的利用率。
3. 肠道健康维护果胶在人体内可发挥益生菌的作用,促进肠道微生物的平衡。
它能够为益生菌提供合适的营养环境,并促进其生长繁殖。
这对于保持肠道菌群的平衡和提高肠道健康非常重要。
同时,果胶还能够增加肠道内的菌群多样性,抑制有害菌的生长。
结论:食品中的果胶具有多种功能,与其结构特征密切相关。
其凝胶形成能够为食品提供稠度和口感,而在胃肠道中的应用则有助于营养吸收和肠道健康维护。
进一步研究果胶的结构与功能关系有助于更好地理解其在食品中的应用潜力,同时也为食品加工技术的改进提供了新的思路。
果胶的制备及其应用果胶是一种天然高分子化合物,广泛存在于水果、蔬菜等植物组织中。
果胶具有多种独特的性质,如良好的水溶性、胶凝性、成膜性等,使其在食品、化妆品、医药等领域具有广泛的应用价值。
本文将详细介绍果胶的制备方法及其在不同领域中的应用情况。
一、果胶的制备果胶的制备通常包括以下步骤:选择适合的水果原料、清洗、去皮、提取、浓缩、喷雾干燥等。
下面我们将详细介绍这些步骤及其条件。
1、原料选择果胶的制备首先需要选择含有丰富果胶的水果作为原料。
常见的水果如柑橘类、苹果、梨等都是果胶的良好来源。
在选择原料时,需要注意水果的新鲜度和成熟度,以保证所提取的果胶质量。
2、清洗在制备果胶前,需要对水果进行清洗,以去除表面的污垢和杂质。
一般情况下,采用流水清洗即可,必要时可加入适量的洗涤剂辅助清洗。
3、去皮在清洗完成后,需要对水果进行去皮操作。
不同种类的水果去皮方法可能不同,常见的去皮方法包括剥离、切割、破碎等。
去皮后,应立即提取果胶,以免果肉中的多酚氧化变色。
4、提取提取果胶的方法有很多种,如热水提取法、酸提取法、乙醇提取法等。
在选择提取方法时,需要根据实际需求和条件进行选择。
一般情况下,热水提取法具有设备简单、操作方便等优点,但提取时间较长。
酸提取法可以在较短时间内提取出果胶,但需要使用大量酸溶液。
乙醇提取法可以同时提取果胶和果胶酯酶,所得果胶产品质量较高。
5、浓缩和干燥提取后的果胶溶液需要进行浓缩和干燥处理。
常用的浓缩方法有真空浓缩、薄膜浓缩等。
干燥方法则有喷雾干燥、冷冻干燥等。
喷雾干燥具有干燥时间短、干燥效果好等优点,但设备投资较大。
冷冻干燥虽然设备昂贵,但可以保留果胶的原有性质。
二、果胶的应用果胶由于其独特的性质,在多个领域中具有广泛的应用价值。
以下是果胶在食品、化妆品、医药等领域的应用情况。
1、食品果胶在食品工业中应用广泛,主要作为稳定剂、增稠剂和胶凝剂。
果胶可用于制作果酱、果冻、果汁饮料等食品,提高食品的口感和稳定性。
果胶研究与应用进展一、本文概述果胶,作为一种天然高分子化合物,广泛存在于植物的细胞壁和胞腔中,特别是在水果和蔬菜中含量丰富。
其独特的结构和性质,如良好的水溶性、胶凝性、增稠性和稳定性等,使得果胶在食品、医药、化妆品和生物材料等领域有着广泛的应用前景。
近年来,随着人们对果胶研究的不断深入,其在各个领域的应用也取得了显著的进展。
本文旨在全面综述果胶的研究与应用进展,从果胶的提取、纯化、结构表征等基础研究出发,探讨果胶在食品工业中的增稠、稳定、乳化等作用,以及在医药、化妆品和生物材料等领域的新应用。
本文还将对果胶的未来发展趋势和挑战进行展望,以期为果胶的深入研究和应用开发提供有益的参考。
二、果胶的来源与提取果胶作为一种天然高分子化合物,广泛存在于植物的细胞壁和细胞内层,特别是在水果、蔬菜和一些豆科植物中含量丰富。
果胶的来源主要分为天然来源和工业来源。
天然来源主要包括柑橘类果皮、苹果渣、葡萄籽等农业废弃物,这些废弃物在食品加工业中通常被视为废弃物,但其含有的果胶却具有很高的经济价值。
工业来源则主要是一些特定的植物,如向日葵、棉花等,这些植物中的果胶含量较高,适合进行工业化提取。
果胶的提取方法多种多样,常见的有水提法、酸提法、盐提法、酶提法、微波提取法、超声波提取法等。
其中,水提法是最早也是最简单的一种方法,但提取效率低,得到的果胶质量也较差。
酸提法则是通过加入酸性物质使果胶从植物组织中释放出来,提取效率较高,但酸性条件可能对果胶的结构造成一定的破坏。
盐提法则是利用盐溶液与果胶之间的相互作用,使果胶从植物组织中溶解出来,这种方法对果胶的结构影响较小,但提取效率较低。
酶提法则是利用果胶酶对果胶进行水解,从而将其从植物组织中释放出来,这种方法提取效率高,且对果胶的结构影响小,但成本较高。
微波提取法和超声波提取法则是利用物理场的作用,使果胶从植物组织中快速释放出来,这两种方法提取效率高,但设备成本较高。
近年来,随着科技的不断进步,果胶的提取方法也在不断创新。
甘蔗制原糖中果胶类物质的研究及其应用甘蔗是一种重要的经济作物,广泛种植于热带和亚热带地区。
在甘蔗的加工过程中,甘蔗汁是制作原糖的关键原料。
然而,甘蔗汁中含有一定量的果胶类物质,它们会对糖品质产生一定的影响。
因此,研究甘蔗制原糖中果胶类物质的特性及其应用具有重要的理论和实际意义。
果胶是一种天然多糖,主要存在于植物细胞壁中。
由于其溶解性差、黏性强,果胶在食品和制药工业中被广泛应用。
在甘蔗制原糖过程中,果胶类物质的存在会对提取和纯化糖分子产生一定的阻碍。
果胶类物质具有很强的吸附性,容易与其他杂质结合形成胶体颗粒,影响提糖效果。
因此,研究果胶类物质的性质和其与糖分子的相互作用机制,对提高甘蔗制糖效率具有重要意义。
首先,研究甘蔗制原糖中果胶类物质的成分和结构是理解其性质的基础。
果胶是一种复杂多样的多糖,其主要成分包括甲基化果胶和非甲基化果胶。
甲基化果胶是指果胶中醛基上结合了甲基的果胶,非甲基化果胶则是指果胶中没有甲基化的果胶。
这些成分在果胶类物质的特性和功能上都有一定的差异。
其次,研究果胶类物质在甘蔗制糖过程中的行为是解决果胶类物质对糖分子提取的挑战的关键。
果胶类物质在酸性条件下容易形成胶体颗粒,使得甘蔗汁的过滤和澄清变得困难。
通过研究果胶类物质的聚集和稳定性,可以找到解决这一问题的途径,例如改变酸度、添加适当的酶解剂或使用不同的分离技术。
此外,研究果胶类物质与糖分子的相互作用机制对提高甘蔗制糖效率具有重要意义。
果胶类物质的存在会使得糖分子在甘蔗制糖过程中易于吸附和结合,从而降低糖的纯度和产量。
因此,了解果胶类物质与糖分子之间的相互作用机制,有助于制定相应的工艺条件和方法,减少这种相互作用对糖分子纯净度的影响。
最后,果胶类物质的应用领域也值得进一步研究和开发。
果胶具有优良的凝胶性质和稳定性,广泛应用于食品、制药和化妆品等领域。
然而,在甘蔗制糖过程中剩余的果胶类物质通常被视为废弃物。
因此,研究果胶类物质的应用潜力,利用其在其他领域中的特性和功能,可以为甘蔗制糖过程带来更多的利益。
果胶的制备及其应用一、本文概述果胶,作为一种天然高分子化合物,广泛存在于植物的细胞壁和胞腔中,特别是在水果和某些蔬菜中含量丰富。
其独特的胶体性质和生物活性使得果胶在食品、医药、化妆品等多个领域具有广泛的应用价值。
本文旨在全面介绍果胶的制备方法,包括传统提取方法和现代生物技术的应用,同时深入探讨果胶在各个领域的应用现状和发展前景。
通过对果胶制备技术的优化和创新,以及对其应用领域的拓展,我们期望能够推动果胶产业的可持续发展,为人类的健康和生活品质提升做出贡献。
二、果胶的制备果胶的制备主要包括提取、净化和浓缩三个主要步骤。
其制备过程需要精确控制温度、pH值和化学试剂的使用,以确保果胶的质量和纯度。
提取:果胶的提取主要使用酸提取法或酶提取法。
酸提取法是在果实碎渣中加入适量的稀酸,如盐酸或硫酸,通过加热使果胶溶解在酸液中。
酶提取法则是在果实碎渣中加入果胶酶,使果胶在酶的作用下分解为可溶性物质。
提取过程中,温度和pH值的控制至关重要,它们会直接影响果胶的提取效率和质量。
净化:提取后的果胶溶液需要进行净化处理,以去除其中的杂质和色素。
常用的净化方法包括沉淀、过滤和离子交换等。
沉淀法通过向果胶溶液中加入适量的沉淀剂,如明矾或氯化铁,使杂质和色素形成沉淀,然后通过过滤去除。
过滤法则使用过滤纸或滤布将果胶溶液中的杂质和色素过滤掉。
离子交换法则利用离子交换树脂对果胶溶液进行处理,通过离子交换去除杂质和色素。
浓缩:净化后的果胶溶液需要进行浓缩,以提高其浓度和纯度。
常用的浓缩方法包括真空浓缩和冷冻浓缩。
真空浓缩是在减压条件下对果胶溶液进行加热,使水分蒸发,从而实现浓缩。
冷冻浓缩则是将果胶溶液冷冻成冰,然后通过解冻和离心分离去除水分,实现浓缩。
浓缩后的果胶具有良好的粘度和稳定性,可用于各种食品和工业应用。
果胶的制备过程需要精确控制各个步骤的条件,以确保制备出的果胶具有优良的品质和性能。
随着科学技术的进步和人们对果胶认识的深入,果胶的制备方法也在不断改进和优化,以满足各种应用的需求。