第一節(jié) 果膠的概述
天然果膠類物質(zhì)以原果膠、果膠、果膠酸的形態(tài)廣泛存在于植物的果實(shí)、根、莖、葉中,是細(xì)胞壁的一種組成成分,它們伴隨纖維素而存在,構(gòu)成相鄰細(xì)胞中間層粘結(jié)物,使植物組織細(xì)胞緊緊黏結(jié)在一起。原果膠是不溶于水的物質(zhì),但可在酸、堿、鹽等化學(xué)試劑及酶的作用下,加水分解轉(zhuǎn)變成水溶性果膠。果膠本質(zhì)上是一種線形的多糖聚合物,含有數(shù)百至約1000個(gè)脫水半乳糖醛酸殘基,其相應(yīng)的平均相對(duì)分子質(zhì)量為50000~150000。(可行性 研究 )
第二節(jié) 果膠粉的制作工藝
制作工藝流程是:原料→預(yù)處理→抽提→脫色→濃縮→干燥→成品。
1.原料及其處理 鮮果皮或干燥保存的柚皮均可作為原料。鮮果皮應(yīng)及時(shí)處理,以免原料中產(chǎn)生果膠酶類水解作用,使果膠產(chǎn)量或膠凝度下降。先將果皮攪碎至粒徑2~3mm,置于蒸汽或沸水中處理5~8min,以鈍化果膠酶活性。殺酶后的原料再在水中清泡30min,并加熱到90℃5min,壓去汁液,用清水漂洗數(shù)次,盡可能除去苦味、色素及可溶性雜質(zhì)。榨出的汁液可供回收柚苷。干皮溫水浸泡復(fù)水后,采取以上同樣處理備用。
2.抽提 通常用酸法提取。將處理過的柚皮倒入夾層鍋中,加4倍水,并用工業(yè)鹽酸調(diào)ph至1.5~2.0,加熱到95℃,在不斷攪拌中保持恒溫60min。趁熱過濾得果膠萃取液。待冷卻至50℃,加入1%~2%淀粉酶以分解其中的淀粉,酶作用終了時(shí),再加熱至80℃殺酶。然后加0.5%~2%活性炭,在80℃下攪拌20min,過濾得脫色濾液。
因柚皮中鈣、鎂等離子含量較高,這些離子對(duì)果膠有封閉作用,影響果膠轉(zhuǎn)化為水溶性果膠,同時(shí)也因皮中雜質(zhì)含量高,而影響膠凝度,故酸法提取率較低,質(zhì)量較差。為解決以上問題,西南農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院(1995)對(duì)酸法提取作了改進(jìn),即在酸法基礎(chǔ)上,按干皮重量加入5%的732陽離子交換樹脂或按浸提液重量加入0.3%~0.4%六偏磷酸鈉,前者果膠得率可提高7.2%~8.56%,膠凝度提高30%以上,而后者得率提高25.35%~ 35.2%,其膠凝度可達(dá)180±3。
3.濃縮 采用真空濃縮法,在55~60c的條件下,將提取液的果膠含量提高到4%~6.5%后進(jìn)行后續(xù)工序處理。近來作者和國(guó)內(nèi)其他單位 研究 表明,超濾可用于果膠液濃縮,如用切割分子量為50 000u的管式聚丙烯腈膜超濾器,在溫度45℃、ph3.0、壓力0.2mpa條件下進(jìn)行超濾濃縮,可將果膠濃度濃縮至4.21%,而其雜質(zhì)含量和經(jīng)常性生產(chǎn)費(fèi)用分別僅為真空濃縮的1/5和1/2~1/3。
4.干燥 常用方法為沉淀干燥法,即用95%酒精或鋁、銅等金屬鹽類使果膠沉淀。以酒精沉淀法制取的果膠質(zhì)量最佳。其方法是:在果膠濃縮液中加入重量1.5%的工業(yè)鹽酸,攪勻,再徐徐加入等量的95%酒精,邊加邊攪拌,使果膠沉淀析出。再用80%的酒精洗滌,除去醇溶性雜質(zhì)。然后用95%酸性酒精洗滌2次,用螺旋壓榨機(jī)榨干后,將果膠沉淀送入真空干燥機(jī)在60℃下干燥至含水量10%以下,把果膠研細(xì),密封包裝即成果膠粉成品。用金屬鹽類沉淀果膠,其雜質(zhì)含量較高,現(xiàn)較少采用。
第三節(jié) 我國(guó)果膠發(fā)展中存在的問題及對(duì)策
目前全世界果膠的年需求量近2萬噸,據(jù)專家預(yù)計(jì),果膠的需求最在相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)仍將以每年15%的速度增長(zhǎng)。我國(guó)每年消耗約1500噸以上果膠,其中80%依靠進(jìn)口,需求量與世界平均水平相比呈高速增長(zhǎng)趨勢(shì)。大力開展果膠的 研究 與開發(fā),探索提高果膠產(chǎn)量和質(zhì)量的新方法和新資源,不僅能為我國(guó)食品加工領(lǐng)域廣泛地應(yīng)用優(yōu)質(zhì)果膠提供理論依據(jù),而且將推動(dòng)國(guó)產(chǎn)果膠生產(chǎn)的發(fā)展。
雖然我國(guó)是水果生產(chǎn)大國(guó),果膠資源豐富,但目前國(guó)內(nèi)以柑桔皮為主要原料生產(chǎn)果膠,而我國(guó)柑桔果膠工業(yè)現(xiàn)在還相當(dāng)落后,國(guó)內(nèi)只有四川綿陽、浙江衢州等為數(shù)不多的幾個(gè)生產(chǎn)廠家,生產(chǎn)規(guī)模也不大,其主要生產(chǎn)原料為柑桔皮。國(guó)內(nèi)市場(chǎng)所需果膠大部分從美國(guó)與丹麥等國(guó)進(jìn)口,而國(guó)內(nèi)每年數(shù)以萬噸計(jì)的柑桔皮原料在提油后便被白白浪費(fèi)掉。究其原因主要有兩條:
①由于國(guó)內(nèi)主栽柑桔種類為寬皮柑桔,檸檬與甜橙栽培面積不大,總產(chǎn)量較低。面寬皮柑桔的果膠含量較低,果膠分子量也較小,生產(chǎn)出來的果膠得率低,級(jí)別也不易達(dá)到標(biāo)準(zhǔn);
②國(guó)內(nèi)果膠生產(chǎn)工藝落后,生產(chǎn)成本較高,難與進(jìn)口產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)。
要改變我國(guó)果膠生產(chǎn)現(xiàn)狀,還是要根據(jù)問題找對(duì)策,從兩方面入手:
首先,利用現(xiàn)有原料進(jìn)行果膠工藝的改進(jìn),盡可能在抽提過程中防止果膠分子量的降減,提高果膠凝膠級(jí)別,找出一條適合于寬皮柑桔果膠生產(chǎn)的最佳工藝路線。同時(shí),根據(jù)食品低糖化的發(fā)展趨勢(shì),應(yīng)大力發(fā)展低醋果膠的生產(chǎn);
其次,從長(zhǎng)遠(yuǎn)角度考慮,要從生產(chǎn)果膠的原料著手,在我國(guó)東南沿海及西南一帶熱量較高的地區(qū),應(yīng)大力發(fā)展檸檬與甜橙類,逐漸縮減寬皮柑桔的栽培面積這一點(diǎn),對(duì)于柑桔果汁加工業(yè)同樣也十分重要,這關(guān)系到我國(guó)整個(gè)柑桔業(yè)的出路。只有加快調(diào)整我國(guó)目前的柑桔品種結(jié)構(gòu),為果膠的生產(chǎn)提供優(yōu)質(zhì)的原料,才能從根本上解決我國(guó)果膠生產(chǎn)中存在的問題。
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