高分子材料学论文--果胶

                        果胶糖果装
一、来源
果胶于1970年有科学家沃克特在果汁中发现,主要存在植物细胞壁和汁液中。它是由植物、水果、或果皮中萃取出的胶态多糖体。
不同的蔬菜,水果口感有区别,主要是由它们含有的果胶含量以及果胶分子的差异决定的。柑橘、柠檬、柚子等果皮中约含30%果胶,是果胶的最丰富来源。按果胶的组成可有同质多糖和杂多糖两种类型:同质多糖型果胶如D-半乳聚糖L-阿拉伯聚糖和D-半乳糖醛酸聚糖等;杂多糖果胶最常见 ,是由半乳糖醛酸聚糖、半乳聚糖和阿拉伯聚糖以不同比例组成,通常称为果胶酸。不同来源的果胶,其比例也各有差异。部分甲酯化的果胶酸称为果胶酯酸
果胶是一种天然高分子化合物,分果胶液、果胶粉和低甲氧基果胶三种,其中尤以果胶粉的应用最为普遍。
二、制备方法
果胶制备的工艺流程:原料清理适当破碎洗净沥干抽提抽提液处理果胶液浓缩成品。
原料中所含的成分如糖苷、芳香物质、素酸类和盐类等在提取果胶前需漂洗干净,以免影响果胶品制的胶凝力。抽提包括原果胶的水解与果胶的溶出两个过程。在整个过程中要掌握温度、时间和酸度。酸度高则时间短;温度低、酸度低则时间长。有时需多次抽提才能抽净。去除果胶中的水分,加工方法主要有:喷雾干燥法,此法制得的果胶粉碎程度大,溶解度高,但与酒精沉淀法相比,成品易返潮,并含较多杂质;酒精沉淀法提取的果胶杂质少纯度高,胶凝力强,但成本高。
三、结构特点
果胶的基本结构为D-吡喃半乳糖醛酸,以α-1,4糖苷键结合为半乳糖醛酸,半乳糖醛酸部分羧基被甲酯酯化,剩余为KNaNH4所中和,果胶是不同程度酯化和中和的α-半乳糖醛酸以1,4糖苷键形成的聚合物。酯基是半乳糖醛酸主链上最主要的成分,此外还有乙酰基、酰胺基。果胶分子量1040u,属直链多糖。通常把酯化度50%以下的果胶称为低甲氧基果胶。酯化度50%以上的果胶称为高甲氧基果胶。
四、性质
果胶是亲水性植物胶,淡黄粉末状固体,稍有异臭。
1、溶解性
果胶在水中可溶,但在大多数有机溶剂中不溶。在水中的溶解度与其聚合度和甲酯基团的数量及分布有关。溶液pH、温度和离子强度对果胶的溶解速度有重要作用。和其它水溶性胶体一样,果胶颗粒是先溶胀再溶解。如果果胶颗粒分散于水中时没有很好分离,溶胀的颗粒就会相互聚结而形成大块。大块旦形成就很难溶解。
2、果胶溶液的流变特性
果胶溶液是粘稠的,但与瓜尔胶等其它胶相比果胶又不是种特别有效的增稠剂。浓果胶溶液的流变特性与盐类特别是钙盐的存在高度相关,同时也与pH高度相关。
稀果胶溶液几乎是牛顿流体,受钙盐的影响较大。正如预料的那佯,平均相对分子质量高的果胶其溶液的粘度要比低相对分子质量的大。
浓度大于1%的果胶溶液呈现假塑性现象,受钙的影响强烈。有钙存在,大多数果胶形成触变性流体。从简单像水一样的性质开始到具有塑变值的触变性溶液再到坚韧的凝胶.在质构上是呈连续变化的,其变化取决于果胶的类型、钙内含量及pH
3、和金属离子的亲和力
果胶分子甲酯基含量愈少,与金属离子亲和力愈强;二价离子中以铜离子与铅离子对果胶的亲和力最好,但会受到pH值和离子强度影响;果胶酸能与钙结合生成溶解度很低的果胶酸钙而从溶液中沉淀,由此反应可以测定溶液中果胶酸的含量。
4、稳定性
高酯果胶在pH2.54.5范围内是相当稳定的。当pH大于4.5时,失稳现象就会发生,半乳糖醛酸主链会解聚。失稳机制是紧接糖苷键的酯化羧基的断裂,所以在段远程pH芯片怎么烧录程序大于4.5时高酯果胶仅在室温下稳定。当温度逐步升高时,高酯果胶分子快速解聚,其凝胶特性完全丢失。而低酯果胶的在高pH时稳定性比高酯果胶好。
    果胶分子对热较为稳定。在pH3.5时,果胶分子只有在高温下才发生链解聚。如果在体系中加入糖,有利于改善果胶的热稳定性。
五、用途
果胶的药用价值很高,是人体必需的营养物质之一,是维持健康的重要物质。果胶能与人体的重金属如Pb2+ 等结合,把重金属排出体外,所以多食用果胶,有益健康。
果胶在防治冠心病、动脉硬化、高血脂等方面也有重要作用。研究表明,正常膳食条件下,小剂量果胶对健康飞行人员血清TG水平有显著降低作用;临床伴有原发性高脂血症病人降血清TCTG非常显著。
果胶是一种亲电的乳化剂、胶凝剂和增稠剂,广泛地应用在食品工业上,如制造果酱、果
冻中用作胶凝剂;乳制品、奶品中用作增稠剂;清凉饮料中用作混合剂;各种汤料中用作稳定剂等。果胶在酸性条件下十分稳定,而且能阻断铅等有害元素在人肠道内的吸收,具有保健作用。含果胶的食品纤维还具有防止肠癌,增强抗癌力,预防糖尿病,防止肥胖及抑制直肠内细菌的繁殖等功效。
果胶与心血管疾病
    动物及人体实验证实通过食用果胶能有效吸附体内及食物内的乳糜脂肪、脂蛋白、胆固醇、胆汁及胆汁酸盐,同时由于果胶是一种极具粘性的高分子物质,可以黏附在肠黏膜上减少对以上物质的吸收,可以有效降低人体血液中低密度脂蛋白(LDL 水平、胆固醇水平、乳糜脂蛋白水平,而对高密度脂蛋白(HDL)水平没有影响。从而可以保护人体心血管,并预防相关疾病的发生,辅助心血管疾病。高血脂患者人体实验研究证明每天食用6g-10g果胶对降低血液中胆固醇和血脂水平效果明显,每天食用吸音墙6g-10g果胶2周后血液中胆固醇和血脂水平即有显著下降,3月后血液中胆固醇和血脂水平即可达到正常人水平。
地锚机果胶与体内毒素
    果胶吸水膨胀后具有粘稠的特性,像海绵一样,能够吸附和包裹肠道内代谢废物以及随
食物进入体内的有毒物质并及时排出体外,缩短毒废物质在肠道内滞留时间并减少肠道对废毒物质的吸收,清除粘在肠壁上的氨、、亚硝代谢毒素等体内毒素和有害细菌,使大肠内壁形成光滑的薄膜,利于食物残渣快速通畅地排出体外,防止各种毒素在肠道的二次吸收。人体及动物实验证实果胶可以吸附铅、铜、钴、镍、锰、铯等重金属和放射性金属。
果胶与糖尿病
由于苹果果胶属于低含热能物质,不为人体内唾液、胃液、胰液、肠液中的酶类所分解和吸收,吸水后体积膨胀为原来的10倍,并形成高分子粘稠状态。一方面可增加胃内容物的黏度,将食物中的碳水化合物包裹起来,并随着肠道的蠕动,逐步释放出来为人体吸收;另一方面可附着在肠胃黏膜上,延迟胃排空,阻止碳水化合物的迅速吸收而引起正餐后血糖的迅速升高。人体实验证实食用适量果胶可有效调节糖尿病人正餐后的血糖水平,降低对胰岛素需求的依赖,促进胰岛素分泌细胞恢复。已经被证实食用苹果果胶可以降低血糖和促进胰岛素分泌,兼于果胶对心血管疾病的预防和辅助作用,对型糖尿病(IDDM)和型糖尿病(NIDDM)人都是有益的。
果胶与癌症
    世界卫生组织调查显示有60-80%的癌症是由环境中的化学毒素引起的。动物和人体实验研究发现食用果胶能够吸附和促排体内致癌物质,具有预防癌症的作用。果胶还有抑制癌细胞扩散的作用,其可能机制是,果胶分子中的半乳糖醛酸分子具有与导致癌细胞扩散的错误信息源——糖蛋白相似的化学性质,并能够阻止癌细胞与正常细胞之间信息的传递,从而阻断了癌细胞的生长与扩散,进而使发生癌症部位恢复正常。另外,研究还发现苹果果胶对能导致癌症等多种疾病的活性氧具有明显的抑制作用,也是抑制癌症的一个重要作用。
果胶与肥胖
果胶是一种大分子多聚糖,也是一种水溶性膳食纤维,摄入人体内吸水膨胀,体积变大,容易使人产生饱感,并延迟胃的排空,加之能在小肠内吸收食物中未被消化的乳糜脂肪和降低血浆胆固醇,长期食用可有效预防肥胖和减肥,并预防肥胖引起的众多并发症。
总的来讲,果胶具有以下保健功能:1、调节血脂;2、调节血糖反应;3、改善肠胃功能;4、预防肥胖或减肥;5、排除体内毒素;6、提高多种维生素和矿物质的生物利用度;761850 mms、抑制癌细胞扩散或肿瘤的形成。
其他药用价值
果胶除了具有天然的保健效果外,果胶具有抗辐射的功能,可促进皮肤吸收和表皮再生,保持皮肤湿润光泽,由是一种表面活性基,具有良好的去污作用,所以可用果胶制备化妆品。果胶还具有抗菌、止痛、消肿、解毒、止泻等功效,可以单独或与其他赋形剂合用,配制成软膏、膜剂、栓剂、微囊等药物制剂,能消炎增效,延长药物停留时间。高酯果胶可用于各种伤口敷料中,其良好的亲水性质可维持伤口洁净,并加速伤口愈合。果胶也广泛用于处理溃疡和其它胃不适症状,其成膜性能是这方面应用的这础。特别设计的果胶能在胃中细胞表面成膜,成为防止目酸的保护层。果胶也在一些国家作为活性成分用于咽喉镇痛剂及许多咳嗽药物之中。

本文发布于:2024-09-21 20:26:09,感谢您对本站的认可!

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