从苹果渣中提取果胶的工艺研究

盐 沉 淀 法 ： 操 作 要 点 见 参 考 文 献［７］中 的 “果 胶 提 取 实 验 方 法 ”。 １．３．５ 检测 按ＱＢ２４８２－ ２０００《食品添加剂果胶》中 方法进行。
２ 结果与讨论
２．１ 单因素对提取果胶的影响实验 ２．１．１ 料液比对提取果胶产率的影响 分别采用不同 的料液比， 在相同的温度、ｐＨ等条件下， 提取果胶， 结果如图１。
综合利用
从苹果渣中提取果胶的工艺研究
臧玉红 （承德石油高等专科学校化工系， 承德 ０６７０００）
摘要：探讨了以苹果渣为原料提取果胶的最佳工艺条件， 实验结果表明萃取液的ｐＨ值为２．０、料液比
为１∶１３、温度为８５℃、水解时间为１．５ｈ为提取果胶的最佳工艺条件， 产率达１４．０４％。
关键词：苹果渣； 提取； 果胶
苹果渣→干燥→水洗→水解萃取→热过滤→ 滤 液→浓缩→ 沉淀→离心→ 脱色→ 粉碎→ 过筛→ 果胶 １．４ 方法 １．４．１ 干 燥 取 一 定 量 的 苹 果 渣 ， 在 ８０℃条 件 下 烘 干， 用研钵粉碎１００目过筛备用。 １．４．２ 水洗 先称取１００ｇ的果渣粉末， 放入５００ｍＬ的 烧 杯 中 加 入 ２００ｍＬ的 水 ， 浸 泡 ２．０ｈ， 除 去 冷 水 再 用 ５０℃温水洗涤２￣３次， 以便除去可溶性糖和部分色素。 １．４．３ 水解萃取 按一定的料比加入稀酸溶液， 调节
实验号
０ １ ２ ３ ５ ６ ７ ８ ９ １０ １１ １２ １３ １４ １５ １６ Ｋ１ Ｋ２ Ｋ３ Ｋ４ Ｒ１ Ｒ２ Ｒ３ Ｒ４ Ｒ
料液比 （ ｇ／ｍＬ） Ａ １（ １：１１）
１ １ １ ２（ １：１２） ２ ２ ２ ３（ １：１３） ３ ３ ３ ４（ １：１４） ４ ４ ４ ３６．８４ ３６．５６ ３７．９１ ３７．５ ９．２１ ９．１４ ９．４８ ９．３８ ０．３４
由图１结果可知： 当料 液 比 小 于１∶１３时 ， 提 取 率 随料液比增加而增加； 当料液比大于１∶１３时， 提取率 将会随料液比的增加而趋于平稳， 变化不明显。因 此， 料液比在１∶１３时， 果胶提取率较高［８］。 ２．１．２ ｐＨ值 对 提 取 果 胶 产 率 的 影 响 选 择 萃 取 时 间 ２．０ｈ、 温 度 ８５℃、 分 别 在 不 同 ｐＨ值 的 萃 取 液 中 提 取 果 胶， 结果如图２。
２（ ７５） ２（ １．０） ８．３５
３（ ８５） ３（ １．５） １０．５２
４（ ９５） ４（ ２．０） ９．６５
２
３
８．３８
１
４
８．５１
４
１
９．９２
３
２
９．７５
３
４
９．２５
４
３
９．９６
１
２
１０．４５
２
１
９．２５
４
２
９．２７
３
１
９．３８
２
４
１０．０７
１
３
９．７８
３６．０６ ３５．８７
３６．０５ ３７．８２
果胶是一种多糖类高分子化合物， 是细胞壁的 一 种 组 成 成 分 ， 伴 随 纤 维 素 而 存 在 ， 分 子 量 为１￣４０ 万［１］。果胶是一种粉末状的物质， 浅白色或浅黄色， 可 用于制备果酱、果冻， 还可用于制造果香棉花糖， 水 晶软糖， 拌砂软糖以及无糖糖果等［２］。果胶和果 胶的 铝盐可抑制肠道对胆固醇和三酸甘油酯的吸收， 可 用 作 动 脉 硬 化 等 心 血 管 疾 病 的 辅 助 治 疗［３－ ４］。
实验结果表明在最佳工艺条件下提取果胶， 提 取率明显提高， 可以高达１４．０４％。
３ 结论
３．１ 影响果胶提 取 的 因 素 很 多 ， 通 过 单 因 素 实 验 我 们知道， 在同等条件下， 盐沉淀法比乙醇沉淀法提 取果胶率较高； 去离子水比自来水作为提取液产率 较高； 用亚硫酸作水解酸提取果胶的产率及质量都 较好。 ３．２ 在单 因 素 实 验 的 基 础 上 进 行 正 交 实 验 ， 选 出 最 佳 工 艺 条 件 是 ｐＨ 值 ２．０、 温 度 为 ８５℃、 萃 取 时 间 １．５ｈ、 料 液 比 为１∶１３。 ３．３ 最 优 因 素 水 平 的 验 证 实 验 显 示 ， 果 胶 得 率 达 １４．０４％。 ３．４ 从苹果渣中提取出来的果胶， 按ＱＢ２４８４－ ２０００国 家标准测定， 各项指标均达到要求， 结果如表５。
３８．９ ３８．６４
３８．８ ３７．４８
９．０２ ８．９７
９．０１ ９．４６
９．７３ ９．６６
９．７
９．３７
０．７２ ０．６９
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影响较大的４个因素： 料液比、ｐＨ值、温度、提取时 间， 采用盐析法、用去离子水作为提取液的条件下 进行正交实验Ｌ１６（４４）， 设计方案及结果见表３。
由表３的正交实验结果分析可知， ４因子对果胶提 取率的影响强弱顺序依次是Ｂ＞Ｃ＞Ｄ＞Ａ， 即ｐＨ值＞提取 温度＞提取时间＞料液比。提取果胶的最佳条件为 Ｂ３Ｃ３Ｄ３Ａ３， 即 ｐＨ ＝２．０、 温 度 为 ８５℃、 萃 取 时 间 １．５ｈ、 料液比为１∶１３。 ２．３ 验证实验
在最佳工艺条件下进行提取果胶的实验， 结果 如表４。
中图分类号：ＴＳ２０１．１
文献标识码：Ａ
文章编号：１００５－ ９９８９（２００６）０９０２８４－ ０３
Ｓ ｔｕｄｙ ｏｎ ｔｈｅ ｔｅ ｃｈｎｉｑｕｅ ｏｆ ｐｅ ｃｔｉｎ ｅ ｘｔｒａ ｃｔｉｏｎ ｆｒｏｍ ａ ｐｐｌｅ ｒｅ ｓ ｉｄｕｅ
ＺＡＮＧ Ｙｕ－ ｈｏｎｇ
（Ｔｈｅ Ｃｈｅ ｍｉｃａ ｌ Ｅｎｇｉｎｅ ｅ ｒｉｎｇ Ｄｅ ｐａ ｒｔｍｅ ｎｔ， Ｃｈｅ ｎｇｄｅ Ｐ ｅ ｔｒｏｌｅ ｕｍ， Ｃｈｅ ｎｇｄｅ ０６７０００）
ｐＨ值 Ｂ
１（ １．０） ２（ １．５） ３（ ２．０） ４（ ２．５）
１ ２ ３ ４ １ ２ ３ ４ １ ２ ３ ４ ３４．２２ ３６．２ ４０．９６ ３８．４３ ８．５６ ９．０５ １０．２４ ９．６１ １．６８
因素
提取 提取 果胶产率
温度（℃）Ｃ 时间（ｈ）Ｄ （％）
１（ ６５） １（ ０．５） ７．３２
实验， 结果亚硫酸提取果胶的效果最好， 酒， 不利于实验操
作， 亚硫酸有防腐及漂白作用， 所得果胶产率较高，
且质量较好， 故亚硫酸作为水解酸为宜。
２．２ 正交实验设计
在提取果胶实验过程中有多个影响因素， 为了
得到提取果胶较科学的方法， 本实验选取提取果胶 表３ Ｌ１６（４４）正交实验的结果及分析
１．１ 原料与试剂 苹 果 渣 ： 承 德 怡 达 食 品 厂 ； Ｈ２ＳＯ４、 ＮａＯＨ、
ＨＡＣ 、 Ａｌ２ （ ＳＯ４ ） ３ 、 ９５ ％ Ｃ２Ｈ５ＯＨ 及 无 水 Ｃ２Ｈ５ＯＨ 、 ＮＨ３Ｈ２Ｏ 、去离子水、活性炭等。 １．２ 主要仪器
１０１－ ２型干燥箱， 组织捣碎机， ８０－ ２Ｂ型离心机， ＨＨ．Ｓ２１－ ６型 电 热 恒 温 水 浴 锅 ， ｐＨＳ－ ３ 型 精 密 ｐＨ 计 ， 真空抽滤装置等。 １．３ 工艺流程图
２．１．４ 提取时间对果胶产率的影响 选择提取温度为 ８５℃， ｐＨ＝２．０， 改 变 萃 取 时 间 提 取 果 胶 ， 结 果 见 图 ４， 在一定条件下， 提取时间短， 则会使原果胶质不 能充分水解， 使果胶得率偏低， 如果提取时间过长， 则又会使果胶继续水解， 生成果胶酸， 果胶提取率也 偏低， 最佳时间１．５ｈ。
Ａｂｓｔｒ ａｃｔ： Ｔｏ ｄｅｓ ｉｇｎ ｔｈｅ ｔｅｃｈｎｉｃａｌ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ ｏｆ ｐｅｃｔｉｎ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｆｒｏｍ ａｐｐｌｅ ｒｅｓ ｉｄｕｅ． ｔｈｅ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｒｅｓ ｕｌｔｓ ｓ ｈｏｗ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｏｐｔｉｍｕｍ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｃａｌ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ ｉｓ ｔｈｅ ｐＨ ｖａｌｕｅ ２．０， ｓ ｏｌｉｄ－ ｌｉｑｕｉｄ ｒａｔｉｏ ｉｓ １ ∶１３， ｔｈｅ ｂｅｓ ｔ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｉｓ ８５℃， ｔｈｅ ｔｏｔａｌ ｔｉｍｅ ｉｓ １．５ｈ， ｔｈｅ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｙｉｅｌｄ ｃｏｕｌｄ ｂｅ ｕｐ ｔｏ １４．０４％． Ｋｅｙ ｗｏｒ ｄｓ： ａｐｐｌｅ ｒｅｓ ｉｄｕｅ； ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ； ｐｅｃｔｉｎ
收稿日期：２００６－ ０２－ ２７ 作者简介：臧玉红 （１９６８－ ）， 女， 河北保定人， 高级实验师， 硕士研究生， 主要从事生物化工的研究工作。
２８４ Ｎｏ． ９． ２００６
综合利用
料液的ｐＨ值， 在 一 定 温 度 下 恒 温 水 浴 水 解１￣２ｈ， 待 水解完全后， 趁热过滤， 热水洗涤滤液２￣３次， 收集 合并滤液。 １．３．４ 沉淀 乙 醇 沉 淀 法 ： 操 作 要 点 见 参 考 文 献［６］ 中 的“提 取 方 法 ”；
Ｎｏ． ９． ２００６ ２８５
综合利用
２．１．６ 水质对提取果胶的影响 在相同条件下， 分别
用自来水和去离子水作为提取液， 结果如表２：
表２ 水质对提取果胶的影响
水质
得率（ ％）
颜色
自来水
８．６７
灰黄色
去离子水
１１．５８
淡黄色
实验结果表明， 用自来水提取果胶， 得率比较
低， 可能是由于自来水中含有较多Ｃａ２＋、Ｍｇ２＋的缘故，
目前， 绝大多数苹果渣被作为垃圾废弃， 极大 地浪费了资源， 污染了环境。本实验就是采用生物 技术手段将有价值的物质提取出来， 不仅可解决苹 果加工企业的难题， 提高苹果加工产品的附加值， 而且还能变废为宝， 解决环境污染问题， 为苹果渣 的 综 合 利 用 提 供 更 多 的 途 径［５］。
１ 材料与方法
表４ 最佳工艺实验结果
实验 料液比 ｐＨ值 提取温度 提取时间 果胶产率 平均产率
号 （ ｇ／ｍＬ） ｐＨ （℃）