柠檬皮中果胶的提取工艺研究

目录

中英文摘要 (2)

1 实验部分 (4)

1.1 材料和仪器 (4)

1.2 工艺流程 (4)

1.3 原料预处理 (4)

1.4 酸液萃取 (4)

1.5 脱色 (4)

1.6 乙醇沉淀 (4)

1.7 称量产品 (4)

2 结果与讨论 (5)

2.1 pH对果胶提取率的影响 (5)

2.2 液料比对果胶提取率的影响 (5)

2.3 温度对果胶提取率的影响 (5)

2.4 萃取时间对果胶提取率的影响 (6)

2.5 柠檬皮果胶提取工艺优化 (6)

3 结论 (8)

参考文献 (9)

声明 (10)

致谢 (11)

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摘要：将柠檬皮作为原料采用酸水解—醇沉淀法提取柠檬果胶，通过单因素实验及正交试验研究温度、提取时间、酸度、液料比对柠檬皮果胶提取率的影响。结果表明：pH是影响柠檬皮果胶提取率的主要因素。其最佳工艺条件为：以盐酸为萃取剂，萃取液pH为2.0，萃取时间为110min，温度为90℃，液料比为25:1。

关键词：柠檬皮；果胶；醇沉淀法

Study on the Extraction of Lemon Peel Pectin

Abstract: L emon peel as raw materials used in the acid hydrolysis - alcohol precipitation to extract lemon pectin. Through the single factor experiment and orthogonal experiment the effect factors on the extraction rate of lemon peel pectin was studied such as temperature, extraction time, acidity, solid-liquid ratio. The results showed that pH was the main factor to influence on pectin extraction rate. The optimum conditions for extractant of HCl, extract of pH 2.0, extraction time of 110min, a temperature of 90°C and liquid to solid ratio of 25:1.

Key words: Lemon peel; Pectin; Alcohol precipitation

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果胶为白色或黄色粉末，主要存在于水果中，是一种可溶于水的粘性植物胶，在甘油和乙醇中不溶，显弱酸性，在紫色石蕊试液中显红色[1]。柠檬果胶主要由D—半乳糖醛酸组成，在本质上是一中高分子聚合物的多聚糖类，其结构为线性结构，相对分子质量在20000～400000之间[2] 。通常情况下，果胶存在状态为甲酯化。柠檬果胶无毒，是一种安全的食品添加剂, 同时柠檬果胶被FAO/WHO 食品添加剂联合委员会推荐为安全的食品添加剂。食品、药品等行业常用柠檬果胶作为添加剂。在食品工业中常用来制备果冻，果酱的添加剂[3]；在化妆品方面，果胶对紫外线的防护具有很好的效果；对皮肤具有保护的功能；在工业上果胶可以作为凝合剂、稳固剂。同时果胶大量用于医疗上。资料显示，现在果胶在全世界的产量约为2.5万吨，相关专家推测果胶在未来的几年中将会以25%左右的速度增长。我国每年消耗的果胶约为5000t左右，但大部分的果胶主要依靠进口，中国使用果胶的增长量和世界相比更高。但在英国、德国、瑞典和丹麦等欧洲国家才会大量的生产果胶，果胶在中国产量远远低于中国果胶的使用量，因此国内使用的果胶大部分要依靠进口才能满足中国的使用量[4-5]。因此，需要大量的投入资金进行果胶的研究和提取。对果胶的研究将会推动果胶使用的进程，同时对果胶的研究有利于以后在果胶领域的发展。资阳市安岳县生产大量的柠檬，以柠檬皮为原料生产果胶，可以提高对柠檬的综合利用，提高柠檬皮的产值。用柠檬皮提取果胶可以降低成本，有利于资阳市安岳县柠檬产业的发展，同时有利于中国果胶研究的进展。

果胶的提取方法在世界上有很多种方法，目前大量使用的果胶的提取方法主要有微生物提取法[6]、酶提取法[7]、超声波提取法[8]、微波提取法[9]、离子交换树脂法[10]及酸水解法[11]，脱色的方法主要有活性炭脱色法、大孔树脂脱色法，沉淀的方法主要有醇析法、盐析法，干燥的方法主要有常温干燥、真空干燥、冷冻干燥及喷雾干燥。本文采用酸水解—醇沉淀的方法提取柠檬皮中的果胶，首先考虑了料液比，萃取温度，萃取时间，萃取酸度对果胶提取的影响，,先用单因素实验确定果胶最大产率的条件，再用正交试验确定提取柠檬果胶的最佳工艺条件。

1 实验部分

1.1 材料和仪器

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柠檬皮，95%的乙醇，活性炭，浓盐酸。

BT323S电子天平（赛多利斯科学仪器（北京）有限公司）；TDL-5-A低速大容量离心机（上海安亭科学仪器厂）；CS101-AB型电热干燥箱（重庆实验设备厂制造）；HK-04A200g手提式高速粉碎机（广州旭朗机械设备有限公司）；HH-S2数显恒温水浴锅（金坛市医疗仪器厂）；SHB-B95型循环水式多用真空泵（郑州长城科工贸有限公司）。

1.2 工艺流程

柠檬皮预处理→酸液萃取→脱色→过滤→乙醇沉淀→干燥→成品。

1.3 原料预处理

将洗干净柠檬皮，将柠檬皮切成2cm左右的小块放置于100℃沸水中煮沸25min灭活果胶酶，再用去离子水漂洗直至无色为止，用65℃烘箱中烘干，烘干之后用粉碎机将柠檬皮粉碎。

1.4 酸液萃取

将预处理后的柠檬皮和去离子水混合，在水温为80～95℃，用盐酸调节pH 为1.5～3.0左右，萃取50～170min且不断用玻璃棒搅拌使果胶完全转化为可溶性果胶，趁热用离心机离心收集上清液，剩余的残渣用去离子水洗涤，将其洗涤离心收集上清液，将第1次和第2次的清液进行合并。

1.5 脱色

活性炭具有可除去大部分色素、残留糖的作用。往滤液中加入适当的活性炭，将滤液置于80℃水浴中进行脱色，加热25min，颜色逐渐变为无色，趁热过滤。

1.6 乙醇沉淀

将收集的滤液冷却至35～40℃，将95%的乙醇加入滤液中并用玻璃棒不断搅拌至果胶成海绵状大量的沉淀出来，停止搅拌，静置30min，然后用抽滤机进行抽滤，用75%乙醇洗涤沉淀2～3次。将果胶放入55℃烘箱中烘干得到成品果胶。

1.7 称量产品

所得的果胶质量用电子天平称量，并用产率公式：果胶产率=果胶的质量除以柠檬皮的质量，计算得到果胶的产率。

2 结果与讨论

2.1 pH对果胶提取率的影响

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