实验8高甲氧基果胶酯化度的测定PPT
果胶提取和检测
图2 微波辐射功率对果胶产率的影响
（酶失活） ↓ 橘皮洗净→加蒸馏水→加热（90℃，10min）→清水冲洗→切成3～5mm 的 颗粒 ↑ （钝化酶活性、去除苦涩、色素及糖酸等） （加活性炭）
↓ →热水漂洗3～5 次→果胶提取→提取液过滤→滤液脱色→滤液过滤→ 冷却→醇析 ↑↑ （一定料液比、pH 值等条件下进行微波辐射） （加入乙醇） →过滤得沉淀物→干燥→果胶产品[19-29]（酸提取步骤）
2.阳离子交换树脂通过吸附阳离子加速了原果胶的溶解, 提高了果胶的 质量和提取率。与单纯酸提取法相比, 此法提取率高, 产品质量好, 生 产周期短, 工艺简单, 成本低, 是经济上可行的提取方法[ 16 3.采用微生物发酵法提取的果胶相对分子质量大, 果胶的胶凝度高, 质 量稳定, 很有发 展潜力。 4.。微波法提取果胶选择性强, 操作时间短, 与传统的酸提取法相比, 提 取时间由1~ 2h缩短为几十秒钟; 溶剂用量小, 受热均匀,目标组分得率 高, 而且不会破坏果胶的长链结 构, 收率和质量都有提高, 是一种可行的方法。
思考：1.萃取次数可以改变？ 2.酸的使用（（酒石酸）酒石酸pH 2.0，料液比1∶10 g/mL，浸提微波 功率为280 W， 浸提级数为3 级的条件下， 结果显示：微波辐射时间 为5 min 时，橘皮果胶的得率最高。）可以改变？ 3.可否改变其他时间？ 4.什么酸什么PH值？有些实验表明强酸提取率高？ 问题：1.酸提过程中果胶分子容易发生解聚， 会降解果胶的分子质量、 影响胶凝特性，（酸停留时间不宜太长）。 2.不同柑橘皮微波功率和时间都是不一样的
原子吸收间接法：利用果胶在碱性Na2CO3条件下水解成果胶酸, 再与CaCl2 生成果胶酸钙沉淀。利用原子吸收光谱法( AAS法) 测定果胶酸钙中Ca 的 含量, 乘以换算系数12. 072, 从而间接测定果胶含量,
果胶的提取与果胶含量的测定
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果胶的基本结构是以α-1，4苷键连接的聚半乳糖醛酸，其中部分羧基被甲酯化，其余的羧基与钾、钠、铵离子结合成盐。
在果蔬中，尤其是未成熟的水果和皮中，果胶多数以原果胶存在，原果胶通过金属离子桥（比如Ca2+）与多聚半乳糖醛酸中的游离羧基相结合。
原果胶不溶于水，故用酸水解，生成可溶性的果胶，再进行提取、脱色、沉淀、干燥，即为商品果胶。
从柑橘皮中提取的果胶是高酯化度的果胶（酯化度在70%以上）。
在食品工业中常利用果胶制作果酱、果冻和糖果，在汁液类食品中作增稠剂、乳化剂。
二、实验材料、试剂与仪器材料：桔皮，苹果等；试剂：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，半乳糖醛酸标准液，浓硫酸（优级纯）仪器：分光光度计，50mL比色管，分析天平，水浴锅，回流冷凝器，烘箱等三、实验步骤（一）果胶的提取1、原料预处理：称取新鲜柑橘皮20g（或干样8g），用清水洗净后，放入250mL容量瓶中，加水120mL，加热至90℃保持5-10min，使酶失活。
用水冲洗后切成3～5mm的颗粒，用50℃左右的热水漂洗，直至水为无色、果皮无异味为止（每次漂洗必须把果皮用尼龙布挤干，在进行下一次的漂洗）。
2、酸水解提取：将预处理过的果皮粒放入烧杯中，加约60mL 0.25% HCL 溶液，以浸没果皮为宜，调pH至2.0～2.5，加热至90℃煮45min，趁热用100目尼龙布或四层纱布过滤。
果胶的检测技术
3 果胶的检测技术在对果胶的研究中，通常以含量、酯化度、相对分子质量、凝胶度等作为评价指标。
3.1 果胶含量的测定目前，测定果胶含量的方法主要有：质量法、咔唑比色法、果胶酸钙滴定法和蒸馏滴定法。
果胶酸钙滴定法较适于纯果胶的测定，对于例如柑橘果皮这种有色样品，不易确定滴定终点；而蒸馏滴定法在蒸馏的时候部分糠醛会发生分解，影响回收率，故而运用较少。
所以，果胶含量的测定一般采用质量法和咔唑比色法。
近年来新的果胶含量检测方法——离子交换色谱法（Ion ex-change chromatogram，IEC）引起了人们的关注，其常用的色谱柱和检测器见表3。
吴玉萍等[1]研究了用高效液相色谱法测定烟草中果胶含量。
烟草中的果胶先采用盐酸水解，水解产生的半乳糖醛酸以Waters Sugar-Pak1钙型阳离子交换柱为固定相，0.05g/L EDTA钙钠水溶液为流动相，示差折光仪为检测器测定半乳糖醛酸含量，由半乳糖醛酸含量换算为果胶含量。
B.M. Yapo等[2]以高效阴离子色谱-脉冲安培检测（HPAEC-PAD）技术测定果胶含量。
采用脉冲安培检测器，离子色谱以CarboPacPA-100柱（250mm×4 mm i.d.）为固定相，流动相为0.1 mol/L NaOH 和0.17 M NaOAc，流速为1 mL/min；柱温30℃，测表3：检测果胶含量的离子交换色谱法3.2 果胶酯化度的测定自然界果实中天然存在的果胶都是高酯果胶，经酸或碱处理高酯果胶降低酯化度后可获得低酯果胶。
果胶中含甲氧基的最大理论值为16.3％，若该值以酯化度来表示是100％，则甲氧基含量与酯化度的转换计算式应是：酯化度= 甲氧基含量/16.3%。
果胶酯化度的检测技术由最早的比色法、滴定法发展到80年代的高效液相和气相、90年代的核磁共振和红外光谱等方法。
而近几年，拉曼光谱分析果胶的酯化度的方法也有报导。
Synytya等[4]用拉曼谱不仅可测定甲酯化程度，而且还可测定乙酰化程度。
果胶甲酯化程度试剂盒说明书
果胶甲酯化程度试剂盒说明书 微量法100T/96S注 意：正式测定之前选择2-3 个预期差异大的样本做预测定。
测定意义：植物细胞壁中的果胶是植物初生细胞壁的主要成分，除了起结构支撑、物质运输等作用外，还具有抵抗逆境的作用。
果胶甲酯化程度影响了细胞壁的坚韧程度及其抗性。
测定原理：果胶甲酯键经皂化处理后释放出甲醇，甲醇与2,4-戊二酮反应显色，在412nm 下测定吸光值；同时半乳糖醛酸在70℃下与浓硫酸反应生成5-甲酰基-2-呋喃甲酸，5-甲酰基-2-呋喃甲酸与3,5-二甲基苯酚反应产生有色物质，在450nm 下有最大吸光值。
以甲醇生成量与半乳糖醛酸含量的比值代表果胶甲酯化程度。
自备实验用品及仪器：天平、低温离心机、酶标仪、96 孔板、恒温水浴锅、蒸馏水、硫酸。
试剂组成和配制：提取液：液体100mL×1 瓶，4℃保存。
试剂一：液体3mL×1 瓶，4℃保存。
试剂二：液体3mL×1 瓶，4℃保存。
试剂三：液体3mL×1 瓶，4℃避光保存。
试剂四：液体 2.5mL×1 瓶，4℃避光保存。
试剂五：粉剂×1 瓶，4℃避光保存；临用前加入22mL 试剂六充分溶解待用，用不完的试剂4℃避光保存。
试剂六：液体25mL×1 瓶，4℃保存。
试剂七：液体3mL×1 瓶，4℃保存。
试剂八：液体 2.5mL×1 瓶，4℃避光保存。
酶液提取：称取约0.1g 组织，加入1mL 蒸馏水，进行冰浴匀浆。
10000g 4℃离心10min，弃上清，留沉淀。
沉淀中加入1mL 提取液，混匀后90℃水浴2h，冷却至室温，10000g4℃离心10min，取上清待测。
测定操作表：1．甲醇生成量测定：试剂名称（μL）空白管测定管样本50提取液50试剂一25 25混匀，室温静置30min试剂二25 25试剂三20 20混匀，冰浴至紫色褪去，约需要15-30min试剂四20 20水60 60试剂五200 200混匀，60℃反应15min。
果胶的检测技术
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3 果胶的检测技术在对果胶的研究中，通常以含量、酯化度、相对分子质量、凝胶度等作为评价指标。
3。
1 果胶含量的测定目前，测定果胶含量的方法主要有：质量法、咔唑比色法、果胶酸钙滴定法和蒸馏滴定法。
果胶酸钙滴定法较适于纯果胶的测定，对于例如柑橘果皮这种有色样品，不易确定滴定终点；而蒸馏滴定法在蒸馏的时候部分糠醛会发生分解，影响回收率，故而运用较少。
所以，果胶含量的测定一般采用质量法和咔唑比色法。
近年来新的果胶含量检测方法-—离子交换色谱法（Ion ex-change chromatogram，IEC）引起了人们的关注，其常用的色谱柱和检测器见表3。
吴玉萍等[1]研究了用高效液相色谱法测定烟草中果胶含量。
烟草中的果胶先采用盐酸水解，水解产生的半乳糖醛酸以Waters Sugar-Pak1钙型阳离子交换柱为固定相，0。
05g/L EDTA钙钠水溶液为流动相，示差折光仪为检测器测定半乳糖醛酸含量,由半乳糖醛酸含量换算为果胶含量。
B。
M. Yapo等［2]以高效阴离子色谱—脉冲安培检测（HPAEC-PAD）技术测定果胶含量。
采用脉冲安培检测器,离子色谱以CarboPacPA-100柱（250mm×4 mm i。
d.）为固定相，流动相为0.1 mol/L NaOH 和 0。
17 M NaOAc，流速为1 mL/min；柱温30℃，测定半乳3。
2 果胶酯化度的测定自然界果实中天然存在的果胶都是高酯果胶，经酸或碱处理高酯果胶降低酯化度后可获得低酯果胶。
果胶甲酯化反应及应用高甲氧基果胶制备纳米乳液
果胶甲酯化反应及应用高甲氧基果胶制备纳米乳液丁萍;汪明明;迟坤蕊;华霄;杨瑞金【摘要】以商业橘皮果胶为原料,在无水甲醇环境中采用盐酸催化甲酯化反应制备高甲氧基果胶.通过对反应时间、反应温度、料液比以及盐酸添加量的调节,可以制备得到酯化度在90％以上的高甲氧基果胶.分子质量分布结果表明,随着反应温度升高、反应时间延长和盐酸浓度增加,产物的酯化度逐渐提高,但数均分子质量逐渐降低.在料液比1:50,盐酸添加量0.1 mol/L,温度60℃下反应12h,产物酯化度达到91.20％,但数均分子质量降低为15.00 kDa.基于极高酯化度果胶所具有的双亲性(甲氧基为疏水基团而羟基为亲水基团)和分子链短的特点,进一步研究了极高酯化度果胶的乳化性质.用高能量法(高速剪切)分别制备了油滴体积分数为10％、20％和30％的纳米乳液,并考察了7d内乳状液的稳定性、粒径和Zeta-电位变化.结果显示采用极高酯化度果胶可制备得到粒径为3 500 nm的乳状液(油滴体积分数10％～30％),并具有较好的稳定性.【期刊名称】《食品与发酵工业》【年(卷),期】2018(044)008【总页数】8页(P188-195)【关键词】高甲氧基果胶:甲酯化反应;酯化度;乳化;粒径;乳液稳定性【作者】丁萍;汪明明;迟坤蕊;华霄;杨瑞金【作者单位】江南大学食品学院,江苏无锡,214122;江南大学食品学院,江苏无锡,214122;江南大学食品学院,江苏无锡,214122;江南大学食品学院,江苏无锡,214122;江南大学食品科学与技术国家重点实验室,江苏无锡,214122;江南大学食品学院,江苏无锡,214122;江南大学食品科学与技术国家重点实验室,江苏无锡,214122【正文语种】中文果胶是植物细胞间层和初生细胞壁的重要成分[1]。
通常认为其结构包含3个结构区域[2]：均一半乳糖醛酸区(HG)、鼠李半乳糖醛酸聚糖Ⅰ区(RG-Ⅰ)以及鼠李半乳糖醛酸聚糖Ⅱ区(RG-Ⅱ)[3]。
果胶
果胶果胶是一组聚半乳糖醛酸。
它具有水溶性，工业上即可分离，其分子量约5万一30万。
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），其主要成分是部分甲酯化的a(l,4)一D一聚半乳糖醛酸。
残留的羧基单元以游离酸的形式存在或形成按、钾钠和钙等盐。
一类多糖的总称。
存在于植物细胞壁和细胞内层,为内部细胞的支撑物质。
柑橘、柠檬、柚果胶果胶的组成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-阿拉伯聚糖或D-半乳糖醛酸聚糖；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。
天然果胶中约20％～60％的羧基被酯化,分子量为20000～400000。
果胶的粗品为略带黄色的白色粉状物,溶于20份水中，形成粘稠的无味溶液,带负电，不溶于乙醇或其他有机溶剂。
果胶广泛用于食品工业，适量的果胶能使冰淇淋、果酱和果汁凝胶[1]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已经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。
天然果胶中约20％～60％的羧基被酯化，分子量为2万～4万。
果胶的粗品为略带黄色的白色粉状物，溶于20份水中，形成粘稠的无味溶液，带负电。
果胶广泛用于食品工业，适量的果胶能使冰淇淋、果酱和果汁凝胶化。
果胶是一种天然高分子化合物，具有良好的胶凝化和乳化稳定作用，已广泛用于食品、医药、日化及纺织行业。
柚果皮富含果胶，其含量达6%左右，是制取果胶的理想原料。
果胶分果胶液、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。
果胶ppt课件
营养学家推荐含果胶丰富的食 物有：大豆、无花果、橙子、 栗子、梨、土豆、甜薯、苹果、 木瓜、花椰菜、香蕉、西红柿、 榛子、花生、桃、荷兰豆、杏 仁、胡桃、青豆、柠檬、菠菜、 南瓜等，高胆固醇血症患者及 肥胖病患者不妨常食。
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最终分解为半乳糖醛酸。
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衡量果胶酯化度高低的参数是 D E 值 (Degree of Esterfication ) , 它是指果胶分子 中平均每 100 个半乳糖醛酸残基 C 6 位 上以 甲酯化形式存在的百分数。 通常我们将 D E 值 高于 50% 的果胶称为高甲氧基果胶, 反之 将 D E 值 低于 50% 的果胶称为低甲氧基果 胶。
3.1.4 果胶分子间脱水化程度
果胶分子上带有大量的亲水基团, 在水中能充分水化, 形成的单 个果胶分子周围有一水分子层, 这样也阻碍了果胶分子间的靠 近而不能形成结合区。
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3.2 低甲氧基果胶
由于其 D E 值低, 果胶分子中—COO - 相对较多, 果 胶分子仅靠调节溶液 pH 值很难形成结合区，所形 成的凝胶较软, 有弹性且有热可逆性。
主要影响成胶因素：
3.1.1果胶电荷量
果胶分子所带电荷越多, 它们之间相互排斥就越严重, 凝胶形成 就越难。
3.1.2体系 pH 值
pH 值 在 2. 0～ 3. 8 之 间 可 抑 制— COOH 基团的解离
3.1.3果胶 D E 值
高 D E 值也是减少负电荷的关键。 一般来说, D E 值越高成胶 就越容易, 所以高甲氧基果胶在浓度为 0. 3% 时即可形成凝胶
柠檬汁10g拌合
1 溶解性 2 酸碱性 3 凝胶性
果胶的特性
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江南大学《食品化学》课程小组
9/30/2020
一、实验目的
❖掌握高甲氧基果胶酯化度的测定原理、方 法和步骤
❖了解高甲氧基果胶的结构和凝胶机理 ❖复习和巩固碱式滴定管的操作
9/30/2020
二、实验原理
高甲氧基果胶中超过一半的羧基以甲酯化（-COOCH3）的形式存在，剩 余的羧基以游离酸（-COOH）及盐（-COONa）的形式存在。
9/30/2020
四、实验步骤
9/30/2020
0.5000 g 高甲氧基果胶
15 ml 混和试剂
50 ml 烧杯 搅拌10 min
砂芯滤斗
用6×15 ml 混合试剂洗 60%异丙醇洗至滤液不含Cl用20 ml 60%异丙醇洗
滤饼105 ℃干燥1 h，冷却 称取60～80 mg 样品
250 ml 锥Βιβλιοθήκη 瓶加入2 ml 乙醇润湿， 加入100 ml 无CO2的水， 加入2滴酚酞指示剂
用0.02 M 的NaOH 溶液滴定至微红色，记录NaOH 的体积（V1）
强烈振摇15 min
加入20 ml 0.5 M的NaOH 溶液
加入等摩尔的0.5 M 的HCl 标准溶液， 充分振摇，然后加入2 滴酚酞指示剂
用0.02 M 的NaOH 溶液滴定至微红色，记录NaOH 的体积（V2）
a. 将盐形式的-COONa转换成游离羧基，用碱溶液滴定计算 出果胶中游 离羧基的含量，即为果胶的原始滴定度； b. 加入过量浓碱将果胶进行皂化，将果胶分子中-COOCH3转换成COONa； c. 加入等摩尔的酸中和所加的浓碱，-COONa转换成-COOH； d. 用碱液滴定新转换生成的-COOH，可测得甲酯化羧基的量。
由游离羧基及甲酯化羧基的量可计算果胶的酯化度。
9/30/2020
9/30/2020
三、材料与试剂
1. 高甲氧基果胶 2. 60%异丙醇 3. 混合试剂：5 mL浓盐酸与100 mL 60%异丙醇相混合 4. 酒精 5. 0.02 mol/L、0.5 mol/L 氢氧化钠标准溶液 6. 0.5 mol/L 盐酸标准溶液 7. 1% 酚酞乙醇溶液 8. 硝酸银溶液
计算
计算
高甲氧基果胶（ 的 %） 酯V 化 2 度 100 V1V2
V1——样品溶液的原始滴定度（mL） V2——样品溶液的皂化滴定度（mL）
9/30/2020
五、注意事项
❖ 在步骤1中，要用60%异丙醇将样品中的HCl洗涤干净， 并用AgNO3溶液进行鉴定；
❖ 在步骤2中，一定要用不含CO2的水，否则CO2与碱反 应，影响碱滴定的结果，并使结果偏大；
❖ 在步骤3的皂化过程中，要剧烈振摇，使反应充分，振 摇后，红颜色变浅；
❖ 在步骤3中，必须加入等摩尔的HCl标准溶液，等量酸 碱在实验之前就标定好，否则会对实验结果影响极大。
9/30/2020
六、思考题
1. 高甲氧基果胶和低甲氧基果胶的结构、 凝胶机理和用途上有什么区别？
2. 若酸、碱标准溶液的浓度有差异，如何 控制加入等摩尔数的盐酸？
9/30/2020