果胶的应用研究进展
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2024年果胶市场分析现状引言果胶是一种天然多糖,广泛存在于植物细胞壁中,具有黏稠的特性。
由于果胶在食品、医药和化妆品等领域中的广泛应用,果胶市场在过去几年中保持了稳定的增长。
本文将对当前果胶市场的现状进行分析,并展望未来的发展趋势。
市场规模根据市场研究数据,2019年全球果胶市场规模约为50亿美元,预计到2025年将达到70亿美元。
市场规模的增长主要受益于果胶在食品和饮料行业中的广泛应用。
应用领域食品和饮料果胶在食品和饮料中被广泛用作增稠剂、安定剂和乳化剂。
市场需求主要来自果汁、果酱、凝胶状糖果和乳制品等产品。
消费者对健康和天然成分的关注推动了果胶在健康食品中的应用增长。
医药果胶在医药领域中被用作药物释放系统的关键组成部分。
利用果胶的可溶解性和黏性,可以制备出控制释放药物的凝胶体系。
随着人们对个体化治疗的需求增加,果胶在医药领域的应用前景广阔。
化妆品果胶在化妆品中被广泛用作凝胶剂、保湿剂和稳定剂。
它的高黏稠度使其成为化妆品产品的理想选择。
随着人们对化妆品安全性和天然成分的关注增加,果胶市场在化妆品领域有望继续增长。
市场驱动因素健康意识提升随着人们对健康的关注增加,对天然食材和营养成分的需求也随之增加。
果胶作为一种天然多糖,具有丰富的纤维和抗氧化物质,符合现代消费者的健康需求。
技术创新随着技术的不断进步,果胶的生产工艺和提取方法也在不断改进。
新的技术创新使得果胶的生产成本降低,从而推动了市场的增长。
新兴市场机会发展中国家的经济迅速增长,人民收入的增加将带动果胶市场的增长。
这些新兴市场对果汁和食品加工业的需求增加,将为果胶市场提供更多机会。
市场挑战价格波动果胶作为天然资源,在供应链和季节性因素的影响下,价格波动较大。
价格的波动性给果胶生产商和消费者带来了一定的挑战。
竞争加剧随着市场规模的扩大,各个企业加大了对果胶市场的投入,市场竞争日益激烈。
产品品质、价格和售后服务等因素将成为企业竞争的关键。
未来发展趋势创新产品随着消费者需求的变化,企业将继续推出具有创新特点的果胶产品。
作者简介:费丛璇,女,河北科技大学在读硕士研究生.通信作者:李丹丹(1981 ),女,河北科技大学副教授,博士.E Gm a i l :81536487@q q.c o m 收稿日期:2023G07G24㊀㊀改回日期:2023G12G19D O I :10.13652/j .s p j x .1003.5788.2023.80697[文章编号]1003G5788(2024)03G0233G08果胶的提取㊁生理功能及应用研究进展R e s e a r c h p r o g r e s s o ne x t r a c t i o n ,p h y s i o l o gi c a l f u n c t i o n a n da p p l i c a t i o no f pe c t i n 费丛璇1F E IC o n g x u a n 1㊀付美玲1F U M e i l i n g1㊀张㊀迪1Z HA N G D i 1㊀李丹丹1L ID a n d a n 1㊀修建华2X I UJ i a n h u a 2(1.河北科技大学食品与生物学院,河北石家庄㊀050000;2.河北省山楂加工技术创新中心,河北承德㊀067300)(1.C o l l e g e o f F o o da n dB i o l o g y ,H e b e iU n i v e r s i t y o f S c i e n c e a n dT e c h n o l o g y ,S h i j i a z h u a n g ,He b e i 050000,C h i n a ;2.H a w t h o r nP r o c e s s i n g T e c h n o l o g y I n n o v a t i o nC e n t e r of H e b e iP r o v i n c e ,C h e n gd e ,H e b e i 067300,C h i n a )摘要:果胶是一种天然的多糖类聚合物,是高等植物细胞壁的重要组成部分,具有降低胆固醇㊁抗肿瘤㊁抗氧化㊁降血糖㊁利于肠道健康等生理功能,被广泛应用于食品㊁医药等领域.文章综述了近几年果胶提取方法及其优缺点,并对不同来源不同方法提取的果胶得率㊁半乳糖醛酸含量㊁酯化度进行比较分析,总结了果胶的生理功能及其在各个方面的应用现状,对其未来发展方向进行了展望.关键词:果胶;提取;生理功能;应用A b s t r a c t :P e c t i ni sa k i n d o fn a t u r a l p o l y s a c c h a r i d e p o l y m e r ,w h i c h i s a n i m p o r t a n t p a r t o f t h e c e l lw a l l o f h i gh e r p l a n t s .I t h a s p h y s i o l o g i c a l f u n c t i o n s s u c ha s c h o l e s t e r o l Gl o w e r i n g ,a n t i Gt u m o r ,a n t i Go x i d a t i o n a n d h y p o g l yc e m i c ,a nd be n ef i c i a lt o i n t e s t i n a l h e a l t h .I n t h i s r e v i e w ,p e c t i n e x t r a c t i o n m e t h o d s a n d t h e i r a d v a n t ag e s a n dd i s a d v a n t a g e s i nr e c e n t y e a r sw e r es u mm a r i z e d ,a n d th e yi e l d ,g a l a c t u r o n i ca c i dc o n t e n t a n de s t e r i f i c a t i o nd e g r e e o f p e c t i n e x t r a c t e df r o m d i f f e r e n ts o u r c e s a n d m e t h o d s w e r ec o m p a r ed a n d a n a l y ze d .T h e p h y s i o l o g i c a lf u n c t i o no f p e c t i na n d i t s a p p l i c a t i o ni nv a r i o u sa s p e c t sw e r ea l s oi n t r o d u c e d ,a n dt h e f u t u r e d e v e l o p m e n t d i r e c t i o nw a s p r o s pe c t e d .K e yw o r d s :p e c t i n ;e x t r a c t ;p h y s i o l o g i c a l f u n c t i o n ;a p p l i c a t i o n 果胶是一种复杂的结构多糖,主要分布在植物的细胞壁和胞间层,对相邻细胞的黏附有很大影响[1].天然果胶主要由同型半乳糖醛酸聚糖(h o m o ga l a c t u r o n a n ,H G A )㊁鼠李糖半乳糖醛酸聚糖I (r h a m n o ga l a c t u r o n a n I ,R G GI )和鼠李糖半乳糖醛酸聚糖I I (r h a m n o ga l a c t u r o n a n I I ,R G GI I )3种结构域组成.目前从植物细胞壁中提取和分离果胶已有许多不同的方法,但仅以果胶得率的提高为参考依据还不够全面,不同来源和不同提取方法可以得到不同理化性质及生理功能的果胶.果胶因具有降低胆固醇㊁抗肿瘤㊁抗氧化㊁降血糖㊁利于肠道健康等生理功能近年来备受科技工作者的关注.然而目前国内对果胶在各方面的应用统计还不够全面,例如在食品的保鲜防腐,在废水的处理中的新型应用情况等还鲜有报道.文章拟对果胶的提取㊁生理功能及应用情况进行综述,并对不同来源,不同方法提取的果胶得率及其理化性质进行分析比较,以期为其深度开发与利用提供依据.1㊀果胶的提取工艺1.1㊀单一提取方法1.1.1㊀酸提取法㊀酸提取法是利用热的酸性溶液水解细胞壁上许多复杂的交联网络,从而破坏细胞壁,促进酸扩散和果胶从植物基质中释放.余杰等[2]采用硫酸从火龙果皮中提取果胶,得率为2.6%.邹容[3]利用复合酸(磷酸+亚硫酸)和单一酸(盐酸㊁硫酸㊁亚硫酸㊁磷酸㊁硝酸)分别提取西瓜皮中的果胶,发现与单一酸比较,复合酸的得率较高,且提取的西瓜果胶质量㊁色泽更好.R a ji 等[4]以柠檬酸为提取剂,在p H 为1的条件下从甜瓜果皮中提取果胶,得率可达到29.48%.酸提取法工艺流程简单,是工业上常用的果胶提取方法[5].无机酸和有机酸都可以用作酸性介质,无机酸相对有机酸较便宜,高温条件下不易分解,但过强的酸性会导致果胶结构被破坏[6].而有机酸酸度较低,不易引起果胶的降解.1.1.2㊀碱提取法㊀碱性溶液中的羟基离子会导致细胞壁膨胀,破坏纤维素和其他多糖之间的分子间氢键,并水解有助于连接细胞壁多糖和木质素的酯键[7].水果中的果胶也可以用p H 为9~13的碱溶液在32~80ħ的温度下连续搅拌提取.碱性环境有助于通过分解纤维素和半纤332F O O D &MA C H I N E R Y 第40卷第3期总第269期|2024年3月|维素的交联结构来释放果胶.王文霞等[8]以马铃薯渣为原料,采用碱法提取马铃薯果胶多糖,得率达到23.1%,高于酸提取法和酶提取法的.C u i等[9]在p H9~11的条件下,用N a OH溶液提取的葡萄柚果胶得率为17.9%~24.5%.相比之下,在p H1~3的条件下H C l溶液提取的果胶得率略低,为16.2%~21.3%.与酸提取法相比,碱提取法通过溶解聚合物网络释放果胶,尤其是半纤维素材料,吸附在纤维素微原纤维表面的果胶更容易被提取,从而提高了产量,碱提取法倾向于生成低甲氧基化果胶,同时保留中性糖侧链.但过量碱的使用,可能会造成果胶胶凝度下降.1.1.3㊀酶提取法㊀酶通过水解纤维素或半纤维素来分解植物细胞壁,从而释放出在纤维素网络中的果胶.在果胶提取过程中最常用的酶是纤维素酶㊁原果胶酶㊁半纤维素酶和木聚糖酶,近几年复合酶的使用较多,复合酶提取法结合多种酶的优点,可更大限度发挥酶的作用.韦云伊等[10]利用复合酶法提取木瓜果皮中果胶,采用木聚糖酶和纤维素酶两种酶组合,得率可达到28.67%.王艳翠等[11]利用复合酶法提取苹果渣果胶,采用纤维素酶㊁木聚糖酶和酸性蛋白酶3种酶组合,果胶得率达到了40.66%,较传统的酸提取法(26.84%)提高了51.49%.酶提取法的优点在于提取效率高,此方法不会腐蚀设备㊁可以节省能源,提取过程中几乎无逆反应,可精确控制酶用量,而且与单一酶相比,复合酶是更好的选择.其缺点在于缺少先进的技术支撑与标准化的操作,酶辅助法提取果胶依赖于酶的专一性和选择性.1.2㊀联合提取方法1.2.1㊀亚临界水萃取法㊀亚临界水萃取是一种简单快速且环保的水解方法,其以亚临界状态(100~374ħ,0.10~22.00M P a)的水作为溶剂.在亚临界水萃取中,萃取温度[12]㊁萃取时间㊁萃取压力[13]是决定果胶产量的主要因素.苗壮等[14]采用亚临界水萃取法提取猕猴桃皮渣中的果胶,在萃取温度137ħ㊁萃取时间5m i n条件下,果胶得率达到11.41%.L i e w等[15]使用亚临界水以动态模式从柚皮中提取果胶,得率为19.6%.M a等[16]利用亚临界水萃取法对鲜向日葵籽果胶进行提取,在萃取压力0.8M P a㊁萃取温度120ħ㊁萃取时间20m i n条件下,果胶得率达到7.17%.亚临界水萃取提取过程中无需任何预处理,缩短了提取时间,并减少了残留物的产生,提高了提取物的纯度,并且不需使用任何酸性或碱性溶液.但其工艺条件控制不当会导致果胶水解,设备的相对复杂性和高成本也阻碍了超临界水萃取在工业生产中的应用.1.2.2㊀超声波辅助提取法㊀超声波辅助提取法通过超声来提高介质分子的移动速率和渗透能力,增强分子间的相互作用,进而促使植物组织中的物质溶出.孟鸳等[17]利用超声波辅助酸法提取柚皮中的果胶,在超声时间55m i n㊁超声功率320W条件下,果胶提取率达到24.02%.李靓等[18]采用超声波辅助酸法提取火龙果皮中的果胶,在超声波功率180W㊁超声温度65ħ㊁提取时间1.75h条件下,果胶提取率最高,达到15.67%. P a n w a r等[19]采用超声波辅助酸法从柑橘果皮中提取果胶,在超声处理时间24m i n㊁振幅37%的条件下,得率达到28.82%.相比于传统酸提取法,超声波辅助提取法缩短了提取时间,降低了能源消耗,使用更少的溶剂.但超声波提取的均匀性较差,因为超声波的强度随着距离发射器的距离增大而降低,可能会导致提取果胶的均匀性不一致.1.2.3㊀微波辅助提取法㊀微波辅助提取法涉及非电离辐射,引起离子传导和偶极子旋转,这两种机制相互配合,使加热速度变快,热量加速传质,有助于瓦解复杂的果胶纤维素网络,从而促进果胶的溶解和释放.张燕等[20]采用微波辅助法结合饱和硫酸铝提取马铃薯渣果胶,在微波时间1.5m i n㊁饱和硫酸铝用量405μL条件下,得率达到13.79%.张雪娇等[21]利用微波辅助纤维素酶提取橙皮中的果胶,采用正交试验优化了工艺参数,果胶得率可达到11.49%.M a r a n等[22]采用微波辅助酸法提取废弃西瓜皮中的果胶,利用响应面设计结合渴求函数法进行工艺优化,果胶最高得率达到25.8%.与常规方法相比,微波辅助提取能提供更均匀的温度分布,在更短的时间内获得更高的果胶得率.然而,微波辐射穿透受设备的影响较大,且成本较高,难以实现大规模工业化生产.1.2.4㊀超声 微波辅助提取法㊀超声 微波辅助提取法是一种新的果胶提取方法,可以减少果胶的降解,提高提取效率.黎英等[23]采用超声 微波协同提取百香果干果皮中的果胶,得率可达到(12.14ʃ0.06)%.与单独水提㊁超声㊁微波法的相比,超声 微波协同法提取的得率有较大幅度的提升.X u等[24]采用超声波 微波辅助酸法从菠萝蜜中提取果胶,采用响应面法优化柠檬酸对果胶的超声微波双辅助提取,最佳条件下果胶的得率可达到21.5%.超声诱导的空化现象破坏了果胶细胞壁,促进了果胶的传质,而微波辐照则均匀地提高了体系温度,加速了细胞壁破裂.这些作用的组合可以共同分解果胶㊁纤维素和半纤维素的复杂网络,促进果胶从细胞壁中释放.因此,超声 微波辅助提取可以在低温下快速高效地提取果胶,从而节省能源和降低成本.但由于设备限制,超声 微波辅助提取仍处于实验室阶段.1.2.5㊀其他联合提取方法㊀除了超声㊁微波和超声 微波辅助提取外,其他新兴的联合技术也被用于水果中果胶的提取.联合提取法可以充分发挥各种提取方法的优432研究进展A D V A N C E S总第269期|2024年3月|点,最大限度地弥补每种方法的缺点,从而获得最佳的提取效果.刘媛洁等[25]采用酶法协同超声波辅助酸法提取柚子皮中果胶,在酶用量1.7%㊁酶解时间70m i n㊁提取液p H2.0㊁超声功率260W条件下果胶得率达到(27.01ʃ0.91)%,故采用酶法协同超声波辅助酸法能有效提高果胶得率.李晓娟等[26]以籽用南瓜废弃果肉为原料,将超声法的 空化 作用与草酸铵法的 螯合 作用相结合,利用正交试验优化提取果胶工艺.在提取温度80ħ㊁草酸铵质量分数0.8%㊁提取时间60m i n时,果胶平均得率达到6.09%.这些联合提取方法显著提高了果胶产量,并在食品工业中显示出应用潜力.不同来源㊁不同方法提取果胶的得率㊁半乳糖醛酸含量及酯化度见表1.㊀㊀由表1可知,果胶的得率与天然植物原料有着很大关系,商品果胶的主要来源多为果胶含量较高的苹果㊁柑橘㊁柚子等,其他天然植物原料根据提取方法的不同,果胶得率也有所差异,但可以明显看出,利用联合辅助方法提取的果胶得率比传统提取方法的显著提高,苹果渣的果胶得率可高达40.66%.其中,木瓜果皮㊁苹果渣㊁猕猴桃皮㊁百香果果皮㊁南瓜中提取的果胶为高甲氧基果胶,表1㊀不同来源㊁不同方法提取果胶得率㊁半乳糖醛酸含量及酯化度T a b l e1㊀E x t r a c t i o n y i e l d,g a l a c t u r o n i c a c i d c o n t e n t,a n de s t e r i f i c a t i o nd e g r e e o f p e c t i n f r o md i f f e r e n t s o u r c e s a n dm e t h o d s来源提取方法得率/%半乳糖醛酸含量/%酯化度/%参考文献火龙果皮㊀酸提取法2.6028.34[2]超声辅助提取法15.67[18]西瓜皮㊀㊀酸提取法1.2445.17[3]微波辅助提取法25.79[22]甜瓜皮㊀㊀酸提取法29.4848.0029.33[4]马铃薯渣㊀酸提取法11.70[8]碱提取法23.10酶提取法6.00微波辅助提取法13.79[20]柚皮㊀㊀㊀酸提取法16.20[9]碱提取法17.90亚临界水萃取法19.60[15]超声辅助提取法24.02[17]酶法联合超声波辅助酸提取法27.01[25]木瓜果皮㊀酶提取法28.6762.40[10]苹果渣㊀㊀酸提取法26.8464.4856.08[11]酶提取法40.6657.3989.41猕猴桃皮㊀亚临界水萃取法11.4168.1757.83[14]超声 微波辅助酸提取法34.8867.8554.53[25]鲜向日葵籽亚临界水萃取法7.1782.0019.40[16]柑橘皮㊀㊀酸提取法18.93[27]超声辅助提取法28.82[19]橙皮㊀㊀㊀微波辅助提取法11.49[21]百香果果皮水提8.2461.62[23]超声辅助提取法9.0163.21微波辅助提取法9.8362.39超声 微波辅助提取法12.1466.46菠萝蜜皮㊀酸提取法13.80[28]酶提取法11.30[29]超声 微波辅助提取法21.50[24]南瓜㊀㊀㊀超声辅助草酸铵法6.0975.23[26]532|V o l.40,N o.3费丛璇等:果胶的提取㊁生理功能及应用研究进展而火龙果皮㊁甜瓜皮㊁鲜向日葵籽中提取的果胶为低甲氧基果胶,其半乳糖醛酸含量为45.17%~82.00%,不同提取方法得到的果胶半乳糖醛酸含量存在显著差别,推断是由于提取方法不同改变了果胶的结构,从而使半乳糖醛酸含量也发生变化.由表1也可看出,不少种类果皮中的果胶含量较高,由此可见,将废弃果皮利用起来提取果胶,既有效利用了资源降低成本,还可提高社会经济效益.2㊀果胶的生理功能2.1㊀降低胆固醇人体中有两类胆固醇:一类是高密度脂蛋白胆固醇,对人体有好处;一类是低密度脂蛋白胆固醇,对人体有害,而果胶可以减少低密度脂蛋白胆固醇,但对高密度脂蛋白胆固醇没有任何影响.C h e n等[30]研究发现,每日摄取12~24g的果胶,能够使低密度脂蛋白胆固醇降低13%.果胶的分子量和甲氧基化程度越高,脂肪的消化率就会相应下降.高甲氧基化果胶和中甲氧基化果胶能够使脂滴周围的水分和脂质被困在果胶形成的封闭结构内,从而增加在消化道内的凝胶黏性,抑制脂质和脂肪酶的扩散.而低甲氧基化果胶则与带有负电荷的脂滴相互排斥,使脂滴形成开放结构,有利于脂肪酶水解脂肪,从而降低胆固醇水平[31].2.2㊀抗肿瘤果胶作为一种天然产物,对肿瘤细胞有着预防和改善作用.一方面,果胶及其衍生物,特别是低相对分子质量改性果胶,能抑制细胞信息传导通路,改变细胞周期,诱导细胞凋亡,从而起到抗肿瘤作用.通过抑制同种细胞的聚集及异型细胞间的黏附,从而达到抗肿瘤转移的目的.D e F r e i t a sP e d r o s a等[32]研究表明,从成熟木瓜的果肉中提取的果胶可抑制结直肠癌细胞增殖.另一方面,肿瘤细胞对化疗药物的抗性使得其治疗困难,通常用于肿瘤治疗的化疗药物会产生有害的副作用.果胶可与其他携带抗肿瘤药物的化合物结合使用,进而提高药物的生物利用度[33].果胶基质可以通过二价或多价阳离子进行交联,与带相反电荷的聚电解质发生凝聚,或与黏性聚合物㊁钙盐等混合进行涂层,有助于减少不必要的药物释放,调节药物释放速率,从而使化疗的副作用尽可能降低.2.3㊀抗氧化果胶具有出色的抗氧化能力,它可以通过抑制或清除生物体内的自由基生成,从而达到抗氧化的效果.一般通过两种广泛使用的体外化学测定(包括A B T S+自由基和羟自由基清除)评估抗氧化能力.A B T S+自由基清除活性主要用于抗氧化剂,通过将氢原子转化为非自由基物种来提供氢原子的能力.羟自由基是活性氧自由基最多的,可导致细胞严重损伤,因此清除羟自由基对于保护生命系统至关重要.董银萍等[34]研究发现,山楂果胶能有效调节小鼠肝脏的抗氧化活性,并且这种效果与果胶的剂量存在明显的效应关系.李倩倩等[35]则发现,番茄细胞壁中的不同类型果胶均具有一定的抗氧化活性,尤其是离子结合型果胶,其综合抗氧化活性尤为显著. X u等[36]研究表明,苹果果胶的降解产物展现出了较好的抗氧化特性,这得益于其出色的供氢和供电子能力.这种特性可能与降解产物中含有的低聚半乳糖醛酸和糠醛等具有还原性的物质密切相关.此外,橘皮果胶[37]㊁百香果皮果胶[38]㊁秋葵果胶[39]等也具有一定的抗氧化效果.这些研究表明,果胶具有一定的抗氧化活性,而且其抗氧化效果与果胶结构有一定关联.2.4㊀降血糖糖尿病是一种以内分泌代谢异常导致持续性高血糖为特征的疾病,已成为全球第三大生命威胁.长期的高血糖状态会引发自由基的大量产生,这些自由基会破坏胰岛细胞和胰腺组织中的关键生物大分子,进而加剧糖尿病的风险和进程.糖尿病在全球患病率为8.3%,是导致残疾的一大病因[40].在超过90%的病例中,2型糖尿病(T2D M)是糖尿病的主要类型,其特征是胰岛素抵抗,导致糖耐量受损和高血糖.而果胶具有治疗和预防2型糖尿病的潜力.H a m d e n等[41]研究发现,摄入发酵苹果果胶显著抑制了与高血糖症相关的关键酶的活性,使糖尿病大鼠血液中葡萄糖浓度降低24%.Z h a n等[42]发现,补充果胶可逆转动物体内和脂肪重量增加㊁血脂异常㊁高血糖等现象,从而降低血糖.因此,对于糖尿病的预防治疗,果胶具有极大潜力.2.5㊀利于肠道健康通过发酵降解植物来源的果胶,可提高肠道微生物群落的稳定性,从而改善肠道稳态.果胶能促进肠道中有益菌的增殖,比如双歧杆菌㊁乳酸杆菌等,加快有益菌的生长和代谢,减少有害菌数量.F e r r e i r a等[43]通过胃肠动力学模型对柑橘果胶在胃㊁小肠和结肠中的消化降解过程进行了深入研究.结果显示,在胃和小肠中,果胶的分子量几乎保持不变,大约88%的果胶维持了其原始结构.然而,当进入结肠后,果胶被肠道微生物降解,这一过程不仅能促进肠道蠕动,还有助于营养的吸收. J i a n g等[44]探讨了苹果果胶对饮食诱导肥胖大鼠模型中肠道微生物群的潜在影响.结果表明,苹果果胶具有调节肠道微生物群的作用,能够有效减轻代谢内毒素血症和炎症反应,进而抑制饮食诱导的肥胖大鼠的体重增加和脂肪堆积.因此,果胶具有促进肠道益生菌㊁抑制病原菌等功能,在维持肠道生态平衡中发挥着重要作用.3㊀果胶的应用3.1㊀在食品加工中的应用果胶无臭味,口感黏滑,可在20倍的水中溶解成乳632研究进展A D V A N C E S总第269期|2024年3月|白色的黏稠胶状液体.果胶以其优良的特性在食品中用作增稠剂㊁乳化剂㊁稳定剂及抗菌剂.刘少阳等[45]将苹果果胶添加到面粉中,能够改善面团的柔韧性,满足食品的特殊需求,也可当作果酱㊁乳制品中的增稠剂和稳定剂等.李晓等[46]从豆腐柴叶中提取低甲氧基果胶发现其具有较好的起泡能力和泡沫稳定性,可较好地用于食品体系的感官品质改善.张苒[47]以乳酸提取法㊁木瓜蛋白酶提取法和732型阳离子交换树脂提取法分别从柠檬皮中提取果胶,为了探究这3种方法提取的果胶的特性和应用潜力,分别对果胶的理化性质㊁流变学特性㊁乳化特性进行了比较分析,并在酸性乳饮料中进行了应用测试.结果表明,通过732型阳离子交换树脂提取法获得的果胶展现出更为出色的稳定性,可作为一种新型的稳定剂应用于酸性乳饮料的生产中.因此,果胶在食品加工方面发挥着其优良的作用.3.2㊀果胶在食品防腐保鲜方面的应用果胶基膜和果胶涂层可较好地应用于食品保鲜防腐,是当前的研究热点所在.J r i d i等[48]发现,血橙皮果胶/明胶复合薄膜比纯明胶薄膜具有更好的物理性能,可应用于奶酪包装中,同时该膜还具有较强的抗氧化活性,对革兰氏阳性和革兰氏阴性菌株具有一定的抗菌活性. P r i y a d a r s h i等[49]研究了葡萄籽提取物中的果胶对花生贮藏的影响,发现花生被涂上果胶涂层并贮藏1个月后显著降低了花生脂质氧化,这为坚果类食品的贮藏提供了较好的思路.G u o等[50]发现了果胶基薄膜作为肉类新鲜指标的新应用,加入果胶膜的显色剂显示了由粉红色(p H为3)到黄色(p H为10)的显著p H依赖性颜色变化,该颜色指示膜可被用作冰鲜牛肉的新鲜度指示.综上,可以推断果胶基薄膜和涂层在食品保鲜防腐方面具有良好的潜力.3.3㊀果胶在药物运输中的应用由于果胶是一种大分子膳食纤维,在人体内无法被胃蛋白酶㊁淀粉酶等消化酶分解,同时也不受结肠中肠道菌群的影响,这使得果胶可以作为一种较好的载体物质,将药物输送到需要的部位.淡新鑫[51]以果胶 蔗糖凝胶为载药内核,低甲酯化果胶为覆膜材料,氯化钙和氯化锌分别作为交联剂,成功构建结肠靶向给药体系.J u n g 等[52]研究了以改性果胶为载体包埋吲哚美辛珠状水凝胶的性能,将其在模拟胃㊁肠消化环境后进行了体外释药试验,改性果胶有效地减少了吲哚美辛在胃㊁肠内的释放率,减少了其在消化道中转运的损失.Mén d e z等[53]研究了3种商业柑橘果胶样品和具有不同理化特性的酶改性西瓜皮果胶在两种果胶质量分数(2%和4%)下生产气凝胶珠评估它们作为潜在的药物载体,获得的气凝胶颗粒具有高表面积和低堆积密度值,可作为良好的药物载体.这些研究都表明改性果胶给予了果胶更优的功能,使其成为药物输送应用的有吸引力的载体,为实现药物的靶向用药提供支持.3.4㊀果胶在废水处理中的应用近年来,食品中重金属污染问题频繁曝光,引起了广泛关注.因此,重金属的去除成为了研究的热点.在众多去除方法中,吸附法因其经济高效㊁重金属去除效果好㊁易回收利用等优点而备受科研工作者的青睐,在实际应用中,吸附法已成为去除食品中重金属的主要手段.姚元勇等[54]以果胶为原料,制备了一种新型吸附材料.通过分析半乳糖醛酸含量和其成分的酯化度,探讨其对污水中铜离子的吸附作用.发现经过碱化作用改性后的果胶可高效吸附污水中的铜离子.A r a c h c h i g e等[55]对甘薯残渣衍生的果胶进行HH P辅助果胶酶修饰,发现改性红薯果胶的吸附性能远优于其他普通吸附剂,进而研究了其可能的吸附机理,发现其中的静电相互作用㊁电荷转移复合模式㊁微沉淀和孔隙率增强了对铅离子的吸附性.以上研究表明,果胶吸附重金属离子具有良好的应用前景,可深入研究并大范围应用于实际废水处理中.4㊀总结与展望从天然原料中提取果胶的方法有酸提㊁碱提㊁酶提㊁亚临界水提㊁微波和超声辅助提取㊁联合提取法等.每种方法果胶的产量㊁生态影响和生产成本均不同.果胶也被证明可以加快胆固醇代谢㊁抗肿瘤㊁抗氧化㊁降血糖㊁利于肠道健康等多种生理功能.作为一种天然多糖,广泛应用于食品加工㊁食品防腐保鲜㊁药物运输㊁废水处理等方面.基于以上总结,未来对果胶的研究可以从3个方面开展:①探索绿色高效的果胶联合提取方法.不同的提取方法对果胶的得率及理化性质有着较大影响,联合提取法可作为首选方案.②进一步提升果皮残渣等废弃物中的果胶利用水平.果蔬加工的副产物是果胶丰富的提取原料,合理利用这些副产物,可以得到更高的经济价值.③加强果胶改性技术的研究.果胶的结构影响着果胶的理化性质发生改变,从而产生不同的生理功能.利用合适的改性技术可更好地开发绿色健康新型果胶资源.参考文献[1]WICKER L,KIM Y,KIM M,et al.Pectin as a bioactivepolysaccharide:Extracting tailored function from less[J].Food Hydrocolloids,2014,42:251G259.[2]余杰,王晓红,刘丽,等.酸法提取火龙果果皮中果胶[J].赤峰学院学报(自然科学版),2020,36(5):24G26.YU J,WANG X H,LIU L,et al.Extraction of pectin fromHylocereus undulatus Britt peel by acidmethod[J].Journal of Chifeng University(Natural Science Edition),2020,36(5):24G26.[3]邹荣.西瓜皮果胶提取及其性质的研究[D].广州:华南理工大732|V o l.40,N o.3费丛璇等:果胶的提取㊁生理功能及应用研究进展。
果胶的功能特性及其在食品工业中的应用果胶是一种在食品工业中广泛应用的天然食品添加剂,它具有多种功能特性,如增稠、凝胶、稳定乳化等,被广泛应用于果冻、果酱、果汁、冰激凌等产品中。
本文将探讨果胶的功能特性及其在食品工业中的应用。
首先,果胶具有卓越的增稠特性。
由于其高分子量和多羟基结构,果胶在水中能够形成稠密的独特凝胶网络结构,从而使得水分子难以通过,达到增稠效果。
这使得果胶成为制作果冻和果酱等产品的理想原料。
例如,在制作果冻时,只需将果胶与水和果汁混合,加热至适当温度,果胶即可形成稠密的凝胶,使得果冻具有丝滑口感和独特的口感。
其次,果胶具有良好的凝胶特性。
由于其在水中能形成稳定的凝胶结构,果胶被广泛应用于制作果冻、果酱和果泥等产品。
凝胶的形成能够增加产品的黏度,使得口感更加丰富。
同时,凝胶的形成还可以增加产品的稳定性,延长其保质期。
因此,果胶成为制作果酱和果泥等产品的重要成分。
此外,果胶还具有良好的乳化稳定性。
在制作乳酪、冰激凌等乳制品时,果胶可以增加产品的稠度,使乳制品更加细腻口感。
同时,果胶能够稳定乳化系统,防止油和水相分离,从而延长产品的保质期。
这使得果胶成为乳制品工业中不可或缺的重要添加剂。
除了以上功能特性,果胶还具有一些其他的应用。
例如,由于其高分子量和良好的水溶性,果胶可以在食品中起到增加粘度、增加黏度的作用。
这使得食品更加浓稠,口感更佳。
此外,由于其与水分子的结合能力,果胶还可以用作减少食品中水分流失的添加剂,从而提高产品的保湿性和延长保质期。
综上所述,果胶是一种在食品工业中广泛应用的天然食品添加剂,具有多种功能特性。
其增稠、凝胶和乳化稳定性等特性使得果胶在果冻、果酱、果泥和乳制品等产品中发挥着重要作用。
另外,果胶的粘度调节和保湿性能也为食品工业提供了更多的选择。
因此,果胶在食品工业中的应用前景广阔,有着巨大的发展潜力。
薜荔果胶的研究利用薜荔果胶是一种天然的胶质材料,由薜荔果实中提取而来。
近年来,薜荔果胶在医药、食品、化妆品等领域得到了广泛应用,并受到了越来越多研究者的关注。
一、薜荔果胶的提取方法薜荔果胶的提取方法主要有酸解法、酶解法、微波法、超声波法等。
其中,酸解法是应用最广泛的一种方法,其具体步骤为:将薜荔果实经过清洗、去皮、去籽、切片、浸泡等处理,使其与酸性物质接触,使果胶释放出来并与酸反应,形成胶状物质。
提取后的薜荔果胶需要经过洗涤、干燥等步骤,才能得到纯净的果胶。
二、薜荔果胶的应用领域1. 医药领域:薜荔果胶具有抗菌、止血、降血脂、降血糖等功效,因此在医药领域得到了广泛应用。
例如,薜荔果胶可以用于制备口腔溃疡贴剂、止血海绵等医用材料。
2. 食品领域:薜荔果胶可以用作食品添加剂,增加食品的稠度、黏度,提高口感。
例如,薜荔果胶可以用于制作果酱、果冻、饮料等。
3. 化妆品领域:薜荔果胶具有保湿、抗氧化、抗菌等功效,因此在化妆品领域得到了广泛应用。
例如,薜荔果胶可以用于制作面膜、乳液、洗发水等。
1. 薜荔果胶的功能研究:近年来,越来越多的研究者开始对薜荔果胶的功能进行研究。
例如,有研究表明,薜荔果胶可以抑制人类乳腺癌细胞的生长,具有抗癌作用。
2. 薜荔果胶的改性研究:为了提高薜荔果胶的性能和应用效果,研究者们开始对其进行改性研究。
例如,有研究表明,通过与其他物质进行复合改性,可以改善薜荔果胶的流变性能和稳定性。
3. 薜荔果胶的制备技术研究:为了提高薜荔果胶的提取率和纯度,研究者们开始对其制备技术进行研究。
例如,有研究表明,利用超声波技术可以提高薜荔果胶的提取率和质量。
薜荔果胶作为一种天然的胶质材料,具有广泛的应用前景和研究价值。
随着人们对其功能和性能的深入研究,相信薜荔果胶在未来会有更广泛的应用。
果胶在果酱制备过程中的应用研究果胶是一种广泛应用于食品工业的天然多糖,其在果酱制备过程中起着重要的作用。
本文将从果胶的性质和功能、果胶在果酱制备中的应用研究等方面进行探讨。
一、果胶的性质和功能果胶是由D-半乳糖醛酸和D-果糖组成的多糖物质,在水中能溶解形成黏稠的胶体。
果胶具有良好的胶凝性、稳定性和可溶性,能增加食品的黏度和质感。
其主要功能包括增稠、稳定、乳化和吸水保湿等。
二、果胶在果酱制备中的应用研究1. 增稠效果:果胶在果酱制备中起到增稠作用,能使果酱具有较高的黏度和稠度,更好地保持果酱的形状和口感。
研究表明,适量添加果胶可明显提高果酱的黏度,使其更易于涂抹和操控。
2. 稳定性改善:果胶具有良好的稳定性,能够防止果酱在贮存和加热过程中发生分层、析出等现象。
研究显示,添加适量的果胶可以增强果酱的稳定性,延长其保存期限。
3. 乳化作用:果胶还具有一定的乳化作用,能够使果酱的油水分散均匀,增加其口感和口感。
研究发现,适量添加果胶可以改善果酱的质地,使其更加细腻滑润。
4. 吸水保湿:由于果胶的保水性良好,能够吸附水分并形成胶状结构,从而使果酱更具湿润感和口感。
研究表明,添加果胶后的果酱在质地和口感方面比不添加果胶的果酱更为柔软和湿润。
三、果胶在果酱制备中的适用性研究果胶作为一种功能性添加剂,其适用性在果酱制备中有一定的限制。
研究发现,果胶的添加量和添加时机对果酱的品质和稳定性有着较大的影响。
添加量过多会使果酱过于黏稠,影响口感,而添加量过少则无法达到增稠效果。
因此,需要在实际生产中进行适量、合理的调整。
此外,果胶在果酱制备过程中与其他成分的相互作用也会对果酱的品质产生影响。
研究表明,果胶与果汁中的多酚类物质有着较强的亲和性,可以形成较稳定的络合物,从而改变果酱的理化性质和口感。
因此,在选择果胶添加剂时,需要考虑与其他成分的相容性。
结论果胶作为一种重要的功能性添加剂,在果酱制备过程中发挥着重要的作用。
它能够增加果酱的黏度和稳定性,改善口感,延长保质期。
果胶在果酱中的增稠效果分析果胶是一种具有增稠效果的天然食品成分,广泛应用于食品工业中的果酱制作过程中。
本文将对果胶在果酱中的增稠效果进行分析,并探讨其在果酱制作中的应用。
从理化性质、应用效果以及市场前景等方面进行探讨。
首先,果胶具有良好的理化性质,其可以溶于水,并具有较高的黏度。
在果酱制作过程中,果胶加入后能与果汁中的水分迅速结合,形成多股胶质,提高果酱的黏稠度。
同时,果胶还具有稳定乳化和吸附能力,使果酱能够更好地保持稳定性和质感。
其次,果胶在果酱制作中的增稠效果显著。
果胶的加入使果酱变得更加浓稠,口感更好。
通过精确控制果胶的用量,可以根据不同的口感需求调整果酱的浓度。
此外,果胶还可以提高果酱的黏性,减少果酱在涂抹、搅拌过程中的流失,增强果酱的黏附性。
果胶在果酱制作中还具有一定的保水性。
由于果胶具有吸水性,可以有效吸附果酱中的水分,防止水分的流失,提高果酱的保水性。
这种特性使果酱更加具有稠度和韧性,不易干燥和凝结,延长了果酱的保存期限。
除此之外,果胶还可提升果酱的口感和品质。
果胶能赋予果酱丝滑的质感,增加果酱的口感层次和口腔滑爽感。
同时,果胶还能增加果酱的稳定性,防止果酱的分层和结块现象,保持果酱的均匀性和稳定性。
果胶在果酱制作领域具有广阔的市场前景。
随着人们对食品品质的要求不断提高,果酱的品质也愈发受到关注。
果胶作为一种天然食品增稠剂,具有无毒、无害、易分解等特点,符合现代人们对于食品安全和健康的追求。
因此,在果酱制作过程中广泛采用果胶作为增稠剂,同时也推动了果胶在食品工业中的应用推广,具有非常广阔的市场前景。
综上所述,果胶作为一种具有增稠效果的天然食品成分,在果酱制作中起到了重要的作用。
通过分析果胶的理化性质和应用效果,可以得出果胶在果酱中的增稠效果显著,能够提高果酱的黏稠度、口感和质感,同时具有保水性和稳定性。
而且,果胶还具有无毒、无害、易分解等特点,使其在食品工业中有着广阔的市场前景。
因此,在果酱制作中推广果胶的应用是具有积极意义和市场潜力的。
果胶的应用以及解决方案4果胶的应用以及解决方案果胶是人类食品的天然成分,是食品添加剂公认安全的食品添加剂。
果胶作为凝胶剂广泛用于生产果酱、果冻、果脯、蜜饯、软糖、焙烤食品与饮料,还可作为增稠剂和稳定剂添加于果汁、乳制品。
目前,果胶因具有良好的凝胶、增稠、稳定等性能,而被广泛应用于食品、医药、化工等行业,对改善人们的生活发挥了积极的作用。
酯化度是果胶分类的基本指标,根据酯化度的不同,我们一般把果胶分为高酯果胶和低酯果胶。
果胶在食品中的应用:1、果酱果酱类加工,在我国已有悠久历史,果酱产品深受老人和儿童喜食。
果酱在生产中,通常会使用果胶作为胶凝剂。
因为果胶可以能够起到增稠稳定,改进口感的作用,这样做出来的产品不但清新而且还不糊口,还能释放良好的风味,特别是用在镜面果膏上,产品效果十分显著。
2、糖果果胶广泛应用于许多传统糖果制品中。
它在许多其它糖果制品中也是一种重要的质构调节剂,添加果胶做出来的软糖可以很好的解决淀粉和明胶的问题,发挥其极佳的风味释放性能、高度的透明性、口感Q弹及不粘牙的品质,又可以保证安全问题。
3、饮料单纯的果汁饮料往往会出现分层现象,为消除这一现象,可在饮料中加入适量的果胶,可延长果肉的悬浮作用,实现果粒均匀悬浮,同时可作增稠剂和稳定剂,赋予果汁优良的风味,提升口感,使饮料变得更加顺滑。
4、焙烤夹心料焙烤夹心也可以叫做焙烤果酱,是水果制品一种。
焙烤果酱是焙烤工业中的重要原料。
不管应用在面团表面或内部,焙烤夹心料通常必须具有好的热稳之性,足够低的水分活度.以尽量减少水分从馅料转移到面团中。
这对货架寿命长的小甜饼和谷物棒尤为重要,对焙烤夹心料的特性要求大部缘于这类别品。
食品生产中常以柑橘皮、苹果皮作为生产果胶的原料,不同原料提取出来的果胶品质也有所不同,从苹果皮中或者果皮干中提取,虽然性价比不错,但会出现纯度低,皮味过重,口感品质不稳定的问题;而意大*利施华果*胶则多数是从新鲜橙皮中提取,含量最为丰富,口感清爽,使终产品的口感更加清爽,更有利于香气的释放。
果胶研究报告近年来,随着人们对健康饮食的关注度不断提升,果胶作为一种天然的食品添加剂受到了越来越多的关注。
果胶不仅能够增加食品的口感和质感,还具有促进肠道健康、降低血脂等多种保健功效。
本文将从果胶的来源、结构、生产工艺、应用和健康效益等方面进行探讨。
一、果胶的来源果胶是一种天然多糖,广泛存在于植物细胞壁中,尤以果实和蔬菜为主要来源。
常见的果胶来源包括苹果、柑橘、葡萄、梨、桃、草莓、猕猴桃等水果,以及胡萝卜、洋葱、豆类等蔬菜。
二、果胶的结构果胶是一种线性的多糖,由α-D-半乳糖醛酸和β-D-半乳糖醛酸交替连接而成。
其中,α-D-半乳糖醛酸是果胶的主要构成单元,占总量的60%~70%。
果胶的分子量较大,通常在10万~20万之间。
三、果胶的生产工艺目前,果胶的主要生产工艺包括酸解法和酶解法两种。
酸解法是将果胶原料加入酸性溶液中,使果胶分子链断裂并释放出来。
酶解法则是利用果胶酶将果胶原料水解成低聚果胶。
四、果胶的应用果胶作为一种天然的食品添加剂,广泛应用于各类食品中。
其中,最常见的是果酱、果冻、布丁、蛋糕等甜点类食品。
此外,果胶还可以用于调制果汁、酸奶、饮料等饮品,以及肉制品、饼干、方便面等方便食品中。
五、果胶的健康效益果胶具有多种健康效益,主要包括以下几个方面:1.促进肠道健康。
果胶可以吸收水分,形成凝胶状物质,增加肠道内的体积,促进肠道蠕动,防止便秘,降低结直肠癌的风险。
2.降低血脂。
果胶可以结合胆固醇和脂肪酸,形成不易被吸收的复合物,从而降低血脂,预防心脑血管疾病。
3.调节血糖。
果胶可以降低胃肠道对葡萄糖的吸收速度,减缓血糖的上升速度,有助于控制血糖水平,预防糖尿病。
4.增强免疫力。
果胶可以刺激肠道内的免疫细胞,增强机体的免疫力,预防感染和疾病。
综上所述,果胶是一种非常有价值的天然多糖,具有广泛的应用前景和健康效益。
在今后的研究中,我们需要进一步深入探讨果胶的生物学功能、生产工艺和应用前景,为人类的健康事业做出更大的贡献。
第9期(总第511期)2020年9月农产品加工Farm Products ProcessingNo.9Sep.文章编号:1671-9646(2020)09a-0060-04果胶的功能特性及其应用研究进展刘少阳1,卢培培1,李育铠1,李明丽2(1.漯河医学高等专科学校,河南漯河462000;2.国家肉制品质量监督检验中心,河南漯河462000)摘要:果胶是一种天然的多糖类高分子化合物,具有独特的理化性质和多种功能特性,且成本低廉,可作为天然的添加剂或辅料,广泛应用于食品、医药保健品、化工、纺织及化妆品中。
着重阐述果胶的理化性质、功能特性及其在一些重要领域中的应用,并对其发展前景进行展望。
关键词:果胶;理化特性;功能特性;应用中图分类号:Q946.3 文献标志码:A doi:10.16693/ki.1671-9646(X).2020.09.015Research Progress on Functional Properties and Application of PectinLIU Shaoyang1,LU Peipei1,II Yukai1,LI Mingli2(1.Luohe Medical College,Luohe,He'nan462000,China;2.National Meat Products Quality Supervition and Inspection Center,Luohe,He'nan462000,China)Abstract:Pectin is a kind of natural polysaccharide macromolecular compound,which has many physical and chemical properties and functional characteristics,and low cost,and can be used as a natural additive or auxiliary material,widely used in food,medicine and health care products,chemical industry,textile and cosmetics.This paper focused on the physical and chemical properties,functional properties of pectin and its application in some important fields.Key words:pectin;physical and chemical properties;functional features;application0引言果胶是植物原细胞壁的重要组成部分,构成相邻细胞的中间层,把植物组织紧密结合在一起。
粮油食品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%)。
此外,甜菜废粕、向日葵盘、芒果渣、洋葱中也含有较丰富的果胶,可做为果胶生产原料。
但是不同来源的果胶,由于分子量、甲酯化程度、带有其它基团的多少等均有区别,导致在性质方面也不尽相同,而且原料自身带有的特殊色泽和气味对果胶产品质量也有影响[2]。
果胶是在食品、医药和其它工业中应用的重要多糖之一。
近年来,科技工作者对果胶的应用作了大量研究工作,现介绍如下:1食品工业果胶一直是人类食品的天然成分,世界上所有国家都允许使用果胶作为食品添加剂。
除生产上的特殊要求外,FAO/WH O食品添加剂联合委员会推荐果胶做为不受添加量限制的安全食品添加剂。
果胶在食品中用做凝胶剂、增稠剂、组织成型剂、乳化剂和稳定剂。
近年来,在低热量食品中果胶用作脂肪或糖的代用品。
由于果胶分子存在极性区和非极性区使果胶具有多种功能性质,因此果胶能够用于不同的食品体系中。
果胶的功能性质由多种因素决定,包括甲酯化度和分子量。
由于这些影响因素太复杂在工业应用中无法测定,商业上使用果胶级来评价果胶的功能性质。
果胶级是指在p H3.2~ 3.5、糖含量65~70%和果胶浓度1.5~ 2.0%的标准条件下,一份果胶与糖形成一定强度的凝胶所用糖的份数。
在市场上可以买到100~500级的果胶。
果胶做为食品亲水胶体,主要是利用其凝胶特性。
制备特殊食品在选择果胶时要考虑许多因素,如质构要求、p H、加工温度、某些离子的影响、蛋白质和期望的产品货架寿命等[3]。
1.1果酱、果冻和果脯果酱和果冻是大量使用果胶的主要食品。
果酱制造过程是简单蒸煮水果使原果胶质变成可溶性果胶并释放出果汁,根据需要可以在加工过程中添加固体或液体果胶。
高浓度果胶溶液使用方便,而且可以在加工后期加入缩短了受热时间[4]。
4~8%的果胶溶液是在高速搅拌下,把糖和果胶加入到水中制备的。
当使用果胶粉时,在加糖之前使果胶彻底溶解是很重要的,因为糖含量超过20%将阻碍果胶的水和作用[4]。
对少加或不加糖的果酱和果冻的需求量与日俱增,其原因是部分消费者需求低热量食品,而糖尿病患者则需求无糖食品,在此类产品中,要使用低酯果胶,它在产品中能够形成果胶-钙凝胶。
琼脂和卡拉胶等其它天然胶也可用于低糖食品。
尽管LM果胶具有凝胶时间难以控制的缺点[5],但是与其它胶相比, LM果胶在酸性条件下的稳定性更好一些。
1.2蜜饯蜜饯产品除含有果汁或浓缩果汁外,不含甜味剂,因此其固形物含量略低于含甜味剂的产品;由于不加甜味剂,被消费者认为是高质量的产品。
蜜钱的固形物含量为55~62%,固形物含量在上限时,使用快速凝胶的H M果胶;在下限时,则添加LM果胶使产品具有理想的口感和质构[4]。
1.3焙烤食品用果冻果胶用来生产在焙烤产品中使用的速食果冻。
H M果胶具有热稳定性,可用于制备焙烤食品使用的果冻。
如果增加配方中纤维素含量,纤维的缠结作用将进一步加强凝胶结构,使其更稳定。
在较高的固溶物含量和较宽的酸度范围内,可以使用LM果胶果胶的应用研究进展李文德章克昌无锡轻工大学生物工程学院无锡214036摘要:本文简要介绍了有关果胶的一些基础知识,重点介绍了近年来果胶在食品、医药及其它工业中应用研究的进展情况。
关键词:果胶;应用;进展粮油食品生产焙烤食品用的果酱或果冻。
若要达到相同的凝胶强度,在配方中LM果胶的添加量要高于H M果胶的添加量[3]。
1.4糖果产品非水果风味的HM果胶可以用于制备风味糖果产品。
在使用果胶制备人造樱桃时,某些合成介质能够控制凝胶的条件[5]。
果胶可用于制备糖果的可食性内包装膜以限制脂类迁移[6]。
1.5冰制品在冷冻品中,果胶能减缓冷冻时晶体的生长速度、减少融化时糖浆的损失和改善冰制品质构。
对冻融水果起稳定作用的是Ca2+和果胶,用Ca2+和果胶处理后,片状水果比完整水果更稳定。
就冻融水果而言,果胶、Ca2+、蔗糖和真空度都能减少水分损失。
LM果胶能改善在冰激淋制品中的水果的品质。
果胶通过控制冰晶大小从而改善冻藏食品的质构。
在冰袋和雪糕中,果胶能阻止风味物质和色素逸出。
果胶用于制备凝胶布丁甜食,一种含有果胶的浓缩果汁与冷奶的混合体时,不需要冷冻,就能生产出具有布丁稠度的甜食[3]。
1.6酸奶制品建议使用HM果胶做为某些酸奶制品的稳定剂,而LM果胶能防止果肉在酸奶中漂浮和不均匀分布[7、8]。
与淀粉和其它植物胶相比,用果胶作稳定剂的水果酸奶制品具有优良的风味和质构。
在配制酸奶的制备过程中,LM果胶与其它胶配合使用可以防止乳清析出[2]。
使用DE值大于70的高酯果胶能够获得稳定的灭菌并酸化的奶制品(PH3.5~ 4.2),但是,如果果胶添加量很少,电荷将被中和而且由于排斥力消除体系并不稳定,继续添加果胶将产生新的排斥力,这就使酸性乳制品获得了稳定性,疏水反应和静电反应对于果胶 酪蛋白体系的稳定性具有非常重要作用[9]。
对于无脂肪酸奶,优良的口感和稳定性可以通过增加奶的固形物含量和添加果胶、淀粉和其它胶来获得[1]。
在乳清-蛋白乳浊液中,改性果胶能够使高浓度的乳清蛋白具有稳定性[10]。
1.7饮料具有疗效作用的软饮料占有巨大的饮料市场份额,降低甜味剂用量(蔗糖、高果糖浆或二者)会影响传统饮料的口感和感官,在口感方面的损失可以通过添加0.05~0.10%HM果胶得到补偿。
在含有果肉的疗效果汁饮料中,添加果胶可减少果肉沉淀形成难于分散的硬物质。
果胶也用作饮料的悬浊剂[3]。
1.8烤肉调味酱在某些烤肉调味酱中添加LM果胶,有利于风味释放和形成优良的产品质构。
在配方中,LM果胶和钙的含量决定了产品的最终稠度和质构[3]。
2医药工业果胶对维持血液中正常的胆固醇含量具有非常好的效果,并且果胶做为天然物质能够防止有毒阳离子中毒,已经证明果胶能有效地去除肠胃和呼吸道中的铅和汞。
通过静脉注射果胶,能缩短流出血液的凝结时间,从而控制血液流出;另一方面,果胶硫酸盐能够延长血液凝结时间,因此可以替代肝磷脂(he p arin),可是果胶硫酸盐有毒,长期和高剂量使用则受到限制。
据报道,降解后的果胶和铁的复合物对于治疗缺铁性贫血效果非常好。
英国专利报道,发现铋-D-聚半乳糖醛酸混合物是在药品中强化铋的有效途径。
果胶对较多的实验对象和在较宽的实验条件下都有助于降低血液中胆固醇含量,每天至少摄入6g果胶,才能具有显著的降胆固醇效果,少于6g/d 没有降低胆固醇效果。
M ietinnen和T ar p lia报道服用果胶两周后,血清胆固醇含量降低了13%。
Cedra 等发现在冠状心脏病患者的膳食中补给果胶使血液胆固醇含量降低了7.6%。
摄入刺梨果胶,通过改变肝脏的胆固醇的体内平衡可降低豚鼠的血浆低密脂度蛋白(LDL)浓度,而不影响胆固醇的吸收。
据报道DM值对果胶降低胆固醇没有影响。
果胶与其它胶相结合被广泛用于治疗腹泻疾病,特别是婴幼儿的腹泻疾病。
曾有人试图用果胶的杀菌作用来解释果胶对于治疗腹泻的效果,但是,多数实验结果并不支持这个理论,而某些事实表明在一定的体外条件下,果胶对Escherichia coli略有抗微生物作用。
在肠道中,果胶与食品成分相结合从而降低了食品的消化率,果胶是通过限制肠内酶与食品接触而影响了食品的吸收,因此,减少了食品的利用率。
果胶具有很强的吸水能力,使人具有饱腹感,因而降低了食品的消耗,实验结果表明用果胶强化的食物的胃半排空期延长了23~50min。
每天摄入20g苹果渣,四周以后,使胃半排空期增加一倍。
果胶的这些功能也用于治疗过食紊乳症患者[3]。
据报道,果胶、氢氧化铝和氧化镁的混合物对于治疗胃溃疡和十二指肠溃疡的效果很显著。
果胶单独使用或与其它胶相结合可用做包埋剂使药物持续粮油食品释放。
据称H M果胶能促进阿斯匹灵持续释放并可做为润药剂在给药过程中显著地减少胃肠刺痛[3]。
实验结果表明人类和狗的唾液及胃液中缺少果胶降解酶。
体外实验表明胰蛋白酶、胃蛋白酶和凝乳酶对果胶没有影响;可是,果胶与排泄物一起保温培养会被迅速降解。
对人和动物的研究结果表明果胶降解主要在结肠中进行的,多半是由于细菌酶的作用,果胶细菌发酵的主要产物是二氧人碳、甲酸和乙酸[3]。
3其它工业在其它工业中,果胶可用作水油乳浊液的乳化稳定剂。
天然果胶制成的薄膜可被生物降解并易于回收利用,在某些体外医疗中得到了应用,从而引起了人们的极大兴趣。
一些科技人员在果胶膜制备方面做了许多工作,由于果胶具有成膜特性,可用作造纸和纺织的施胶剂,果胶也可用于制备超速离心膜和电渗析膜。
果胶可用于制备铅蓄电池中的硫酸溶胶,将1%浓度的果胶与硫酸混合可制备无气泡溶胶。
用果胶制做的饮料吸管,当液体流过吸管时,果胶层中的色素和风味物质就会释放出来[3]。
Endress[11]还报道了果胶的其它非食品用途。
近年来,对果胶和聚乙烯醇(PVA)混合体系的热力学性质进行了研究。
在玻璃化温度以上,增加混合体系中PVA的含量将减少膜的储能模量和损耗模量。
PVA的分子量和PVA酯水解度的变化对混合体系的影响很小,混合体系的组成应根据某些特殊目的来确定[12]。
总之,在食品、医药和其它工业中,果胶被广泛用做组织成型剂、乳化剂和稳定剂。
随着对低热量食品需求量的增加,用作脂肪和糖的替代品的果胶的用量将会增加。
尽管可以从大量植物中获得果胶,但是商品果胶的来源是非常有限的,因此需要开发其它果胶源和改造现有果胶以获得理想品质的果胶。
凝胶是果胶最重要的特性之一,使果胶成为食品和医药制品的重要组成成分。
有关果胶凝胶的分子基础知识已经帮助我们掌握了某些现象的本质,但是仍然存在许多未知的方面。
关于鼠李糖在半乳糖醛酸主链中存在的量和分布对果胶凝胶的影响,仍然没有人进行系统研究。
早期研究已经表明除LM果胶外,添加钙和其它离子也会影响HM果胶的凝胶性质,但是在此方向没有人作进一步研究。
对这些新发现进行系统研究将有助于我们理解果胶的凝胶过程,从而更好地控制果胶的凝胶过程和产品质量。
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