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果胶，一种天然多糖，通常在食品中用作胶凝剂、增稠剂、乳化剂和稳定剂，欧洲食品添加剂编号 E440。这种成分主要由柑橘皮和苹果渣制成，常用于制作果酱和果冻。
来源
果胶天然存在于植物中，存在于大多数蔬菜和水果的细胞壁和细胞中间层。果胶的商业生产来源主要来自苹果渣和柑橘皮。两种衍生果胶均为高甲氧基果胶。
1。苹果渣
苹果渣是苹果汁生产的主要副产品。苹果首先被加工成果汁，剩下的果渣被用来制作果胶。干果渣含有约 10% 至 20% 的果胶。
苹果果胶可用作乳制品的增稠剂、果酱和果冻的胶凝剂、果汁饮料的调合剂以及各种食品加工中的稳定剂。
2。柑橘皮
柑橘皮是生产果胶最常用的原料，其果胶含量比苹果渣高。柑橘果胶是指从酸橙、柠檬、橙子、柚子等柑橘类水果的果皮中提取的果胶。
柑桔皮是柑桔加工的主要副产品。其果胶含量约占干重的20-30%。与其他类型的果胶相比，它具有胶凝性强、酯化度高、分子量大等优点。
3。其他来源
果胶含量因植物的种类、产地、成熟度、贮藏期和制造加工而异。与上述两种主要来源相比，以下水果也含有果胶，但含量较低：
- 杏子
- 黑莓
- 樱桃
- 桃子
- 菠萝
果胶是由什么制成的？
食品级果胶是一种高分子多糖，由65%以上的半乳糖醛酸和35%的其他多糖和少量单糖两部分组成。
D-半乳糖醛酸
果胶的基本结构主要由 D-半乳糖醛酸单元组成，这些单元由 α-1,4 糖苷键聚合而成，半乳糖醛酸残基上的部分羧基以甲酯（甲基化）的形式出现。
半乳糖醛酸上的其余羧基以游离酸或钾、钠、铵、钙等盐的形式存在。
总半乳糖醛酸的百分比反映了果胶的纯度，食品级果胶的含量应不低于65%。
其他多糖
其他类型的中性糖类作为侧链连接到基本结构。此类糖类主要指半乳糖、鼠李糖、阿拉伯糖、岩藻糖、木糖、甘露糖等。
酯化度或甲氧基化度
半乳糖醛酸通常被甲氧基、酰胺基等酯化。酯化度（DE）是果胶主链上聚半乳糖醛酸的甲基化、乙酰化和酰胺化的总和。
DM是指果胶长链上多聚半乳糖醛酸的甲基化程度。 DE与果胶中的DM具有几乎相同的含义。
DE是区分果胶种类的主要项目，也是反映果胶的溶解性、凝胶性、乳化稳定性等理化性质的重要因素。
DE 通常因不同的原材料来源和制造过程而有所不同。一般在30%（如向日葵果胶）到70%（如柑橘、苹果果胶）之间。
三种果胶
如果按酯化度 (DE) 分类，果胶分为三种类型：
- 高甲氧基果胶 (HMP)：DE>50%（通常为 55–75%）
- 低甲氧基果胶 (LMP)：DE<50%（通常为 20% – 40%）
- 低甲氧基酰胺化果胶（LMAP）：酰胺化度<25%, 25%
HMP和LMP共用E450i的E号，而LMAP的E号是E450ii。
1。高甲氧基果胶
也称为 HM 果胶，DE>50%。主要用于生产高糖、高热量的食品，常用于制作传统（高糖）果酱和果冻，不适合糖尿病患者食用。
凝胶
凝胶强度是衡量果胶质量的主要性能之一。它是在某些条件下与固体（通常是蔗糖和葡萄糖）形成凝胶的能力。
HM果胶在可溶性固形物含量高、pH值低的情况下冷却后可形成热不可逆凝胶。并且果胶需要高温煮熟才能形成凝胶，而LM果胶可以在较低的温度下凝固。 （例如 50 到 70°C）
顺便说一句，当烹饪后添加海藻酸钠溶液时，果胶会形成热可逆凝胶。
凝胶强度
DE与凝胶强度和凝胶速度密切相关（DE越高，凝胶形成越快）。与LM果胶相比，HM果胶在较高温度下快速凝固，形成更具弹性和脆性的凝胶。
凝胶机制
由于 DE 值不同，HM 果胶和 LM 果胶具有不同的凝胶形成机制。 HM果胶的凝胶机理是氢键和甲酯基团之间的疏水键相互作用。这种胶凝机制也称为糖-酸-果胶胶凝。
德国
DE值越低，凝结时间越长，所需的设定温度越低。 HM果胶根据凝固时间和温度可进一步分为三种类型：快速凝固、中等快速凝固和慢速凝固。
快速和慢速设置
快速凝固果胶在比下一个更高的温度下快速凝固。适用于任何需要悬浮水果的果酱和果冻的生产，适合小批量家庭制作。
缓慢凝固的果胶缓慢形成凝胶。通常用于制作不需要悬浮的大型果酱和透明果冻。
PH
凝胶的最佳 pH 值为 2.0 – 3.8。 pH值高于3.8时，高酯果胶很难形成凝胶；同时，在过酸环境下，凝胶化程度降低，果胶分解。
可溶性固形物含量
高酯果胶的凝胶化需要大量的可溶性固形物，一般可溶性固形物含量应高于55%。糖通常以可溶性固体的形式加入以促进凝胶化。
果胶含量
果胶含量为0.3-0.5%时可形成凝胶。
2。低甲氧基果胶
又称LM果胶，DE<50%，用于制作低糖、低热量的食品。由HM果胶酸化/碱化/酶解脱酯制得。它可用于低糖或咸味果酱和果冻。
凝胶
LM果胶的凝胶化对可溶性固形物的要求较低，但必须要有二价阳离子的存在，如钙离子（一般以乳酸钙的形式添加，而不是氯化钙，不能用来制作美味的果酱和果冻因为它的苦味）。
它可以在可溶性固体含量低的情况下凝胶化，并且形成的凝胶是热可逆的。酯化度越高，凝胶温度越低。
一般在以下条件下凝胶化：
- PH：范围很广，从 2.6 到 7.0。
- 可溶性固含量：10-80%。
机制
果胶中的羧基可以与钙离子反应，钙离子将两个羧基与负电荷连接起来。与HM果胶相比，钙离子可以与果胶分子结合形成凝胶，而无需过多的糖分。这就是LM果胶凝胶的形成方式。
高甲氧基果胶VS低甲氧基果胶
除了以上比较之外，还有一些其他的区别：
- 溶解性：果胶的DE越高，亲水性越低，因此HM果胶在水中的溶解度低于LM果胶，甚至结块。解决此类问题就是提高溶解温度。
- 酸性稳定性：HM果胶可在2.5~4.5的pH值范围内稳定，而LM果胶只能在酸度较低的溶液中稳定。如果太酸，HM 果胶会转化为 LM 果胶。
3。低甲氧基酰胺化果胶
低甲氧基酰胺化果胶（LMAP）是另一种LM果胶，通常由HM果胶与氨反应制得。它不能被视为天然添加剂。
LMAP 的半乳糖醛酸残基上的羧基部分以甲酯和酰胺酯的形式出现。 LMAP的酰胺化度(DA)是指在总半乳糖醛酸中酰胺化的半乳糖醛酸，食品级一般不超过25%。
凝胶
与具有相同DE的普通LM果胶相比，LMAP胶凝所需的温度较低。
LMAP 在加热、熔化和冷却后形成热可逆凝胶。与普通的 LM 果胶需要 0.3 – 0.5% 的比例相比，它需要较小百分比的 Ca2+ 浓度（0.1 – 0.3%）来形成凝胶。
改性柑橘果胶
也称为 MCP，一种更易消化的果胶形式，因此很容易被人体吸收。它是一种低分子量的柑橘果胶，通过将天然果胶水解成低酯化度，从而获得低分子量。 MCP可能具有抑制癌细胞生长的好处。 ()
果胶是如何制成的？
提取果胶的基本原理是将原始果胶（以原果胶、果胶酸和果胶酸盐的形式）分解成水溶性果胶，然后从纤维素、淀粉、蛋白质、色素等成分中分离出来。
酸萃取
酸性、酶促和微生物制造工艺用于提取果胶。酸萃取法是常用的方法。
采用无机酸（如盐酸、硫酸）或有机酸（如柠檬酸）将原果胶水解成水溶性果胶，再经乙醇沉淀或金属盐沉淀得到粗果胶。
乙醇沉淀
由于果胶不溶于异丙醇、乙醇和其他有机溶剂，乙醇沉淀被占据。然后进行干燥、研磨和标准化（通常用糖）。
酶处理
酯酶、多聚半乳糖醛酸酶、果胶裂解酶等酶常用于促进果胶水解成不同程度的酯化或聚合。
属性
溶解度
果胶溶于热水。其溶解度与聚合度和甲氧基的含量及分布有关。
与其他亲水胶体类似，果胶颗粒首先溶胀然后溶解。如果颗粒分散在水中时分离不均匀，就会出现结块。因此，建议将其与糖和其他成分预先混合，然后用合适的高速搅拌器缓慢溶解在热水（85 – 90°C）中。
粘度
果胶可用作食品应用中的增稠剂，但与其他增稠剂相比，它的粘度较低。其粘度与组成、结构、分子量和DE有关。
果胶有什么用途？
果胶广泛用作罐头果酱和果冻的胶凝剂；在果汁、烘焙食品、糖果和乳制品中也可用作增稠剂、稳定剂和乳化剂。同时，它是膳食纤维的来源。全球年产量达6万吨，但仍供不应求。
果胶还可以与食品中的其他增稠剂一起使用，例如明胶、刺槐豆胶、改性食品淀粉、琼脂、瓜尔豆胶和阿拉伯树胶。
卡纸
果胶主要用于果酱、果冻和橘子酱等各种水果蜜饯中。
果酱产品是果胶的传统应用，它可以改善细腻度，减少烹饪时间，提供良好的流动性，改善质地和颜色，并延长保质期。推荐使用量在0.2-0.3%左右。
有许多果酱产品可以用果胶制作，例如以下列表：
- 李子酱
- 覆盆子果酱
- 桃子酱
- 草莓酱
- 橘子果酱
- 黑莓果酱
- 杏酱
- 蓝莓果酱
- 大黄果酱
- 杏酱
- 番茄酱
- 葡萄果酱
- 芒果酱
- 蔓越莓果酱
果冻
它改善质地，增加风味，减少脱水收缩，使果冻口感柔软光滑。
果汁和饮料
果胶可改善口感、帮助释放风味、稳定其他成分并为果汁或果汁饮料提供粘度。此外，它作为饮料中的可溶性纤维。
冰淇淋
具有乳化和稳定作用，使成品口感细腻顺滑。推荐用量：0.1%-0.2%。
糖果和软糖
果胶是生产高档糖果和软糖的理想胶凝剂。它具有透明的外观，具有弹性的质地，具有极佳的风味，并且不粘牙，并且热量低。推荐用量：1.5%-2.5%。
此外，它与明胶的协同作用可避免仅使用明胶时出现的低熔点，从而提高糖果的稳定性。
酸奶
其目的是通过提供奶油和浓稠的味道来改善口感和延长保质期，并稳定乳液。
健康益处
与纤维素、瓜尔豆胶、刺槐豆胶等三种成分一起，果胶被美国食品药品监督管理局定义为膳食纤维，对我们的健康有益，其好处如下（）：
- 降低血糖/血压
- 维持血液中的胆固醇
- 缓解便秘
- 增加饱腹感并导致能量摄入减少
果胶可以安全食用吗？
是的，它几乎没有副作用，安全性已获得美国食品药品监督管理局 (FDA) 和欧洲食品安全局 (EFSA) 以及粮农组织/世界卫生组织食品添加剂联合专家委员会 (JECFA) 的批准。
欧洲食品安全局
在对遗传毒性、慢性毒性、生殖毒性等进行研究后，EFSA 得出结论，无需确定 ADI，也无需担心将果胶 (E 440i) 和酰胺化果胶 (E 440ii) 用作食品添加剂。 ()
FDA
果胶通常被认为是安全的 (GRAS)，可用作食品中的乳化剂、稳定剂和增稠剂，除了当前的良好生产规范外，没有任何限制。 ()
JECFA
功能类：胶凝剂、增稠剂、稳定剂、乳化剂。 ()
可接受的每日摄入量：自 1981 年以来设定的 ADI“不具体”。()
常见问题
清真吗？
是的，果胶是清真食品，符合穆斯林政策。
是否不含麸质？
是的，它不含麸质，不含小麦、黑麦、大麦或这些谷物的杂交品种。
是素食主义者吗？
是的，果胶是纯素的，因为它天然存在于水果中，并且在制造过程中没有使用动物源性产品，因此适合素食者的饮食。
如何用液体和干果胶制作果酱？
市售果胶有干粉（白色或淡黄色）和液体两种。它们具有相同的凝胶果酱或果冻的功能，但不能互换，形成凝胶的烹饪方法不同，尤其是加糖的顺序。
液体果胶可以在糖和水果或果汁煮沸后加入，而糖则要等到果胶粉溶解并与水果或果汁一起煮几分钟后才能加入。
结论
现在您可能对增稠剂和胶凝剂——果胶（E440）有以下几个方面的认识：
- 两种主要水果来源：苹果渣和柑橘皮。
- 三种果胶：HMP、LMP和LAMP按酯化度（DE）分类
- 制造工艺：酸提取，乙醇沉淀。
- 食品用途：果酱、果冻、冰淇淋、糖果和酸奶。
- 作为膳食纤维的健康益处
- 安全
- 常见问题解答：是纯素、无麸质、液体还是干果胶。
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