00 不同品种苹果果肉中果胶的提取研究

1 引言
目前研究显示: 苹果的营养价值很高, 含有多 种维生素, 大量的碳水化合物及果胶, 维生素 A、 C、E 及钾和抗氧化剂等 含量也很丰富。日本公 司利用苹果果胶开发保健品。美国科学家研究指
出, 一个中等大小的未削皮的苹果可提供 3. 9 g 纤维素, 果胶是苹果中的可溶性纤维, 对人类的健 康起着巨大的作用。果胶是一种植物胶体, 分布 于果蔬类等植物中, 食品科学中又把果胶定以为 水溶性膳食纤维, 属功能性多糖类[ 1] 。果胶是植 物细胞壁的一种组成成分, 伴随纤维素而存在, 是 复杂的高分子聚合物, 分子中含有半乳糖醛酸、乳 糖、阿拉伯糖、葡萄糖醛酸等, 但基本的结构是半 乳糖醛酸以 1, 4 糖苷键形成的聚半乳糖醛酸, 分 子量约为 1- 40 万[ 2] 。
理 3。 2. 2 不同处理之间经济效益分析
对各处理马铃薯产量折合成亩产量, 以批发 价 0. 6 元/ kg 计 算马铃薯经济效 益, 结果如 表 2 所示。
处理
处理 1 处理 2 处理 4 处理 3
产量 ( kg / 667 m2 )
2 650 2 434 2 379 2 318
表 2 不同处理马铃薯经济 效益的比较
由表 1 看出, 红富士苹果果肉中果胶含量( 水 溶性果胶) 明显高于黄香蕉和新红星, 所以商业上 以生产果胶为目的时, 相对来说应大量培植红富士 品种的苹果, 从而得到更高的产率, 提高经济效益。
4 分析与讨论
4. 1 注意事项 随着苹果的过熟和贮藏过长源自文库 原果胶不断分解
为可溶性果胶, 后者又不断分解为可溶性糖[ 4] 。所 以不同时期所选用的果胶沉淀剂也不一同, 果胶酯 化程度在 20% - 50% 时, 可用电解质沉淀剂, 如氯 化钠、氯化钙等。果胶酯化程度大于 50% , 则用有 机溶剂为沉淀液, 如乙醇、丙酮等, 且随酯化程度的 升高, 醇的浓度也应该加大[ 5] , 从而得到更精确的
用重量法研究了洛阳地区不同品种苹果中果胶的 含量, 结合生产实际, 对苹果中果胶的经济价值展 开讨论, 为生产服务。
2 材料与方法
2. 1 材料与仪器 2. 1. 1 材料 苹果( 洛宁黄香蕉、洛宁红富士、灵 宝新红 星) , 95% 乙 醇, 乙 醚, 0. 5 m ol/ l NaOH , 0. 1 mol/ l N aOH , 1m ol/ l 醋 酸 溶 液, 0. 1 mol/ l G aCl2 , 2 mol/ l G aCl2 。 2. 1. 2 仪器 烧杯, 容量瓶, 胶头滴管, 玻璃棒, 量筒, 研钵, 锥形瓶, 布氏漏斗, DH G - 9146A 型 电热恒温鼓风干燥箱, SH B- 循环水式多用真 空泵, DK- 98- 1 型电热恒温水浴锅。 2. 2 果胶的生产工艺流程
* 收稿日期: 2009 09 30 基金项目: 本文受青年科学基金项目( N o. 30800204/ C050604) 资金资助。 作者简介: 李勇慧( 1977 ) , 女, 河南孟津人, 讲师, 硕士, 研究方向生物技术。
李勇慧等: 不同品种苹果果肉中果胶 的提取研究
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2. 3. 3 水溶性果胶的测量 取一定量的提取液 2. 3. 4 计算
[ 4] 朱红. 氯化 钾不同使用 量对马 铃薯产 量的影 响[ J] . 中国马铃薯, 2004, 18( 1) : 28 29.
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参 考 文 献:
[ 1] 高孔荣. 论膳食纤 维[ J] . 食品 与发酵 工业, 1994. 25 ( 4) : 17 19.
实验结果。在本实验中所用的材料苹果存放时间 稍长, 据有关数据表明苹果存放时间越长, 苹果中 果胶酯化程度越低, 而我们所选用的苹果中果胶酯 化程度相对较低, 为得到更精确的结果, 我们在试 验中所选用的乙醇浓度为 70% 左右。 4. 2 方法讨论
制备果胶可以用酶、碱、酸为催化剂进行水解
萃取; 也可以不加任何催化剂, 用水作溶剂, 经过 长时间的浸泡萃取; 还可以将反应体系置于一定 电流强度的电场下进行提取。从资料上得知: 目 前对于从植物中提取果胶的方法有酸水解, 乙醇 沉淀法, 微波法, 重量法, 咔唑比色法等。本文研 究方法为重量法, 分析结果准确可靠, 但是操作繁 琐。由于果胶酸钙中易夹杂其他胶态物质, 使重 量法选择性较差。因此只适用于小规模的研究, 而对于企业的大规模的生产则采用咔唑比色法, 简单方便。
参 考 文 献:
[ 1] 谢开 云, 金 黎萍 , 屈冬 玉. 脱 毒马 铃 薯高 产新 技 术 [ M ] . 北京: 中国农业科学技术出版社 2006.
[ 2] 陈伊里, 屈冬玉. 马铃薯产业与现 代农业[ M ] . 哈 尔 滨: 哈尔滨工程大学出版社 ; 2006.
[ 3] 黑龙江省农业科学院 马铃薯 研究所. 中国 马铃薯 栽 培学[ M ] . 北京: 中国农业出版社, 1994.
提供的 4 种肥料可以看出, 美盛复合肥硫酸钾型 含钾素最高, K 2O 含量大约 16% , 明显高于其它 3 种肥料; 同时, 产量极显著高于其它 3 种肥料的 处理。本试验的结果同上述理论相符。从经济效 益上看, 美盛复合肥硫酸钾型的处理经济效益最 高。根据以上研究得出, 给马铃薯施肥, 应施含钾 元素含量高的复合肥。
肥料价格 ( 元)
马铃薯批发价 ( 元)
毛收入 ( 元)
1 60
0. 6
1 590
1 10
0. 6
1 460. 4
1 05
0. 6
1 427. 4
75
0. 6
1 390. 8
除去肥料成本 的毛利润( 元)
1 430 1 350. 4 1 322. 4 1 315. 8
从表 2 可以看出, 除去肥料成本的毛利润由 高到 低 的 顺 序 为: 处 理 1 ( 1 430 元 ) 、处 理 2 ( 1 350. 4 元 ) 、处 理 4 ( 1 322. 4 元 ) 、处 理 3 ( 1 315. 8元) 。处理 1 相对处理 2 高出 79. 6 元, 差别较大。处理 2 比处理 4 高出 28 元, 差别也较 大。处理 4 比处理 3 高出 6. 6 元, 从收益方面看, 两者区别不大; 从产量看, 处理 4 比处理 3 每亩高 出 61 kg, 但由于处理 4 比处理 2 的肥料成本高出 30 元, 从而导致处理 4 比处理 3 收入仅高出 6. 6 元。
( 其量相当于生成果胶酸钙约 20 m g) , 放入 1 000 ml 烧杯中, 用 0. 5 mol/ l NaOH 中和后, 加水至 300 ml。然后加入 0. 1 mol/ l NaOH 100 ml, 充分 搅拌, 放置 0. 5 h, 进行皂化, 加入 1 mo l/ L 醋酸溶 液 50 ml, 静置 5 分钟后, 边搅拌边缓慢加入 0. 1 mol/ l GaCl2 溶 液 25 mol, 然后 再滴 加 2 mol/ l GaCl2 溶液 25 m l, 充分搅拌后, 放置 1 h( 陈化) 。 加热煮沸 5 min 后, 趁热用烘干至恒量的滤纸过
目前许多厂家把苹果渣作为工业垃圾, 大部 分当作饲料 处理, 极大地浪费了资 源, 污染了环 境。所以本实验采用生物技术的方法将有价值的
东西提取出来, 不仅可以解决苹果加工企业的难 题, 提高苹果加工产品的附加值, 而且可以变废为 宝, 解决环境污染问题, 为苹果渣的综合利用提供 更多的途径。2000 年以来, 有关苹果渣生产果胶 工艺方面的研究层出不穷, 但是多注重不同生产 工艺对果胶的产率及其他指标的影响, 而对不同 品种苹果中果胶含量的研究则报道很少。笔者采
酸钙的实验式为 C17 H 22 O16 Ga。
滤, 用热水洗涤至无氯离子为止( 用 10% A g N O3 溶液检验) , 滤渣连同滤纸一起放入秤量瓶中, 置 于 105 ! 烘箱中干燥至恒重。
3 实验结果
测定结果见表 1。
表 1 不同品种苹果果肉中水溶 性果胶酸的含量
第一次试验水溶性果胶酸含量( % ) 第二次试验水溶性果胶酸含量( % ) 第三次试验水溶性果胶酸含量( % )
( 1) 果胶主要存在于果皮以及靠近果皮的部 分, 而本试验中采取果肉为原料, 这可能导致果胶 提取率偏低。
( 2) 果胶在不同生长时期含量不同, 所以本试 验中原料本身导致果胶含量降低。
( 3) 果胶在不同 pH 值环境下含量不同, 本试 验中酸碱环境控制的微小差异导致果胶含量偏低。 3. 2 实验结论
平均值( % )
灵宝新红星
78. 99 77. 32 75. 63 77. 31
洛宁黄香蕉
74. 32 72. 63 75. 44 74. 13
洛宁红富士
89. 40 87. 23 90. 56 89. 60
3. 1 误差原因 苹果渣中果胶酸含量约 为 92. 33% , 但本试
验结果提取率为 70% - 90% , 约低于标准值。原 因可能为:
原材料预处理- 粉碎- 水萃取- 皂化- 酸化 - 钙化- 检测- 计算。 2. 3 操作要点 2. 3. 1 样品处理 将新鲜的苹果果肉切的尽量 碎, 样品中存在着果胶酶, 容易分解果胶, 为了钝 化酶的活性, 加入适量热的 95% 乙醇, 使样品溶 液中乙醇最终浓度约为 70% , 然后于沸水浴中沸 腾回流 15 min, 使果胶酶钝 化。冷却过 滤后, 以 95% 乙醇洗涤多次, 再用乙醚洗涤, 以除去全部糖 类、脂类及色素, 最后风干除去乙醚[ 3] 。 2. 3. 2 水溶性果胶提取 将样品尽量磨碎, 称取 样品 10- 30 g, 置于 250 m l 烧杯中, 加入 150 m l 的水。加热至沸腾, 并保持此状 态 1 h。加热过 程要随时添补蒸发损失的水分。取出冷却后, 将 杯中物质移入 250 m l 容量瓶, 用水洗涤烧杯, 洗 涤液并入容量瓶, 最终定容至刻度, 摇匀过滤, 记 录滤液体积。
3 讨论
马铃薯是喜钾作物, 在氮、磷、钾三要素中, 马 铃薯对钾肥的需求最大, 每生产 500 kg 块茎, 大 概需要从土壤中吸收氮 2. 5- 3. 0 kg , 磷 0. 51. 5 kg, 钾 6. 0- 6. 5 kg[ 3] 。钾元素 对马铃薯的 根、茎和叶的生长有良好的作用, 在氮肥充足的情 况下, 钾肥对提高产量有明显的作用[ 4] 。从试验
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*
陕西农业科学
2010( 1)
不同品种苹果果肉中果胶的提取研究
李勇慧, 耿惠敏, 李利晓 ( 河南省洛阳师范学院 生命科学系, 河南 洛阳 471022)
摘 要: 本文采用重量法研究了洛阳地区不同品 种苹果果肉中 果胶含量, 同时对 其应用作了 简单的介 绍。结 果表明红富士苹果中果胶含量最高, 所以要以商 业生产为目的, 应大量培植红富士苹果, 从而得到更大的经济 效益。 关键词: 苹果; 果胶应用; 重量法
果胶酸含量=
0. 9233V ( m1 V1 * G
m2) *
10 0%
( 1)
式中: m1 为果胶酸钙和滤纸质量, g ; m2 为滤
纸质量, g ; V 1 为测定时取用提取液的体积, ml; V
为果胶 提取 液的 总体 积 m l; G 为样 品质 量, g;
0. 9233为由果胶酸钙换算成果胶酸的系数; 果胶
4. 3 结论 不同品种苹果中果胶含量有明显的差异, 红
富士中水溶性果胶酸含量最高, 所以当地的企业 应该注意到这一点, 大量培植果胶含量高的红富 士苹果, 变废为宝, 从而提高企业的经济效率, 促 进经济发展, 保护我们的环境。然而目前对于为 什么红富士苹果中水溶性果胶酸含量最高还没有 具体的研究, 这有待我们进一步的探究。
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汪 奎等: 不同肥料对马铃薯产量的影响
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从表 1 可以看出, 不同处理对马铃薯产量影 响较大, 马铃薯产量从高到低的顺序为: 处理 1、 处理 2、处理 4、处理 3。处理 1 的马铃薯平均产 量达 596 kg , 极显著高于其它 3 个处理; 处理 2 比 处理 4 平均产量高了 12. 33 kg , 经过分析, 无显著 差异; 处理 2 和处理 4 的平均产量极显著高于处