Re: [問題] 愛玉凝結

[crankyJ12 (呱呱)]

※ 引述《philip1205 (要開心的過每一天)》之銘言：
: https://i.imgur.com/kXkY1rI.jpg
: 剛剛洗完的愛玉如照片，大概放了快兩個小時
: 可是卻無法順利凝固，只有邊緣稍微固化，
: 但搖動還說會散掉
: 使用的愛樂是迪化街買的散裝，比例為1:70
: 愛玉20克、水1400克，洗了10分鐘
: 水的來源是3M便捷濾水器S003, 只有裝一隻這個沒有軟水什
: 樹脂什麼的。
: 想請問為何無法凝固？是水問題？
: 看了愛玉顏色還蠻深的，應該不會是愛玉子不新鮮吧？
: 再請各位幫忙了謝謝～
: -----
: Sent from JPTT on my iPhone

稍微研究了一下愛玉凝膠機制，來分享一下好了

愛玉之所以可以讓大量水份變成凝膠，主要是愛玉中的果膠幫的忙在烹飪中製作果醬也是
利用果膠融出，產生黏稠的質地，不過愛玉與果醬的成形有些許的差異。

大多植物中的果膠都以高甲氧基果膠的形式存在，製作果醬時，高甲氧基果膠流出而形成
黏稠的質地。不過愛玉水分含量極大，單靠這種高甲氧基果膠是不足以產生足夠穩定的結
構的，所以必須靠一種叫做果膠酯酶 (pectinesterase, PE) 的酵素將高甲氧基果膠分解
成低甲氧基果膠，這種果膠會和水中的二價正離子鍵結，形成「蛋盒模型」（如下圖）包
覆著大量的水分，進而固化。
https://imgur.com/JGYmunm.jpg
（圖中的鏈狀分子為低甲氧基果膠）

在搓揉愛玉的過程中有幾個關鍵因素影響著成果：

1. 果膠酯酶活性(PE活性)：
PE活性決定了高甲氧基果膠轉換成低甲氧基果膠的效率，再多的果膠含量若無法被成功轉
換就無法順利成形。另外水分含量愈低，PE活性通常愈大。
2. 水中正二價離子含量：
根據蛋盒模型可以看到正二價離子扮演著極為關鍵的角色，含量不夠也會造成難以成形。
3. 果膠抑制劑溶出：
在搓洗愛玉的過程中，隨著時間愈來愈長，果膠融出雖然也愈來愈多，但是愛玉內的果膠
抑制劑釋出的含量也會愈來愈多，我們可以在下圖發現，通常搓洗至15min時溶液中PE會有
些為降低之頃向，這就是搓洗過久導致種子內抑制劑少許溶出所致。製作愛玉時最好溫和
攪拌，切勿搓揉太久。
https://imgur.com/DR7CgUw.jpg


接下來說說我推測原po製作的問題：
根據原po第二次有成形判斷，原料、水應該都不會是問題，搓洗的時間也不會太久（建議
10~12min）
前後兩次的主要差異為顏色跟凝固的均勻度，顏色方面和透光度有關，上述的蛋盒模型愈
緊密愈不容易透光，顏色也就愈深。由第一次顏色偏深且不均勻來看，應該是果膠成形不
均勻，有些地方過於緊密，有些地方則根本包覆不住水分。第二次有成功，且顏色較淡，
代表蛋盒模型相較第一次較為鬆散且較均勻。也有可能是第一次溶液中含有油脂（碗沒有
洗乾淨）或是溶液中的糖沒有均勻分布造成成形不完整。


參考資料：
李伯宏 2000 愛玉子凝膠性質及愛玉凍品質之研究
臺灣化學教育. (2018).  愛玉說愛玉凍的化學 ／ 傅麗玉、楊水平. [online] Available at: http://chemed.chemistry.org.tw/?p=11897 [Accessed 31 May 2018].

--
※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc), 來自: 114.35.119.175
※ 文章網址: https://www.ptt.cc/bbs/cookclub/M.1527762075.A.17B.html
推 Kukuxumusu: 讓我跪下來看這篇...
推 fruitmin: 路過一起跪著看＋1
推 cami33: 怎麼去哪裡都會看到理組呢(真好玩，cool)
→ ccs9631: 你圖中的甲氧基在哪裡？還是你指得是酯基基團?
老實說我還真的不太確定，不過高甲氧基果膠跟低甲氧基果膠的分別是酯化程度的高低，
所以我在想是不是果膠長鏈中某些地方不是酯基結構而是甲氧基，這可能就要請教其他懂
化學的大大了！
推 melontree: 你愛玉系？
推 kuk9527: 專業的來啦～
※ 編輯: crankyJ12 (114.35.119.175), 05/31/2018 21:07:10
※ 編輯: crankyJ12 (114.35.119.175), 05/31/2018 21:17:18
→ ccs9631: 如果指的是酯基，那應該改成酯化程度的高低比較適合吧，
→ ccs9631: 畢竟甲氧基跟酯基性質差很多
你是指這個果膠應該要重新命名嗎？不過我查出來的結構都長這樣，我也滿好奇甲氧基在
哪裡的？高低的分別的確是以酯化程度的高低和甲氧基含量分類，而且果膠本身是高分子
化合物所以我才在猜想有可能隱藏在長鍊之中，但是含量少所以就不在結構式上。
推 s71520: 真的有愛玉系耶！
※ 編輯: crankyJ12 (114.35.119.175), 05/31/2018 22:37:08
推 IanLi: 不知道不要亂猜  那是多糖鏈上的甲酯基水解裸露羧酸基
→ IanLi: 羧酸基解離帶負電與水中2價陽離子發生分子間鉗合而凝結
→ IanLi: 甲氧基是 CH3O-R  若是CH3O-COR 這是甲酯基
感謝指正！
※ 編輯: crankyJ12 (114.35.119.175), 06/01/2018 00:11:43
推 inggla: 有圖解的優文
推 acas6993: 完全看不懂 只能推
推 MKPTT: 某樓整個就是咒語XDDD
推 linlaus: I大不只懂財報 還懂化學....!
推 makepoo: 完全看不懂 沒關係 先推
推 cata: I大幫本板寫了好多廚房化學科普文 還有實驗文 超實用~
推 Layla0515: 到處有神人
推 Kukuxumusu: 版主怎麼沒有M這篇
推 IanLi: 我還是鼓勵大家看到怪怪的地方就去研究確認一下不然可惜
→ IanLi: 但還是要感謝crankyJ12大開了一個頭不然我不會特別去細究
→ IanLi: 有機化學我是覺得蠻有趣的  這也是煮飯炒菜的科學基礎
推 Miahh: 愛玉化學～XDD
推 favor: 看得我瞠目結舌@@
推 yinglian: Push
推 philip1205: 謝謝您的分析，幫助很大，非常感謝您
推 alex0914: U值好文，還有熱心鄉民 review
推 cutelin23: 完全看不懂，推推，生活處處是科學！
推 c44304: 已跪
推 ahs2003: 看不懂+1、我只知道自來水煮沸放涼、1:100的比例、洗七
→ ahs2003: 分鐘、放半小時就凝固、加蜂蜜跟金桔、超～好吃