本发明公开了一种低脂化果胶的制备方法，属于食品胶体添加剂
技术领域：
。
背景技术：
：天然果胶类物质以原果胶、果胶、果胶酸的形态广泛存在于植物的果实、根、茎、叶中，是细胞壁的一种组成成分，它们伴随纤维素而存在，构成相邻细胞中间层粘结物，使植物组织细胞紧紧黏结在一起。原果胶是不溶于水的物质，但可在酸、碱、盐等化学试剂及酶的作用下，加水分解转变成水溶性果胶。果胶本质上是一种线形的多糖聚合物，含有数百至约1000个脱水半乳糖醛酸残基，其相应的平均相对分子质量为50000～150000。果胶是一组聚半乳糖醛酸。在适宜条件下其溶液能形成凝胶和部分发生甲氧基化（甲酯化，也就是形成甲醇酯）。残留的羧基单元以游离酸的形式存在或形成铵、钾钠和钙等盐。果胶为白色或淡黄色或浅灰色、浅棕色的粗粉至细粉，几无臭，口感黏滑。溶于20倍水，形成乳白色粘稠状胶态溶液，呈弱酸性。耐热性强，几乎不溶于乙醇及其他有机溶剂。用乙醇、甘油、砂糖糖浆湿润，或与3倍以上的砂糖混合可提高溶解性。在酸性溶液中比在碱性溶液中稳定。果胶可用于果酱、果冻的制造；防止糕点硬化；改进干酪质量；制造果汁粉等。高脂果胶主要用于酸性的果酱、果冻、凝胶软糖、糖果馅心以及乳酸菌饮料等。低脂果胶主要用于一般的或低酸味的果酱、果冻、凝胶软糖以及冷冻甜点，色拉调味酱，冰淇淋、酸奶等。果胶能形成具有弹性的凝胶，不同酯化度的果胶形成凝胶的机制是有差别的，高甲氧基果胶必须在低ph值和高糖浓度中才能形成凝胶，一般要求果胶含量<1%、蔗糖浓度58～75%、ph2.8～3.5。因为在ph2.0～3.5时可阻止羧基离解，使高度水合作用和带电的羧基转变为不带电荷的分子，从而使分子间的斥力减小，分子的水合作用降低，结果有利于分子间的结合和三维网络结构的形成。蔗糖浓度达到58～75%后，由于糖争夺水分子，致使中性果胶分子溶剂化程度大大降低，有利于形成分子氢键和凝胶。果胶在植物细胞壁中广泛存在，但商业果胶一般是从柑橘科植物的皮囊、苹果皮渣、甜菜根等提取，一般为酯化度60～80％的高酯果胶，高酯果胶必须在低ph值和高糖浓度中才能形成凝胶，与当今社会追求低糖低脂食品观念不符，用作蛋白固体饮料中助悬时，易产生沉淀。碱催化脱酯反应的缺点是：同时存在碱催化的β-消去反应，导致果胶hg区的半乳糖醛酸主链断裂，分子量降低，影响到其使用效果；ph8.0～11.0的碱环境无法制备酯化度低于20％的低酯果胶。另一种脱酯方法是利用果胶甲酯酶，该酶可以特异性地催化半乳糖醛酸单元上甲酯化的羧基发生脱酯化反应。果胶甲酯酶的来源广泛，包括植物、真菌和细菌，不同来源果胶甲酯酶的催化能力和机理有所不同，但其催化效果依赖于果胶分子的结构，因此一般无法将果胶酯化度降低至30％以下。因此，发明一种不易沉淀的果胶对食品胶体添加剂
技术领域：
是很有必要的。技术实现要素：本发明主要解决的技术问题，针对目前商业果胶一般是从柑橘科植物的皮囊、苹果皮渣、甜菜根等提取，为酯化度60～80％的高酯果胶，高酯果胶必须在低ph值和高糖浓度中才能形成凝胶，与当今社会追求低糖低脂食品观念不符，用作蛋白固体饮料中助悬时，易产生沉淀的缺陷，提供了一种低脂化果胶的制备方法。为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种低脂化果胶的制备方法为：（1）将果胶抽提液用纱布粗滤后，将所得滤液置于高速离心机中以3000～4000r/min的转速进行离心处理，收集下层凝胶，随后向下层凝胶中加入上述酸煮活性炭液进行搅拌脱色处理20～30min，控制脱色处理温度为50～60℃，得到脱色果胶滤液；（2）将上述脱色果胶滤液用硅藻土过滤后装于透析袋中，置于充满去离子水的脉动压力室中进行脉动压力处理6～8h，得到低分子量果胶；（3）将柠檬酸钙、上述低分子量果胶、乙二醇、羧甲基纤维素钠和柠檬酸钠混合置于密闭搅拌釜中，以400～500r/min的转速搅拌，加热升温至40～50℃，并向搅拌釜中通入氨气，再放入真空度为-0.1kpa的真空蒸发机中处理得到果胶浓缩液即为低脂化果胶；果胶抽提液的制备：将洗净的低糖水果置于密闭的干燥器中，向干燥器中通入体积分数为60%的二氧化碳，处理20～24h，打浆获得水果浆，向所得的水果浆中加入柠檬汁，随后在抽提温度为90～95℃条件下连续水解抽提水果浆50～60min，得到果胶抽提液；酸煮活性炭液的制备：将粒度为200目的活性炭与水按质量比为1∶4混合得到活性炭混合液，再向活性炭混合液中加入质量分数为60～70%的硝酸溶液，加热升温至100～110℃，蒸煮4～5h，停止加热，自然降温至70～80℃，停止搅拌，继续降温至室温后得到酸煮活性炭液。低脂化果胶的制备中粗滤时所用纱布规格优选为200目。低脂化果胶的制备中脉动压力处理温度为2～6℃，所述脉动压力处理的一个脉动周期为120～180min。低脂化果胶的制备中高压为120～200kpa，高压时长为60～80min，低压为0kpa，低压时长为60～100min。低脂化果胶的制备中脱色果胶滤液和去离子水的体积比为6～8。低脂化果胶的制备中低脂化果胶所用原料，按重量份数计，包括5～10份柠檬酸钙、40～50份低分子量果胶、70～80份乙二醇、4～5份羧甲基纤维素钠和18～20份柠檬酸钠。低脂化果胶的制备中通氨气过程需要控制搅拌釜内反应液ph为8～9，方能停止。低脂化果胶的制备中低糖水果为番石榴、木瓜、樱桃、柚子的一种。果胶抽提液的制备中加入柠檬汁使水果浆的ph值控制为2.0～2.5。酸煮活性炭液的制备中硝酸溶液加入量为活性炭混合液重量的3～5%。本发明的有益效果是：（1）本发明选用低糖水果在低氧条件下进行打浆，加入柠檬汁酸化并进行高温水解得到果胶抽提液，降低果胶的酯化度，将活性炭与水混合得到活性炭混合液，再向活性炭混合液中加入硝酸溶液，加热蒸煮，用自来水降温至室温后得到酸煮活性炭液，用酸煮活性炭液作为果胶抽提液的脱色剂，在对果胶中色素脱除的过程中进一步降低果胶酯化度，果胶分子与溶液环境中负离子排斥力减弱，而果胶分子之间的排斥力明显增强，果胶分子充分伸展，明显提高分子间集聚程度，最后在制备低酯果胶的制备过程中添加柠檬酸钠和柠檬酸钙，通过柠檬酸钠来调节ph值和螯合体系中的钙离子，提高了果胶的凝胶稳定性，通过脉动压力处理使低酯化果胶分子量降低，形成分散性更好的果胶，并且便于后续的酰胺化；（2）本发明所制备的低脂化果胶凝胶体系中利用柠檬酸钙的钙离子形成钙架桥，当体系中存在钙离子时，可以在无糖的条件下形成凝胶，可用于低热量食品的生产，满足肥胖和糖尿病人等特殊人群的需要，这也使得本发明的低脂化果胶市场需求保持较高，本发明的低脂果胶最后通过氨气碱化，也能够降低酯化度，并且在碱性环境下部分甲酯能够转化成酰胺基团，使果胶酰胺化，普通低脂果胶中的甲氧基很难进入凝胶结合区，其对于钙离子浓度范围要求很严格，而酰胺化的低脂果胶中的氨基基团则很容易进入这种结合区，因此酰胺化低脂果胶形成凝胶对钙离子浓度范围要求比较宽，能够在含钙离子的蛋白固体饮料中稳定存在，具有广阔的应用前景。具体实施方式将洗净的低糖水果置于密闭的干燥器中，向干燥器中通入体积分数为60%的二氧化碳，处理20～24h，打浆获得水果浆，向所得的水果浆中加入柠檬汁，调节水果浆的ph值为2.0～2.5，随后在抽提温度为90～95℃条件下连续水解抽提水果浆50～60min，得到果胶抽提液，备用，所述的低糖水果为番石榴、木瓜、樱桃、柚子的一种；将粒度为200目的活性炭与水按质量比为1∶4混合得到活性炭混合液，再向活性炭混合液中加入质量分数为60～70%的硝酸溶液，硝酸溶液加入量为活性炭混合液重量的3～5%，加热升温至100～110℃，蒸煮4～5h，停止加热，自然降温至70～80℃，停止搅拌，继续降温至室温后得到酸煮活性炭液；将备用果胶抽提液用200目纱布粗滤后，将所得滤液置于高速离心机中以3000～4000r/min的转速进行离心处理，收集下层凝胶，随后向下层凝胶中加入上述酸煮活性炭液进行搅拌脱色处理20～30min，控制脱色处理温度为50～60℃，得到脱色果胶滤液；将上述脱色果胶滤液用硅藻土过滤后装于透析袋中，置于充满去离子水的脉动压力室中进行脉动压力处理6～8h，得到低分子量果胶，所述的脉动压力处理温度为2～6℃，所述脉动压力处理的一个脉动周期为120～180min，其中，高压为120～200kpa，高压时长为60～80min，低压为0kpa，低压时长为60～100min，所述酰胺化果胶和去离子水的体积比为6～8；按重量份数计，将5～10份柠檬酸钙、40～50份上述低分子量果胶、70～80份乙二醇、4～5份羧甲基纤维素钠和18～20份柠檬酸钠混合置于密闭搅拌釜中，以400～500r/min的转速搅拌，加热升温至40～50℃，并向搅拌釜中通入氨气，直至反应液ph为8～9，再放入真空度为-0.1kpa的真空蒸发机中处理得到果胶浓缩液即为低脂化果胶。实施例1低糖水果为：番石榴果胶抽提液的制备：将洗净的番石榴置于密闭的干燥器中，向干燥器中通入体积分数为60%的二氧化碳，处理20h，打浆获得水果浆，向所得的水果浆中加入柠檬汁，调节水果浆的ph值为2.0，随后在抽提温度为90℃条件下连续水解抽提水果浆50min，得到果胶抽提液，备用；低分子量果胶的制备：将粒度为200目的活性炭与水按质量比为1∶4混合得到活性炭混合液，再向活性炭混合液中加入质量分数为60%的硝酸溶液，硝酸溶液加入量为活性炭混合液重量的3%，加热升温至100℃，蒸煮4h，停止加热，自然降温至70℃，停止搅拌，继续降温至室温后得到酸煮活性炭液；将备用果胶抽提液用200目纱布粗滤后，将所得滤液置于高速离心机中以3000r/min的转速进行离心处理，收集下层凝胶，随后向下层凝胶中加入上述酸煮活性炭液进行搅拌脱色处理20min，控制脱色处理温度为50℃，得到脱色果胶滤液；将上述脱色果胶滤液用硅藻土过滤后装于透析袋中，置于充满去离子水的脉动压力室中进行脉动压力处理6h，得到低分子量果胶，所述的脉动压力处理温度为2℃，所述脉动压力处理的一个脉动周期为120min，其中，高压为120kpa，高压时长为60min，低压为0kpa，低压时长为60min，所述酰胺化果胶和去离子水的体积比为6；低脂化果胶的制备：按重量份数计，将5份柠檬酸钙、40份上述低分子量果胶、70份乙二醇、4份羧甲基纤维素钠和18份柠檬酸钠混合置于密闭搅拌釜中，以400r/min的转速搅拌，加热升温至40℃，并向搅拌釜中通入氨气，直至反应液ph为8，再放入真空度为-0.1kpa的真空蒸发机中处理得到果胶浓缩液即为低脂化果胶。实施例2低糖水果为：木瓜果胶抽提液的制备：将洗净的木瓜置于密闭的干燥器中，向干燥器中通入体积分数为60%的二氧化碳，处理22h，打浆获得水果浆，向所得的水果浆中加入柠檬汁，调节水果浆的ph值为2.2，随后在抽提温度为92℃条件下连续水解抽提水果浆55min，得到果胶抽提液，备用；低分子量果胶的制备：将粒度为200目的活性炭与水按质量比为1∶4混合得到活性炭混合液，再向活性炭混合液中加入质量分数为65%的硝酸溶液，硝酸溶液加入量为活性炭混合液重量的4%，加热升温至105℃，蒸煮4.5h，停止加热，自然降温至75℃，停止搅拌，继续降温至室温后得到酸煮活性炭液；将备用果胶抽提液用200目纱布粗滤后，将所得滤液置于高速离心机中以3500r/min的转速进行离心处理，收集下层凝胶，随后向下层凝胶中加入上述酸煮活性炭液进行搅拌脱色处理25min，控制脱色处理温度为55℃，得到脱色果胶滤液；将上述脱色果胶滤液用硅藻土过滤后装于透析袋中，置于充满去离子水的脉动压力室中进行脉动压力处理7h，得到低分子量果胶，所述的脉动压力处理温度为4℃，所述脉动压力处理的一个脉动周期为160min，其中，高压为160kpa，高压时长为70min，低压为0kpa，低压时长为80min，所述酰胺化果胶和去离子水的体积比为7；低脂化果胶的制备：按重量份数计，将7份柠檬酸钙、45份上述低分子量果胶、75份乙二醇、4份羧甲基纤维素钠和19份柠檬酸钠混合置于密闭搅拌釜中，以450r/min的转速搅拌，加热升温至45℃，并向搅拌釜中通入氨气，直至反应液ph为8，再放入真空度为-0.1kpa的真空蒸发机中处理得到果胶浓缩液即为低脂化果胶。实施例3低糖水果为：樱桃果胶抽提液的制备：将洗净的樱桃置于密闭的干燥器中，向干燥器中通入体积分数为60%的二氧化碳，处理24h，打浆获得水果浆，向所得的水果浆中加入柠檬汁，调节水果浆的ph值为2.5，随后在抽提温度为95℃条件下连续水解抽提水果浆60min，得到果胶抽提液，备用；低分子量果胶的制备：将粒度为200目的活性炭与水按质量比为1∶4混合得到活性炭混合液，再向活性炭混合液中加入质量分数为70%的硝酸溶液，硝酸溶液加入量为活性炭混合液重量的5%，加热升温至110℃，蒸煮5h，停止加热，自然降温至80℃，停止搅拌，继续降温至室温后得到酸煮活性炭液；将备用果胶抽提液用200目纱布粗滤后，将所得滤液置于高速离心机中以4000r/min的转速进行离心处理，收集下层凝胶，随后向下层凝胶中加入上述酸煮活性炭液进行搅拌脱色处理30min，控制脱色处理温度为60℃，得到脱色果胶滤液；将上述脱色果胶滤液用硅藻土过滤后装于透析袋中，置于充满去离子水的脉动压力室中进行脉动压力处理8h，得到低分子量果胶，所述的脉动压力处理温度为6℃，所述脉动压力处理的一个脉动周期为180min，其中，高压为200kpa，高压时长为80min，低压为0kpa，低压时长为100min，所述酰胺化果胶和去离子水的体积比为8；低脂化果胶的制备：按重量份数计，将10份柠檬酸钙、50份上述低分子量果胶、80份乙二醇、5份羧甲基纤维素钠和20份柠檬酸钠混合置于密闭搅拌釜中，以500r/min的转速搅拌，加热升温至50℃，并向搅拌釜中通入氨气，直至反应液ph为9，再放入真空度为-0.1kpa的真空蒸发机中处理得到果胶浓缩液即为低脂化果胶。对比例1：与实施例2的制备方法基本相同，唯有不同的是采用普通果胶代替本发明低分子量果胶。对比例2：郑州某公司生产的低脂化果胶。离心沉淀率测试按qbt2382标准进行检测。表1：果胶性能测定结果检测项目实例1实例2实例3对比例1对比例2酯化度（%）10.09.99.830.225.4离心沉淀率（%）0.60.50.42.32.0是否沉淀无沉淀产生无沉淀产生无沉淀产生大量沉淀少量沉淀综合上述，从表1可以看出本发明的低脂化果胶酯化度低，只有9.8～10.0%，离心沉淀率低，用作蛋白固体饮料中助悬时，不易产生沉淀，具有广阔应用前景。以上所述仅为本发明的较佳方式，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。当前第1页12