果膠的提取與果膠含量的測(cè)定

1、果膠的提取與果膠含量的測(cè)定一、引言 果膠廣泛存在于水果和蔬菜中，如蘋(píng)果中含量為0.71.5%（以濕品計(jì)），在蔬菜中以南瓜含量最多（達(dá)7%-17%）。果膠的基本結(jié)構(gòu)是以-1，4苷鍵連接的聚半乳糖醛酸，其中部分羧基被甲酯化，其余的羧基與鉀、鈉、銨離子結(jié)合成鹽。在果蔬中，尤其是未成熟的水果和皮中，果膠多數(shù)以原果膠存在，原果膠通過(guò)金屬離子橋（比如Ca2+）與多聚半乳糖醛酸中的游離羧基相結(jié)合。原果膠不溶于水，故用酸水解，生成可溶性的果膠，再進(jìn)行提取、脫色、沉淀、干燥，即為商品果膠。從柑橘皮中提取的果膠是高酯化度的果膠（酯化度在70%以上）。在食品工業(yè)中常利用果膠制作果醬、果凍和糖果，在汁液類食品中作增稠

2、劑、乳化劑。二、實(shí)驗(yàn)材料、試劑與儀器材料：桔皮，蘋(píng)果等；試劑：0.25% HCL，95%乙醇（AR），精制乙醇，乙醚，0.05mol/L HCl，0.15%咔唑乙醇溶液，半乳糖醛酸標(biāo)準(zhǔn)液，濃硫酸（優(yōu)級(jí)純）儀器：分光光度計(jì)，50mL比色管，分析天平，水浴鍋，回流冷凝器，烘箱等三、實(shí)驗(yàn)步驟（一）果膠的提取 1、原料預(yù)處理：稱取新鮮柑橘皮20g（或干樣8g），用清水洗凈后，放入250mL容量瓶中，加水120mL，加熱至90保持5-10min，使酶失活。用水沖洗后切成35mm的顆粒，用50左右的熱水漂洗，直至水為無(wú)色、果皮無(wú)異味為止（每次漂洗必須把果皮用尼龍布擠干，在進(jìn)行下一次的漂洗）。2、酸水解提取

3、：將預(yù)處理過(guò)的果皮粒放入燒杯中，加約60mL 0.25% HCL溶液，以浸沒(méi)果皮為宜，調(diào)pH至2.02.5，加熱至90煮45min，趁熱用100目尼龍布或四層紗布過(guò)濾。3、脫色：在濾液中加入0.51.0%的活性炭，于80加熱20min，進(jìn)行脫色和除異味，趁熱抽濾（如抽濾困難可加入2%4%的硅藻土作為助濾劑）。如果柑橘皮漂洗干凈萃取液為清澈透明則不用脫色 。4、沉淀：待提取液冷卻后，用稀氨水調(diào)pH至34。在不斷攪拌下加入95%乙醇溶液，加入乙醇的量約為原體積的1.3倍，使酒精濃度達(dá)到50%65%。、過(guò)濾、洗滌、烘干：用尼龍布過(guò)濾（濾液可用蒸餾法回收酒精），收集果膠，并用95%乙醇洗滌果膠23次，

4、再于6070干燥果膠，即為果膠產(chǎn)品。（二）果膠含量的測(cè)定果膠含量的測(cè)定包括重量測(cè)定法和咔唑比色法。# 1、重量法測(cè)定果膠含量 原理：原料先用乙醇回流加熱以除去非果膠成分（可溶性糖、脂肪、色素等），并用乙醇、乙醚洗滌數(shù)次，風(fēng)干乙醚后的樣品，再提取果膠，以相應(yīng)的沉淀劑使果膠物質(zhì)沉淀析出，干燥，即得到果膠產(chǎn)品。 果膠沉淀劑可分為電解質(zhì)沉淀劑（如氯化鈉、氯化鈣等）和有機(jī)溶劑沉淀劑（如酒精、丙酮等）兩類。前者適用于低酯化度（20%50%）果膠的沉淀，沉淀前還需以0.1mol/L NaOH溶液對(duì)果膠進(jìn)行皂化；后者適用于高酯化度（50%以上）果膠的沉淀，并隨著酯化度升高，所需有機(jī)溶劑的濃度加大（如上以柑橘皮

5、為原料提取的果膠）。 總果膠提取與水溶性果膠的區(qū)別：總果膠需用酸水解提取（如上桔皮果膠的提?。?，再沉淀全部果膠；水溶性果膠則直接用熱水提取。 兩類沉淀劑所沉淀的果膠含量的計(jì)算方法：經(jīng)沉淀所得的果膠，干燥后稱重，再計(jì)算出原料中的果膠百分含量。若以有機(jī)溶劑作沉淀劑，產(chǎn)品主要為高酯化度的果膠；若以鈣鹽作沉淀劑，則沉淀產(chǎn)品為果膠酸鈣，計(jì)算時(shí)需換算成果膠酸含量，由果膠酸鈣換算成果膠酸的系數(shù)為0.9233，如下式： 式中：m果膠酸鈣的質(zhì)量（g）； W提取用原料質(zhì)量（g）； 0.9233果膠酸鈣換算成果膠酸的系數(shù)，其依據(jù)為果膠酸鈣的實(shí)驗(yàn)式C17H22O16Ca，式中Ca含量7.67%，果膠酸含量為92.33

6、%。2、咔唑比色法測(cè)定果膠含量（1）原理 果膠經(jīng)水解，其產(chǎn)物半乳糖醛酸可在強(qiáng)酸環(huán)境下與咔唑試劑產(chǎn)生縮合反應(yīng)，生成紫紅色化合物，其呈色深淺與半乳糖醛酸含量成正比，由此可在530nm波長(zhǎng)下比色測(cè)定。（2）儀器與試劑儀器：分光光度計(jì)，50mL比色管；試劑：精制乙醇，乙醚，0.05mol/L HCl，0.15%咔唑乙醇溶液，半乳糖醛酸標(biāo)準(zhǔn)液，硫酸（優(yōu)級(jí)純）精制乙醇的制備：取無(wú)水乙醇或95%乙醇1000mL，加入鋅粉4g，硫酸（1:1）4mL，在水浴中回流10小時(shí)，用全玻璃儀器蒸餾，餾出液每1000mL加鋅粉和氫氧化鉀各4g，重新蒸餾一次。0.15%咔唑乙醇溶液的配制：稱取化學(xué)純咔唑0.150g，溶解于

7、精制乙醇中并定容到100 mL。咔唑溶解緩慢，需加以攪拌。半乳糖醛酸標(biāo)準(zhǔn)溶液：稱取半乳糖醛酸100mg，溶于蒸餾水中并定容至100mL。用此液配制一組濃度為1070 g/mL的半乳糖醛酸標(biāo)準(zhǔn)溶液。（3）操作步驟：A、提取果膠 同重量法。原料熱乙醇回流鈍化酶、去雜提?。ㄋ峤馓崛】偣z或熱水提取水溶性果膠）果膠提取液、定容。B、標(biāo)準(zhǔn)曲線的制作 取8支50mL比色管，各加入12mL濃硫酸，置冰浴中，邊冷動(dòng)邊緩慢地依次加入濃度為0、10、20、30、40、50、60、70 g/mL的半乳糖醛酸溶液2 mL，充分混合后，再置冰浴中冷卻。然后在沸水浴中準(zhǔn)確加熱10 min，用流水速冷至室溫，各加入0.15%咔唑試劑1mL，充分混合，置室溫下放置30min，以0號(hào)管為空白在530nm波長(zhǎng)下測(cè)定吸光度，繪制標(biāo)準(zhǔn)工作曲線。C、樣品果膠含量的測(cè)定 取果膠提取液，用水稀釋到適當(dāng)濃度（在標(biāo)準(zhǔn)曲線濃度范圍內(nèi)）。取2mL稀釋液于50mL比色管中，按標(biāo)準(zhǔn)曲線制作方法操作，測(cè)定吸光度。對(duì)照標(biāo)準(zhǔn)曲線，求出稀釋的果膠提取液中半乳糖醛酸含量（C g/mL）。D、結(jié)果計(jì)算式中：C對(duì)照標(biāo)準(zhǔn)曲線求得的果膠提取稀釋液的果膠含量（g/mL）； V果膠提取液原液體積（mL）； K果膠提取液稀釋倍數(shù)； W樣品質(zhì)量（g）； 106質(zhì)量單位換算系數(shù)。E、注意事項(xiàng) 糖分存