9000-69-5 / 果膠的提取與應(yīng)用

果膠存在于所有高等植物中。在植物細(xì)胞壁中，果膠主要與纖維素、半纖維素、木質(zhì)素等共價結(jié)合，形成原果膠，它是植物的一種結(jié)構(gòu)物質(zhì)，對維持植物的結(jié)構(gòu)和硬度起著至關(guān)重要的作用。除此之外，果膠能夠調(diào)節(jié)細(xì)胞的滲透性及pH。

來源

果膠在植物細(xì)胞壁中含量最高，在雙子葉植物中，主要存在于植物細(xì)胞壁的初生細(xì)胞壁和中間片層中，含量為30%~35%。

目前，用于生產(chǎn)商品果膠的原料主要是柑橘和蘋果皮渣。

此外，有大量研究從豆腐柴葉、香蕉皮、向日葵、甘薯及薜荔仔等副產(chǎn)物中提取果膠，但這些原料的研究目前還僅限于實(shí)驗(yàn)室的基礎(chǔ)研究中。

提取

根據(jù)酯化度(羥基酯化的百分?jǐn)?shù))不同，將果膠分為高甲氧基果膠和低甲氧基果膠，其中酯化度大于50%的為高甲氧基果膠，即高酯果膠(HMP)，酯化度小于50%的果膠為低甲氧基果膠，即低酯果膠(LMP)。果膠的提取方法主要有酸提法、超聲波輔助提取法、酶與微生物提取法、微波法、螯合劑法等。

酸提法

酸提取法是將植物細(xì)胞中不溶的原果膠在熱酸性的條件下轉(zhuǎn)變成可溶性果膠，并將其提取出來。酸提取法會對果膠的品質(zhì)產(chǎn)生一定的影響，但由于提取工藝較為成熟，國內(nèi)外均采用此法生產(chǎn)果膠。因此，酸提取法的研究也更加深入，不再局限于單一的酸提法，對混合酸提法有了更多的研究。如利用磷酸和亞硫酸的混合酸比單獨(dú)一種酸的提取效果要好很多，提取果膠的色澤好，得率高?；旌纤崽崛⌒Ч獌?yōu)于單獨(dú)使用一種酸的提取效果，所以，單獨(dú)的酸提取法會逐步被混合酸提取法取代。

超聲波提取法

超聲波提取法又稱超聲波輔助提取法，利用超聲波的頻率＞20kHz使細(xì)胞破碎或崩解，加速果膠溶出。

在提取工藝中超聲波輔助提取法一般與其他方法一起使用，提高果膠的產(chǎn)量和質(zhì)量，不影響果膠的成分，對果膠品質(zhì)的破壞也較小。但超聲波輔助提取法受設(shè)備的影響，生產(chǎn)成本較高，限制了果膠的規(guī)模化工業(yè)生產(chǎn)。

微波提取法

微波提取法是利用微波的電效應(yīng)和化學(xué)效應(yīng)，使植物組織崩解，加速果膠的溶出。

微波提取常作為輔助提取與其它方法聯(lián)用，具有工藝簡單，提取時間短，得率高，產(chǎn)品質(zhì)量好的優(yōu)點(diǎn)。但受設(shè)備影響，工業(yè)化生產(chǎn)成本和規(guī)模上受限制。

酶與微生物提取法

酶與微生物提取法是利用酶或微生物降解果膠中的大分子物質(zhì)或?qū)⒉蝗苄怨z轉(zhuǎn)化成水溶性果膠，進(jìn)而將果膠提取出來。

酶法提取的果膠保留了原有的多種營養(yǎng)成分，可用于飼料。酶解法提取果膠，具有低消耗、無污染、反應(yīng)條件易于控制等優(yōu)點(diǎn)。微生物提取法本質(zhì)上也是利用微生物產(chǎn)生的果膠酶酶解提取果膠的方法。利用微生物產(chǎn)生的果膠酶酶解提取的果膠相比于其他方法制得的果膠品質(zhì)高、灰分含量低、色澤好、中性糖含量高。具有減少能耗，降低環(huán)境污染等優(yōu)點(diǎn)，是生產(chǎn)果膠較為理想的方法。目前市場上的果膠酶價格昂貴，利用酶法提取果膠成本較高。所以選育出高產(chǎn)菌株生產(chǎn)果膠酶，再利用酶解法制備果膠是當(dāng)前研究的重點(diǎn)。

螯合劑提取法

螯合劑提取法是利用螯合劑與植物組織中的高價陽離子的螯合作用，使果膠能夠更完全、更迅速的溶出，提高提取率。

其工藝簡單，能提高提取得率，產(chǎn)品品質(zhì)較好，但回收利用難，對環(huán)境不友好。

果膠功能與應(yīng)用

果膠作為一種食品添加劑或配料應(yīng)用于食品工業(yè)中，主要起到膠凝、增稠、改善質(zhì)構(gòu)、乳化和穩(wěn)定的作用。

果膠是一種能被人體消化吸收的可溶性膳食纖維，對人體有益無害，因此被廣泛地用于醫(yī)療保健產(chǎn)品中。治療中用的軟膏、栓劑和微囊類藥物中的果膠扮演著重要的角色，起著抗菌、止血、解毒以及防輻射的作用，被稱為"人體健康的平衡素"。

在保健品中，果膠作為膳食纖維的重要成分，具有降低膽固醇水平、抑制心臟病、預(yù)防高血壓、抑制腸內(nèi)致病菌的繁殖等功能。

隨著研究的深入，果膠已拓展到了環(huán)保材料的制備、輔助醫(yī)療的檢測等領(lǐng)域。如有學(xué)者采用果膠和魔芋膠混合制備不同質(zhì)量比的果膠/魔芋膠復(fù)合膜，并對其力學(xué)性能、透光率、吸濕性能、溶脹性能、體外降解和抗菌性能進(jìn)行研究。結(jié)果表明，當(dāng)魔芋膠質(zhì)量占總質(zhì)量的30%時，各項(xiàng)性能最好，該復(fù)合膜可以代替明膠作為藥用膠囊膜和可食性包裝膜材料。

近年來，隨著人們對果膠研究的日益深入，對這種從天然植物中提取的植物多糖越來越關(guān)注，不斷發(fā)掘出許多新的來源和用途。目前，柑橘果膠、蘋果果膠等的乳化特性易受結(jié)構(gòu)因素影響，造成乳化特性較差，因此加強(qiáng)研究作為乳化劑的新型果膠可以拓寬果膠的使用范圍。果膠在市場上需求量大，且原料價格低廉，通過繼續(xù)研究將其作用發(fā)揮到最大，使其應(yīng)用于更多新領(lǐng)域，從而推動果膠行業(yè)的發(fā)展。

來源：食品加工包裝在線

參考文獻(xiàn)

[1]劉英,邱逸凡,許希賢.果膠研究和應(yīng)用進(jìn)展[J].現(xiàn)代食品,2019(24):17-20.

[2]劉麗平,張淑華,及雪敏.果膠的提取及應(yīng)用研究進(jìn)展[J].江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué),2016,044(008):30-33,34

[3]謝明勇,李精,聶少平.果膠研究與應(yīng)用進(jìn)展[J].中國食品學(xué)報(bào),2013(08):7-20.