專利名稱：獲得精選果膠級分的方法、這樣的級分及其用途的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種獲得精選果膠級分的方法，包括連續(xù)地用酸提取含果膠的植物材料，以獲得具有凝結(jié)時間連續(xù)增加的高酯化果膠連續(xù)級分，還涉及通過此方法可獲得的果膠級分在食品制備中的應(yīng)用。這樣的果膠級分也可用作制備具有額外改良的功能特性的去酯化果膠級分的起始材料。
背景技術(shù)：
果膠是一種雜多糖，其以一種水不溶的母體果膠物質(zhì)的形式(原果膠)見于綠色陸生植物的初生細(xì)胞壁和中膠層中。果膠是原果膠經(jīng)限制性水解產(chǎn)生的多種化合物的總稱。
原果膠的確切性質(zhì)未徹底了解。然而，一般認(rèn)為原果膠是一種復(fù)合結(jié)構(gòu)，其中果膠通過共價鍵、氫鍵和/或離子相互作用連接到其它細(xì)胞壁成分，比如纖維素和半纖維素上。
果膠是由D-吡喃半乳糖基糖醛酸單元構(gòu)成的線性聚合物，該單元通過α-1，4糖苷鍵連接形成多聚半乳糖醛酸長鏈。糖醛酸單元的部分羧基與甲醇發(fā)生酯化反應(yīng)。在植物中，殘留的羧基部分地或完全地被植物組織中固有的鈣和鎂陽離子中和。
果膠的雜多糖性質(zhì)取決于摻入到果膠分子中的其它糖類。最普通的糖類是通過α-1，2鍵合插入聚半乳糖醛酸主鏈的L-鼠李糖；以單一單位側(cè)鏈主要連接到主鏈中吡喃半乳糖基糖醛酸殘基O-3位上的β-D-木糖；以及出現(xiàn)在長側(cè)鏈中、僅連接到吡喃鼠李糖基殘基上的D-半乳糖和L-阿拉伯糖。
商業(yè)用果膠產(chǎn)品的主要原料是柑橘果皮和蘋果渣，其中原果膠占干物質(zhì)10-40％(重量百分比)。
經(jīng)分離的以及和或多或少經(jīng)純化的形式的果膠主要從植物材料中獲得，方法是通過用酸或堿在合適條件下處理此材料，使原果膠分解，然后提取水溶性的果膠。在果膠的傳統(tǒng)工業(yè)生產(chǎn)中，經(jīng)酸或堿處理的含果膠的植物起始材料經(jīng)過用稀酸提取，然后通過如過濾或離心，分離脫去果膠的植物材料，獲得一種含有可溶性果膠達1％(重量百分比)的粘性提取液。此提取液可以進一步得到純化和加工。最后，將果膠沉淀、分離、干燥而獲得至少經(jīng)過部分純化的商業(yè)果膠產(chǎn)品。
聚半乳糖醛酸甲酯的水解在酸性和堿性pH值下均會發(fā)生，但在pH值高于7，尤其高于9時占優(yōu)勢。聚半乳糖醛酸甲酯基團也可被植物來源的果膠酯酶水解。果膠酯酶存在于植物材料如柑桔屬果實中。與隨機攻擊聚半乳糖醛酸甲酯基團的化學(xué)水解相反，果膠酯酶攻擊與游離羧基相鄰連接的聚半乳糖醛酸甲酯基團，并沿著主鏈繼續(xù)進行，因此造成了blockwise或游離羧基的非隨機分布。
對于由原果膠水解的產(chǎn)生的水溶性果膠，已測量出的分子量平均值為100,00到200,000。
近年來，幾種從植物物質(zhì)，例如柑橘果皮、蘋果渣、甜菜漿中提取果膠物質(zhì)的方法已經(jīng)得到描述。這些已知工藝以提取含果膠起始材料的基本上全部果膠成分為目標(biāo)。
因此，作為一個實施例，US2,008,999公開了一個生產(chǎn)果膠的方法，包含括含果膠的材料用強無機酸溶液在pH0.7-2.2、溫度50-75℃下提取，直到測試樣品中的果膠在pH3-7下被鈣離子沉淀為止，過濾提取混合液，從已經(jīng)將其pH調(diào)到3-7的過濾液中回收果膠。
US-2,273,521中描述了一個工藝，其包括用一種果膠不能溶解于其中的溶劑和無機或有機酸溶液，在溫度大約70℃下處理含果膠材料，分離含有可溶于水的果膠的提取殘余物。通過用水提取將果膠從殘余物中回收并以固態(tài)形式從提取液中分離。
其它制備整批提取(bulk extract)果膠的工藝公開于US2,586,407、EP688,792-A、US4,016,351和US2,020,572。
因此，現(xiàn)有技術(shù)描述了生產(chǎn)分離的果膠的方法，其中含果膠材料經(jīng)過徹底的，即基本上完全的提取，且果膠以各個成分組成的整體得到回收，即果膠為整批提取的果膠。根據(jù)加工條件，包括pH、溫度和提取時間，在一定程度上可能控制這種整批提取工藝以便獲得具有不同酯化度的果膠。
然而，由于在聚合度、甲氧基化和乙?；?、中性糖含量以及取代基在主鏈上的分布的不同，這樣提取的果膠產(chǎn)品的特性僅能夠用統(tǒng)計的方法定義?？梢院侠淼丶俣?，在整批提取的果膠制品中沒有兩個果膠分子是相同的。因此，單個果膠分子的化學(xué)和物理性質(zhì)將由例如分子的分子量、分子中游離的和酯化的羧基濃度與分布、以及其它基團在分子中的濃度與分布所決定。因此，兩個具有相同分子量和相同酯化度的果膠分子可以與另一個分子、顆粒或離子發(fā)生不同的相互作用。
果膠物質(zhì)的酯化度(DE)對含果膠產(chǎn)品的食品添加效果影響相當(dāng)顯著。一般，含果膠的產(chǎn)品具有范圍為10-90％的DE。在特定食品中，采用具有高DE如大于50％的果膠可能是有利的。
為了獲得具有特殊功能特性的整批提取的果膠制品在所選定條件下提取的高酯化整批果膠，經(jīng)常表現(xiàn)出不理想的性能，例如在凝膠中產(chǎn)生渾濁、粘度增強導(dǎo)致預(yù)膠凝、不完全溶解以及在牛奶體系中(例如酸奶)的脫水收縮。
所觀察到的整批提取的果膠種種不理想的性能，歸因于分子的變異性以及鈣離子與具有對鈣離子和其它帶電顆粒(例如蛋白質(zhì))不同親和力的各個果膠分子之間的不同相互作用。
整批提取的果膠包含代表甲氧基化程度分布很寬的分子，以及非隨機和隨機甲氧基化模式的多種分子。這將影響果膠在食品制造應(yīng)用中的重要的質(zhì)量參數(shù)，如凝結(jié)時間、凝膠斷裂強度、凝結(jié)溫度曲線和果膠的溶解性。
因此，本發(fā)明一個重要的目標(biāo)是提供一種用于制備相對于整批提取的果膠有改良的功能特征的高酯化果膠單獨級分的方法。
然而，已經(jīng)令人驚奇地發(fā)現(xiàn)，這種精選果膠級分也是制備具有特別優(yōu)良的功能特性之衍生果膠級分的十分合適的起始材料。因此，通過將根據(jù)本發(fā)明的高酯化果膠級分用酸和/或氨在去酯化條件下處理，可獲得去酯化的和任選的酰胺化的果膠級分，其在多種食品應(yīng)用中可用作添加劑，例如果汁制品及乳制品。已發(fā)現(xiàn)，這樣的去酯化果膠級分與高酯化果膠起始材料及類似處理的整批提取的果膠相比，具有改良的功能特性。
發(fā)明概述因此，在第一方面，本發(fā)明提供一種獲得具有連續(xù)增加的凝結(jié)時間的精選果膠級分的方法，此方法包括將含高酯化果膠的起始材料經(jīng)過第一次處理循環(huán)，該循環(huán)包括步驟用酸性pH的含水提取液在僅有部分果膠含量得到提取的條件下提取起始材料，將提取液與經(jīng)過處理的起始材料分離，從提取液中回收果膠以獲得第一種果膠級分，接著再進行至少一次處理循環(huán)，籍此將在前述循環(huán)中經(jīng)提取處理過的起始材料進行處理，以獲得第二種和任選地一種或多種其它果膠級分，在第二次和進一步循環(huán)的每次處理中，提取液的pH比在緊鄰的前一次處理循環(huán)中低。
在另一方面，本發(fā)明涉及一種通過上述方法可獲得的精選果膠級分，該級分具有至少50％的酯化度和范圍為0-100秒、101-200秒、201-300秒或超過300秒的凝結(jié)時間，通過Joseph和Bair的方法[食品技術(shù)(Food technology)，1949，18，18-22]測定凝結(jié)時間，以在pH2.1-2.5、30℃恒溫冷卻時獲得熱標(biāo)準(zhǔn)化果膠-糖-水溶液完全膠凝所需要的時間表示，本發(fā)明還涉及這樣的高酯化果膠級分在制備食品產(chǎn)品中的應(yīng)用。
在又一方面，本發(fā)明涉及一種穩(wěn)定酸化乳制品的方法，包括在乳制品中添加一定量的上述果膠級分，該級分的添加引起乳制品的改善，改善選自與添加等量整批提取的果膠產(chǎn)品相比粘度至少降低10％、顆粒至少減小10％和沉淀物至少減少10％。
通過提供精選和分離的高酯化果膠級分，其中各級分各自具有在甲氧基化程度上窄的分布和各自具有特殊功能，用于獲得精選高酯化果膠級分的本發(fā)明的方法相對于果膠整批提取的現(xiàn)有技術(shù)具有顯著優(yōu)點。因此，通過根據(jù)本發(fā)明的工藝連續(xù)地獲得的級分具有連續(xù)增加的凝結(jié)時間。
本發(fā)明一個顯著的方面是它提供了獲得起始材料全部果膠含量的多種級分的方法，其中每種級分具有特殊的功能特征，如關(guān)于膠凝性能，包括如這里所定義的凝結(jié)時間。通過在單個的工藝循環(huán)中選擇合適的提取條件，可獲得特別適合于特殊用途的果膠級分。并且顯然地，單個的果膠級分可以被混合而形成復(fù)合果膠產(chǎn)品，其具有相對于原初單獨制備的級分而言的中間體功能特征。
在食品應(yīng)用中，例如在蜜餞和乳制品如果醬、果凍、飲用酸奶和含果汁酸奶、或水果或蔬菜汁液的制造中，由于功能特性的增強，通過本發(fā)明的上述方法提供的高酯化果膠級分優(yōu)于整批提取的果膠，也就是說，具有特殊功能性的果膠之濃度在果膠級分中增加。
正如上面所提及，本發(fā)明的上述高酯化果膠級分可作為起始材料用于獲得具有進一步改良的功能特征的去酯化果膠級分的方法中。
因此，在其它方面，本發(fā)明涉及一種獲得去酯化果膠級分的方法，包括將通過上述方法可獲得的、具有50％或更高的酯化度的精選果膠級分經(jīng)過至少一個去酯化處理步驟，其包括使高酯化果膠級分與去酯化試劑反應(yīng)，以獲得具有相對于高酯化果膠級分至少減少5％的酯化度(DE)和在范圍0-25內(nèi)如5-25的酰胺化度(DA)的果膠級分，本發(fā)明還涉及通過此方法可獲得的去酯化果膠級分，其級分具有小于50％的酯化度和0-25范圍內(nèi)包括5-25的酰胺化度，此外，本發(fā)明還涉及這樣一種去酯化果膠級分在食品制備中的應(yīng)用。發(fā)明詳述因此，在第一方面，本發(fā)明提供一種選擇性地分級分離果膠的方法，包括用含水介質(zhì)或溶液于酸性pH，優(yōu)選最高為4，例如范圍1-4的pH(如pH1-3)，連續(xù)提取含果膠的起始材料，以獲得含有凝結(jié)時間連續(xù)增加的高酯化果膠之可溶性果膠連續(xù)提取液，并從所述提取液中回收果膠。
在本文中，術(shù)語“連續(xù)提取”用于指一系列重復(fù)的處理循環(huán)[步驟]，包括提取含果膠材料的重復(fù)步驟，其中將含果膠的植物材料或由前一提取步驟經(jīng)分離提取液后產(chǎn)生的含果膠提取殘余物、以及任選地洗滌液在隨后的提取步驟中提取。
如在此所用，術(shù)語“提取殘余物”指從提取混合物中經(jīng)分離液態(tài)提取物之后所殘留的不溶解材料。
在本文中，術(shù)語“高酯化果膠”指具有至少50％(如至少55％)的DE的果膠。感興趣的高酯化果膠可具有甚至更高的DE，例如至少60％或至少70％。
在本文中，術(shù)語“凝結(jié)時間”指根據(jù)Joseph和Bair(食品技術(shù)，1949，18，18-22)的周知標(biāo)準(zhǔn)方法，測定pH2.1-2.5的熱的標(biāo)準(zhǔn)化果膠-糖-水溶液在30℃恒溫冷卻時獲得完全膠凝所需要的時間。
根據(jù)本發(fā)明，用于連續(xù)提取的有用起始材料是來源于新鮮或干燥狀態(tài)的天然植物材料的含果膠材料。這類合適的天然材料包括來自柑桔屬水果如檸檬、橙、香櫞、桔、酸橙、葡萄柚、紅桔、香檸檬、柚子和幾種這些植物的變種及雜交種的果皮、果肉和/或橘絡(luò)。也可被用于本發(fā)明的合適的天然材料包括蘋果渣、梨渣、甜菜果肉、馬鈴薯果皮和胡蘿卜須根。
尤其令人感興趣的起始材料包括來自柑桔屬水果的干果皮，其具有大約90％(重量百分比)或更多的干物質(zhì)含量，優(yōu)選地為長度最大為2cm的片狀形式，干燥果皮可從壓榨柑桔屬植物的果汁和香料油后的果汁工業(yè)獲得。這些材料都具有水不溶性原果膠形式的高含量果膠物質(zhì)。具有果膠含量占干物質(zhì)的30-35％(重量百分比)或更高的柑桔屬植物的果皮尤其令人感興趣。
根據(jù)本發(fā)明的方法以一系列單獨的、分批工藝循環(huán)來進行，每一個循環(huán)含有提取含果膠材料以獲得含果膠提取液的步驟，和從提取液中回收果膠的步驟。
根據(jù)本發(fā)明，如上面所定義的含果膠材料可理解為包括前一提取步驟產(chǎn)生的固態(tài)提取殘余物。
因此，根據(jù)本發(fā)明的方法至少包括兩次提取和回收果膠的循環(huán)，例如至少三次提取步驟，以及各步驟之后的回收提取出的果膠的步驟。
根據(jù)本發(fā)明，提取包括將待提取含果膠材料的酸性含水懸浮液加熱，在溫度范圍40-100℃下處理1-20小時的時間。提取優(yōu)選地在溫度60-80℃下進行1-10小時的時間，如溫度60-80℃下處理1-5小時的時間。
在各提取步驟中，所要采用的提取液的量尤其依賴于待提取的含果膠材料的來源和提取條件，以及材料中可提取的果膠含量。
根據(jù)本發(fā)明，在不斷溫和攪拌含果膠材料的懸浮液下進行的各提取步驟中，含果膠材料和提取液的量是經(jīng)過選擇的，以使懸浮液中具有范圍在1％-5％(重量百分比)如2％-4％(重量百分比)的干物質(zhì)含量。
通過采用所提到的提取液的量，獲得了易于攪拌的懸浮液并獲得了不太粘的果膠提取液。
加入有機或無機酸或堿，將懸浮液的酸度調(diào)節(jié)到酸性pH值最高為4，例如pH1-4包括pH1-3。有用的酸包括強無機酸，例如但不限于鹽酸、硫酸、硝酸或磷酸。有用的堿包括氨和堿金屬氫氧化物，如氫氧化鈉或氫氧化鉀，或堿金屬的碳酸鹽，如碳酸鈉或碳酸鉀。應(yīng)當(dāng)理解，酸的混合液或堿的混合液也可用于調(diào)節(jié)懸浮液的pH。
設(shè)定提取參數(shù)以獲得在分子量、酯化和多種其它參數(shù)方面分布窄的含有高酯化果膠的級分，窄的分布產(chǎn)生了具有特殊功能性的、更均一的果膠級分。設(shè)定參數(shù)可以通過調(diào)節(jié)提取溫度、提取周期和/或提取過程中的pH來進行。然而，在提取溫度和提取時間上的變化將影響果膠質(zhì)量。因此，為了控制連續(xù)的提取，pH是所用的優(yōu)選參數(shù)。
因此，通過利用果膠分子不同的溶解性和果膠分子與待提取的含果膠材料中固有的金屬離子(包括鈣和/或鎂離子)的鰲合能力，在不斷降低pH值的條件下進行提取，導(dǎo)致連續(xù)提取步驟的高選擇性，并獲得含有連續(xù)增加的凝結(jié)時間的連續(xù)級分。
根據(jù)本發(fā)明，跟隨第一次提取步驟后的各次提取步驟在pH值低于緊鄰的前一提取步驟的條件下進行。
本發(fā)明人在他們的實驗過程中發(fā)現(xiàn)金屬離子尤其是鈣和/或鋁離子在含水提取液中的存在，顯著地增強了分級分離的選擇性。
因此，在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方案中，含水提取液含有一種添加的水溶性金屬鹽(如鈣和/或鋁鹽)，包括例如氯化鈣、硝酸鈣、醋酸鈣、氯化鋁和硫酸鋁。合適地加入這些鈣和/或鋁鹽使提取液中金屬離子的濃度在范圍1-100毫摩爾/升提取液內(nèi)，例如10-40毫摩爾/升提取液。在每一提取步驟中，提取液中的金屬離子濃度可以是相同或可以是不同的。
提取合適時間之后，冷卻提取混合物，并將液體與固態(tài)提取殘余物分離，如通過過濾或瀝干水分。過濾或瀝干水分后，提取殘余物仍含有大量含有提取出的果膠的水相。任選地，用水在過濾器上洗滌固態(tài)提取殘余物或使殘余物在水中重新懸浮并再次過濾，以除去盡可能多的含果膠水相。洗滌液與固態(tài)提取殘余物分離之后，將洗滌液與提取液合并。如果仍然含有高甲氧基化果膠，將提取殘余物經(jīng)過進一步提取。
提取出的果膠可以通過任何方便的方法從單獨的提取液中回收。
在需要獲得大量缺乏功能特征的果膠時，可方便地將來自提取步驟的提取液與后續(xù)的提取液合并，再從混合提取液中回收果膠。
通過將提取液加入到可與水互溶的有機溶劑中，將果膠沉淀下來，提取液可任選地，例如通過薄膜過濾或減壓蒸發(fā)得到濃縮。用于沉淀果膠的有機溶劑可以是可與水互溶的而果膠基本上不溶于其中的任何溶劑。
溶劑可以是單羥基醇，例如甲醇、乙醇、異丙醇、叔丁醇、仲丁醇、正丁醇、叔戊醇、新戊醇、仲戊醇或二乙基甲醇；二羥基醇，例如乙二醇、丙二醇、1，4丁二醇；酮，例如丙酮、甲基乙基酮、或甲基異丁基酮或甲基叔丁基酮；或二醇醚，例如二乙二醇單甲醚、乙二醇單乙醚、二乙二醇單甲醚或三乙二醇二甲醚。兩種或更多這些溶劑的混合液也可以用于果膠的沉淀。
通過任何方便的方法例如過濾，從液體中分離被沉淀的果膠，壓榨并在過濾器上洗滌沉淀物以除去可溶性鹽和雜質(zhì)。最后，干燥并任選地磨碎果膠。
在一個優(yōu)選的實施方案中，果膠也可以從單獨的提取液中回收，方法是通過加入酸(如鹽酸)或堿(例如氨)，調(diào)節(jié)提取液的pH到1-5的水平(如2-2.5)，然后加入鹽型強酸型陽離子交換劑將pH升高到2.5-3.5的水平，在環(huán)境溫度下攪拌混合液4-8小時。將液體與離子交換樹脂分離之后，用一種可與水互溶的上述有機溶劑通過沉淀從液體中回收果膠。
根據(jù)本發(fā)明，在被提取之前含果膠的起始材料可以是任選地經(jīng)過預(yù)處理的含果膠材料。
因此，在本發(fā)明的一個有用的實施方案中，用于連續(xù)提取的含果膠起始材料是如上面所定義的天然材料，其已用酸預(yù)處理，籍此材料中含有的原果膠至少部分被轉(zhuǎn)化為水溶性果膠物質(zhì)，在此預(yù)處理條件下形成的水溶性果膠物質(zhì)保持不溶解的狀態(tài)與不可溶的植物細(xì)胞成分(如纖維素、半纖維素)聚集一起，籍此至少部分非果膠物質(zhì)例如蛋白質(zhì)、糖、有色物質(zhì)和鹽被去除。
根據(jù)本發(fā)明，這樣的預(yù)處理包括在溫度60-80℃下，加熱含果膠材料在基本均一的溶劑混合液中的懸浮液，該溶劑混合液中包含水和至少一種果膠基本不溶解于其中的溶劑，加入酸使處理過程中懸浮液的pH維持在pH1-3范圍內(nèi)固定的pH，接著分離經(jīng)預(yù)處理的含果膠材料。經(jīng)分離的預(yù)處理材料經(jīng)過至少一次洗滌處理并最終干燥，如果需要，再將其粉碎成最大長度2cm的顆粒。
含果膠材料干物質(zhì)在預(yù)處理懸浮液中合適的量為5％-15％(重量百分比)，優(yōu)選地為5％-10％(重量百分比)。
在預(yù)處理中和/或在預(yù)處理后經(jīng)預(yù)處理的材料之任何洗滌處理中，所用的溶劑可以是果膠基本上不能溶于其中的任何溶劑，因為預(yù)處理意味著在預(yù)處理過程中果膠保持不被溶解。此外，溶劑應(yīng)該與水能夠互溶以便能制備且保持均一的混合液而不需要過度攪拌。
相同的溶劑可以用于均一溶劑混合液和隨后的任何洗滌處理中，或一種溶劑可用于預(yù)處理而另一種溶劑(或任選地一種以上的溶劑)或兩種或更多種溶劑的混合液可以用于洗滌處理。
溶劑可以是單羥基醇，例如甲醇、乙醇、異丙醇、叔丁醇、仲丁醇、正丁醇、叔戊醇、新戊醇、仲戊醇或二乙基甲醇；二羥基醇，例如乙二醇、丙二醇、1，4丁二醇；酮，例如丙酮、甲基乙基酮、甲基異丁基酮或甲基叔丁基酮；或二醇醚，例如二乙二醇單甲醚、乙二醇單乙醚、二乙二醇單甲醚或三乙二醇二甲醚。
在預(yù)處理混合液中，溶劑或溶劑混合液與水合適的重量比值從40∶60到80∶20，如從50∶50到70∶30。當(dāng)涉及反應(yīng)混合液中的溶劑與水的比值時，水的量是指加入的水與存在于含果膠起始材料中的水的總量。
根據(jù)本發(fā)明，含果膠材料的預(yù)處理進行2-6小時的時間，如3-4小時。
在預(yù)處理中，有用的酸包括有機酸和無機酸，如無機酸選自硫酸、鹽酸、磷酸和硝酸。在這些酸中，目前認(rèn)為硝酸和鹽酸尤其有用。
干燥步驟可通過任何傳統(tǒng)干燥設(shè)備的工具進行，如干燥爐、帶式干燥器、鼓式干燥器或流體床干燥器，經(jīng)過足夠時間以獲得至少80％(重量百分比)的干物質(zhì)含量的材料，優(yōu)選地至少90％(重量百分比)。干燥在溫度從環(huán)境溫度到大約100℃下進行，優(yōu)選溫度40℃-100℃，最多進行36小時?？梢詢?yōu)選在低于大氣壓的壓力下干燥，由此可以采用相對較低的干燥溫度或相對較短的干燥時間，進行更溫和的處理。
在食品應(yīng)用方面，通過本發(fā)明方法提供的高酯化果膠級分具有如上面提及的、相對于由整批提取提供的果膠產(chǎn)品的顯著優(yōu)點。
關(guān)于這種精選果膠級分的功能特征，如上面定義的凝結(jié)時間是一個重要參數(shù)。根據(jù)本發(fā)明的方法，可以獲得分別具有0-100秒、101-200秒、201-300秒或300秒以上的凝結(jié)時間的多種果膠級分。
一方面，本發(fā)明涉及通過本發(fā)明制備這種級分的方法可獲得的高酯化果膠級分在食品制備中的應(yīng)用。
在本發(fā)明目前優(yōu)選的實施方案中，高酯化果膠級分可用于食品制備中，所述食品選自pH3.5-4.5的酸化乳制品，比如飲用酸奶和含果汁酸奶、蜜餞，例如果醬與果凍、以及水果與蔬菜汁。
上面的酸化乳制品包括通過用活產(chǎn)酸細(xì)菌通過發(fā)酵進行酸化或通過加入水果汁或食物酸酸化獲得的乳制品。
在奶的酸化過程中，pH經(jīng)過酪蛋白的等電點pH值，凈電荷帶正電。三維酪蛋白網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)形成同時奶轉(zhuǎn)變成凝膠。攪拌奶凝膠以搗碎此結(jié)構(gòu)，同時酸化奶變成液體。然而，在酪蛋白表面的正凈電荷不能足以避免酪蛋白的凝聚，因此酸化奶將在沉淀物和乳清分離方面物理上不穩(wěn)定。在酸化奶飲料中添加由本發(fā)明方法提供的高酯化果膠，將以比整批提取的果膠更有效的方式避免這些不期望的物理變化。
因此，已發(fā)現(xiàn)在飲用酸奶中添加根據(jù)本發(fā)明的果膠級分可改善這種乳制品，包括與添加等量的整批提取果膠產(chǎn)品相比，至少在粘度上降低10％、顆粒至少減小50％或至少沉淀物減少10％。更特殊地發(fā)現(xiàn)在飲用酸奶中添加這里提供的具有100-200秒凝結(jié)時間的果膠級分，與添加等量的、也具有100-200秒凝結(jié)時間的商品化整批提取果膠產(chǎn)品相比，可導(dǎo)致粘度顯著降低，如至少降低2倍(≤50％)，如至少降低5倍(≤20％)；顆粒大小顯著減小，可減小至少2倍，如至少減小5倍或甚至至少減小10倍；此外沉淀物更少，包括至少減小2倍沉淀物，至少減少5倍，如沉淀物至少減少10倍。
在他們的實驗過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)通過此前描述的方法，由連續(xù)的酸提取含果膠植物材料可獲得的精選果膠級分，是制造具有特別優(yōu)良功能特性的衍生果膠級分的十分合適的起始材料。因此，通過將根據(jù)本發(fā)明的精選高酯化果膠級分經(jīng)過如下反應(yīng)，包括用一種能夠使高酯化果膠去酯化的試劑如酸和/或氨進行處理，獲得可用于多種食品(例如水果制劑和乳制品)中作為添加劑的去酯化的，任選的酰胺化的果膠級分。已發(fā)現(xiàn)，對于功能特性而言，此去酯化果膠級分普遍地超過由整批提取的果膠制備的類似的去酯化果膠產(chǎn)品。
因此，在另一方面，本發(fā)明涉及一種獲得具有改良的功能特性的去酯化果膠級分的方法，包括將通過此前描述的連續(xù)酸提取含果膠植物材料獲得的精選果膠級分進行去酯化，方法是通過至少一個用酸和/或氨處理的步驟，獲得具有相對于高酯化果膠級分至少減少5％的酯化度(DE)和0-25的酰胺化度(DA)的果膠級分。在有用的實施方案中，產(chǎn)生的去酯化果膠具有最多70％的DE，例如低于60％，包括低于50％(例如低于45％)，如20-45的DE。
根據(jù)本發(fā)明的此方面，去酯化果膠級分可以通過在酸性條件下高酯化果膠的去酯化獲得，或者高酯化果膠級分可以通過先用酸處理，隨后進一步在堿性條件下通過用氨處理經(jīng)酸去酯化的級分進行去酯化，或者高酯化果膠級分可以僅用氨在堿性條件下去酯化。用于本方法的酸優(yōu)選地是一種強無機酸比如HCl、H2SO4、H3PO4或HNO3，或者一種有機酸例如草酸或甲酸。
盡管在去酯化步驟中優(yōu)選使用酸，但不排除堿如堿金屬的氫氧化物或碳酸鹽的使用。
在本方法的一個令人感興趣的實施方案中，通過上面去酯化處理獲得了具有低于60％酯化度和0酰胺化度的去酯化果膠級分。此去酯化果膠級分十分適合在堿性條件下通過用氨處理進一步去酯化。
根據(jù)本發(fā)明，在目前優(yōu)選的實施方案中，去酯化包括熱處理存在添加的強無機或有機酸的高酯化果膠級分的水溶液或懸浮液，使pH小于1。精選果膠級分的熱處理在溫度40-80℃下進行1-50小時的時間。在合適的實施方案中，去酯化步驟在溫度45-55℃下進行4-20小時的時間，比如10-20小時或4-10小時。
關(guān)于這一點，有用的酸包括但并不局限于例如無機酸，如鹽酸、硫酸、硝酸；及有機酸，比如草酸和甲酸。應(yīng)當(dāng)理解，酸的混合物也可用于去酯化反應(yīng)。
在反應(yīng)中要加入去酯化混合液中以獲得有利的酸化作用的酸量，一般為0.005-0.015摩爾/克待去酯化的果膠，在反應(yīng)混合液(去酯化混合液)中果膠干物質(zhì)的量一般為反應(yīng)混合液的1-5％(重量百分比)，比如1-3％(重量百分比)。
一般從反應(yīng)混合液中回收去酯化果膠級分是通過加入堿(例如氨)將混合液的pH值調(diào)節(jié)到pH3-5的范圍，比如4-5，隨后將果膠沉淀入可與水互溶的有機溶劑中，或者，沉淀入可與水互溶的有機溶劑與水構(gòu)成的均一溶液中。
通過任何方便的方法從液體中分離沉淀的果膠，例如通過過濾或離心，壓榨沉淀物并在過濾器上洗滌沉淀物以去除可溶性的鹽和雜質(zhì)。最后，干燥并任選地碾磨果膠而形成粉。
所用的有機溶劑可以是任何可與水互溶而果膠基本不溶解于其中的溶劑。合適的溶劑可以是此前提及的任何溶劑，比如單羥基醇、二羥基醇、酮、二醇醚及其混合物。目前優(yōu)選的溶劑是異丙醇。
本發(fā)明的高酯化精選果膠級分也可以在堿性條件下通過用氨處理精選果膠級分進行去酯化。在此條件下，果膠分子中所要被去酯化的部分甲氧基被OH基取代，部分甲氧基被NH2基取代。因此，去酯化反應(yīng)產(chǎn)生了含有酰胺基的去酯化果膠級分，即酰胺化果膠。在此酰胺化去酯化果膠級分中，酯化度與酰胺化度之間的比值優(yōu)選地至少為0.75，比如0.75-2.00，包括1.0-1.5(如1.0-1.2)。
因此，在本方法的另一個實施方案中，獲得了具有酰胺化度范圍5-25(包括15-25)的果膠級分。
用于堿法去酯化的起始材料可以是如上面所提及的、根據(jù)本發(fā)明的高酯化精選果膠級分。然而，可以采用如此前所描述的方法，首先在酸性條件下用強酸去酯化的高酯化精選果膠級分。
堿法去酯化反應(yīng)是在存在氨的條件下，在含有可與水互溶的有機溶劑之均一水溶液的果膠級分起始材料懸浮液中進行的。在反應(yīng)期間，待去酯化的果膠以部分水化和膨脹狀態(tài)存在，此狀態(tài)是有利于該反應(yīng)過程的先決條件。當(dāng)在水-有機溶劑溶液中所用的有機溶劑的量為30-80％(重量百分比)如35-50％(重量百分比)時，果膠可達到部分水化和膨脹狀態(tài)。
所用的有機溶劑可以為果膠基本上不溶解于其中的任何可與水互溶的溶劑。合適的溶劑可以是此前提及過的任何溶劑，比如單羥基醇、二羥基醇、酮、二醇醚及其混合物。目前優(yōu)選的溶劑是異丙醇。
堿法去酯化一般在溫度0-30℃下進行2-8小時的時間。
用于反應(yīng)混合液中的氨加入量正常為每克待去酯化的果膠加入0.005-0.02摩爾，例如0.010-0.0150摩爾。在此懸浮液中，果膠級分干物質(zhì)的量一般為懸浮液的10-30％(重量百分比)包括15-20％(重量百分比)。
已經(jīng)令人驚奇地發(fā)現(xiàn)，用氨堿法去酯化受到堿金屬存在的影響。因此，已發(fā)現(xiàn)與除了未加入堿金屬離子的同等條件下進行的反應(yīng)相比，鈉離子的存在加快去酯化而鉀離子的存在減慢此反應(yīng)。鋰離子也具有速度增加作用。
這在例如反應(yīng)溫度和反應(yīng)時間之外提供了一個用于控制去酯化反應(yīng)的附加的反應(yīng)參數(shù)。
因此，在本發(fā)明的一個特定實施方案中，在加入水溶性的中性堿金屬鹽，例如鋰、鈉或鉀的氯化物、溴化物、硫酸鹽或硝酸鹽產(chǎn)生的在堿金屬陽離子存在下用氨進行堿法去酯化。
終止氨去酯化反應(yīng)是通過將反應(yīng)混合液倒入如上面提及的可與水互溶的有機溶劑與水構(gòu)成的均一混合液中，然后通過加入酸(例如鹽酸、硫酸或硝酸)調(diào)節(jié)pH值為4-5。
作為一種替代方法，可首先通過加入酸調(diào)節(jié)反應(yīng)混合液的pH值為4-5，然后將中和的反應(yīng)混合液倒入可與水互溶的有機溶劑與水構(gòu)成的均一混合液中終止反應(yīng)。
作為另一種替代方法，可通過過濾分離反應(yīng)混合液，然后將含氨的濾液倒入有機溶劑與水構(gòu)成的均一混合液中而獲得去酯化果膠的沉淀物。此替代方法使再利用分離沉淀物后留下的含氨的液體成為可能。
通過任何方便的方法從液體中分離果膠，例如通過過濾或離心，壓榨并洗滌果膠以去除可溶性物質(zhì)和雜質(zhì)。最后，干燥分離的去酯化果膠材料，并任選地磨碎干燥的材料獲得粉。
根據(jù)本發(fā)明的去酯化果膠級分優(yōu)選地具有最大45％(包括最大40％)的酯化度。優(yōu)選的酰胺化度為5-25的范圍。
在產(chǎn)生的去酯化果膠級分中，有用的去酯化級分具有酯化度與酰胺化度至少為0.75的比值，如0.75-2.00，包括1.0-1.5，如范圍為1.0-1.2。
去酯化果膠級分作為一種膠凝劑或增稠劑，可用于食品制備。因此，它可以用在以水果為基礎(chǔ)的產(chǎn)品制備上，包括蜜餞、果醬、果凍、柑橘醬、焙烤食品的餡或乳制品。
在下面的實施例中，本發(fā)明得到進一步的說明，這些實施例并不意在限制所要求保護的發(fā)明的范圍。實施例材料與方法酯化度(DE)、酰胺化度(DA)和脫水半乳糖醛酸(AUA)的測定DE、DA和總脫水半乳糖醛酸的測定根據(jù)食品化學(xué)規(guī)則(Foodchemical codex)，第三版，國家學(xué)術(shù)出版社(National Academic Press)，華盛頓1981，216頁中的步驟。比濃粘度的測定稱量相當(dāng)于90mg果膠干物質(zhì)的果膠量，與100g緩沖液一起置于Erlenmeyer燒瓶中，通過在蒸餾水中溶解1g六偏磷酸鈉并用幾滴4N的鹽酸調(diào)節(jié)pH制備pH值為4.5緩沖液。攪拌數(shù)個小時后，果膠溶解。如果溶液渾濁，通過多孔性2濾膜坩堝將其過濾。在20℃下，于落球粘度計(Hoeppler粘度計)中，分別計量所得果膠溶液和緩沖液的滴落時間。
比粘度為ηsp＝(果膠溶液的滴落時間/緩沖液的滴落時間)-1比濃粘度為ηred＝ηsp/C＝ηsp/1(L/g)US-SAG0的測定SAG值表示果膠主要通過氫鍵與完全膠凝化糖凝膠中的糖之間相互作用的能力。SAG值是凝膠堅硬度(凝膠強度)的一種量度，測定時無需破壞凝膠，根據(jù)IFT SAG法，即描述于食品技術(shù)，1959，13，496-500的方法測定。凝結(jié)時間的測定果膠級分的凝結(jié)時間根據(jù)G.H.Joseph和W.E.Bair(食品技術(shù)，1949，18，18-22)所描述的方法測定。粘級(Visc0)的測定粘級(Visc0)涉及在特定的測定條件下，在0.6％(重量百分比)水溶液中，粘度為40厘泊的0.6g理想果膠。
果膠樣品的粘級通過應(yīng)用Haake粘度計VT 181于速度4和溫度25℃下測量不同果膠濃度的粘度而測定。通過在半對數(shù)圖中將測量值作圖，找到產(chǎn)生粘度40cP的果膠量(A)。粘級(Visc0)為0.6×100/A。果凍強度的測定測試凝膠上測定果凍強度或破壞強度的方法是測定將一個敞口塑料體拉出凝膠所需的力。
如下制備測試凝膠216g糖147gpH3.0的緩沖液(乳酸；醋酸鉀；水)0.845g果膠(＝0.25％)0.1g消泡劑測試凝膠的破壞強度的方法是用Herbstreith-Pektinometer Mark III方法測定，并以Herbstreith-Pektinometer-單位(HPU)表示。實施例1將600g具有91.3％干物質(zhì)含量的干檸檬果皮懸浮于9000g去離子水中，將此懸浮液在溫和攪拌下加熱到溫度70℃。加入硝酸(69％)將pH調(diào)節(jié)到2.5。在70℃下溫和攪拌懸浮液2小時，然后在篩網(wǎng)上將液體與提取過的果皮分離，在覆蓋了硅藻土545的尼龍布上過濾液體。通過在不斷攪拌下將澄清的濾液倒入二倍體積的異丙醇中，沉淀提取出的果膠。通過在濾器上瀝干液體并用60％(w/w)的異丙醇/水混合液洗滌，分離沉淀出的果膠。濕果膠在瀝干液體和在布中壓榨后，在干燥爐中于40℃下干燥過夜。將干燥的果膠磨成細(xì)粉。果膠的產(chǎn)量為44.4g(級分1)。
將來自第一次提取的果皮殘余物經(jīng)過第二次提取，方法是將果皮殘余物懸浮于去離子水中，使懸浮液總重量為9000g，將此懸浮液在溫和攪拌下加熱到70℃。加入硝酸，將pH調(diào)節(jié)到1.7。在70℃下攪拌混合液2小時，然后將果膠提取液與固體果皮材料分離。如上述從提取液中回收提取出的果膠。干果膠的產(chǎn)量為51.8g(級分2)。
來自第二次提取的果皮殘余物經(jīng)過第三次提取，方法是將果皮殘余物懸浮于去離子水中，使懸浮液總重量為9000g，將此懸浮液加熱到70℃，加入硝酸使pH為1，在70℃下攪拌混合液1小時。如上面第一次和第二次提取所述，回收提取出的果膠。干果膠的產(chǎn)量為23.5g(級分3)。
為了除去存在于分離的果膠中的鈣離子，將回收的果膠懸浮于10倍重量的含有3％(重量百分比)鹽酸的60％(w/w)異丙醇/水混合液中，攪拌15分鐘，通過過濾分離，在濾器上用60％(w/w)異丙醇/水混合液洗滌，直到濾液中不含氯化物為止。最后，將果膠懸浮于10倍重量的含有0.5t％(重量百分比)氨水的60％(w/w)異丙醇/水混合液中，通過過濾分離，在濾器上用60％(w/w)異丙醇/水混合液洗滌并干燥。
果膠級分的分析特性見下面表1.1表1.1<
>實施例2酸橙果皮的提取2.1.果皮的預(yù)處理將具有90.3％(重量百分比)干物質(zhì)含量的268g酸橙果皮懸浮于2950g40％(w/w)的異丙醇/水混合液中。將此懸浮液加熱到溫度70℃，逐滴加入硝酸(35％)，將pH調(diào)節(jié)到1.4。在70℃下攪拌懸浮液3小時后，通過在尼龍布上過濾將果皮材料從反應(yīng)混合液中分離。壓榨或擠壓固體果皮材料以除去盡可能多的液體。分離出的果皮在40℃下干燥過夜。2.2經(jīng)預(yù)處理的酸橙果皮的提取將經(jīng)預(yù)處理和干燥的酸橙果皮懸浮于8kg含氯化鈣(15mmol/l)的水溶液中。將此懸浮液加熱到溫度60℃，加入氨水將pH調(diào)節(jié)到4。將果皮材料在不斷攪拌懸浮液情況下提取4小時，然后通過在尼龍布上過濾將液態(tài)果膠提取液與固態(tài)提取殘余物分離。
加入硝酸將果膠提取液的pH調(diào)節(jié)到2，然后通過加入Na+型陽離子交換樹脂(Amberlite200)將pH升高到大約3。在環(huán)境溫度下將混合液攪拌2小時。過濾除去陽離子交換樹脂，通過在不斷攪拌下將濾液倒入12kg異丙醇中使果膠沉淀。通過在尼龍布上過濾從液體中分離果膠，擠壓并用60％(w/w)的異丙醇/水混合液在濾器上洗滌。果膠在40℃下干燥過夜。產(chǎn)量為36.5g(級分1)。
通過將來自第一次提取的固態(tài)果皮材料懸浮于8kg含氯化鈣(15mmol/l)的水溶液中進行第二次提取。將此懸浮液加熱到溫度60℃，通過加入硝酸將pH調(diào)節(jié)到1.7。將果皮材料提取4小時，然后通過過濾將果膠提取液與固態(tài)材料分離。如上述第一次果膠提取所述回收果膠。產(chǎn)量為11.4g(級分2)。
果膠級分的分析特性見下面表2.1表2.1
實施例3檸檬果皮的提取將300g干檸檬果皮懸浮于7200g去離子水和14.3g 68％硝酸的混合液中，在pH2.4于70℃下溫和攪拌3小時。然后通過1mm孔徑的不銹鋼濾網(wǎng)瀝干液體而使液體與提取過的果皮分離。通過在70℃下懸浮于2000g水中半小時而使果皮殘余物得到洗滌，然后再次瀝干液體。
將來自第一次提取的濕果皮殘余物(2458g)通過懸浮于2750g加入了8.04g 68％硝酸的水中進行第二次提取。在70℃、pH1.80下溫和攪拌混合液3小時。在濾網(wǎng)上分離果皮殘余物，并用1800g水和4.48g68％硝酸在pH1.5、80℃下處理1小時進行第三次提取。然后將提取混合液在濾網(wǎng)上分離，將果皮殘余物洗滌兩次，每次用1200g80℃的水處理半小時。
將來自第一次提取的提取液和隨后的洗滌液合并，并通過過濾，即穿過覆蓋了硅藻土的真空濾器使其純化。在真空下蒸發(fā)濃縮澄清的濾液。通過攪拌將粘稠的濃縮液在二倍的85％異丙醇中沉淀。然后通過在濾器上瀝干液體分離沉淀出的果膠，并用60％(體積百分比)的異丙醇洗滌。加入20％的碳酸鈉將pH調(diào)節(jié)到大約3.5。在布中瀝干液體并壓榨之后，使果膠在干燥爐中于40℃下干燥過夜。將干燥的果膠(級分1)磨成細(xì)粉。
將來自第二次和第三次提取的提取液和隨后洗滌液合并，用類似的方法分離果膠(級分2)。
兩果膠級分產(chǎn)量和分析見表3.1。
表3.1
實施例4酸橙果皮的提取4.1.酸橙果皮的預(yù)處理將134g干燥過的酸橙果皮材料(干物質(zhì)含量90.3％(重量百分比))在5升的玻璃反應(yīng)器中懸浮于1475g40％(w/w)異丙醇/水混合液中。在穩(wěn)定的攪拌下，將此懸浮液加熱到溫度70℃處理3小時，期間通過加入硝酸(35％)保持懸浮液中pH在大約2(1.7-2.1)的水平。通過在尼龍布上過濾，使果皮材料從反應(yīng)液中分離。反應(yīng)液具有綠色的外觀，含有濃的渾濁物質(zhì)。經(jīng)分離的果皮材料在大約40℃下干燥過夜。干燥過的、經(jīng)預(yù)處理的酸橙果皮材料的產(chǎn)量為114g(85％)，具有71.5的DE和44.9％的AUA含量。4.2經(jīng)預(yù)處理的酸橙果皮的提取將來自上面預(yù)處理的干燥果皮材料(114g)懸浮于4000g含有氯化鈣(30毫摩爾/升)的水溶液中，加入氨水將此懸浮液的pH調(diào)節(jié)到4。在穩(wěn)定的攪拌下，將此懸浮液加熱到溫度70-72℃處理17小時，然后通過在尼龍布上過濾使液體溶液與固態(tài)提取殘余物分離。
加入硝酸(35％)將提取液的pH調(diào)節(jié)到2.2。通過加入Na+型強酸型陽離子交換樹脂(Amberlite 200)將此溶液的pH升高到2.8，然后在環(huán)境溫度下將提取液攪拌5小時。過濾分離離子交換材料，加入異丙醇(2份IPA比1份濾液)使果膠沉淀，果膠通過過濾和在溫度40℃下干燥過夜得到回收。果膠(鈉鹽)產(chǎn)量為15.5g(級分1)，具有下列特性DE為77.2、％AUA為77.3、US-SAG0為234和30秒的凝結(jié)時間。
從提取液中分離出的固態(tài)提取殘余物，在溫度大約40℃下干燥過夜。經(jīng)部分提取的酸橙果皮的產(chǎn)量為98.5g，具有下列特性酯化度為67.5，％AUA為35.7。
將來自第一次提取處理的經(jīng)部分提取的酸橙果皮材料(98.5g)懸浮于4000g去離子水中。通過加入硝酸(35％)將懸浮液酸化到pH2，在穩(wěn)定的攪拌下，加熱到溫度70℃處理大約15小時。通過過濾使反應(yīng)混合液分離為固態(tài)提取殘余物和含有已提取出的果膠的液態(tài)部分。加入硝酸將提取液的pH調(diào)節(jié)為2.3，通過加入Na+型強酸型陽離子交換樹脂(Amberlite 200)將pH升高到3.2。在環(huán)境溫度下將混合液攪拌6小時，然后通過過濾分離離子交換樹脂，將異丙醇加入到濾液中使果膠沉淀。過濾收集果膠，用60％(w/w)異丙醇/水混合液洗滌兩次，在溫度40℃下干燥過夜。果膠(鈉鹽)產(chǎn)量為13.2g(級分2)。
回收的果膠級分的分析特性見下面表4.1。
表4.1
實施例5飲用酸奶的制備來自上面實施例1的果膠級分2在具有下列組成成分的飲用酸奶系統(tǒng)中測試酸奶基質(zhì) 489g糖 44g水 14.2g果膠 Xg葡萄糖 2.8-Xg為了比較，采用來自丹麥Brabrand的Danisco Ingredients的商品化整批提取果膠，其具有下列特性70.0的DE、82.9的％AUA、235的US-SAG0和130秒的凝結(jié)時間。在下面，此果膠產(chǎn)品也被稱作“對照”。
酸奶基質(zhì)是具有1.5％脂肪含量、9％MSNF含量和pH4.3的“Letmaelk Yoghurt Naturel”(Klover Maelk，丹麥)。
酸奶基質(zhì)用高速攪拌器攪拌15分鐘以破碎凝膠結(jié)構(gòu)，使酸奶成為液體狀。將果膠與葡萄糖和糖干燥狀態(tài)下混合，在不斷攪拌酸奶混合物的同時將果膠-糖混合物慢慢加入到酸奶基質(zhì)中，加入水并再繼續(xù)攪拌15-20分鐘。
使酸奶飲料在200巴、室溫下均一化，并裝入玻璃瓶中。然后在水浴中于75℃下將酸奶飲料加熱處理20分鐘。將各個瓶子劇烈地?fù)u動5分鐘。將樣品冷卻到室溫，5℃下過夜。
酸奶飲料的物理質(zhì)量可以由飲料的粘度和顆粒大小分布表征。
低粘度的酸奶一般比高粘度更優(yōu)選。酸奶的組成成分和生產(chǎn)其的工藝影響粘度，但是用于起穩(wěn)定作用的果膠的用量也將影響粘度。如果果膠加入的量不足以起穩(wěn)定作用或者加入了過量的濃度，粘度將比在果膠的最佳濃度下高。果膠的最佳濃度由足以穩(wěn)定飲料的最低的果膠濃度來表征。在此濃度下，酸奶飲料的粘度將最小。
通過Brookfield粘度計(LVTDV-II型)，在速度30轉(zhuǎn)/分鐘下，采用6.1號或6.2號軸測定粘度。將酸奶飲料(350ml)倒入400ml的玻璃燒杯中，并降溫到10℃。經(jīng)過30秒的平衡時間后，粘度以厘泊(cP)顯示。此測定在酸奶飲料貯存1天后進行。結(jié)果見表5.1。
顆粒大小分布的通過Malvern Mastersizer S、采用pH4.2的檸檬酸-磷酸鹽緩沖液和標(biāo)準(zhǔn)3OHD顯示方式進行測定。此測定以兩次測定的平均值為基礎(chǔ)，并以中間測量體積的顆粒大小D(V，0.5)報告。此測定在酸奶飲料貯存1天后進行。結(jié)果見表5.1。
通過一個加速的測試評價酸奶飲料的物理穩(wěn)定性，方法是使貯存1天后的飲料經(jīng)受離心產(chǎn)生有力的機械壓力。
通過Varifuge3.2S進行加速的沉淀物測試。稱量大約40g酸奶飲料，加到50ml離心玻璃管中。于室溫下3500轉(zhuǎn)/分鐘離心樣品20分鐘。除去上清液，倒置玻璃管5分鐘，然后殘余沉淀物稱重。
依據(jù)二次重復(fù)測定，計算沉淀物并以％(重量百分比)表示％沉淀物＝沉淀物重量×100÷樣品重量結(jié)果見表5.1。要使酸奶飲料在整個貨架期保持物理上穩(wěn)定，％沉淀物的值必須低，優(yōu)選地為5％(重量百分比)以下。
表5.1
果膠級分2非常適合于穩(wěn)定飲用酸奶。用大約0.15％(重量百分比)的果膠可使經(jīng)巴斯德法滅菌的酸奶飲料穩(wěn)定，而來自Danisco Ingredients的上述對照整批提取果膠需要加入0.25％(重量百分比)的量以穩(wěn)定酸奶。
另外，采用果膠級分2，在加入其最佳濃度0.15％(重量百分比)時，酸奶飲料的粘度僅29厘泊，而含有對照整批提取果膠最佳濃度0.25％(重量百分比)的酸奶飲料的粘度為57厘泊。實施例6酸橙果皮的預(yù)處理和經(jīng)預(yù)處理的酸橙果皮的提取在5升三頸燒瓶中，將268g酸橙果皮(干物質(zhì)含量90.3％(重量百分比))懸浮于2950g40％的異丙醇水溶液中。將此懸浮液加熱到70℃，逐滴加入42.5g35％的硝酸獲得1.6的pH。在70℃下攪拌懸浮液3小時。
通過在尼龍布上過濾將經(jīng)預(yù)處理的果皮材料從液體中分離。擠壓此材料以除去盡可能多的液體，在40℃下干燥過夜，得到經(jīng)預(yù)處理的果皮材料約200g。
經(jīng)預(yù)處理的酸橙果皮的提取如實施例2所描述，獲得具有74.1的DE和74的Visc0之級分1和具有60.4的DE和31的Visc0之級分2。實施例7精選第一種果膠級分的酸法去酯化在一個3升的三頸燒瓶中，將30g來自實施例6的精選第一種果膠級分懸浮于1470g去離子水中，用Ultra Thurax攪拌機于最大速度下攪拌，直到獲得均一溶液。
將此溶液加熱到73℃，加入65.2g硝酸(35％)，獲得0.6的pH。于73℃下攪拌混合物5.0小時，然后通過加入氨水調(diào)節(jié)混合液的pH到4，無需進一步冷卻混合液，在不斷溫和攪拌下使混合液在3000g60％的異丙醇水溶液中沉淀。
通過用尼龍布過濾分離去酯化果膠，擠壓此材料以除去盡可能多的液體。將分離的果膠在濾器上用異丙醇水溶液洗滌兩次以除去鹽分。將經(jīng)洗滌的材料于40℃下干燥過夜，并在Retsch磨上磨碎產(chǎn)出顆粒大小小于0.5mm并且具有34.7的DE和21.7的Visc0的粉。實施例8精選第二種果膠級分的酸法去酯化將30g來自實施例6的精選第二種果膠級分進行去酯化，方法基本上如實施例7所描述，采用67.1g硝酸在60℃下處理8.8小時，產(chǎn)出具有35.6的DE和21.2的Visc0的去酯化果膠。實施例9酸法去酯化的果膠級分在烘烤用餡料中的應(yīng)用來自實施例7的去酯化果膠級分在高糖烘烤用餡料中進行測試，對照為整批提取的檸檬果膠，其依據(jù)如在實施例7中所描述的相同程序進行去酯化，得到具有34.5的DE和35的Visc0的去酯化整批果膠產(chǎn)品。
烘烤用餡料被定義為主要包含水果、糖、水、酸和意在用于焙烤食品，比如蛋糕、小甜餅、餡餅等中的穩(wěn)定劑，且烘烤用餡料在餅上焙烤。烘烤用餡料不是凝膠而是膠凝前的系統(tǒng)。
根據(jù)下列步驟制備烘烤用餡料將樹莓(300g)、糖(435.5g)與葡萄糖糖漿(150g；42DE、75％SS)加入到1Kg的Fizzler平底鍋中(用攪動器涂油)并加熱?；旌衔锏闹亓客ㄟ^沸騰減少到770g。
在攪拌下，將果膠(12g)溶解在熱的(80℃)去離子水(200g)中，在連續(xù)攪拌下將果膠溶液加入到平底鍋水果/蔗糖溶液中。此溶液應(yīng)該具有85℃的溫度。
將檸檬酸鈣(2g)與糖(60g)干混，將沸騰的去離子水(40g)加入到檸檬酸鈣與糖的混合物中以便形成稀漿。將稀漿(溫度88-90℃)在劇烈攪動并保持鍋溫度80℃時加入到鍋中。
加入山梨酸鉀(2g)和安香息酸鈉(3g)，用檸檬酸/檸檬酸鈉將pH調(diào)節(jié)到3.6。
將鍋中混合物從80℃冷卻到裝填溫度(40℃)，并裝填入模具中。
進行三個烘烤試驗a.在餅干上，200℃10分鐘。
b.在餅干上，200℃15分鐘。
c.在鋁盤中，220℃10分鐘。
a和b將烘烤用餡料樣品倒入一個標(biāo)準(zhǔn)模具(直徑＝75mm，高度＝10mm)中，并置于餅干的中央。用刀水平地刮其表面，小心地除去模具。在烤盤上，于溫度200℃烘烤餅干10和15分鐘。
c將烘烤用餡料樣品(20g)泵送到圓形鋁碟(直徑＝75mm)中間。將鋁碟放在烤盤上，在溫度220℃烘烤10分鐘。
烘烤試驗的評價見下表9.1。
表9.1
實施例10精選第一種果膠級分的酸法去酯化與堿法去酯化的結(jié)合在5升的玻璃反應(yīng)器中，將80g由實施例4獲得、具有73.8的DE、72.4的VISC0、246的SAG0和47秒凝結(jié)時間的第一種高酯化果膠級分懸浮于3920g去離子水中。用Ultra Thurax攪拌機在最大速度下攪拌，直到獲得均一溶液。將此溶液加熱到溫度45℃，在溫和攪拌下加入200g硝酸(35％)。在45℃下將溶液攪拌17小時。
通過加入氨水溶液將反應(yīng)混合液的pH調(diào)節(jié)到4，使混合液進入8000g異丙醇中沉淀。通過在尼龍布上過濾從反應(yīng)混合物中分離沉淀的果膠。壓榨/擠壓分離出的果膠以除去盡可能多的液體，用60％異丙醇水溶液洗滌兩次。將果膠在40℃下干燥過夜。將干燥的果膠在Retsch磨上磨碎，獲得具有顆粒大小小于0.25mm并且具有55.7的DE和63的Visc0的粉。
將30g上述去酯化果膠級分懸浮于0℃的異丙醇(77.9g)、水(91.4g)和氨水(7.7g)的溶液中，在溫度0℃-4.5℃下劇烈地將懸浮液攪拌3.7小時。
通過將反應(yīng)混合液倒入200g 60％異丙醇-水溶液中，終止酰胺化反應(yīng)，加入硝酸將pH調(diào)節(jié)到4.4.
通過過濾分離經(jīng)酰胺化的材料，用60％異丙醇水溶液洗滌除去鹽分，在40℃下干燥過夜。將干燥的果膠磨碎，獲得具有顆粒大小小于0.25mm的粉。此去酯化果膠級分具有29.6％的DE和21.2％的酰胺化度(DA)。實施例11精選第一種果膠級分的酸法去酯化與堿法去酯化的結(jié)合下面的程序與實施例10中所描述的一致，除了此酸法去酯化在53℃下進行13小時，得到具有53.1的DE和56的Visc0的產(chǎn)品，并且酰胺化時間為4.7小時，獲得了具有25.1的DE和22.5的DA的果膠級分。實施例12精選第二種果膠級分的酸法去酯化與堿法去酯化的結(jié)合在5升的玻璃反應(yīng)器中，將80g如實施例4中所描述方法所獲得的、具有64.1的DE、55的VISC0、256的SAG0和213秒凝結(jié)時間的第二種果膠級分懸浮于3920g水中。用Ultra Thurax攪拌機于最大速度運行下攪拌懸浮液，直到獲得均一溶液。
去酯化基本上與實施例10所描述的一致，進行如下改進反應(yīng)在溫度53℃下經(jīng)過5.1小時完成，產(chǎn)出了具有55.5的DE和51.7的Visc0的果膠級分。
按照與實施例10所描述的相同方法，使去酯化果膠在溫度0-4.5℃范圍內(nèi)酰胺化3小時，獲得具有29.4的DE和21.5的DA的級分。實施例13精選第二種果膠級分的酸法去酯化與堿法去酯化的結(jié)合除了酰胺化時間為3.5小時外，通過按照與實施例11所描述的相同方法，獲得了具有27.3的DE和22.9的DA的去酯化果膠級分。實施例14整批提取果膠的酸法去酯化與堿法去酯化的結(jié)合依據(jù)實施例10和實施例11所描述的相同方法，使來自酸橙的整批提取果膠去酯化并酰胺化，獲得了具有29.7的DE和21.0的DA的整批提取果膠材料。實施例15實施例10-14的果膠級分粘度曲線(Brabender測試法)的測量在剪切條件下，實施例10、11、12、13和14中獲得的酰胺化果膠級分的膠凝行為分別通過Brabender-Viskographe(8025型)進行記錄，該工具是一種由基本元件、控制元件和扭矩(粘度)和溫度的連續(xù)線性記錄儀組成的旋轉(zhuǎn)粘度計。
對于膠凝系統(tǒng)的Brabender測量，其以溫度函數(shù)顯示系統(tǒng)粘度的進程從粘彈系統(tǒng)(高溫下)經(jīng)過膠凝直到凝膠破碎，即由于剪切力導(dǎo)致糊狀物的形成。因此，Brabender測試是一種非常適合于表征食品的方法，例如水果制品，以較好的獲得對果膠在此系統(tǒng)中的功能性。
待測果膠的膠凝性能在一個模式化系統(tǒng)(＝一個人工水果制品)中考察，系統(tǒng)中pH為3.8、含有38％的可溶性固體物質(zhì)，系統(tǒng)包含37.0％(重量百分比)糖、28.4％(重量百分比)水、0.6％(重量百分比)待測果膠樣品、0.7％(重量百分比)CaCl2·2H2O和34.0％(重量百分比)的含水緩沖液(pH3.8)，每升緩沖液含有1.95g磷酸三鉀(K3PO4，2H2O)、6.33g檸檬酸三鉀(K3C6H5O7，2H2O)、0.82g檸檬酸三鈉(C6H5Na3O7，2H2O)、1.19g二檸檬酸三鈣(C12H10Ca3O14，4H2O)、2.02g醋酸鎂(C4H6MgO4，4H2O)、1.00g安香息酸鈉(C6H5NaO2)和14.0g檸檬酸(C6H8O7)。
此系統(tǒng)在溫度80℃左右制備，方法是將與糖(60g)的一部分干混的果膠樣品溶解在熱的去離子水(80℃)中，當(dāng)這些成分溶解時加入剩余的糖，并溶解在熱溶液中。加入氯化鈣然后加入緩沖液。最后，加入4.5ml 1N鹽酸。Viskograph測試如下進行將測試溶液(514g)放在Brabender Viskograph測量杯中，通過加熱調(diào)節(jié)溶液的溫度到80℃。80℃下維持5分鐘時間后，以每分鐘1℃的恒定速率將此溶液冷卻，同時以50轉(zhuǎn)/分鐘的速度旋轉(zhuǎn)測量杯。在測量過程中，記錄扭矩(粘度)和溫度的瞬時值。扭矩(粘度)以BU(BRABENDER單位)給出。結(jié)果見表15.1。
表15.1
從表15.1可以看出與來自精選果膠級分相同起源經(jīng)整批提取果膠的類似處理的果膠產(chǎn)品相比，從高酯化果膠級分獲得的去酯化和酰胺化的果膠級分具有顯著較低的“熱粘度”(70-80℃)和較窄的膠凝溫度間隔。實施例16在堿金屬離子存在下的堿法去酯化在15.68g異丙醇、16.91g水和2.64g25％氨溶液組成的溶液中，使6g具有73.8的DE之第一種果膠級分在溫度20℃下酰胺化6.5小時。在此溶液中，氨水濃度為1.9％(重量百分比)。獲得了具有30.7的DE和21.5的DA之果膠級分。
在第二個實驗中，在15.68g異丙醇、16.91g水和2.64g25％氨水和1.00g氯化鈉組成的溶液中，使6g相同的果膠級分在溫度20℃下酰胺化6.5小時。獲得了具有22.4的DE和17.7的DA的果膠級分。
除了用1.276g氯化鉀代替了氯化鈉外，按照與上面相同的方法，獲得了具有32.1的DE和16.9的DA的果膠級分。實施例17酸橙果皮的提取將250g具有90.0％干物質(zhì)含量的干燥酸橙果皮懸浮于4700g去離子水中，在溫和攪拌下將此懸浮液加熱到70℃。通過加入濃硝酸(10.1g)將pH調(diào)節(jié)到2.5。在70℃下溫和地攪拌懸浮液2小時，然后在濾網(wǎng)上將液體與提取過的果皮分離。用熱水(2×800ml)洗滌果皮殘余物兩次，瀝干水分。
將來自第一次提取的濕果皮殘余物懸浮于加入了6.97g濃硝酸的水(果皮材料加水的總重量4950g)中進行第二次提取。將混合液在pH2.0、70℃下溫和攪拌2小時。將果皮殘余物在濾網(wǎng)上分離，并用熱水(2×800ml)洗滌兩次，然后再排去水分。
將來自第二次提取的濕果皮殘余物懸浮于加入了13.24g濃硝酸的水(果皮材料加水的總重量4950g)中進行第三次提取。將混合液在pH1.7、70℃下溫和攪拌2小時。然后將果皮殘余物在濾網(wǎng)上分離，并用熱水(2×800ml)洗滌兩次。
將來自第一次提取的提取液和洗滌液合并，離心隨后穿過覆蓋了助濾劑(硅藻土)的真空濾器使其過濾純化。在環(huán)境溫度下，將濾液與Na+型強酸陽離子交換樹脂(Amberlite200)攪拌至少4小時。過濾除去陽離子交換劑，加入氨將果膠提取液的pH調(diào)節(jié)到3-3.2。
在真空下蒸發(fā)使濾液濃縮到大約1-2％的果膠濃度，將此濃縮果膠溶液倒入二倍體積的異丙醇(100％)中使果膠沉淀。
通過在尼龍布上過濾使果膠從液體中分離，擠壓并用60％(w/w)的異丙醇/水溶液(混合液)洗滌。將果膠在風(fēng)干爐中于40℃下干燥過夜。產(chǎn)量為35.5g(級分1)。
分別將來自第二次和第三次提取的提取液和洗滌液合并，用類似的方法分離果膠(級分2和級分3)。
三種果膠級分產(chǎn)量和分析特性見下表17.1。
表17.
18飲用酸奶的制備來自上面實施例1的各種果膠級分在具有下列組成成分的飲用酸奶系統(tǒng)中測試酸奶基質(zhì) 258.8g蔗糖 44g水 244.4g果膠 Xg葡萄糖 2.8-Xg為了比較，采用具有下列特性的整批提取果膠酯化度(％)67.3％AUA 85.1US SAG0 224凝結(jié)時間(秒) 155Visc075.8整批提取果膠的制備如下面所描述將157g具有94.4％(重量百分比)干物質(zhì)含量的酸橙果皮懸浮于5500g去離子水中，加熱到溫度70℃。加入硝酸(69％)使pH調(diào)節(jié)到1.7。在70℃下溫和地攪拌懸浮液4小時。在濾網(wǎng)上將液體與提取過的果皮材料分離之后，將液體在覆蓋了硅藻土545的尼龍布濾器上排干。將產(chǎn)生的濾液用離子交換樹脂(Amberlite200C)處理過夜，然后濃縮到大約1.5％的果膠。通過在不斷攪拌下將此澄清濾液倒入二倍體積的異丙醇中沉淀提取出的果膠。在濾器上排干液體分離沉淀出的果膠。排干液體和壓榨之后，將濕果膠在風(fēng)干爐中于溫度40℃下干燥過夜。將干燥的果膠磨碎成細(xì)粉。產(chǎn)量為49g。
酸奶基質(zhì)由重新結(jié)合的脫脂奶粉制造，達到17％的MSNF含量，用Glucono Delta Lactone(GDL)酸化到pH4.0。
在不斷攪拌下，將果膠和葡萄糖加入水中。靜置大約20分鐘用于溶解，然后加入糖。攪拌酸奶基質(zhì)15分鐘并加入到果膠溶液中。再攪拌酸奶混合液30分鐘。
使酸奶飲料在200巴、室溫下均一化并裝入塑料瓶中。然后將此酸奶飲料在溫度75℃的水浴中熱處理10分鐘。每5分鐘劇烈地?fù)u動此酸奶混合液一次。然后冷卻樣品并在5℃下靜置過夜。
酸奶飲料的物理質(zhì)量可以由飲料的粘度和沉淀物表征。
低粘度的酸奶飲料通常比高粘度酸奶飲料更優(yōu)選。酸奶飲料的組成成分和生產(chǎn)其的工藝影響粘度，而且用于起穩(wěn)定作用的果膠的用量也將影響粘度。加入果膠的量不足，飲料將不穩(wěn)定，如果是高固體物質(zhì)濃度(8-9％)MSNF飲料，粘度將比穩(wěn)定化的飲料高。如果加入過量果膠，粘度將比在果膠的最佳濃度下所得到的高。
粘度在具有6.1號或6.2號軸的Brookfield粘度計(LVTDV-II型)上、于30轉(zhuǎn)/分鐘下測定。將酸奶飲料(大約350ml)倒入400ml的玻璃燒杯中，并降溫到10℃。經(jīng)過30秒的平衡時間后，粘度以厘泊(cP)讀出。此測定在貯存1天后進行。
通過加速測試評價酸奶飲料的物理穩(wěn)定性將此飲料貯存1天后通過離心遭受劇烈的機械壓力。
稱量大約40g酸奶飲料放入50ml離心玻璃管中。然后在室溫下以3500轉(zhuǎn)/分鐘將樣品離心20分鐘。除去上清液，在稱量所剩沉淀物前，倒置玻璃管5分鐘。
依據(jù)二次重復(fù)測定，計算沉淀物并以％(重量百分比)表示％沉淀物＝沉淀物重量×100÷樣品重量結(jié)果見表18.1。最佳果膠濃度以最小粘度和低于2％的沉淀物表征。
表18.1<
<p>級分2非常適合于穩(wěn)定飲用酸奶。在大約0.175％(重量百分比)時，果膠可穩(wěn)定熱處理過的酸奶飲料。在此濃度下，飲料的濃度降到最低值20.4厘泊。
權(quán)利要求
1.一種獲得具有連續(xù)增加的凝結(jié)時間的精選果膠級分的方法，該方法包括將含高酯化果膠的起始材料經(jīng)過第一次處理循環(huán)，循環(huán)中包括用酸性pH的含水介質(zhì)在僅有部分果膠得到提取的條件下提取起始材料，將果膠提取液與經(jīng)處理的起始材料分離，從提取液中回收果膠以獲得第一種果膠級分的步驟；然后至少再進行一次處理循環(huán)，籍此將經(jīng)前面循環(huán)提取處理過的起始材料再進行處理，以獲得第二種和任選地一種或多種進一步的果膠級分；其中在每個第二次和進一步的循環(huán)中，提取介質(zhì)的pH值應(yīng)比緊鄰的前一次處理循環(huán)中的pH低。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中含果膠起始材料為已經(jīng)經(jīng)過預(yù)處理的含果膠材料。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中含水介質(zhì)的pH范圍為1-4。
4.據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中含果膠材料來源于新鮮或干燥狀態(tài)的天然植物材料。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中含果膠材料為來自前面提取步驟的固態(tài)提取殘余物。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中提取在溫度40℃-100℃下進行1-20小時的時間。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中提取混合物含有范圍1％-5％(重量百分比)的含果膠材料的干物質(zhì)，優(yōu)選地占2％-4％(重量百分比)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中水溶液含有加入的水溶性鈣鹽和/或鋁鹽，含量相當(dāng)于每升提取液10-40毫摩爾的金屬離子濃度。
9.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中從提取液中回收果膠是通過用可與水互溶而果膠基本上不溶于其中的有機溶劑沉淀，從液體中分離沉淀出的果膠，干燥分離出的果膠。
10.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中從提取液中回收果膠是通過調(diào)節(jié)提取液的pH范圍到2-2.5水平，加入鹽型強酸型陽離子交換樹脂將pH范圍升高到2.5-3.5的水平，在環(huán)境溫度下攪拌混合液4-8小時，將液體與離子交換樹脂分離，通過加入可與水互溶的有機溶劑沉淀果膠，從液體中分離沉淀的果膠，干燥分離的果膠。
11.根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其中預(yù)處理包括在溫度60-80℃下，加熱基本上均一的溶劑混合液中的含果膠材料的懸浮液，其中溶劑混合液包含水和至少一種可與水互溶而果膠基本上不溶于其中的有機溶劑，將酸加入其中，以在處理和分離經(jīng)預(yù)處理的含果膠材料過程中保持懸浮液在pH1-3范圍內(nèi)的固定pH值。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的方法，其中在預(yù)處理混合液中，溶劑與水之間的重量比為從40∶60到80∶20，水的量為熱處理前加入的水和存在于含果膠材料中的水的總和。
13.根據(jù)權(quán)利要求11的方法，其中含果膠材料進行熱處理2-6小時的時間，優(yōu)選地為3-4小時。
14.根據(jù)權(quán)利要求11的方法，其中經(jīng)預(yù)處理的含果膠材料經(jīng)過至少一個洗滌步驟。
15.根據(jù)權(quán)利要求11的方法，其中干燥經(jīng)預(yù)處理的含果膠材料，以使材料中的干物質(zhì)含量至少占80％(重量百分比)。
16.根據(jù)權(quán)利要求15的方法，其中在從環(huán)境溫度到100℃范圍的溫度下干燥經(jīng)預(yù)處理的含果膠材料最多36小時。
17.由權(quán)利要求1-16中任何一項的方法可獲得的精選果膠級分，該級分具有至少50％的酯化度和0-100秒、101-200秒、201-300秒或300秒以上的凝結(jié)時間，凝結(jié)時間根據(jù)Joseph和Bair的方法(食品技術(shù)，1949，18，18-22)測定，以在pH2.1-2.5及30℃恒溫冷卻時獲得熱標(biāo)準(zhǔn)化果膠-糖-水溶液完全膠凝所需要的時間來表示。
18.根據(jù)權(quán)利要求17的果膠級分在食品制備中的應(yīng)用。
19.根據(jù)權(quán)利要求18的應(yīng)用，其中食品為pH3.5-4.5的酸化乳制品。
20.根據(jù)權(quán)利要求18的應(yīng)用，其中食品為蜜餞。
21.一種使酸化乳制品穩(wěn)定的方法，包括將一定量的如權(quán)利要求17所定義的果膠級分加入乳制品中，果膠級分的加入導(dǎo)致乳制品的改善，改善選自與添加等量整批提取的果膠產(chǎn)品相比粘度至少降低10％、顆粒至少減小10％和沉淀物至少減少10％。
22.根據(jù)權(quán)利要求21的方法，其中改善選自與添加等量整批提取的果膠產(chǎn)品相比粘度至少降低2倍、顆粒至少減小2倍和沉淀物至少減少2倍。
23.一種獲得去酯化果膠級分的方法，包括將通過權(quán)利要求1-16中任一項的方法可獲得的、具有50％或更高酯化度的精選果膠級分經(jīng)過至少一次去酯化處理步驟，去酯化處理包括使高酯化果膠級分與去酯化試劑反應(yīng)，以獲得具有相對于高酯化果膠的酯化度(DE)而言酯化度至少降低5％和酰胺化度(DA)范圍在0-25的果膠級分。
24.根據(jù)權(quán)利要求23的方法，其中采用具有相對于高酯化果膠級分的酯化度而言酯化度至少降低5％的去酯化果膠級分作為進一步去酯化步驟的起始材料。
25.根據(jù)權(quán)利要求23的方法，其中產(chǎn)生的去酯化果膠級分具有最高70％，比如小于60％的酯化度，包括小于50％比如小于45％的酯化度。
26.根據(jù)權(quán)利要求25的方法，其中去酯化果膠級分具有范圍20-45的酯化度。
27.根據(jù)權(quán)利要求23的方法，其中去酯化試劑選自一種酸和氨。
28.根據(jù)權(quán)利要求27的方法，其中去酯化作用包括熱處理在含有酸的水溶液或懸浮液中的精選果膠級分，使pH最高為1。
29.根據(jù)權(quán)利要求27的方法，其中去酯化在具有范圍為1-5％(重量百分比)的果膠干物質(zhì)含量的反應(yīng)混合液中發(fā)生。
30.根據(jù)權(quán)利要求27的方法，其中去酯化果膠級分從反應(yīng)混合液中的回收是通過加入堿將混合液的pH調(diào)節(jié)到pH3-5范圍的值，然后在可與水互溶的有機溶劑中或可與水互溶的有機溶劑與水的均一溶液中沉淀去酯化果膠級分，分離沉淀的果膠級分。
31.根據(jù)權(quán)利要求23的方法，其中獲得的去酯化果膠級分具有范圍為5-25，包括15-25的酰胺化度。
32.根據(jù)權(quán)利要求23的方法，其中產(chǎn)生的去酯化果膠級分的酯化度與酰胺化度間的比值至少為0.75，比如0.75-2.00，包括1.0-1.5，如1.0-1.2。
33.根據(jù)權(quán)利要求23的方法，其中通過權(quán)利要求1-17中任何一項的方法可獲得的精選高酯化果膠級分、或通過權(quán)利要求23-32中任何一項的方法可獲得的去酯化果膠級分在含有可與水互溶的有機溶劑和氨的水溶液之懸浮液中進行去酯化。
34.根據(jù)權(quán)利要求33的方法，其中在懸浮液中果膠干物質(zhì)的量為懸浮液的10-30％(重量百分比)。
35.通過權(quán)利要求23-34中任何一項的方法可獲得的果膠級分，該級分具有小于50％的酯化度和0-25范圍的酰胺化度。
36.根據(jù)權(quán)利要求35的果膠級分，其具有最高45％的酯化度，包括最高40％的酯化度。
37.根據(jù)權(quán)利要求35或36具有范圍5-25的酰胺化度的果膠級分。
38.根據(jù)權(quán)利要求35的果膠級分，其中產(chǎn)生的去酯化果膠級分的酯化度與酰胺化度之間的比值至少為0.75，比如范圍在0.75-2.00，包括1.0-1.5，如1.0-1.2。
39.根據(jù)權(quán)利要求35-38中任何一項所述的果膠級分在食品制備中的應(yīng)用。
全文摘要
一種提供各自具有不同功能的高酯化果膠之精選級分的方法,其通過用酸性水溶液連續(xù)提取植物材料,以獲得具有連續(xù)增加的凝結(jié)時間的高酯化果膠連續(xù)級分。植物材料在被提取之前,任選地經(jīng)過酸預(yù)處理,方法是加熱水和可與水互溶的有機溶劑之均一混合液中的植物材料。通過此方法可獲得的果膠級分,當(dāng)用于制備食品比如蜜餞和酸化乳制品中時具有改良的特性。在一種獲得具有額外改良的功能特性的去酯化和任選地酰胺化果膠級分的方法中,這種果膠級分也可用作起始材料。
文檔編號A23L1/064GK1265676SQ98807697
公開日2000年9月6日 申請日期1998年6月18日 優(yōu)先權(quán)日1997年6月23日
發(fā)明者P·F·拉森, H·C·布克霍爾特 申請人:丹尼斯科公司