从苹果渣中提取果胶工艺条件的研究

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CEREALS AND OILS PROCESSING
从苹果渣中提取果胶工艺条件的研究
朱晓红 于 颖 (宁夏大学农学院食品系)
【摘要】 以苹果渣为原料， 采用酸液提取、 95%乙醇沉析的方法制取果胶， 考察了酸液浓度、 时间、 料液比、 温度等因素对果胶产量的影响 ， 通 过 正 交试 验 优 化 的 提 取 工 艺 为 ： 料 液 比 1∶15 （g/mL）， 提取温度 75℃， 提取时间 2.0h， 酸液浓度 0.3%， 此条件下 10g 干苹果渣可提取果胶为 1.37g。
【关键词】 苹果渣； 膳食纤维； 提取 中图分类号： TS 201．2 文献标识码： A 文章编号： 1673-7199(2010)06-0136-03
苹果渣主要由苹果皮、 果芯和部分果肉组成， 营 养价值较高， 是一种用途很广， 使用价值和经济价值 都很高的宝贵资源。 风干的苹果渣粉含粗蛋白质 4.4%、 粗 脂 肪 4.8%、 可 溶 性 糖 分 62.8%、 氯 化 钙 11%， 此 外 还含有维生素 B1、 B2 和铁、 镁 、 锰 等 微 量 元 素 。 以 苹 果皮渣及残次果为原料可制作苹果皮渣饮料、 饲料， 并可提取膳食纤维、 果胶以及苹果多酚等高附加值的 新产品。 苹果渣含果胶 15%～18%， 是制 备果胶的良好 资源。 果胶是一种支链多糖， 大部分由半乳糖及糖醛 酸组成， 是由植物中提取的天然食品添加剂， 在食品
［4］ 赵江， 程彦伟. 苹果渣提 取 果 胶 最 佳 水 解 条 件 的 研 究 [J] . 河 南 工业大学学报， 2007， 28 (4)： 48～50， 53.
收稿日期： 2009-12-22 作者简介： 朱晓红 （1968—）， 女 ， 宁 夏 银 川 人 ， 副 教 授 ， 研 究 方 向 农产品贮藏与加工。 通讯作者： 于颖 （1983—）， 女 ， 辽 宁 阜 新 人 ， 硕 士 研 究 生 ， 研 究 方 向食品安全检测及功效成份提取。 通信地址： （750021） 宁夏银川市西夏区贺兰山西路 489 号
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1.2 试验仪器 恒温水浴锅 （DZKW-D）、 干燥箱 （YHG-50×55）、
真空泵 （SHB-Ⅲ）、 粉碎机、 pH-3C 精密 pH 计、 旋转 式真空浓缩器等。 1.3 试验方法 1.3.1 工艺流程
湿苹果渣→干燥→粉碎→干苹果渣→漂洗→盐酸提 取→过滤→浓缩→沉析→干燥→粉碎→果胶 1.3.2 操作要点
由 图 1 可 知 ： 在 20～40 目 之 间 时 ， 果 胶 的 产 量 随
粒度的增加而迅速增加， 粒度＞40 目时， 这种变化趋势 不再明显， 即 40 目为适宜粒度。 2.2 盐酸浓度对果胶产量影响
采用不同浓度的盐酸， 料液比 1g∶10mL， 于室温下 浸 提 2.0h， 试 验 结 果 如 图 2 所 示 。 每 次 处 理 取 干 苹 果 渣 10g， 重复 3 次， 取其平均值。
由图 2 可知： 当盐酸浓度达 0.3%时， 果 胶 的 产 量 是最大的， 因此选择 0.3%的盐酸提取果胶。 2.3 料液比对果胶产量的影响
果胶与 0.3%的盐酸混合的比例的选择， 要考虑 能 耗 和 产 量 ， 采 用 不 同 的 料 液 比 于 70℃下 浸 提 2.0h， 试 验结果如图 3 所示。 每次处理取干苹果渣 10g， 重复 3 次， 取其平均值。
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（1） 原 料 预 处 理 ： 新 鲜 苹 果 渣 含 水 量 高 达 78%， 极易腐败变质， 且湿苹果渣为粗渣， 不易进行酸水解， 故 先将湿渣在 65～70℃下 干 燥 ， 然 后 粉 碎 到 40 目 大 小 备用。
（2） 漂洗： 用 80～90℃的热碱水浸泡苹果渣 30min， 以除去苹果渣中的糖类、 淀粉、 色素等水溶性物质。
［3］ 张 超 洪 ， 肖 维 强 ， 赵 鹏 ， 等 ． 广 东 省 化 橘 红 中 黄 酮 类 物 质 的 HPLC 测定 ［J］ ． 华中农业大学学报， 2009， 28 （4）： 483～486．
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果胶作为一种高分子有机物耐热性较差。 提取温 度不易过高。 采用料液比 1g∶15mL， 0.3%的盐酸于 60～ 95℃下浸提 2.0h， 试验结果如图 5 所示。 每次处理取干 苹果渣 10g， 重复 3 次， 取其平均值。
由图 5 可知： 随着温度的上升， 果胶的产量也在 增加， 但温度过高， 产量有所下降， 考虑到实际生产 中节能的需要选择 75℃下提取为宜。 2.6 工艺条件的优化选择
工业主要用作凝胶剂、 增稠剂、 乳化剂和稳定剂等。 由于受生产技术的限制， 国内果胶生产规模较小， 主 要靠从国外进口， 而且进口果胶价格昂贵。 本试验针 对果胶生产中的关键问题进行试验研究， 为苹果渣的 综合利用开辟新途径。
1 材料与方法
1.1 试验材料 苹果渣 （购于市场的红富士， 经干燥、 粉碎的苹
果渣）； 盐酸、 乙醇均为分析纯。
该方法简便快速， 稳定性好， 回收率高， 适合于苦瓜 黄酮苷提取工艺的考察和产业化生产快速检测的需要。
参考文献
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（5） 干燥、 粉碎： 在 70℃下真空干燥 8～12h， 然后 粉碎到 80 目大小。
2 结果与讨论
2.1 原料粒度对果胶产量的影响 在 70℃下， 料液比 1 g∶10mL 下， 用 0.5%的盐酸提
取 2.0h， 进行粒度单因素影响试验， 结果如图 1 所示。 每次处理取干苹果渣 10g， 重复 3 次， 取其平均值。
［5］ 计红其， 张令文， 孙科祥． 苦瓜总黄酮提取工艺 ［J］ ． 食品研究 与开发， 2009， 30 （5）： 77～81．
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1.37
1
3 （1∶18） 3 （2.5） 3 （0.4）
0.97
2 （75）
1
2
3
1.27
2
2
3
1
1.41
2
3
1
2
1.30
3 （80）
1
1
2
1.16
3
2
3
3
1.13
3
3
2
1
1.29
3.29
3.38
3.41
3.65
3.98
3.91
3
3.51
3.37
1.097
1.127
1.137
1.217
1.327
1.303
1.310
1.277
1.193
1.187
1.17
1.123
0.23
0.176
0.173
0.06
干苹果渣可提取果胶为 1.37g。
3 结论
（1） 苹果渣的粒度为 40 目时提取为宜。 （2） 果 胶 提 取 的 最 佳 工 艺 条 件 为 提 取 温 度 75℃， 提 取 时 间 2.0h， 料 液 比 1g∶15mL， 盐 酸 浓 度 0.3%。 在 此工艺条件下， 做验证性试验， 10g 干苹果渣可提取果 胶为 1.37g。
在单因素试验的基础上， 采用 L9 （34） 正交试验对 提取工艺进一步优化， 正交试验结果见表 1。 每次处理 取干苹果渣 10g， 重复 3 次， 取其平均值。
由表 1 可知： 由极差分析可以得出各因素对提取 率 的 影 响 顺 序 为 A＞B＞C＞D， 最 优 的 方 案 为 A2B2C2D2， 即提取温度 75℃， 提取时间 2.0h， 料液比 1g∶15ml， 盐 酸 浓 度 0.3%。 在 此 工 艺 条 件 下 ， 做 验 证 性 试 验 ， 10g
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0.5～3.0h， 试验结果如图 4 所示。 每次处理取干苹果渣 10g， 重复 3 次， 取其平均值。
由图 4 可知： 提取时间短果胶不能充分水解， 但 时间过长， 果胶被氢离子解酯、 裂解， 造成产量下降， 提取时间选择 2.0h 合适。 2.5 提取温度对果胶产量的影响
参考文献
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收稿日期： 2009－12－15 作者简介： 白建华 （1969—） 女， 山西神池人， 硕士， 讲师， 研究方 向为天然产物活性成分的提取分离。 通讯作者： 赵二劳 （1952—） 男， 山西原平人， 教授， 研究方向为天 然产物活性成分的提取分离。 通信地址： （034000） 山西省忻州市和平西街 10 号