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柑桔果皮中天然产物的提取和评价
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实验综述：果胶
背景：柑桔皮是柑桔果实加工后余留的最多的副产品，其内含丰富的果胶、橘皮黄色素、天然香精油以及磷、钙、铁、锌等微量元素。此外柑桔皮中还具有一定生理活性成分如维生素C、类黄酮、类胡萝卜素等物质，使柑桔皮及其提取物具有多重生理功效。此次实验主要针对柑桔皮中的果胶进行提取评价。那果胶有哪些理化性质呢？下面让我们一起来了解一下。
一、果胶的定义1
果胶（Pectin），是一类天然高分子化合物，它主要存在于所有的高等植物中，是植物细胞间质的重要成分。果胶沉积于初生细胞壁和细胞间层，在初生壁中与不同含量的纤维素、半纤维素、木质素的微纤丝以及某些伸展蛋白(extensin)相互交联，使各种细胞组织结构坚硬，表现出固有的形态，为内部细胞的支撑物质。果胶也是一种天然的食物添加剂，为制造果酱、果冻等的原料。

二、果胶的理化性质2
2.1果胶的分子结构
果胶是一种以线性多糖为主，含有从几百到一千多个糖元形成的链状结构，平均分子量从大约50000到150000，Pka值为3.5。
果胶主链分子的基本成分是D-半乳糖醛酸，还有一些天然中性糖如鼠李糖、阿拉伯糖、木糖、半乳糖、葡萄糖等也存在于果胶中。D-半乳糖醛酸单元是连在一起的，即果胶是由D-半乳糖醛酸残基经糖苷键相连接聚合而成的酸性大分子多糖，且半乳糖醛酸C-6上的羧基有许多是甲酯化的形式，未甲酯化的残留羧基则以游离酸形式以钾、钠、铵、钙盐形式存在。
果胶分子量大小、甲酯化程度和带有其它基团的多少不但取决于原料，还与提取工艺条件有关。整个果胶分子中含半乳糖醛酸的百分比称为半乳糖醛酸含量，可反映果胶的纯度。作为食品添加剂，果胶中半乳糖醛酸的最小含量限定为65％。果胶分子中酯化的半乳糖醛酸与总半乳糖醛酸之比称为酯化度（DE），酰胺化果胶的酰胺化度（DA）则表示酰胺化的半乳糖单体占总半乳糖醛酸的百分比。按照规定，果胶的酰胺化度不超过25％。
2.2果胶的粉末特性
果胶为白色至黄褐色粉末，醇析商业果胶的颜色较浅，经铝盐沉淀的果胶有时是黄绿色的。苹果果胶的颜色通常都比柑橘果胶的颜色稍深。由乙醇沉析、经过特殊标准化的HM果胶产品的粉末密度为0.70。商业化果胶的目数规定为：90％通过60目筛（"0.25ｍｍ）。在普通条件下，商业化果胶会吸潮，因此果胶通常使用气密性包装材料包装，标签上要有“贮存于阴凉干燥处”字样。

2.3果胶的溶解性
果胶溶于水后为粘稠溶液，不溶于乙醇和其它有机溶剂。果胶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。除此之外，溶液的ｐＨ值、温度和离子强度对果胶的溶解速度有重要作用。
果胶与其它亲水溶胶一样，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地分离，溶胀的颗粒就会相互聚合形成大块，反而更难溶解。工业应用上难溶解的另一个重要因素是溶解果胶用水中钙含量，高硬度水可导致果胶溶解不完全。
因此果胶在溶解前必须充分分散，具体方法有：与４～５份白糖干混；使用高速剪切的溶解设备；使用有机溶剂如乙醇、植物油、甘油或固形物含量较高的葡萄糖浆将果胶湿润后再溶于水。总之，溶液ｐＨ值越低，温度越高，溶解用水中的钙含量越低，果胶的溶解越容易，果胶就越能充分发挥其功能特性。
2.4果胶的稳定性
由于果胶在水溶液中呈弱酸的化学性质，其分子结构对热和酸都相当稳定。高酯果胶在ｐＨ值2.5～4.5之间是稳定的。而低酯果胶在较PH值条件下要稍稳定一些。高酯快凝果胶在低PH值条件下会脱酯以及水解，快凝果胶经过脱酯可变为慢凝的果胶，而慢凝果胶再脱酯逐步具有低酯果胶的特性。
在碱性条件下，果胶即使在室温下也能发生脱酯反应。如果用氨进行脱酯，则部分甲酯的甲氧基转变为酰胺的氨基。酰胺化的低酯果胶比其它低酯果胶具有更优良的物理特性，可广泛用于胶凝剂。
果胶的不稳定因素主要是因为聚半乳糖醛酸聚糖链会由于β键消除的作用而解聚。β键消除作用发生在C-6羧基被甲酯化的无水半乳糖醛酸的C-6位置上的糖苷键上。高酯果胶在PH值5以上会部分失稳且明显衰变。
2.5果胶的酸性
果胶是一种弱酸，且没有单一的固定的PK值，和所有的聚合电解质一样，它的PK值（在50％电离度下的PK）与实验条件有关，各个研究者所报道的PK值范围在3.5～4.5之间。特性PK值（在零电离度下）在2～3.3范围内。

三、果胶的分类
果胶分果胶液、果胶粉及低甲氧基果胶粉三种。果胶液为白色均匀浓稠液，不带果皮和果肉碎屑，含固体7～9％，果胶粉为淡黄色或浅灰色白色，溶于水，味微酸无异味，含水7～10％，胶凝力达100～150级（150级果胶意指1克果胶粉溶于水中，在pH3～3．4之间能使加入的150克砂糖完全凝固成果冻）。低甲氧基果胶粉为白色，溶于水，甲氧基含量为2．5～4