果胶

米拉Senthilingam

本周，这种化合物可以作为你早上烤面包的配料。杰西卡·格温(Jessica Gwynne)正在传播这种化学反应。

杰西卡据

你喜欢早上在吐司上涂果酱吗?还是你更喜欢吃橘子酱?圣诞节吃蔓越莓酱，或者烤羊肉吃红醋栗果冻怎么样?如果没有果胶来增加一些结构，这些甜食就只不过是流动的液体。

尽管人们制作果酱已有数百年的历史，但果胶最早是在1825年由法国化学家兼药剂师亨利·布拉康诺(Henri Braconnot)分离出来的，果胶的名字来自希腊语pektikos，意思是凝结的或凝固的。果胶存在于许多植物的细胞壁内和细胞壁之间，帮助它们形成形状和刚性。果胶的含量及其精确的组成和结构会随着时间的推移而变化，不仅在不同的植物之间，而且在同一植物的不同部位之间也会发生变化。在水果中，它最集中在果皮和果核中。

果胶是一种结构多糖，具有相当复杂的分子结构。它主要由连接的d -半乳糖醛酸残基组成，但在聚合物的主链和侧链中也含有较小比例的其他残基。d -半乳糖醛酸是一种环单糖，具有一个羧酸侧基和四个羟基侧基。一些羧基被酯化，其余的去质子化形成阴离子。在溶液中，沿着果胶分子分布的负电荷之间的库仑斥力使其采用扩展构型，也阻止了聚合物链的聚集。

果胶的关键在于，在适当的条件下，它可以形成一个稳定的三维网络，这就是防止果酱从吐司上滴下来的原因。但果胶并不是唯一重要的成分——要使果酱凝固，还需要酸和糖。

在足够高的酸度下，羧酸基团保持质子化，因此果胶分子不再以相同的程度相互排斥。大多数水果含有足够的酸，但一些水果的食谱要求添加柠檬汁。果胶也非常亲水，所以单个链会高度水合，但如果糖也存在，水分子就会与它结合。因此，每个果胶分子周围的水分较少，这意味着它们可以更容易地接近并相互作用。

与质子化羧酸基团结合，这有助于它们形成一个稳定的网络，从而将水和糖分子困在结构中。

要制作果酱，首先要加热水果，提取果胶、果汁和香味。然后加入糖，为了能够形成凝胶，混合物需要加热到凝胶点以上，果酱和果冻的凝胶点约为103-105°C，尽管这个温度可以通过使用真空锅来降低。冷却后，形成网状结构，形成堵塞。但做过果酱的人都知道，做果酱并不像听起来那么容易——你需要果胶、水、酸和糖的平衡，如果条件不太合适，你的果酱可能会像石头一样坚硬、流状或颗粒状。

不同水果的果胶含量不同，在略欠熟的水果中果胶含量往往最高。当水果过熟时，果胶酶和果胶酯酶等酶开始分解果胶，这就是为什么陈年的水果最终会变得柔软和糊状。

果胶含量高的水果包括苹果、醋栗、红醋栗、醋栗和柑橘类水果，而较软的水果如草莓、桃子和樱桃一般果胶含量较低。果胶含量低的水果仍然可以制成果酱或果冻，但果胶含量需要提高。这可以通过添加高果胶水果，使用含有添加果胶的果酱糖，或者以粉末或液体形式分别添加额外的果胶来实现。商业果胶通常是从苹果压榨后的残留物(称为果渣)或柑橘皮的白色内部部分提取出来的，这是果汁生产的副产品。

虽然制作果酱可能是你听说果胶的主要原因，但它还有很多其他用途。除了用作其他食品的增稠剂或稳定剂外，它还用于各种制药应用。它的凝胶特性意味着它可以通过减少血液凝固时间来控制出血，或者在控释应用中作为药物的载体。它也可以用来帮助降低胆固醇或作为一种预防中毒的有毒阳离子。

所以，下次当你咬一口面包片，上面撒上你最喜欢的果酱时，想想这种复杂的化合物和它的化学成分，它会阻止你把果酱弄到衬衫上!

米拉Senthilingam

让你在上班前保持干净。这是剑桥大学的杰西卡·格温对果胶胶凝化学的研究。下周，我们将回顾六十年代，至少西蒙·科顿会。

西蒙棉花

他们说，如果你记得20世纪60年代，你就不是那个年代的人。嗯，我当时在场，我还记得他们;大部分时间我都是伦敦的学生。那是个好地方。大多数学生都相当不关心政治，但我们有激进分子，他们举行了反对越南战争的示威活动。他们最喜欢的口号之一是“Ho Ho Ho胡志明”，以领导这场运动的北越政治家的名字命名，这场运动先是争取从法国独立，后来又反对美国对南越的支持。最终，1975年西贡沦陷，越南成为一个国家。

但如果没有胡志明，我们可能不会有最新的抗疟疾药物。

米拉Senthilingam

为了了解战争是如何帮助药物开发过程的，请和西蒙·科顿一起参加下周的化学的元素。在那之前，感谢您的收听，我是Meera Senthilingam。