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認識果膠及相關使用科學 | About Pectin & Science

這是一個無意間進入研究「果膠Pectin」的資料查詢,與得到簡要結論的紀錄。只因近期分別做了一些法式軟糖、果醬及蘋果甜點,而這凝膠的質地不同,引發了我的科學好奇心。雖然最終查詢歸納出的結論,對於許多單純做甜點的朋友很無趣,但就當它是普遍利料理科學的番外篇吧!

蘋果的哪一部份果膠含量最高
蘋果自含天然果膠或許是妳已經知道的知識,但如果想自製天然果膠,妳是否知道在一整顆蘋果中,哪一部份所含的果膠量最高呢?答案是果皮與果肉之間接觸的面與中心果核,所以並非果肉。因此如果要自製天然蘋果果膠,就盡管把果肉拿去品嘗或做成甜點,留下的廢棄果皮及果核正好是製作果膠最佳食材。

並非所有蘋果果膠含量都一樣
這可能較少朋友會深入探究,多普遍認為所有的蘋果它們的果膠含量應該都差不多吧?然後越酸的越高?事實不然,最高的是野生酸蘋果 (法文-Pomme Sauvage) 最低的是大家認為最酸的青蘋果 (Granny Smiths)。蘋果果膠含量最高峰,是在她接近熟成的時候。這是因為蘋果果膠是存在於細胞壁,當趨近熟成時果膠被分解成單醣,無法繼續撐起細胞壁,蘋果因此變得鬆軟不脆,不過從如何得到最多果膠的立場來看,卻是很好的契機,或是利用高溫滾煮也可以從細胞壁釋放果膠。

認識高、中、低水果的果膠
低果膠水果:
櫻桃、黑莓、油桃

中度果膠水果:
杏桃、草莓、桃子

高度果膠水果
黑醋栗、柑橘皮、蔓越莓、李子、溫桲(quince)、野生酸蘋果。而多種柑橘皮中,果膠含量最高的是柚子、其次是檸檬,較低的是柳橙。但也都高於任何蘋果。

蘋果果膠與柑橘果膠的不同
萃取自蘋果的果膠質地具有彈性、而柑橘凝膠則為硬脆易碎。

果膠在怎樣條件下才能發揮最佳作用
除了水溶性及加熱溫度之外,要讓果膠完全發揮作用,必要條件是同時搭配足量的糖與酸。當果膠因加熱而溶出於水中,會因為自帶負電而排斥無法凝結,此時加入糖,就能藉由糖與水的結合,同時讓果膠分子緊密結合在一起。另一個方法則是加入酸,她能減少電荷相斥、或是加入鈣離子(正電),這些都能促進正電離子與帶負電的果膠離子緊密結合。

大家最為疑惑的是,為何製作不同法式水果軟糖,所添加的果膠量無法一樣呢?這是來自各式水果的自身酸度,與果膠含量完全不同外,關鍵就是在水果所含的「甲氧基 – methoxyl」高低。例如蘋果與柑橘它們的甲氧基含量就達到60~80%,因此需要藉由糖與酸以促進果膠作用。但低甲氧基的水果如草莓,她無須加入糖與酸就能膠化,不過要發揮最大作用還是必須加入鈣離子,這也是單純滾煮新鮮草莓,無須加入任何糖與酸也能凝結的原因,不過因為少了鈣離子而導致無法硬挺 (凝結成塊),只會濃稠。

果醬凝結的關鍵三條件
前面提到果膠是負電荷無法與水結合,所以必須加入糖來吸住水分子,而最終提高高酸度 (檸檬或檸檬酸) 收尾度則是為了中和電荷,讓疏遠的果膠鏈彼此鍵結而構成凝膠。在食品科學的發現哩,最終能讓果膠化為凝膠的條件是酸鹼度 (PH值) 介於2.8~3.5、果膠濃度達0.5%~1.0%、糖份濃度則為60%~65%。因此減糖後的果醬不僅不耐菌,也不易凝固成膠體。

我猜想很多人會認為蘋果越酸,其所含果膠越高?其實更正確的說法應該是,她的自身PH質剛好符合了果膠凝結的必要條件之一,但還是需要搭配砂糖才能作用完全。

銅鍋的神奇效益
至於使用銅鍋煮果醬會更容易濃稠,加速凝結的神奇之處,除了導熱姓均勻外,更是因為加熱中的銅鍋釋放出正電銅離子,它正好可以捕捉住屬於負電荷的果膠,因此促進了果膠凝結。

關於果膠的 HM & LM
HM指的是 High Methoxyl (高甲氧基)
LM指的是 Low Methoxyl (低甲氧基)

HM果膠是屬於熱可逆型的,可透過再次加熱而溶化並因降溫囃凝固,但低甲氧基LM果膠則是在鈣離子存在下才能凝結膠化,並非單純透過糖與酸促進凝膠化。因此屬於不可逆的果膠類型。

不過知名法國果膠粉 (Louis François) 公司,其眾多產品中的NH果膠粉系列,它卻是一種可逆型的熱修飾 LM果膠。與其它LM果膠不同之處在於,經修飾後的NH果膠粉,所需的鈣量相對減少了!因此仍然可以進行溶化後再次凝結的作用。需要使用它的優點則是,它對於砂糖添加量要求較低 (比起HM而言),因此用途更廣,例如要做出低甜度的鏡面淋醬,也能因為膠化特性而產生出色的鏡面光澤感。不過它的售價同時也是最高的。

至於另一款僅適用於法式軟糖製作的「PECTIN JAUNE」,則完全不可逆,也就是指無法重複加熱再重新凝固,因此不適用於鏡面淋醬使用。
認識法國果膠粉:https://www.briancuisine.com/?p=5330

自製蘋果果膠實驗
刻意留下6個蘋果果核、加入一顆帶皮檸檬切片,並用了足夠覆蓋所有食材的水量,然後加入20克細白砂糖全程穩定中火滾煮。

第一階段滾煮全程約30分鐘,並於果粒都變軟 (煮20分鐘) 後 搗爛續滾10分鐘,之後再以濾網濾出濃稠汁液。接續再將濃稠、透明感的汁液再次濃縮 (單純蒸發水分)。

以上確實能收集到蘋果的果膠 (如最後一張照片),也證實蘋果果核的確含有豐富果膠,而非只有果皮而已 (市面上大家都用果皮或含果肉滾煮),不過查詢資料後也得知,如同前面的科學資料,這次實驗添加的砂糖量明顯不足,雖有果膠、也夠酸,但終究無法凝結成塊狀,不過如果將它添加入含糖量高的果醬製作,它依然能發揮很好的凝膠效果。

至於該放多少糖才能凝結成膠狀呢?一般砂糖量需達到果肉總重的60%左右,並搭配滾煮的水分蒸發才能產生。

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  1. Angela Liu

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