一種堿解法制備柑橘低酯果膠的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于食品加工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種堿解法制備柑橘低酯果膠的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]果膠作為常用食品添加劑，廣泛應(yīng)用于食品及制藥行業(yè)。不同來源果膠，其結(jié)構(gòu)和功能略有不同。目前蘋果、柑橘和甜菜是提取果膠常用原料。酸水解法是提取果膠最為常用工業(yè)方法。果膠甲酯化是影響果膠性質(zhì)重要指標(biāo)之一，根據(jù)甲酯化程度的不同，將果膠分為高酯果膠(酯化度>50% )和低酯果膠(酯化度〈50% )。研宄表明酸水解法提取得到的果膠多數(shù)為高酯果膠，高酯果膠在蔗糖存在條件下可以成膠。已有研宄表明低酯果膠在無糖條件下，加入二價鈣離子可形成膠狀溶液。
[0003]果膠作為高分子多糖化合物，因其獨(dú)特的理化性質(zhì)備受關(guān)注。研宄發(fā)現(xiàn)當(dāng)果膠的酯化度低于10%時，具有抗癌功能。已報(bào)到制備低酯果膠方法有堿解法(專利申請?zhí)朇N201210117145.0)、高靜壓果膠甲酯酶法(專利申請?zhí)朇N201410283162.0)、水萃取法(專利申請?zhí)朇N200810046744.1)和微生物酶法(專利申請?zhí)朇N201210420183.3)等，其中堿解法是工業(yè)化制備低酯果膠的常用方法，該方法雖然能得到低酯果膠但不能準(zhǔn)確控制果膠酯化度，且隨著堿解時間延長，果膠酯化度降低的同時果膠分子鏈也隨著斷裂，顯著降低果膠理化性質(zhì)。高靜壓果膠甲酯酶法對酶的種類要求比較精確，且需要高靜壓設(shè)備輔助；水萃取法對設(shè)備要求較高；微生物酶解法對微生物的種類有限制性要求，且從微生物中提取酶需要配套輔助設(shè)備。上述幾種方法都不適合應(yīng)用于工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)低酯果膠。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)制備低酯果膠存在的技術(shù)缺陷，目的在于提供一種簡單、高效節(jié)能低酯果膠制備方法，該方法在傳統(tǒng)堿解法制備低酯果膠基礎(chǔ)上加以改進(jìn)和提高，通過控制技術(shù)參數(shù)可以簡單、快速制備不同酯化度柑橘低酯果膠，便于研宄柑橘種類低酯果膠的性質(zhì)。
[0005]本發(fā)明具體通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
[0006]一種堿解法制備柑橘低酯果膠的方法，包括以下步驟:
[0007]I)稱取高甲氧基果膠粉末，加水配置成質(zhì)量濃度為30g/L高酯果膠溶液；
[0008]2)取高酯果膠溶液50ml加入4.0ml?5.5ml質(zhì)量濃度為25g/L混合堿溶液中，室溫下攪拌堿解1min?30min ；
[0009]3)再加入1.2ml?1.5ml質(zhì)量濃度為300g/L過氧化氫溶液，攪拌至溶液不再產(chǎn)生氣泡后，用鹽酸調(diào)節(jié)溶液PH值至2 ;
[0010]4)加入2倍體積乙醇沉淀，過濾、干燥即得低酯果膠粉。
[0011]本發(fā)明所述的混合堿溶液為濃度20%磷酸氫二鈉溶液和濃度28%氨水以體積比I: I混合。
[0012]優(yōu)選的，當(dāng)混合堿液溶液加入5ml時，堿解時間為lOmin，過氧化氫溶液加入量為1.35ml ο
[0013]優(yōu)選的，當(dāng)混合堿液溶液加入4.5ml時，堿解時間為30min，過氧化氫溶液加入量為 1.2ml 或 1.5ml。
[0014]優(yōu)選的，當(dāng)混合堿液溶液加入4.16ml時，堿解時間為lOmin，過氧化氫溶液加入量為 1.35ml ο
[0015]本發(fā)明中的雙氧水可用其他氧化劑如臭氧等代替，通過調(diào)節(jié)臭氧加入量也可以準(zhǔn)確、可控制備柑橘類低酯果膠。
[0016]本發(fā)明通過調(diào)節(jié)磷酸氫二鈉和雙氧水含量控制果膠酯化度，整體流程不需要加熱，能耗少，堿解時間短。
[0017]申請人通過大量實(shí)例，證明本發(fā)明準(zhǔn)確控制果膠酯化度，便于研宄低酯柑橘果膠理化性質(zhì)。
[0018]本發(fā)明方法還適用于蘋果高酯果膠向蘋果低酯果膠的轉(zhuǎn)化。通過調(diào)節(jié)三組因素的參數(shù)同樣可準(zhǔn)確制備出不同酯化度低酯蘋果果膠。
[0019]本發(fā)明制備方法機(jī)理:酯化反應(yīng)是果膠甲酯化的化學(xué)反應(yīng)，酯化反應(yīng)是可逆反應(yīng)。堿性條件下制備低酯果膠原理為在堿性條件下，高酯果膠的甲酯化基團(tuán)逆向發(fā)生從而制備低酯果膠。當(dāng)酯化反應(yīng)在溶液中達(dá)到平衡時，逆向反應(yīng)終止，高甲氧基果膠不再向低甲氧基果膠轉(zhuǎn)化。該反應(yīng)在果膠溶液中進(jìn)行程度不可控，故傳統(tǒng)方法不能準(zhǔn)確控制低酯果膠酯化度。本發(fā)明在傳統(tǒng)堿解的基礎(chǔ)上加入氧化劑雙氧水，其目的是將酯化反應(yīng)逆向進(jìn)行產(chǎn)生的甲醇氧化成二氧化碳，降低溶液中甲醇含量，打破酯化反應(yīng)的平衡，使酯化反應(yīng)逆向進(jìn)行，從而制備出低酯果膠。本發(fā)明通過調(diào)節(jié)堿解(磷酸氫二鈉和氨水)的加入量，雙氧水的加入量和堿液的堿解時間可以準(zhǔn)確控制酯化反應(yīng)逆向進(jìn)行程度，從而可以準(zhǔn)確制備出不同酯化度低酯果膠。
[0020]本發(fā)明的有益效果:
[0021]I)流程簡單；與傳統(tǒng)堿解法制備低酯果膠方法對比發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明增加了過氧化氫氧化步驟，該方法是在堿性條件下加入，故制備流程基本不變。
[0022]2)節(jié)能環(huán)保；傳統(tǒng)制備低酯果膠需要加熱處理，在工業(yè)化生產(chǎn)過程中增加了設(shè)備和能耗投資。本發(fā)明在室溫下即可進(jìn)行，減少了能耗，在工業(yè)化生產(chǎn)中減少了固定資產(chǎn)的投入。
[0023]3)酯化度可控；傳統(tǒng)堿解法制備的低酯果膠，其酯化度不可控；不便于研宄低酯柑橘果膠性質(zhì)，限制了低酯柑橘果膠應(yīng)用范圍。本發(fā)明通過控制混合堿液加入量、雙氧水加入量和堿液堿解時間可以準(zhǔn)確控制低酯果膠的酯化度，便于研宄柑橘低酯果膠的理化性質(zhì)。
[0024]4)省時省力；傳統(tǒng)堿法制備低酯果膠過程中，堿解時間為I小時到2小時，耗時較長；本發(fā)明在40分鐘左右即可制備出低酯果膠，大大縮短了整體制備時間。且不需要加熱等過程，更加省時省力。
【附圖說明】
[0025]圖1是柑橘果膠標(biāo)準(zhǔn)品紅外光譜圖；
[0026]圖2是酯化度30%柑橘低酯果膠樣品紅外光譜圖；
[0027]圖3是酯化度35%柑橘低酯果膠樣品紅外光譜圖；
[0028]圖4是酯化度40%柑橘低酯果膠樣品紅外光譜圖；
[0029]圖5是酯化度45%柑橘低酯果膠樣品紅外光譜圖。
【具體實(shí)施方式】
[0030]下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步的說明，以下所述，僅是對本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對本發(fā)明做其他形式的限制，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員可能利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容加以變更為同等變化的等效實(shí)施例。凡是未脫離本發(fā)明方案內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對以下實(shí)施例所做的任何簡單修改或等同變化，均落在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
[0031]實(shí)施例1酯化度為30%柑橘低酯果膠制備
[0032]酯化度為73%高酯柑橘果膠采購于正源食品配料城，磷酸氫二鈉、氨水和雙氧水采購于湖北武漢國藥集團(tuán)分公司。
[0033]具體制備步驟如下:
[0034]I)在10ml三角燒瓶中加入1.5g高酯果膠粉末，再加入50ml蒸餾水，搖晃使果膠完全溶解。
[0035]2)當(dāng)高酯果膠完全溶解在蒸餾水中后，加入2.5%混合堿液溶液5ml，室溫下堿解1min0
[0036]3)加入30%過氧化氫溶液1.35ml，室溫下攪拌30min使二氧化碳?xì)怏w完全排除。
[0037]4)用