苹果渣中果胶提取、纯化及不同分子量果胶特性的研究

苹果渣中果胶提取、纯化及不同分子量果胶特性的研究

果胶是植物细胞壁特有的胶体性多糖物质，包括原果胶，果胶酸和果胶酯酸，主要存在于植物的叶、皮、茎、果实中。果胶在食品行业中主要作为胶凝剂，乳化剂，增稠剂等；在医药行业用于降血脂，抑制癌细胞扩散及抗癌药物对胃肠粘膜的损害，吸附有毒的金属离子等；在精细化工及其他方面也有广泛的应用。

我国各行业所需果胶大部分依靠进口，增加了生产成本及资源依赖性。研究发现，苹果渣中含15％左右的果胶，我国节果渣资源丰富且分布集中，年产湿渣超过90万吨，利用苹果渣提取果胶具有广阔的市场前景，并且能够解决废渣带来的环境污染问题，变废为宝，提高苹果渣的附加值。

本文主要研究了以下几个内容：1、果渣的前处理方法和果胶萃取剂的选取；苹果渣果胶提取液中果胶含量的最优测定条件。2、超声波辅助提取，微波辅助提取和阳离子交换树脂辅助提取方法的工艺参数，3、果胶纯化方法研究。

4、果胶提取液的沉析方法。

5、利用有机膜分离不同分子量的果胶，研究其物性和胶凝度。

研究结果表明：1、将苹果渣粉碎至60目，以盐酸为萃取剂提取苹果渣果胶。咔唑比色法测定果胶含量时酸解、显色条件为：吸取稀释20倍后的果胶提取液2.0mL，用12mL的浓硫酸在90℃下酸解10min，冷却后，加0.15％的咔唑显色剂1mL，室温下静置2h，530nm波长测其吸光度值，试验得到样品的加标回收率在99.52-101.22％，表明该法的准确度好，稳定性高，可保持40min不变色。

2、变频超声波辅助提取中，各因素对提取率影响的顺序为：温度＞超声频率＞料液比＞pH值。提取最优组合条件为：温度70℃、频率80kHz、料液比1：15、pH值1.5，提取率达12.19％，果胶米黄色，胶凝度达150，；微波辅助提取

果胶中，各因素对提取率影响的顺序是：料液比＞提取时间＞pH值＞提取温度，最佳工艺组合为料液比1：40g／mL，时间35min，pH值1.3，提取温度65℃，提取率为10.81％；阳离子交换树脂提取法中，选定001×7型树脂提取，影响提取率因素的顺序为：料液比＞提取温度＞pH＞提取时间＞树脂用量，最优提取条件为：料液比1：30，温度85℃，时间2.5h，pH1.4，树脂用量为干果渣的3％，最终提取率达14.23％，果胶胶凝度达154，颜色白色，灰分4.01％，产品质量符合甚至高于现行标准。

3、提取液纯化过程中，活性炭脱色条件为：温度55℃，时间90min，活性炭用量0.5％。脱色率达80％，损失率不到10％，黏度提高30％，但是活性炭不易除去，造成果胶灰分过高；双氧水脱色率达87.34％，但果胶的损失率大，胶凝度也大大降低，所以双氧水不适合果胶溶液的脱色；用大孔吸附树脂脱色的最优条件是：用X-5型树脂以8％的用量在40℃下脱色12h。

果胶的脱色率达88％，损失率不到5％；果胶溶液动态吸附脱色条件为：X-5型树脂装柱，常温下，pH值为2的提取液以0.509mL／min的流速过柱。脱色率达81.26％，果胶损失率不到4％；吸附树脂脱色后，树脂解吸条件为：常温下，65％的乙醇以0.509mL／min的流速过柱洗脱。

动态吸附脱色比静态吸附脱色速度快，效果好，还能除去很多大分子杂质；透析法可脱除96.35％的可溶性搪，TCA(三氯乙酸)法能脱去61.49％的蛋白，果胶损失率只3.4％。4、乙醇沉淀制备果胶，将提取液浓缩至浓度为4％左右，加入70％的乙醇，沉淀12小时过滤制备果胶；盐析法制备果胶时不需浓缩，最优条件为：果胶提取液：饱和硫酸铝=5：1，pH值为5，60℃下沉析60min搅拌过滤。

脱盐条件为：3％HCl+60％乙醇+37％水组成脱盐液，加入1.6倍体积的脱盐液，脱盐30min制备果胶。5、纯化液依次通过MWCO(molecular weight cut-off 截留分子量)为30万、10万、3万、1万和5千的超滤膜，得到不同分子量的果胶，发现分子量越大的果胶黏度越大，胶凝度越强，酯化度越高；测得渗透液中含5.5％果胶，所以超滤能截流总果胶的94.5％，而截流液不到总体积的1／10，并且截流液中基本无糖份，而渗透液中含有大量的原料处理时没有除去的单糖，说明超滤不仅起到浓缩的作用，还起到纯化的作用，进一步提高了果胶的质量。