專利名稱：含有果膠的植物材料的改進(jìn)處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種含有果膠的原材料的改進(jìn)處理方法，從而來降低或去除在所述的含有果膠的原材料中含有的果膠的化學(xué)和/或酶促和/或微生物學(xué)變化。
背景技術(shù)：
和相關(guān)信息果膠是一種與植物細(xì)胞壁相關(guān)的復(fù)合多糖。它由α-1-4鍵連接的多聚半乳糖醛酸主鏈組成，在主鏈中插入有鼠李糖殘基，且主鏈可被中性糖側(cè)鏈和諸如乙?；?、甲基和阿魏酸基團(tuán)的非糖成分所修飾。
中性糖側(cè)鏈包括阿拉伯聚糖(arabinan)和阿拉伯半乳聚糖，它與主鏈上的鼠李糖殘基附著。鼠李糖殘基在主鏈上聚在一起。因此，帶有側(cè)鏈附著的該區(qū)域稱為多毛區(qū)(hairy region)，而主鏈上的其他區(qū)域稱為平滑區(qū)(smooth region)。
在美國專利US5,929,051中，Ni等描述了作為植物細(xì)胞壁成分的果膠。細(xì)胞壁分為三層，即中膠層、初生細(xì)胞壁和次生細(xì)胞壁。其中中膠層含有果膠最多。在細(xì)胞壁的生長(zhǎng)過程中產(chǎn)生并沉積果膠。在生長(zhǎng)迅速和高水分含量條件下的柔軟的植物組織中含有的果膠特別多。在細(xì)胞壁中果膠以鈣復(fù)合體的形式存在。根據(jù)Nanji(US1,634,879)和Maclay(US2,375,376)的描述，鰲合因子促進(jìn)果膠從細(xì)胞壁中釋放出來的事實(shí)證明了其中包含鈣交聯(lián)。
根據(jù)Dumitriu，S.的描述(Polysaccharides，Structural diversityand functional versatility，Marcel Dekker，Inc.，New York，1998，416-419)，果膠廣泛應(yīng)用在食品領(lǐng)域。
過去，果膠主要用作果醬或類似的，含有水果或水果味的，富含糖的系統(tǒng)的膠凝劑。例子為傳統(tǒng)的果醬，低糖含量的果醬，透明膠凍，水果味的糖果凝膠，非水果味的糖果凝膠，面包工業(yè)使用的熱可逆上光劑，面包工業(yè)使用的耐熱果醬，冰淇淋上使用的波浪劑(ripples)以及制備酸乳酪時(shí)使用的水果制劑。
目前，果膠大部分用于低pH牛奶飲料的穩(wěn)定，包括發(fā)酵飲料和果汁與牛奶的混合物。
果膠中的半乳糖醛酸殘基部分酯化并作為甲酯存在。以酯化的羧基基團(tuán)所占的百分比來定義酯化度。酯化度(“DE”)高于50％的果膠稱為高甲酯(“HM”)果膠或高酯果膠，DE低于50％的果膠稱為低甲酯(“LM”)果膠或低酯果膠。在諸如水果，蔬菜和鰻草的植物材料中發(fā)現(xiàn)的果膠多是HM果膠。在半乳糖醛酸殘基的碳-2或-3上可進(jìn)一步產(chǎn)生醋酸酯基團(tuán)。以含有醋酸酯基團(tuán)的半乳糖醛酸殘基所占的百分比來定義醋酸酯化度(“DAc”)。除了糖用甜菜果膠外，大多數(shù)天然果膠具有低DAc。
果膠可溶于水，但不溶于大多數(shù)的有機(jī)溶劑。在實(shí)際應(yīng)用中，非常低甲酯化水平的果膠和果膠酸只有鉀鹽或鈉鹽是可溶的。
果膠在pH為3-4時(shí)最穩(wěn)定。在pH低于3時(shí)，甲氧基和乙?；鶊F(tuán)以及中性糖側(cè)鏈可離去。在溫度升高時(shí)，這些反應(yīng)加速并且聚半乳糖醛酸主鏈中的糖苷鍵將斷裂。在中性和堿性條件下，甲酯基團(tuán)發(fā)生皂化，且通過在甲氧基化的半乳糖醛酸殘基的非還原端的糖苷鍵發(fā)生β-消去斷裂而使多聚半乳糖醛酸(polygalacturonan)主鏈斷開。這些反應(yīng)也隨著溫度的升高而加快。果膠酸和LM果膠由于沒有或只有有限數(shù)目的甲酯基團(tuán)而耐中性和堿性條件。
根據(jù)Kertesz，Z.I(The Pectic Substances，IntersciencePublishers，Inc，New York，1951)的描述，在所有的植物組織中都有果膠材料。但在工業(yè)應(yīng)用中比較重要的具體有蘋果、甜菜、亞麻、柚子、檸檬、酸橙、柑桔，馬鈴薯和向日葵。近來，蘆薈(Aloevera)中的果膠也在工業(yè)中得到應(yīng)用。
在美國專利US1,513,615中，Leo公開了溶解原果膠的酶促方法。他觀察到，當(dāng)酸存在時(shí)果膠酶不起作用。因此，他通過水煮破碎水果細(xì)胞，然后加入碳酸鈣，之后再加入果膠酶。Leo將pH值提高到果膠酶具有活性的點(diǎn)，從而減少了后來的提取步驟中酸的使用。
在美國專利US1,497,884中，Jameson著手解決果皮含有果膠酶的問題，其中果膠酶可除去果膠中的甲基基團(tuán)。在果膠酶存在時(shí)，果膠可丟失甲基基團(tuán)而導(dǎo)致膠凝能力降低。他通過首先剁碎果皮，然后在近100℃下將剁碎的果皮加熱不超過10分鐘來破壞果膠酶，解決了上述問題。
在美國專利US1,654,131中，Leo用諸如95％乙醇的強(qiáng)醇處理切成薄片或塊的果皮來滅活果皮中的酶。Leo通過這種方法解決了果皮在有酸和酶存在的條件下干燥時(shí)果膠的膠凝能力降低的問題。Leo利用的是醇可使諸如酶的蛋白質(zhì)變性的事實(shí)，但他沒有利用降低pH對(duì)酶的任何作用。
在美國專利US2,020,572中，Platt使用了與US1,497,884中同樣的原理，用加熱來處理細(xì)細(xì)磨碎的果皮以破壞酶。
在美國專利US2,165,902中，Myers解決了常規(guī)的烤干(kilndrying)果皮不能足夠快地加熱果皮以滅活酶的問題。他是用經(jīng)過加熱足以滅活果膠酶的硫酸銅溶液來瀝濾研磨的新鮮果皮。
在美國專利US2,323,483中，Myers通過在90℃的水中洗滌研磨的新鮮果皮5分鐘來滅活新鮮果皮中的酶。
在美國專利US2,358,430中，Willaman公開了一種果膠脫酯化的酶促方法。在pH為6.0，且適宜果膠酶的溫度下用果膠酶處理果膠分散體。溫度是40-45℃，在pH保持為6.0下反應(yīng)一定時(shí)間后，通過加熱到70-80℃或?qū)H值降到3-4后再加熱來終止反應(yīng)。Willaman著手解決常規(guī)的果膠脫酯化方法即堿性條件下脫酯化可導(dǎo)致所產(chǎn)生的脫酯化的果膠的膠凝能力降低的問題。而Willaman的方法是使用果膠酶對(duì)果膠進(jìn)行脫酯化。
在美國專利US2,444,266中，Owens公開了一種制備一系列具有高分子量的部分脫甲氧基化果膠的方法，所述方法是在提取步驟前，用來自柑桔類(citrus)果皮或蘋果渣的天然酶作用于果膠。Owens強(qiáng)調(diào)，果皮不能經(jīng)過滅活酶的處理。
在美國專利US2,387,635中，Bailey公開了一種準(zhǔn)備含有果膠的植物材料以提取果膠的方法。所述方法包括在提取前除去可溶性固體成分的步驟。所述方法包括下列步驟將pH調(diào)到2.8-3.5，將含果膠的原材料加熱到約90℃進(jìn)行約10分鐘，將材料冷卻到約37-40℃，加入酵母并使其在其中生長(zhǎng)，從而分解非果膠的碳水化合物，將發(fā)酵物的pH調(diào)到約2.9并加熱，然后回收果膠。起始的加熱滅活了存在的任何酶和微生物。發(fā)酵除去了糖和其它不想要的可溶性固體。
在專利GB A 453877中，公開了一種處理含有果膠的植物材料的方法。在提取果膠前，用有機(jī)或無機(jī)酸處理植物材料而不破壞果膠的膠凝能力。該方法導(dǎo)致產(chǎn)生的果膠的膠凝能力發(fā)生了改變。在處理過程中，pH保持在0.1-2.5。
在美國專利US5,567,462中，公開了一種制備果膠-纖維素組合物的方法，其中用酸化水溶液處理粉碎的柑桔類果皮或其它含果膠的材料以溶解果膠。US5,567,462教導(dǎo)了可用pH為1-3.3的酸來溶解果膠。
JP A 59-096105公開了一種獲得高質(zhì)高產(chǎn)量的果膠的方法。所述方法公開至少0.01N的無機(jī)酸溶液(即pH約為0.3-2)作為果膠增溶的限度。
JP A 61-085402公開了一種獲得高質(zhì)高產(chǎn)量的果膠的方法，所述方法包括在提取前，在低于10℃的溫度下用酸接觸含果膠的植物干材料。所公開的酸是0.5-5.0N強(qiáng)度的無機(jī)酸(即pH約為0.1-0.3)。
總之，現(xiàn)有技術(shù)已解決了果皮中的酶的問題。但是，這些酶都被看作是一個(gè)難題而不是一種良機(jī)。因此，多數(shù)情況下，都是通過加熱來破壞天然酶。而實(shí)際上，現(xiàn)有技術(shù)表明，常規(guī)的烤干并不足以破壞酶，因此需要對(duì)含水系統(tǒng)進(jìn)行預(yù)先加熱。另一種方法包括在干燥果皮之前用乙醇破壞酶。但這種方法由于存在爆炸的潛在危險(xiǎn)而是危險(xiǎn)的。用果皮中的天然酶使果膠脫酯化是已知的。但這種原理要么用在已提取的果膠上，要么用在新鮮果皮上。
因此，需要制備干的含果膠的原材料，其中的天然酶已被滅活，因此在運(yùn)輸和干燥過程中該酶并不改變?cè)谛迈r果皮中的果膠的組成。同樣，在貯藏過程中，干果皮中的酶必須被滅活。但一旦對(duì)干果皮進(jìn)行提取，所述的酶應(yīng)該再次被活化以便在提取果膠之前，在果皮中可完成原位(in situ)脫酯化。
發(fā)明概述目前，令人驚奇地發(fā)現(xiàn)，在低于90℃的溫度以下，將新鮮果皮的pH值調(diào)到3.2-3.9時(shí)，果皮中的天然果膠酯酶被滅活。因此，在新鮮果皮的運(yùn)輸及后來的洗滌和/或常規(guī)干燥過程中發(fā)生的脫酯化最低。由于酶保持失活，后來將pH提高到約4.0以上時(shí)，酶的活性可以恢復(fù)。
發(fā)明詳述本發(fā)明涉及一種在從含有果膠的植物原材料中提取果膠之前，處理含有果膠的植物原材料的改進(jìn)方法。
含有果膠的植物原材料可以是含有果膠的任何材料。這種材料包括柑桔類水果，其他水果如蘋果，甜菜，大豆蛋白生產(chǎn)中的剩余物，亞麻子或亞麻，蘆薈，向日葵芽等。本發(fā)明特別有助于處理含有果膠的植物原材料，其中所述的原材料的固有pH大于4。所述的植物材料的例子為柑桔，柚子，飼料甜菜，糖用甜菜和胡蘿卜。
本發(fā)明包括處理這些植物材料的方法，隨后從處理的含有果膠的植物原材料中提取所得的果膠及所述果膠的應(yīng)用。
所述方法包括下列步驟含有果膠的植物原材料經(jīng)諸如壓榨(press)的機(jī)械處理后，盡快用酸化水處理諸如柑桔類果皮，薄片(lamella)和果汁渣(sack)的剩余物。如果不能進(jìn)行上述處理，在用普通水(fresh water)洗滌含有果膠的植物原材料后也應(yīng)盡快對(duì)含有果膠的植物原材料進(jìn)行處理?？蓪?duì)含有果膠的植物原材料如來時(shí)那樣進(jìn)行處理，或者將含有果膠的植物原材料進(jìn)行研磨或切片以改進(jìn)處理。酸化水的pH范圍為3.2-3.9，更優(yōu)選的為3.4-3.7。在pH值低于約3.2時(shí)，果膠將溶解，而這是不期望的。另一方面，在pH值約為4和高于4時(shí)，天然的果膠酯酶具有活性，可開始脫酯化及降解果膠。酸化水處理或酸化水洗滌可以以批量的方式或連續(xù)的方式進(jìn)行。在進(jìn)行批量方式的洗滌時(shí)，可洗滌一次或多次以盡可能多地除去諸如糖的可溶性物質(zhì)。雖然洗滌三次以上可以除去更多的溶質(zhì)，但洗滌三次就可在不增加不可接受的成本的基礎(chǔ)上得到可接受水平的溶質(zhì)。在進(jìn)行連續(xù)處理時(shí)，在洗滌之后加入酸，此時(shí)，含有果膠的植物原材料中的天然酸(如果存在的話)的濃度最低。這種連續(xù)的逆流(counter current)洗滌技術(shù)是本領(lǐng)域中已知的。
本發(fā)明中所使用的酸是可將含有果膠的植物原材料的pH降低到期望pH值的任何無機(jī)酸和有機(jī)酸。無機(jī)酸的例子包括鹽酸，硫酸，二氧化硫，硝酸等，有機(jī)酸的例子包括檸檬酸，草酸，醋酸等。獲得含有果膠的植物原材料的期望pH值的另一種方法是用緩沖液代替酸。緩沖液的例子包括
為避免在含有果膠的植物原材料中含有的果膠的提取，用酸化水洗滌的步驟必須在低于90℃的溫度下進(jìn)行，優(yōu)選低于50℃，最優(yōu)選低于35℃。在實(shí)際應(yīng)用中，用酸化水洗滌可在手邊所使用的水的溫度下進(jìn)行，大多數(shù)情況下是10℃-30℃，但也可使用更低溫度的酸化水。
在進(jìn)行批量方式的洗滌時(shí)，在每次洗滌之間可方便地輕輕按壓洗過的含有果膠的植物原材料以盡可能地除去溶質(zhì)。對(duì)含有果膠的植物原材料進(jìn)行按壓的方式只是壓去多余的液體，而不是壓碎含有果膠的植物原材料，從而防止造成后來的分離和/或干燥步驟的困難。
用酸化水對(duì)含有果膠的植物原材料進(jìn)行洗滌的時(shí)間必須足以有效地將含有果膠的植物原材料的pH降到3.2-3.9，更優(yōu)選降到pH為3.4-3.7。通常，每次洗滌的時(shí)間是5-60分鐘，優(yōu)選為每次洗滌5-30分鐘，最優(yōu)選為10-20分鐘?？梢韵礈旄L(zhǎng)時(shí)間，但并不產(chǎn)生額外的利益。
用酸化水洗滌后，經(jīng)過處理的含有果膠的植物原材料中的植物酯酶的活性是失活的或被滅活。因此，在含有果膠的植物原材料中天然存在的植物酯酶不能再對(duì)含有果膠的植物原材料中含有的果膠進(jìn)行脫酯化。這樣，經(jīng)過處理的含有果膠的植物原材料可進(jìn)行貯藏或運(yùn)輸而在所述含有果膠的植物原材料中含有的果膠不發(fā)生脫酯化。這一點(diǎn)是非常重要的，因?yàn)橹参秕ッ甘且苑忾](block)的形式使含有果膠的植物原材料中的果膠發(fā)生脫酯化，從而導(dǎo)致所產(chǎn)生的果膠對(duì)鈣更敏感。此外，通過抑制羧酸基團(tuán)的封閉，使得后來的在高溫下的干燥和提取過程中發(fā)生的解聚風(fēng)險(xiǎn)降到最低。通過滅活植物酯酶，果膠保持不變。隨后可用已知的方法提取在經(jīng)過處理的含有果膠的植物原材料中的果膠。
也可根據(jù)已知的方法立即對(duì)經(jīng)過處理的含有果膠的植物原材料進(jìn)行提取。另外，可對(duì)經(jīng)過處理的含有果膠的植物原材料進(jìn)行干燥，并且在從干燥的處理過的含有果膠的植物原材料中提取果膠之前任選將其磨碎。在處理和提取步驟相隔很遠(yuǎn)地進(jìn)行及無法運(yùn)輸經(jīng)過處理的濕果皮時(shí)，這種選擇是非常有用的。當(dāng)后來對(duì)經(jīng)過處理的含有果膠的植物原材料進(jìn)行干燥時(shí)，本發(fā)明是特別有用的。干燥可在任何已知的真空或非真空方式下進(jìn)行。建議在低于80℃的溫度下進(jìn)行干燥以避免在含有果膠的植物原材料表面產(chǎn)生一層固體涂層。由于植物酯酶已被滅活，并且在干燥步驟中也保持失活狀態(tài)，所以，已知的干燥含有果膠的植物原材料的原理中的缺點(diǎn)被避免了。在常規(guī)的干燥過程中，植物酯酶不被滅活，在干燥過程中的緩慢加熱造成了嚴(yán)重的脫酯化，而本發(fā)明則避免了這一點(diǎn)。
但本發(fā)明也提供了重新活化植物酯酶的可能性，因而在提取前，在濕的或干的酸洗過的含有果膠的植物原材料中可發(fā)生封閉方式的脫酯化。這一點(diǎn)可通過用堿性溶液噴灑濕的或干的酸洗過的含有果膠的植物原材料，使得含有果膠的植物原材料的pH提高到4.0以上，優(yōu)選4.5-6.0，最優(yōu)選4.5-5.5來實(shí)現(xiàn)，其中所述的堿性溶液如稀釋的氫氧化鈉或其它任何適宜的堿。另外，也可將濕的或干的酸洗過的含有果膠的植物原材料懸浮在所述的稀堿中。根據(jù)植物酯酶的最適溫度來選擇溫度，其為40-80℃，優(yōu)選50-70℃，最優(yōu)選為60-70℃，而且時(shí)間的選擇要能夠達(dá)到預(yù)期的封閉性脫酯化。根據(jù)溫度，時(shí)間范圍為高溫下的約1小時(shí)到低溫下的幾小時(shí)。
本發(fā)明還涉及從經(jīng)過處理的含有果膠的植物原材料中提取的果膠。因此根據(jù)本發(fā)明，含有果膠的植物原材料經(jīng)過處理后產(chǎn)生具有低鈣敏感性的果膠。事實(shí)上，當(dāng)用加入鈣離子來制備的凝膠和不加入鈣離子制備的凝膠的斷裂強(qiáng)度(break strength)的比例來測(cè)量鈣敏感性時(shí)，其為0.90-1.40，優(yōu)選為0.90-1.20，最優(yōu)選為0.90-1.10。鈣敏感性的提高特別適用于從柑桔，柚子和甜菜中制備的果膠。
此外，所述的果膠比未經(jīng)過本發(fā)明的處理的果膠具有更高的分子量。分子量提高了高達(dá)50％，通常是10-40％，更通常是15-30％。當(dāng)使用柑桔，柚子和甜菜時(shí)，分子量的提高特別明顯。
此外，果膠的常規(guī)USA SAG(關(guān)于其定義，見下文)也提高了。根據(jù)本發(fā)明處理含有果膠的植物原材料，USA SAG提高了高達(dá)30％，通常為5-25％，更通常為10-20％。當(dāng)使用柑桔，柚子和甜菜時(shí)，USA SAG的提高特別明顯。
本發(fā)明還涉及經(jīng)過處理的含有果膠的植物原材料在果膠生產(chǎn)，動(dòng)物飼料的生產(chǎn)及食品中的應(yīng)用。
本發(fā)明還涉及所述的果膠的應(yīng)用。所述應(yīng)用包括食品，化妝品，藥品和家庭用品。根據(jù)本發(fā)明的所述果膠特別適用于制備果醬和膠凍，包括果醬和生面團(tuán)的分層或不分層的熔烤產(chǎn)品，酸化的蛋白飲料，傷口護(hù)理制劑，造口術(shù)產(chǎn)品等。
材料和方法果膠的提取在本申請(qǐng)中，用下列步驟提取果膠1.在加套的不銹鋼容器中將15L水加熱到70℃，其中所述容器的體積為18L，且裝有攪拌器。
2.在水中加入500g果皮，然后通過加入62％的硝酸將pH調(diào)到1.7-1.8。
3.邊攪拌，邊在70℃下提取7小時(shí)。
4.提取后，用硅藻土作為助濾劑在布氏漏斗上過濾容器中的內(nèi)容物。
5.邊攪拌，邊以每升過濾的提取物中加入50ml樹脂(AmberliteSR1L，由Rohm & Haas生產(chǎn))的量對(duì)過濾的提取物進(jìn)行離子交換。在攪拌的同時(shí)，進(jìn)行離子交換20分鐘。
6.在裝有布的布氏漏斗上過濾離子交換的濾液。
7.邊輕輕攪拌，邊將過濾的離子交換濾液加入到3份80％的異丙醇中使其沉淀。
8.收集在尼龍布上的沉淀物，用手壓以盡可能除去異丙醇。
9.經(jīng)手壓的沉淀物在60％的異丙醇中洗一次，然后，在70℃，大氣壓下在干燥箱中干燥。
10.干燥后，磨碎果膠。
HM-果膠在65％SS下的斷裂強(qiáng)度和IPPA溫度(慢凝(slow set))原理使用Texture Analyser(TA-XT2型)對(duì)pH 3.0和65％SS的合成膠凍進(jìn)行斷裂強(qiáng)度測(cè)定。斷裂強(qiáng)度在鈣水平為0ppm Ca2+(斷裂-Ca2+)和90ppm Ca2+(斷裂+Ca2+)下進(jìn)行測(cè)量。
儀器1.天平(最大稱量3-6kg)2.玻璃燒杯(1000ml)，2只3.容量瓶(1000ml)，2只4.磁力攪拌器5.高速混合器6.電熱板，直徑15cm，1500W7.不銹鋼煮鍋，1.5L8.長(zhǎng)柄杓9.攪拌速率500rpm的攪拌器10.攪拌器軸(HETO，商品號(hào)000240，圖樣號(hào)0004259)11.移液管12.Haake D-8-G型恒溫控制的水浴鍋13.帶蓋的鋼樣品容器(內(nèi)徑50mm，內(nèi)高74mm)14.培養(yǎng)皿(底)，直徑61mm，高9mm15.培養(yǎng)皿蓋16.25℃±2℃加熱箱17.膠帶18.金屬絲干酪切片機(jī)19.Texture Analyser(TA-XT2型)20.折光計(jì)21.pH計(jì)22.秒表
23.計(jì)算機(jī)，安裝有Windows操作系統(tǒng)24.打印機(jī)25.確定IPPA溫度的計(jì)算機(jī)程序。軟件可從CPKelco公司得到。
1號(hào)緩沖液(+Ca2+)一水合檸檬酸鉀，K3C6H5O7，H2O3.933g四水合檸檬酸鈣，Ca3(C6H5O7)2，4H2O1.898g苯甲酸鈉，C7H5NaO21.000g一水合檸檬酸，C6H8O7，H2O，50％(w/v)25ml(大約)依上述順序溶解在900ml去離子水中，邊攪拌邊加入檸檬酸，直到檸檬酸鈣溶解。用檸檬酸調(diào)節(jié)pH值到3.4-3.5，定量地轉(zhuǎn)入1000ml容量瓶中，用去離子水定容。
2號(hào)緩沖液(-Ca2+)一水合檸檬酸鉀，K3C6H5O7，H2O3.933g苯甲酸鈉，C7H5NaO21.000g一水合檸檬酸，C6H8O7，H2O，50％(w/v)18ml(大約)溶解方法同1號(hào)緩沖液檸檬酸溶液，50％(w/v)一水合檸檬酸，C6H8O7，H2O500g使用去離子水溶解檸檬酸，并用去離子水定容至1000ml。
果膠溶液煮沸的去離子水380ml果膠(150級(jí)USA-SAG)xg稱出水并在速度1下緩慢地把果膠加入高速混合器中。加入后增加速度到3，并保持5分鐘。將溶液冷卻到環(huán)境溫度后稱重達(dá)(weighup to)400g，在高速混合器中混合。稱出121g果膠置于250ml玻璃燒杯中。
計(jì)算xg果膠(8,7×150)/(假定的USA-SAG級(jí))＝xg
配方可溶性固體％65.0±0.5pH3.0±0.05凝膠+Ca2+1號(hào)緩沖液135g糖385g果膠溶液120g檸檬酸溶液，大約50％(w/v)3ml(建議用量)總量，大約643g蒸發(fā)(大約)43g最終產(chǎn)量600g凝膠-Ca2+2號(hào)緩沖液135g糖385g果膠溶液120g檸檬酸溶液，大約50％(w/v)2.5ml(建議用量)總量，大約642.5g蒸發(fā)(大約)42.5g最終產(chǎn)量600g步驟確定IPPA溫度(在CP Kelco公司開發(fā))，制備含鈣和不含鈣的樣品溶液1.啟動(dòng)程序。使用以下設(shè)置起始溫度95℃結(jié)束溫度15℃溫度梯度1℃/min輸入文檔名2.將金屬容器加滿去離子水并置于Haake D-8-G恒溫控制的水浴鍋中；3.把參考傳感器放在容器中間，按開始按鈕。水浴鍋現(xiàn)在將要加熱到起始溫度；4.稱取緩沖液加入到涂了焦油的煮鍋(直徑16cm，內(nèi)高7.5cm)中。加入糖，并啟動(dòng)秒表。在攪拌的同時(shí)(500rpm)加熱至沸騰；5.加入250ml的玻璃燒杯中的果膠溶液(120g)，刮凈(燒杯中剩余的果膠大約1g)，繼續(xù)加熱和攪拌；6.繼續(xù)煮沸1分鐘；7.加入計(jì)算好量的檸檬酸溶液。繼續(xù)煮沸和攪拌30秒；8.用去離子水稱重達(dá)600克或煮沸以蒸發(fā)(實(shí)際上為了達(dá)到準(zhǔn)確的可溶性固體，需要加入略多量的水)；9.把煮鍋移開熱源，并用長(zhǎng)柄杓繼續(xù)攪拌。除去任何泡沫前應(yīng)保持20秒；10.填充至Haake D-8-G恒溫控制的水浴鍋的2個(gè)樣品容器(帶蓋)中，把傳感器放在容器中間。激活綠色按鈕(按下繼續(xù))。一旦溫度差下降到小于2℃則冷卻開始。最后計(jì)算機(jī)將算出膠凝溫度。
斷裂強(qiáng)度的確定1.第7步結(jié)束后，立即填充入3只培養(yǎng)皿中(底部)(直徑61mm，高9mm)，所述培養(yǎng)皿均裝備有膠帶皮層(tape rind)；2.把培養(yǎng)皿蓋上蓋子，防止靜置時(shí)凝膠干燥；3.測(cè)定斷裂強(qiáng)度之前，把膠凍放在25℃±2℃下保持18-24小時(shí)。
斷裂1.移去膠帶皮層，用與培養(yǎng)皿的邊緣相齊的金屬絲干酪切片機(jī)切割膠凍頂部；2.在TA-XT2上測(cè)定斷裂強(qiáng)度柱塞(plunger)距離6mm柱塞直徑12.7mm柱塞速度0.5mm/秒3.分別規(guī)定3個(gè)含Ca2+膠凍的平均值(斷裂+Ca)和3個(gè)不含Ca2+膠凍的平均值(斷裂-Ca)作為結(jié)果；
4.測(cè)定可溶性固體。IPPA溫度金屬容器中可對(duì)其進(jìn)行測(cè)量?？扇苄怨腆w含量一定要在64.5-65.5％之間。否則，試驗(yàn)必須重復(fù)；5.測(cè)定pH值。必須在2.95-3.05之間。否則，試驗(yàn)必須用調(diào)整量的檸檬酸重復(fù)進(jìn)行。參看附錄。
注釋如果pH值超出分析范圍，需要對(duì)其進(jìn)行調(diào)節(jié)如果已知果膠成分，可通過下式計(jì)算每ml中的檸檬酸量x＝1％溶液中的pH。
含鈣檸檬和酸橙果膠50％檸檬酸溶液＝0.0094x2+0.8926x+0.2004柑桔果膠50％檸檬酸溶液＝1.1364x2-6.7409x+12.775不含鈣檸檬和酸橙果膠50％檸檬酸溶液＝0.0671x2+0.4573x+0.8023柑桔果膠50％檸檬酸溶液＝2.2727x2-14.482x+25.551檸檬酸的量?jī)H僅是建議量。最終產(chǎn)品的pH值決定檸檬酸的添加量。50％檸檬酸溶液量的計(jì)算公式可以通過大量樣品的回歸得到。
HM-果膠在60％SS下的斷裂強(qiáng)度和IPPA溫度(速凝(rapidset))原理使用Texture Analyser(TA-XT2型)對(duì)pH 3.0和60％SS的合成膠凍進(jìn)行斷裂強(qiáng)度測(cè)定。斷裂強(qiáng)度在鈣水平為0ppm Ca2+(斷裂-Ca2+)和90ppm Ca2+(斷裂+Ca2+)下進(jìn)行測(cè)量。
儀器1.天平(最大稱量3-6kg)2.玻璃燒杯(1000ml)，2只3.容量瓶(1000ml)，2只4.磁力攪拌器5.高速混合器6.電熱板，直徑15cm，1500W7.不銹鋼煮鍋，1.5L
8.攪拌速率500rpm的攪拌器9.攪拌速率500rpm的攪拌器10.攪拌器軸(HETO，商品號(hào)000240，圖樣號(hào)0004259)11.移液管12.Haake D-8-G型恒溫控制的水浴鍋13.帶蓋的鋼樣品容器(內(nèi)徑50mm，內(nèi)高74mm)14.培養(yǎng)皿(底)，直徑61mm，高9mm15.培養(yǎng)皿蓋16.25℃±2℃加熱箱17.膠帶18.金屬絲干酪切片機(jī)19.Texture Analyser(TA-XT2型)20.折光計(jì)21.pH計(jì)22.秒表23.計(jì)算機(jī)，安裝有Windows操作系統(tǒng)24.打印機(jī)25.確定IPPA溫度的計(jì)算機(jī)程序(由CP Kelco公司開發(fā))1號(hào)緩沖液(+Ca2+)一水合檸檬酸鉀，K3C6H5O7，H2O3.933g四水合檸檬酸鈣，Ca3(C6H5O7)2，4H2O1.898g苯甲酸鈉，C7H5NaO21.000g一水合檸檬酸，C6H8O7，H2O，50％(w/v)25ml(大約)依上述順序溶解在900ml去離子水中，然后定量地轉(zhuǎn)入1000ml容量瓶中，用去離子水定容。溶液的pH值必須為3.4-3.5。
2號(hào)緩沖液(-Ca2+)一水合檸檬酸鉀，K3C6H5O7，H2O3.933g苯甲酸鈉，C7H5NaO21.000g一水合檸檬酸，C6H8O7，H2O，50％(w/v)18ml(大約)溶解方法同1號(hào)緩沖液檸檬酸溶液，50％(w/v)一水合檸檬酸，C6H8O7，H2O500g用去離子水溶解檸檬酸，并用去離子水定容至1000ml。
果膠溶液煮沸的去離子水380ml果膠(150級(jí)USA-SAG)xg在高速混合器中溶解果膠5分鐘。溶液冷卻到環(huán)境溫度后稱重達(dá)400g，在高速混合器中混合。稱出121g果膠溶液置于250ml玻璃燒杯中。
計(jì)算xg果膠(8,7×150)/(假定的USA-SAG級(jí))＝xg配方可溶性固體％60.0±0.5pH3.0±0.05凝膠+Ca2+1號(hào)緩沖液135g糖355g去離子水30g果膠溶液120g檸檬酸溶液，大約50％(w/v)3ml(建議用量)總量大約643g蒸發(fā)大約43g最終產(chǎn)量600g凝膠-Ca2+2號(hào)緩沖液135g糖355g去離子水30g
果膠溶液120g檸檬酸溶液，大約50％(w/v)2.5ml(建議用量)總量大約642.5g蒸發(fā)大約42.5g最終產(chǎn)量600g步驟確定IPPA溫度，其中所述的溫度是按照上述組成制備的凝膠的膠凝溫度，制備含鈣和不含鈣的樣品溶液1.啟動(dòng)程序。使用以下設(shè)置起始溫度95℃結(jié)束溫度15℃溫度梯度1℃/min輸入文檔名2.將金屬容器加滿去離子水并置于Haake D-8-G恒溫控制的水浴鍋中；3.把參考傳感器放在容器中間，按開始按鈕。水浴鍋現(xiàn)在將要加熱到起始溫度；4.稱取緩沖液加入到涂了焦油的煮鍋(直徑16cm，內(nèi)高7.5cm)中。加入糖，并啟動(dòng)秒表。在攪拌的同時(shí)(500rpm)加熱至沸騰；5.加入250ml的玻璃燒杯中的果膠溶液(120g)，刮凈(燒杯中剩余的果膠大約1g)，繼續(xù)加熱和攪拌；6.繼續(xù)煮沸1分鐘；7.加入計(jì)算好量的檸檬酸溶液。繼續(xù)煮沸和攪拌30秒；8.用去離子水稱重達(dá)600克或煮沸以蒸發(fā)(實(shí)際上為了達(dá)到準(zhǔn)確的可溶性固體，需要加入略多量的水)；9.把煮鍋移開熱源，并用長(zhǎng)柄杓繼續(xù)攪拌。除去任何泡沫前應(yīng)保持20秒；10.填充至Haake D-8-G恒溫控制的水浴鍋的2個(gè)樣品容器(帶蓋)中，把傳感器放在容器中間。激活綠色按鈕(按下繼續(xù))。一旦溫度差下降到小于2℃則冷卻開始。最后計(jì)算機(jī)將算出膠凝溫度。
斷裂強(qiáng)度的確定1.第7步結(jié)束后，立即填充入3只培養(yǎng)皿中(底部)(直徑61mm，高9mm)，所述培養(yǎng)皿均裝備有膠帶皮層；2.把培養(yǎng)皿蓋上蓋子，防止靜置時(shí)凝膠干燥；3.測(cè)定斷裂強(qiáng)度之前，把膠凍放在25℃±2℃下保持18-24小時(shí)。
斷裂1.移去膠帶皮層，用與培養(yǎng)皿的邊緣相齊的金屬絲干酪切片機(jī)切割膠凍頂部；2.在TA-XT2上測(cè)定斷裂強(qiáng)度柱塞距離6mm柱塞直徑12.7mm柱塞速度0.5mm/秒3.分別規(guī)定3個(gè)含Ca2+膠凍的平均值(斷裂+Ca)和3個(gè)不含Ca2+膠凍的平均(斷裂-Ca)值作為結(jié)果；4.測(cè)定可溶性固體。IPPA溫度金屬容器中可對(duì)其進(jìn)行測(cè)量?？扇苄怨腆w含量一定要在59.5-60.5之間。否則，試驗(yàn)必須重復(fù)；5.測(cè)定pH值。必須在2.95-3.05之間。否則，試驗(yàn)必須用調(diào)整量的檸檬酸重復(fù)進(jìn)行，參看附錄。
注釋如果pH值超出分析范圍，需要對(duì)其進(jìn)行調(diào)節(jié)如果已知果膠成分，可通過下式計(jì)算每ml中的檸檬酸量x＝1％溶液中的pH。
含鈣檸檬和酸橙果膠50％檸檬酸溶液＝0.0094x2+0.8926x+0.2004柑桔果膠50％檸檬酸溶液＝1.1364x2-6.7409x+12.775不含鈣檸檬和酸橙果膠50％檸檬酸溶液＝0.0671x2+0.4573x+0.8023柑桔果膠50％檸檬酸溶液＝2.2727x2-14.482x+25.551檸檬酸的量?jī)H僅是建議量。最終產(chǎn)品的pH值決定檸檬酸的添加量。50％檸檬酸溶液量的計(jì)算公式可以通過大量樣品的回歸得到。
測(cè)定高酯果膠的USA SAG度原理USA SAG度方法是一種可直接反映果膠中糖結(jié)合能力的方法。該方法假定一種pH為2.2-2.4，可溶性固體含量為65％的凝膠，該凝膠的垂度為23.5％。所述方法需要制備含有不同濃度的果膠的凝膠。對(duì)滿足要求的凝膠，計(jì)算其果膠和糖的比例。如果比例是1∶150，則果膠為150度USA SAG。
儀器1.分析天平2.實(shí)驗(yàn)室用天平(最大稱量3-5kg，精確度0.2g)3.不銹鋼煮鍋，1.5L，直徑15cm4.電熱板，直徑15cm，1500W5.攪拌器電動(dòng)機(jī)，速度可調(diào)整，500-1000rpm6.攪拌器軸(HETO，商品號(hào)000240，圖樣號(hào)0004259)7.燒杯(1000ml和150ml)8.刮刀9.秒表10.溫度計(jì)，100℃11.pH計(jì)12.SAG玻璃杯(glasses)和膠帶13.Ridgelimeter14.金屬絲干酪切片機(jī)15.折光計(jì)16.培養(yǎng)箱化學(xué)藥品糖酒石酸(每升溶液中含488g)去離子水膠凍制備1.稱量650/(650-x)克糖于1000ml的燒杯中(x＝假定的果膠的硬度)；2.轉(zhuǎn)移20-30克已經(jīng)稱好重量的糖于150ml干燥的燒杯中，并加入稱好重量的果膠樣品(在膠凍中使用的果膠重量可以用650g/假定的級(jí)別來表示)；3.通過用刮刀攪拌在燒杯中充分混合果膠和糖；4.取410ml去離子水/蒸餾水倒入1500ml的涂過焦油的不銹鋼煮鍋中，放入攪拌器軸。邊攪拌(轉(zhuǎn)速1000rpm)邊把果膠/糖混合物立即倒入水中。并繼續(xù)攪拌2分鐘(盡可能快地把果膠/糖溶液浸沒入水中，并把小燒杯中任何痕量的果膠/糖轉(zhuǎn)移到煮鍋中，這是非常重要的)；5.2分鐘后，把煮鍋放置在預(yù)熱過的電熱板上，以速率500rpm進(jìn)行攪拌；6.當(dāng)內(nèi)容物已經(jīng)完全沸騰時(shí)，加入剩余的糖，并繼續(xù)加熱和攪拌，直到糖溶解和膠凍一次生產(chǎn)量?jī)糁剡_(dá)到1015g；7.電熱板應(yīng)當(dāng)預(yù)先設(shè)置以便整個(gè)膠凍加熱時(shí)間為5-8分鐘(滿負(fù)荷1500W)8.用實(shí)驗(yàn)室用天平稱出1015g的批量，在桌子上不觸動(dòng)地靜置1分鐘。然后倒入煮鍋中，使內(nèi)容物剛好充滿容器，迅速去除任何泡沫。在該批次中放入溫度計(jì)，繼續(xù)輕輕攪拌直到溫度精確達(dá)到95℃；9.迅速將該批次倒入事先準(zhǔn)備好的兩個(gè)SAG玻璃杯中，所述的玻璃杯中各裝有1.75-2.25ml酒石酸溶液且裝備有膠帶皮層以使得可填充至高于邊緣約1cm；10.15分鐘以后，將玻璃杯蓋上蓋子，當(dāng)溫度達(dá)到30-35℃時(shí)，把玻璃杯放在25℃±3℃培養(yǎng)箱中保持20-24小時(shí)。
測(cè)量1.膠凍貯藏20-24小時(shí)后，從玻璃杯上移去蓋子和膠帶。使用金屬絲干酪切片器切除頂層，并丟棄；2.小心從玻璃杯中把膠凍取出放在帶Ridgelimeter的正方形玻璃盤上的倒轉(zhuǎn)位置(inverted position)；
3.膠凍放入盤中后啟動(dòng)秒表。如果膠凍輕輕向一側(cè)傾斜，則通?？梢酝ㄟ^傾斜(tilt)玻璃盤相反的一側(cè)來調(diào)整；4.把盤和膠凍小心放在Ridgelimeter的底部，從而膠凍可在微米螺旋下居中，然后螺旋可向下旋轉(zhuǎn)以接近膠凍表面；5.啟動(dòng)秒表后2分鐘，使微米螺旋的尖端與膠凍表面接觸，記錄Ridgelimeter的讀數(shù)(讀到最接近的0.1)；6.如果通過肉眼觀察或處理，發(fā)現(xiàn)SAG膠較松散或異常，需要測(cè)量pH值。pH值一定要在2.2-2.4之間。否則必須重新檢驗(yàn)樣品。
計(jì)算果膠的膠凍級(jí)別1.使用Ridgelimeter的校準(zhǔn)表，Ridgelimeter讀數(shù)轉(zhuǎn)換到因子1(見

圖1)；2.使用可溶性固體校正表，測(cè)量的可溶性固體轉(zhuǎn)換到因子2(見圖2)；3.通過校正因子與假定檢驗(yàn)級(jí)別的乘積可以得到正確的級(jí)別；假定級(jí)別×因子1×因子2＝真實(shí)的級(jí)別
<img/>圖1Ridgelimeter校準(zhǔn)表對(duì)“交換的”SAG分析計(jì)算的相關(guān)值
圖2校正值果膠分子量的測(cè)定原理用六偏磷酸鈉測(cè)定0.1％果膠溶液的相對(duì)粘度可以估計(jì)分子量。
儀器1.Witeg-Ostwald粘度計(jì)或其它類似的產(chǎn)品(最少2個(gè))，其對(duì)水的出口時(shí)間(outlet time)為100-150秒(25℃)2.恒溫透明水浴鍋，25.0℃±0.3℃3.數(shù)字秒表。
試劑1.六偏磷酸鈉溶液a)20.0g六偏磷酸鈉溶解于1800ml離子交換的排除空氣(煮沸)的水中；b)用1M的鹽酸調(diào)節(jié)pH值到4.50±0.05；c)使用離子交換的排除空氣(煮沸)的水稀釋溶液到2000ml。
步驟1.使用的粘度計(jì)一定要根據(jù)“粘度計(jì)的清洗/保養(yǎng)”部分所述進(jìn)行清洗。
2.使用粘度計(jì)測(cè)定六偏磷酸鹽溶液的出口時(shí)間(“測(cè)定出口時(shí)間”部分)，該粘度計(jì)是每次制備新六偏磷酸鹽溶液時(shí)及測(cè)量果膠溶液的每一個(gè)新工作日時(shí)使用的。就在測(cè)量六偏磷酸鹽溶液的必需量之前，將其經(jīng)過3號(hào)玻璃濾器過濾；3.按下列步驟準(zhǔn)備用于測(cè)定分子量的果膠樣品a)按照AGA和DE的測(cè)定方法中的描述用酸洗滌果膠(GENUControl Method No 378)；b)稱取約90克六偏磷酸鹽溶液于帶磁鐵的涂了焦油的燒杯中；c)邊攪拌邊逐漸加入0.1000克酸洗滌的果膠；d)邊攪拌邊加熱溶液到70℃。持續(xù)攪拌直到果膠完全溶解；e)把溶液冷卻到25℃；f)用六偏磷酸鹽溶液稱重達(dá)100.0克；g)經(jīng)過3號(hào)玻璃濾器進(jìn)行過濾；4.對(duì)于每一分子量測(cè)量，使用2個(gè)不同的粘度計(jì)分別對(duì)果膠/六偏磷酸鹽溶液測(cè)定出口時(shí)間(章節(jié)測(cè)定出口時(shí)間)；
5.使用最新測(cè)量的出口時(shí)間對(duì)每一個(gè)粘度計(jì)分別計(jì)算分子量(章節(jié)計(jì)算)，該出口時(shí)間是對(duì)正被討論的粘度計(jì)上的六偏磷酸鹽溶液測(cè)定的；6.如果兩個(gè)計(jì)算的分子量差不到3500，則計(jì)算平均值。將該值四舍五入到最接近的1000的倍數(shù)，這是該方法的結(jié)果。
7.如果兩個(gè)計(jì)算的分子量差為3500或更多，應(yīng)該清洗粘度計(jì)，對(duì)六偏磷酸鹽溶液進(jìn)行新的出口時(shí)間測(cè)量。
測(cè)定出口時(shí)間1.粘度計(jì)用樣品液進(jìn)行2次漂洗；2.倒入5.00ml樣品于粘度計(jì)中，在測(cè)量前把它放在25.0℃±0.3℃的恒溫水浴鍋中至少15分鐘；3.測(cè)定兩個(gè)出口時(shí)間。如果兩次時(shí)間差超過x秒，應(yīng)進(jìn)行重新測(cè)定，直到兩次連續(xù)測(cè)量差值不超過x秒。測(cè)量六偏磷酸鹽溶液時(shí)x＝0.2秒，測(cè)量樣品時(shí)x＝0.4秒；4.需要進(jìn)一步計(jì)算的出口時(shí)間是前面提到的2或3個(gè)同樣的或幾乎同樣的測(cè)量結(jié)果的平均值。
粘度計(jì)的清洗/保養(yǎng)1.操作結(jié)束后用離子交換的水漂洗一次，再用1M的鹽酸漂洗一次；2.工作日之間浸泡1M鹽酸；3.測(cè)定前的新工作日離子交換的(未排除空氣的(煮沸的))水漂洗2次；4.堵塞用細(xì)銅線仔細(xì)漂洗。
計(jì)算相對(duì)粘度的計(jì)算如下nr＝{t0-(K/t0)}/{th-(K/th)}其中，t0和th分別表示果膠和六偏磷酸鹽溶液的出口時(shí)間；
使用Witeg-Ostwald型粘度計(jì)時(shí)參數(shù)K能足夠精確地被確定為107s2。否則，K按以下公式計(jì)算K＝{Qxtv2}/{Q+(0.226xLxtv)}其中Q＝粘度計(jì)球管的體積(cm3)，L＝毛細(xì)管的長(zhǎng)度(cm)，tv＝水的出口時(shí)間(秒)；果膠分子量MW計(jì)算如下MW＝{(nr1/p-1)xP)}/kxC其中P固定為6，k固定為4.7·10-5molxg-1；C是樣品系統(tǒng)中果膠重量百分比，即0.1％；插入數(shù)值后，可以得到M＝1.277·106(nr1/6-1)g/mol.
參考文獻(xiàn)Povl E.ChristensenMethods of Grading Pectin in Relation to the Molecular Weight(Intrinsic Viscosity)ofPectin.
Food Research，vol.19，p.163-171(1954).
Christian J.B.Smit and Edwin F.BryantProperties of Pectin Fractions Separated on Diethylaminoethylcellulose Columns.Journal of Food Science，vol.32，p.197-199(1967)非酰胺果膠中酯化度(DE)和半乳糖醛酸(GA)的測(cè)定原理該方法涉及測(cè)定不含酰胺和醋酸酯的果膠的％DE和％GA。
儀器
1.分析天平2.玻璃燒杯，250ml，5只3.100ml容量瓶4.真空泵5.吸濾瓶6.1號(hào)玻璃濾器坩鍋(布氏漏斗和濾紙)7.秒表8.試管9.105℃干燥箱10.干燥器11.磁力攪拌器和磁鐵12.滴定管(10ml，精確度為±0.05ml)13.移液管(20ml2支，10ml1支)14.pH計(jì)/autoburette或酚酞化學(xué)藥品1.無二氧化碳水(去離子水)2.60％和100％異丙醇(IPA)3.0.5N鹽酸(HCl)和37％發(fā)煙鹽酸4.氫氧化鈉(NaOH)，0.1N(準(zhǔn)確到小數(shù)點(diǎn)后4位，如0.1002)和0.5N5.0.1N硝酸銀(AgNO3)6.3N硝酸(HNO3)7.0.1％酚酞指示劑％DE和％GA測(cè)定步驟(酸性酒精(acid alcohol)100ml 60％異丙醇+5ml 37％發(fā)煙鹽酸)1.稱取2.0000g果膠于250ml的玻璃燒杯中；2.加入100ml酸性酒精，磁力攪拌器上攪拌10分鐘；3.使用稱過重的干燥玻璃濾器坩鍋進(jìn)行過濾；4.用15ml酸性酒精分6次徹底漂洗燒杯；
5.使用60％異丙醇洗滌，直到濾液中無氯化物*(大約500ml)；6.使用20ml 100％異丙醇洗滌；7.在105℃下干燥樣品2.5小時(shí)；8.在干燥器中干燥和冷卻后，稱量坩鍋重；9.準(zhǔn)確稱量0.4000克樣品在250ml玻璃燒杯中；10.稱2個(gè)樣品進(jìn)行雙重測(cè)定。雙重測(cè)定的偏差最大值必須為1.5％絕對(duì)值。如果偏差超過1.5％就需要重復(fù)試驗(yàn)；11.邊磁力攪拌邊用約2ml 100％的異丙醇潤濕果膠并加入約100ml無二氧化碳的去離子水。
*(氯檢測(cè)轉(zhuǎn)移濾液約10ml于試管中，添加大約3ml 3N硝酸，滴入幾滴硝酸銀。如果溶液是清澈的則表明濾液沒有氯離子，否則，會(huì)產(chǎn)生氯化銀沉淀。)現(xiàn)在準(zhǔn)備對(duì)樣品進(jìn)行滴定，或者使用指示劑或者使用pH計(jì)/autoburette；僅僅％DE的測(cè)定步驟(酸性酒精100ml 60％異丙醇+5ml 37％發(fā)煙鹽酸)1.稱2.00克果膠于250ml玻璃燒杯中；2.加入100ml酸性酒精，磁力攪拌器上攪拌10分鐘；3.用帶濾紙的布氏漏斗進(jìn)行過濾；4.用90ml酸性酒精漂洗燒杯；5.用1000ml 60％異丙醇洗滌；6.用約30ml 100％異丙醇洗滌；7.在布氏漏斗上真空抽吸大約15分鐘以干燥樣品；8.稱取約0.40g樣品于250ml玻璃燒杯中；9.稱2份樣品進(jìn)行雙重測(cè)定。雙重測(cè)定的結(jié)果最大值必須為1.5％絕對(duì)值，如果偏差超過1.5％就需要重新試驗(yàn)；10.邊磁力攪拌邊用約2ml 100％的異丙醇潤濕果膠并加入約100ml無二氧化碳的去離子水。
現(xiàn)在即可對(duì)樣品進(jìn)行滴定，或者使用指示劑或者使用pH計(jì)/autoburette。
注釋非常重要的是，由于滴定過程中樣品僅緩慢溶解，所以％DE＜10％的樣品的滴定非常慢。
使用指示劑滴定1.加5滴酚酞指示劑后，用0.1N NaOH進(jìn)行滴定，直到顏色變化(記錄為V1滴定度)；2.邊攪拌邊加入20.00ml 0.5N NaOH。精確靜置15分鐘。在靜置樣品時(shí)必須用箔覆蓋樣品；3.邊攪拌邊加入20.00ml 0.5N HCl，持續(xù)攪拌直到顏色消失；4.加入3滴酚酞指示劑后，用0.1N NaOH進(jìn)行滴定，直到顏色發(fā)生變化(記錄為V2滴定度)。
盲試(進(jìn)行雙重測(cè)定)加5滴酚酞指示劑于100ml不含二氧化碳的或去離子水中(與樣品所用的類型相同)，在250ml玻璃燒杯中用0.1N NaOH進(jìn)行滴定，直到顏色變化(1-2滴)；加入20.00ml 0.5N NaOH，并使樣品不受觸動(dòng)地精確靜置15分鐘。在靜置樣品時(shí)必須用箔覆蓋；加入20.00ml 0.5N HCl和3滴酚酞，用0.1N NaOH進(jìn)行滴定直到顏色發(fā)生變化(記錄為B1)。對(duì)滴定最大允許量是1ml 0.1NNaOH。如果用超過1ml進(jìn)行滴定則應(yīng)用少量去離子水稀釋0.5NHCl。如果樣品加入0.5N HCl后顏色發(fā)生變化，應(yīng)用少量不含二氧化碳的水稀釋0.5N NaOH。允許用水進(jìn)行的最大稀釋是使溶液保持在0.48和0.52N之間。
使用pH計(jì)/Autoburette進(jìn)行滴定使用ABU80型Autoburette，需要采用以下設(shè)置樣品 ％DE＜10 盲試比例范圍 0.55延遲秒數(shù) 50 5速度V110 5速度V215 5
1.用0.1N NaOH滴定到pH值為8.5(記錄結(jié)果為V1滴定度)2.邊攪拌邊加入20.00ml 0.5N NaOH，使樣品精確靜置15分鐘，其間不進(jìn)行攪拌。在靜置樣品時(shí)必須用箔覆蓋；3.邊攪拌邊加入20.00ml 0.5N HCl直到pH值恒定；4.隨后用0.1N NaOH滴定到pH值為8.5(記錄結(jié)果為V2滴定度)。
盲試(進(jìn)行雙重測(cè)定)1.用0.1N NaOH滴定100ml不含二氧化碳或去離子的水(與樣品所用的類型相同)，直到pH值為8.5(1-2滴)。
2.邊攪拌邊加入20.00ml 0.5N NaOH，并使盲試樣品精確靜置15分鐘，其間不進(jìn)行攪拌。在靜置樣品時(shí)必須用箔覆蓋。
3.邊攪拌邊加入20.00ml 0.5N HCl直到pH值恒定。
4.用0.1N NaOH滴定到pH值為8.5(記錄為B1)。對(duì)滴定最大允許量是1ml 0.1N NaOH。如果用超過1ml進(jìn)行滴定則應(yīng)用少量去離子水稀釋0.5N HCl。如果在加入0.5N HCl后pH值降不到8.5以下，則應(yīng)用少量不含二氧化碳的水稀釋0.5N NaOH。允許用水進(jìn)行的最大稀釋是使稀釋液保持在0.48和0.52N之間。
計(jì)算Vt＝V1+(V2-B1)％DE(酯化度)＝{(V2-B1)×100}/Vt％DFA(游離酸度)＝100-％DE％GA*(半乳糖醛酸度)＝(194.1×Vt×N×100)/400*在無灰分和無水分的基礎(chǔ)上194.1半乳糖醛酸的分子量N滴定時(shí)使用0.1N NaOH的標(biāo)正當(dāng)量濃度(如0.1002N)400滴定用洗滌和干燥的樣品重量(mg)純果膠(％)＝{(酸洗后果膠干重)×100}/(果膠重量)鈣敏感性-CS-99-2
原理用3.0M醋酸鈉緩沖液將果膠溶液的pH調(diào)到3.60。在75℃水浴鍋中加熱5-10分鐘溶解樣品。然后，將272ppm的鈣加入到樣品中(70℃以上)。通常用LVT粘度計(jì)，使用1號(hào)或2號(hào)軸在60rpm，5℃，19+/-3小時(shí)后測(cè)定樣品的粘度。應(yīng)在沒有保護(hù)圈(protectiveloop)時(shí)進(jìn)行測(cè)量。
儀器1.粘度玻璃杯，內(nèi)徑48mm，高110mm2.磁鐵，長(zhǎng)約30mm3.帶有磁力攪拌器的水浴鍋(75℃)4.箔或其它耐熱覆蓋材料5.5ml和20ml移液管或分液器6.pH計(jì)試劑1.90-100％IPA2.CaCl2溶液(32g/l CaCl2，2H2O)3.3.0M醋酸鈉緩沖液2L，pH 3.60，3.0M的醋酸鈉緩沖液的制備1.在燒杯中用約1200ml的離子交換的水溶解81.64g三水合醋酸鈉。
2.將溶液定量轉(zhuǎn)移到2000ml的容量瓶中。
3.在通風(fēng)櫥(hood)中加入309ml 100％的醋酸，在容量瓶中用離子交換的水定容。
5升204g三水合醋酸鈉，772ml 100％的醋酸。
溶液的pH為3.60+/-0.05。如果懷疑上述制備，需要檢查pH值。
果膠溶液的濃度0.4％稱出0.64g樣品(非標(biāo)準(zhǔn)化的果膠)0.5％稱出0.80g樣品(標(biāo)準(zhǔn)化的果膠)
步驟1.稱出果膠樣品置于粘度玻璃杯中2.加入5.0ml IPA3.在磁力攪拌器中邊攪拌樣品邊加入130ml沸水(超過85℃)。在全部攪拌過程中，覆蓋粘度玻璃杯(如用箔)是很關(guān)鍵的。
4.加入20ml，pH為3.60的3.0M醋酸鈉緩沖液。
5.用磁鐵在75℃水浴鍋中攪拌樣品最少5分鐘。如果樣品中含有塊狀物，則應(yīng)重復(fù)溶解步驟。
6.用約2cm的渦流(vortex)攪拌樣品。加入5ml鈣溶液(CaCl2，2H2O，32g/l)。加入時(shí)間最長(zhǎng)為2秒鐘?；旌蠘悠芳s10秒鐘。
要點(diǎn)如果在加入鈣時(shí)渦流消失-和/或看到局部膠凝作用或有氣泡產(chǎn)生，則將樣品標(biāo)記為預(yù)膠凝的分析結(jié)果。如果稍后把所述的樣品作為正常樣品進(jìn)行測(cè)量，則獲得的結(jié)果將很低。然后分析可以在更低的果膠濃度下進(jìn)行。
7.除去磁鐵，用例如箔覆蓋玻璃杯。
8.將樣品在5℃的水浴鍋中放置19±3小時(shí)。確保水浴鍋的水平面與樣品的表面在同一水平上。
9.如果樣品表面有氣泡，則在對(duì)樣品進(jìn)行測(cè)量前應(yīng)輕輕地除去這些氣泡。用LVT粘度計(jì)，使用2號(hào)軸于60rpm在5℃下1分鐘后測(cè)量粘度。若粘度計(jì)上的讀數(shù)低于10，則用1號(hào)軸來測(cè)量。若粘度計(jì)上的讀數(shù)大于100，在將樣品在5℃的水浴鍋中放置19±3小時(shí)。然后用3號(hào)軸在60rpm下測(cè)量粘度。
用合適的因數(shù)來計(jì)算粘度(cP-厘泊)。CS值等于計(jì)算出的粘度。
1％的果膠溶液的透明度-冷溶液原理用分光光度計(jì)測(cè)定1％果膠溶液的透明度。
儀器1.燒杯，250ml
2.100％IPA3.磁鐵4.磁力攪拌器5.去離子水6.容量瓶，100ml7.移液管8.分光光度計(jì)步驟1.稱出1g果膠，加到250ml燒杯中。
2.用3ml IPA弄濕。
3.在燒杯中加入磁鐵。
4.將燒杯放在磁力攪拌器上。
5.邊攪拌邊加入96ml去離子水。
6.攪拌到果膠溶解。
7.在分光光度計(jì)上測(cè)量655nm下的透射或吸收。
8.用％T(透射)或％Abs(吸收)來表示結(jié)果。
果皮中殘余的糖的測(cè)量原理用50％的異丙醇洗滌來測(cè)量果皮中殘余的糖。
儀器1.玻璃燒杯，600ml2.天平(精確度為0.2g)3.磁力攪拌器4.磁鐵5.紙濾器(粗制)，如型號(hào)為AGF6146.65-70℃的干燥箱7.布氏漏斗8.真空泵溶液異丙醇，50％步驟1.稱出10g果皮樣品，加入600ml的玻璃燒杯中。
2.加入200ml 50％的異丙醇。
3.在磁力攪拌器上攪拌4小時(shí)。
4.用250ml 50％的異丙醇洗果皮并過濾。
5.將過濾器和樣品放置在65-70℃的干燥箱中過夜并稱重。
果皮中殘余糖的計(jì)算，％{(SS×10)-(凈數(shù)×95)}×100/(SS×10)，其中，SS＝洗和干燥前的干物質(zhì)百分比；凈數(shù)＝經(jīng)過洗和干燥的果皮的重量；95＝洗和干燥過的果皮中設(shè)定的干物質(zhì)百分比。
HM和LM果膠中pH的測(cè)量-冷溶液原理測(cè)量1％的冷制備的果膠溶液中的pH。
儀器1.燒杯，250ml2.100％IPA3.磁鐵4.磁力攪拌器5.去離子水6.移液管7.pH計(jì)步驟1.稱出1g果膠，加到250ml燒杯中。
2.用3ml IPA弄濕。
3.在燒杯中加入磁鐵。
4.將燒杯放在磁力攪拌器上。
5.加入95g去離子水。
6.攪拌到果膠溶解。
7.在25℃下，分別用pH 7.00的緩沖液和pH 4.01的緩沖液校正pH計(jì)，其中所述的pH 7.00的緩沖液是用鄰苯二甲酸氫鉀和磷酸氫二鈉制備的，所述的pH 4.01的緩沖液是用鄰苯二甲酸氫鉀制備的。這兩種緩沖液通過逆向滲透和隨后的雙向離子交換而溶于水。然后，測(cè)量果膠溶液在25℃下的pH。
HM-和LM果膠在干燥過程中的損失測(cè)定原理將已知量的果膠在105℃的干燥箱中干燥2小時(shí)來測(cè)量干燥過程中的損失。
儀器1.105℃的干燥箱2.試驗(yàn)用燒杯3.分析天平4.干燥器步驟1.在105℃下干燥試驗(yàn)用燒杯至少30分鐘。在干燥器中冷卻試驗(yàn)用燒杯并稱重。
2.將已知量，如2.000g的果膠轉(zhuǎn)移到試驗(yàn)用燒杯中。
3.將裝有果膠的試驗(yàn)用燒杯在105℃的干燥箱中放置2小時(shí)。
4.在干燥器中冷卻裝有果膠的試驗(yàn)用燒杯并稱重。
干燥過程中的損失計(jì)算干燥過程中的損失量％＝{(未干燥果膠的重量g-干燥后果膠的重量g)}×100/(未干燥果膠的重量g)
植物酯酶活性的測(cè)定原理恒定pH下果膠中的甲酯酶鍵水解。根據(jù)時(shí)間函數(shù)來測(cè)量所需要的滴定劑，而活性是根據(jù)下式來確定，即1個(gè)單位＝每分鐘脫甲基羧基基團(tuán)的摩爾數(shù)。
儀器1.分析天平(精確度為0.1g)2.5℃水浴鍋3.秒表4.pH計(jì)5.可調(diào)攪拌器電動(dòng)機(jī)，50-2000rpm6.離心機(jī)7.韋林氏攙合器8.滴定儀(Titrator)化學(xué)藥品與溶液1.分析級(jí)氯化鈉2.分析級(jí)氫氧化鈉3.分析級(jí)碳酸氫鈉4.離子交換的水，電導(dǎo)率低于1ms/cm5.0.0625M碳酸氫鈉6.1M碳酸氫鈉步驟1.磨碎果皮；2.稱取50.0g果皮并轉(zhuǎn)移于2.0l的塑料燒杯中；3.加入離子交換的水達(dá)到可使用的稠度；4.加入氯化鈉達(dá)到濃度1M；5.用0.5M的NaOH調(diào)節(jié)pH值到6.0；
6.把塑料燒杯放于5℃水浴鍋中，慢慢攪動(dòng)2小時(shí)。每半小時(shí)調(diào)節(jié)pH值；7.離心(9000rpm，30min)8.回收上清液以測(cè)定植物酯酶活性；9.果膠溶液制備是通過溶解20.0克DE為72％的柑桔類果膠和23.4克氯化鈉于700ml沸騰的離子交換的水中，在韋林氏攙合器中攙合34分鐘；10.果膠溶液冷卻到室溫后，調(diào)整濕重到1000克；11.加熱100.0克果膠溶液到60℃；12.使用1M的碳酸氫鈉調(diào)節(jié)果膠溶液的pH值到5.50，然后立即加入5ml上述上清液。上清液的量取決于上清液中實(shí)際植物酯酶的活性高低可多于5ml或少于5ml；13.開始用0.0625M碳酸氫鈉滴定，記錄滴定曲線；14.確定滴定曲線線性部分的斜率(p)；15.計(jì)算植物酯酶活性(Units/ml)＝px62.5/ml上清液含有果膠的植物原材料的酸處理的測(cè)定方法確定含有果膠的植物原材料是否已用酸化水處理過的一種方法是通過下面的試驗(yàn)測(cè)定含有果膠的植物原材料的pH值。該試驗(yàn)適用于固有的pH值高于4的含有果膠的植物原材料。這種含有果膠的植物原材料的例子有柑桔、柚子、飼料甜菜、糖用甜菜、蘋果和胡蘿卜。當(dāng)含有果膠的植物原材料的固有pH值為4或更低時(shí)，應(yīng)該使用其它的方法來確定含有果膠的植物原材料是否已用酸化水處理過。
當(dāng)檢測(cè)干果皮時(shí)，得到10克樣品，放于燒杯中。當(dāng)檢測(cè)濕果皮時(shí)，增加樣品的大小到50克。加入150ml去離子水或蒸餾水于燒杯中。
在環(huán)境溫度下用磁力攪拌棒攪拌果皮/水混合物15分鐘。
15分鐘后測(cè)定pH值。優(yōu)選使用帶有電極如PHC 2401-8(購自Radiometer)的pH計(jì)如pH M290(購自Radiometer)測(cè)定pH值。
例如，如果含有果膠的干燥植物原材料顯示低于5的pH值，則表明該材料是已用酸化水處理過的材料，優(yōu)選顯示低于約4.4的pH值的含有果膠的干燥植物原材料，更優(yōu)選低于約4.0，更優(yōu)選顯示3.5-4.0的pH值。
實(shí)施例下面的實(shí)施例用于闡述本發(fā)明，而不是限制本發(fā)明。
比較實(shí)施例本實(shí)施例重復(fù)美國專利US2,387,635(Bailey，H.S.)中公開的柑桔果皮的處理方法。
在4.67升沸水中加入8升切碎的柑桔果皮(根據(jù)排代(replacement)來測(cè)量)。在加熱過程中加入62％的硝酸以確保pH為2.8-3.6。結(jié)果表明，在加熱過程中80ml 62％的硝酸提供3.4的pH值。由于新鮮的果皮具有的較高緩沖能力和少量加入的水，所以，要降低pH需要加入較高量的酸。10分鐘后，冷卻該物質(zhì)，用篩子分離果皮。然后用液壓機(jī)壓果皮，壓過的果皮薄薄地鋪在幾個(gè)干燥盤中，在70℃，1個(gè)大氣壓下，在干燥箱中進(jìn)行干燥。
然后，根據(jù)“果膠的提取”方法從500g干燥的果皮中提取果膠，提取出來的果膠標(biāo)記為比較實(shí)施例1。
結(jié)果
*透射比本實(shí)施例表明，美國專利2,387,635中所使用的方法中的柑桔材料具有高的糖含量。因此，美國專利2,387,635中描述的方法并不能有效地除去柑桔果皮中的糖。此外，由于果皮中具有高的糖含量而使果膠的產(chǎn)量降低。所制備的果膠的USA SAG和分子量都很低。這表明，在柑桔果皮/水懸浮液隨后的加熱過程中發(fā)生了果膠的解聚。最后，本實(shí)施例還表明，將柑桔果皮/水懸浮液加熱到約90℃，植物酯酶的活性完全被消除。
實(shí)施例1在本實(shí)施例中，在室溫下用大量的水進(jìn)行酸處理。
在24升水中加入8升切碎的柑桔果皮(根據(jù)排代來測(cè)量)，其中所述的水中事先已加入一定量的酸以使果皮/水混合物的pH達(dá)到2.8-3.6。結(jié)果表明，要使果皮/水混合物的pH達(dá)到3.2，需要加入20ml 62％的硝酸。果皮/水混合物在室溫下攪拌15分鐘。然后，將果皮從液體中分離出來，用液壓機(jī)的小壓力按壓回收的果皮以除去多余的水分而不壓碎果皮。然后將壓過的果皮加到24升普通水中，其中所述的普通水中事先已加入一定量的酸以使果皮/水混合物的pH達(dá)到2.8-3.6。結(jié)果表明，要使果皮/水混合物的pH達(dá)到3.2，需要加入15ml 62％的硝酸。由于在第一步中已除去了一部分果皮中的天然酸，因此在這一步需要加入較少量的酸。果皮/水混合物在室溫下攪拌1 5分鐘，然后，將果皮從液體中分離出來。用液壓機(jī)的小壓力按壓回收的果皮以除去多余的水分而不壓碎果皮。重復(fù)最后的洗滌步驟，之后，將回收的且壓過的果皮薄薄地鋪在幾個(gè)干燥盤中，在70℃，1個(gè)大氣壓，在干燥箱中進(jìn)行干燥。
然后，根據(jù)“果膠的提取”方法從500g干燥的果皮中提取果膠，提取出來的果膠標(biāo)記為實(shí)施例1。
結(jié)果
*投射比本實(shí)施例表明，采用本發(fā)明的方法，酸洗過的果皮中剩余較少的糖，因此，明顯地提高了果膠的產(chǎn)量。此外，與比較實(shí)施例相比，酸化水洗滌提高了USA SAG和分子量。事實(shí)上，實(shí)施例1中的USASAG與比較實(shí)施例中的USA SAG的比值為1.20。因此，根據(jù)本發(fā)明的方法處理柑桔果皮，可使USA SAG提高20％。相應(yīng)的，實(shí)施例1中所產(chǎn)生的果膠的分子量與比較實(shí)施例相比，其比值為1.23。因此，根據(jù)本發(fā)明的方法處理柑桔果皮，可使分子量提高23％。
實(shí)施例2在本實(shí)施例中，用從柑桔樹上剛摘下來的新鮮柑桔重復(fù)比較實(shí)施例。但本實(shí)施例是用蒸汽代替沸水。實(shí)驗(yàn)步驟同實(shí)施例1。但用酸化水洗滌三次后，將輕壓過的果皮殘余物放在布氏漏斗中。在布氏漏斗的出口處安裝一個(gè)管子，水蒸氣通過這個(gè)管子注入到果皮中。用蒸汽蒸3分鐘。用熱電偶測(cè)量果皮中的溫度，結(jié)果表明，蒸2分鐘后，果皮中的溫度可達(dá)到90℃。蒸完后，如實(shí)施例1中的方法進(jìn)一步處理果皮。獲得的果膠標(biāo)記為“D”。
結(jié)果
用十分新鮮的柑桔果皮，USA SAG比比較實(shí)施例中高出16％。類似地，分子量高出約14％。
實(shí)施例3本實(shí)施例除了所用的柑桔果皮是來自實(shí)施例2的柑桔果皮外，其它同實(shí)施例1。在室溫下進(jìn)行處理，在pH 3.5洗滌3次，然后進(jìn)行干燥。用與實(shí)施例1和2同樣的方法提取干燥的果皮。
結(jié)果
本實(shí)施例表明，與比較實(shí)施例相比，用酸化水洗滌提高了USASAG和分子量。實(shí)際上，實(shí)施例3中的USA SAG與實(shí)施例2的比值為1.12。因此，根據(jù)本發(fā)明的方法處理柑桔果皮，可使USA SAG提高12％。同樣，實(shí)施例3制備的果膠的分子量與實(shí)施2的果膠的比值為1.25。因此，根據(jù)本發(fā)明的方法處理柑桔果皮，可使果膠的分子量提高25％。因此，不依賴于柑桔的新鮮度，本發(fā)明的方法顯著提高了制備的果膠的USA SAG和分子量。
實(shí)施例4本發(fā)明按比例提高1000倍，整個(gè)過程需要幾天時(shí)間。在4步逆流方法中用水洗滌新鮮的果皮。比較實(shí)施例中最后的pH范圍為4.5-5.2。用酸洗滌時(shí)的pH調(diào)到3.4-3.6。處理溫度為30℃。洗滌后，連續(xù)地干燥果皮。
在試驗(yàn)中取樣，按實(shí)施例1中所用的制法提取樣品。
結(jié)果
用普通水或酸化水進(jìn)行洗滌，SAG值并無明顯差異。但根據(jù)加鈣和不加鈣所制備的果膠的斷裂強(qiáng)度的比例來看，用普通水處理的果皮所產(chǎn)生的果膠的該比值為0.83。而用酸化水洗滌的果皮所產(chǎn)生的果膠的該比值大于0.94。這表明，用酸化水處理的果皮所產(chǎn)生的果膠具有顯著更低的鈣敏感性。實(shí)際上，來自從用普通水洗滌的果皮中制備的果膠的含鈣凝膠明顯呈現(xiàn)預(yù)膠凝化，而在來自從用酸化水洗滌時(shí)的果膠的相應(yīng)凝膠中未發(fā)現(xiàn)這種現(xiàn)象。
實(shí)施例5本實(shí)施例要證實(shí)酸化水洗滌溫度對(duì)干燥的果皮和所獲得的果膠的影響。
使用約25kg新鮮的柑桔果皮。將果皮剁碎，按下面詳述的方法進(jìn)行處理。
在比較實(shí)施例5中，三分之一的果皮在不用酸時(shí)洗滌3次。用于洗滌的水的pH為5.18。
剩余的果皮用酸化水處理，其中在混合的最后階段加熱到各種溫度。
酸化水洗滌采用“3體積”水，在室溫下攪拌果皮15分鐘。用硝酸將pH調(diào)到3.5，然后在“干燥盤”上分離果皮。在加入果皮前，在水中小心地加入酸。
用液壓機(jī)輕壓果皮以除去多余的酸化水。應(yīng)小心以避免壓碎果皮。
將果皮再加入第二批3體積水中，pH調(diào)到3.5。果皮酸化水混合物再攪拌15分鐘。在干燥盤上分離果皮。
按照前面的步驟輕壓果皮。
將果皮分成兩等分。
用3體積的水第三次重復(fù)上述步驟，pH調(diào)到3.5。在干燥盤上分離果皮前，記錄pH。在第三次和最后的酸化水洗滌階段，采用各種溫度進(jìn)行。實(shí)施例5a是在25℃洗滌，而實(shí)施例5b是在65℃下洗滌。
用液壓機(jī)按壓果皮的所有實(shí)施例以除去多余的水分。將壓過的果皮鋪在幾個(gè)干燥盤上。然后將壓過的果皮在約70℃下，在有足夠的氣流的干燥箱中干燥過夜(約15小時(shí))，直到果皮“干燥”。
表5.1
采用修改的標(biāo)準(zhǔn)的HM果膠提取法，在50升容器中對(duì)所有的樣品進(jìn)行提取(2.5小時(shí)，75℃，1000g果皮，40升水，pH1.9-2.1)。
提取后，用硅藻土過濾樣品，以每升汁液加入50ml樹脂的量進(jìn)行離子交換(Amberlite SR1L，購自Rohn &amp; Haas)，以1∶3的量在80％的IPA中沉淀，然后在60％的IPA中洗滌。
結(jié)果表5.2
*在稀釋的汁液的基礎(chǔ)上表5.3
本實(shí)施例表明，本發(fā)明的方法可在環(huán)境溫度到至少65℃的溫度范圍內(nèi)實(shí)施。在該溫度范圍內(nèi)，具有低CS，而不改變SAG。
實(shí)施例6重復(fù)實(shí)施例5的步驟。
在比較實(shí)施例6中，三分之一的果皮在不用酸時(shí)洗滌3次。用于洗滌的水的pH為4.89。
在實(shí)施例6a中，最后的酸化水洗滌是在25℃下進(jìn)行。而在實(shí)施例6b中，最后的酸化水洗滌是在70℃下進(jìn)行。
表6.1
結(jié)果表6.2
*在稀釋的汁液的基礎(chǔ)上表6.3
本實(shí)施例表明，本發(fā)明的方法可在環(huán)境溫度到至少70℃的溫度范圍內(nèi)實(shí)施。在該溫度范圍內(nèi)，具有低CS，而不改變SAG。
實(shí)施例7本實(shí)施例要證實(shí)酸化水洗滌對(duì)干燥的果皮和所獲得的果膠的影響，其中所述的果皮來自除柑桔外的柑桔類水果，即柚子。
將約30kg的新鮮柚子榨汁，然后如實(shí)施例5那樣剁碎果皮。
在比較實(shí)施例7中，在室溫下，用“3體積”水?dāng)嚢瓒缢榈墓?5分鐘。攪拌15分鐘后，記錄水的pH，在干燥盤上分離果皮。
用液壓機(jī)輕壓果皮以除去多余的水。應(yīng)小心以避免壓碎果皮。
將果皮再加入第二批3體積水中，在室溫下再攪拌15分鐘。攪拌15分鐘后，記錄水的pH，在干燥盤上分離果皮。
第三次重復(fù)洗滌步驟。
然后將壓過的果皮在約70℃下，在有足夠的氣流的干燥箱中干燥過夜(約15小時(shí))，直到果皮“干燥”。
酸化水洗滌在實(shí)施例7中，除了用含有9ml 62％硝酸的酸化水在3.5-3.8的pH范圍下洗滌果皮外，果皮的其它處理同比較實(shí)施例7。在加入果皮前，應(yīng)小心地在水中加入酸以確保果皮不接觸到濃酸。
表7.1
用下面的果膠提取方法對(duì)干燥的果皮的所有實(shí)施例進(jìn)行提取。在一個(gè)小型提取器中加入15L 70℃的水。然后向提取器中加入500g干果皮，加入62％的硝酸將水的pH調(diào)到1.7。
如果需要維持pH，可在15分鐘后再加酸到提取器中。在70℃，pH 1.7維持提取7小時(shí)。
提取后，用硅藻土過濾樣品，以每升汁液加入50ml樹脂的量進(jìn)行離子交換(Amberlite SR1L，購自Rohn &amp; Haas)，以1∶3的量在80％的IPA中沉淀，然后在60％的IPA中洗滌。在干燥箱中干燥所獲得的果膠，并稱量最后獲得的果膠。
結(jié)果表7.2
表7.3
本實(shí)施例表明，與來自未經(jīng)過處理的柚子干果皮的果膠相比，來自經(jīng)過處理的柚子干果皮的果膠的量提高了。
實(shí)施例8本實(shí)施例要證實(shí)酸化水洗滌對(duì)干燥的果皮和所獲得的果膠的影響，其中所述的果皮來自除柑桔類外的其它水果，即蘋果。
使用50kg蘋果(Bell de Boskoop)。
根據(jù)如實(shí)施例7中的方法制備來自蘋果的果膠。
表8.1
采用修改的標(biāo)準(zhǔn)的HM果膠提取法，在18升容器中對(duì)樣品進(jìn)行提取(7小時(shí)，70℃，450g果皮，13.5升水，所述酸)。
提取后，用硅藻土過濾樣品，以每升汁液加入50ml樹脂的量進(jìn)行離子交換(Amberlite SR1L，購自Rohn &amp; Haas)，以1∶3的量在80％的IPA中沉淀，然后在60％的IPA中洗滌。
結(jié)果表8.2
表8.3
本實(shí)施例表明，與來自未經(jīng)過處理的干蘋果皮的果膠相比，來自經(jīng)過處理的干蘋果皮的果膠的量提高了。結(jié)果具有高M(jìn)W，高SAG和低CS。
實(shí)施例9在該實(shí)施例中，在植物中重復(fù)了實(shí)施例1，即實(shí)施例1按比例增加了1000倍。根據(jù)實(shí)施例1，用酸處理一批樣品，但另一批樣品根據(jù)實(shí)施例1不用酸洗滌而進(jìn)行處理。根據(jù)“含有果膠的植物原材料的酸處理的測(cè)定方法”來測(cè)量隨后干燥的果皮批次。此外，根據(jù)“植物酯酶活性的測(cè)定”方法測(cè)定上述兩批樣品中的植物酯酶的活性。
結(jié)果
本實(shí)施例表明，根據(jù)本發(fā)明的方法，在酸處理過程中，柑桔果皮中的酶保持有活性。
該實(shí)施例還表明，根據(jù)本發(fā)明的酸處理導(dǎo)致來自經(jīng)過酸處理的柑桔果皮的果膠比來自未經(jīng)過酸處理的同樣柑桔果皮的果膠具有更低的鈣敏感性。
酸處理還可導(dǎo)致加入鈣離子制備的凝膠的斷裂強(qiáng)度與未加入鈣離子制備的凝膠的斷裂強(qiáng)度之間的比例更高，這也進(jìn)一步證明了更低的鈣敏感性。
雖然為了清楚理解的目的在前文對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的闡述，但在實(shí)踐中，在權(quán)利要求所限定的范圍中，還可進(jìn)行各種改變。
權(quán)利要求
1.一種在從含有果膠的植物原材料中提取果膠之前，控制所述含有果膠的植物原材料中的果膠酯酶活性的方法，所述方法包括下列步驟獲得含有果膠的植物原材料；在低于90℃的溫度下，使所述的含有果膠的植物原材料與酸化水接觸，其中所述的酸化水的pH為3.2-3.9；回收經(jīng)過處理的含有果膠的植物原材料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所述的酸化水的pH為3.4-3.7。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所述的酸化水是使用無機(jī)酸或有機(jī)酸進(jìn)行酸化的。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所述的酸化水是使用選自鹽酸、硫酸、二氧化硫和硝酸的無機(jī)酸進(jìn)行酸化的。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所述的酸化水是使用選自檸檬酸、草酸和醋酸的有機(jī)酸進(jìn)行酸化的。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所述的酸化水是使用能夠使酸化水的pH保持在3.2-3.9范圍的緩沖系統(tǒng)進(jìn)行酸化的。
7.根據(jù)權(quán)利要求5的方法，其中所述的緩沖液能夠使酸化水的pH保持在3.4-3.7范圍內(nèi)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6的方法，其中所述的緩沖系統(tǒng)選自鹽酸/檸檬酸氫二鈉、甘氨酸/鹽酸、鄰苯二甲酸氫鉀/鹽酸、檸檬酸/檸檬酸鈉和醋酸鈉/醋酸。
9.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中使所述的含有果膠的植物原材料在≤70℃，更優(yōu)選在≤50℃，特別是≤30℃的溫度下與酸化水接觸。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-9的方法，進(jìn)一步包括干燥經(jīng)過處理的含有果膠的植物原材料的步驟以生產(chǎn)干燥的經(jīng)過處理的含有果膠的植物原材料。
11.根據(jù)權(quán)利要求1-10的方法，其中所述的含有果膠的植物原材料選自柑桔類水果、蘋果和甜菜。
12.根據(jù)權(quán)利要求1-10的方法，其中含有果膠的植物原材料選自大豆蛋白生產(chǎn)中的剩余物、亞麻子、亞麻、蘆薈和向日葵芽。
13.根據(jù)權(quán)利要求1-11的方法，其中含有果膠的植物原材料包括柑桔類水果。
14.根據(jù)權(quán)利要求13的方法，其中含有果膠的植物原材料包括柑桔。
15.根據(jù)權(quán)利要求11的方法，其中含有果膠的植物原材料包括蘋果。
16.根據(jù)權(quán)利要求10的方法，其中含有果膠的植物原材料包括蔬菜。
17.根據(jù)權(quán)利要求16的方法，其中含有果膠的植物原材料包括甜菜。
18.根據(jù)權(quán)利要求17的方法，其中所述的甜菜是糖用甜菜。
19.根據(jù)權(quán)利要求1-18的方法制備的經(jīng)過處理的含有果膠的植物原材料，其用于果膠提取。
20.權(quán)利要求19的經(jīng)過處理的含有果膠的植物原材料，其中當(dāng)用去離子水進(jìn)行提取時(shí)，所述的經(jīng)過處理的含有果膠的植物原材料的pH低于4.5。
21.根據(jù)權(quán)利要求20的經(jīng)過處理的含有果膠的植物原材料，其中當(dāng)用去離子水進(jìn)行提取時(shí)，所述的經(jīng)過處理的含有果膠的植物原材料的pH低于4.0。
22.根據(jù)權(quán)利要求21的經(jīng)過處理的含有果膠的植物原材料，其中當(dāng)用去離子水進(jìn)行提取時(shí)，所述的經(jīng)過處理的含有果膠的植物原材料的pH為3.5-4.0。
23.根據(jù)權(quán)利要求19的經(jīng)過處理的含有果膠的植物原材料，其中所述的經(jīng)過處理的含有果膠的植物原材料包括柑桔類果皮。
24.根據(jù)權(quán)利要求23的經(jīng)過處理的含有果膠的植物原材料，其中所述的經(jīng)過處理的含有果膠的植物原材料包括干柑桔類果皮。
25.根據(jù)權(quán)利要求24的經(jīng)過處理的含有果膠的植物原材料，其中所述的經(jīng)過處理的含有果膠的植物原材料包括干柑桔果皮。
26.根據(jù)權(quán)利要求1-18的方法制備的經(jīng)過處理的含有果膠的植物原材料，其用作動(dòng)物飼料。
27.根據(jù)權(quán)利要求1-18的方法制備的經(jīng)過處理的含有果膠的植物原材料，其用作食品成分。
28.一種果膠，其特征在于所述果膠的分子量比從相似的，但未處理的含有果膠的植物原材料中提取的果膠的分子量最高高出50％，所述果膠可根據(jù)權(quán)利要求1-18的方法從含有果膠的植物原材料中提取。
29.根據(jù)權(quán)利要求28的果膠，其特征在于所述果膠的分子量比從相似的，但未處理的含有果膠的植物原材料中提取的果膠的分子量高出10-40％。
30.根據(jù)權(quán)利要求29的果膠，其特征在于所述果膠的分子量比從相似的，但未處理的含有果膠的植物原材料中提取的果膠的分子量高出15-30％。
31.一種果膠，其特征在于所述果膠的鈣敏感性與從相似的，但未處理的含有果膠的植物原材料中提取的果膠的鈣敏感性之間的比值為0.90-1.40，所述果膠可根據(jù)權(quán)利要求1-18的方法從含有果膠的植物原材料中提取。
32.根據(jù)權(quán)利要求31的果膠，其特征在于所述果膠的鈣敏感性與從相似的，但未處理的含有果膠的植物原材料中提取的果膠的鈣敏感性之間的比值為0.90-1.20。
33.根據(jù)權(quán)利要求32的果膠，其特征在于所述果膠的鈣敏感性與從相似的，但未處理的含有果膠的植物原材料中提取的果膠的鈣敏感性之間的比值為0.90-1.10。
34.根據(jù)權(quán)利要求19的經(jīng)過處理的含有果膠的植物原材料，其中所述的經(jīng)過處理的含有果膠的植物原材料包括干柑桔果皮。
35.根據(jù)權(quán)利要求19的經(jīng)過處理的含有果膠的植物原材料，其中所述的經(jīng)過處理的含有果膠的植物原材料包括干柑桔果皮。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種處理含有果膠的植物材料的方法。在低于90℃的溫度下，將新鮮的植物材料的pH值調(diào)到3.2－3.9以使植物材料中的天然果膠酯酶失活。從而使植物材料運(yùn)輸過程中發(fā)生的脫酯化降到最低，也使得植物材料在后續(xù)的洗滌和/或常規(guī)的干燥過程中不發(fā)生脫酯化。由于酶保持失活，后來通過將pH值提高到約4.0以上可以恢復(fù)酶的活性。與未經(jīng)過這樣處理的相同植物材料相比，來自經(jīng)過處理的植物材料的果膠具有更高的分子量和更低的鈣敏感性。
文檔編號(hào)A23L1/052GK1703429SQ03824935
公開日2005年11月30日 申請(qǐng)日期2003年9月2日 優(yōu)先權(quán)日2002年9月2日
發(fā)明者J·A·S·克里斯滕森 申請(qǐng)人:Cp凱爾科有限公司