从橙子皮中提取果胶的工艺研究

从橙子皮中提取果胶的工艺研究

韦鑫*1,班淼,黄锁义,韦国锋

(右江民族医学院临床医学,广西百色533000)

摘要:采用乙醇沉淀法从橙子皮中提取果胶;并对萃取时间、萃取液pH值、萃取温度、果胶酶和水质及其它因素等对果胶的影响进行了研究。

关键词:橙子皮;果胶;萃取;乙醇沉淀法

中图分类号:TS209文献标识码:A文章编号:100929212(2005)0320055202

Extr action of Pectin from Orange Peel

WEI X in1,BAN Mia o1,H UAN G Suo2yi2,WE I Guo2f eng2

(1.Depar tment of Clinical,Youjiang Medical College for Nationalities,Baise533000,China;

2.Department of Chemistr y,Youjiang Medical College for Nationalities,Baise533000,China)

Abstr act:Extraction conditions of pectin from orange peel were carried out in the laboratory by the ethyl alcohol precipitating method.Results showed that extraction time,pH value,temperature,pectin ferment,water quality and extraction volume had an obvious effect on extraction output of pectin.Good extraction of pectin was obser ved under the conditions of1h extr action time,pH1,temperature90e, stilled water,pectin enzyme inactivation and low extraction volume.

Key words:orange peel;pectin;extraction;elthyl alcohol precipitating method

1前言

果胶是一种天然的高分子化合物,在食品工业中作为食品添加剂有着广泛的用途[1]。在医学上果胶可用作金属中毒的解毒剂、轻泻剂、止血剂等,还具有抗癌、治疗糖尿病、减肥和治疗便秘等功效[2]。果胶在国内外市场上的销量很好,但国内市场上销售的果胶大部分为进口货[3]。目前,已有向日葵盘、苹果皮、西瓜皮、香蕉皮、芒果皮,马铃薯渣、雪梨皮为原料提取果胶的研究报道。橙子在制造饮料和罐头中副产大量下脚料)))橙子皮可用来提取果胶,不仅能够充分利用资源,减少环境污染,而且能够变废为宝、降低生产成本。笔者用乙醇沉淀法从橙皮中提取果胶,探讨了提取果胶的工艺条件。

2实验部分

2.1实验材料及仪器

新鲜的橙皮(广西百色产橙子,只要皮,无病虫、无腐烂),硫酸、氨水、无水乙醇、活性炭均为分析纯。

H H.SY212Ni62C型电热恒温水浴锅;2XZ20.5型旋片真空泵;Nicolet710FT2IR SPECT ROME2 TER红外光谱仪(KBr压片)。

2.2实验方法

称取10g新鲜橙子皮用清水漂洗数次,然后将其切碎,放入烧杯中,加入清水(10倍量)浸泡,在80e下保温30min。取出调pH值1~2左右,温度控制在80~90e之间。保温60~120min,使果胶转化为可溶性果胶。趁热将蒸煮后的糊浆用工业滤布压榨,得到的滤液用氨水调整到pH值至4。加入1%~2%的活性炭,在60e下保温30min,经离心分离得到色泽浅橙清的果胶液。将其浓缩后冷却至室温,加入1倍体积的无水乙醇。此时果胶以絮状沉淀析出、静置、抽滤、回收乙醇。在适当温度下干燥固体物至含水量小于12%,得胶状的浅黄褐色物品,即为果胶。

3结果与讨论

3.1萃取时间对果胶产量的影响

选取萃取温度为90e,pH=2,分别在t=0. 5h,1h,1.5h,2h,2.5h,3h时萃取果胶,结果如图1。

第35卷第3期2005年6月

精细化工中间体

FINE CH EMICAL INTERMEDIAT ES

Vol.35No.3

June2005

*基金项目:全国高等学校教学研究中心研究计划立项课题(BIA0100922E06)。

作者简介:韦鑫(19822)男,广西柳州市人,硕士研究生,从事生化研究工作。

收稿日期:2004210228

图1 萃取时间对果胶产量的影响

Fig 1 Effect of extraction time on the yield of pectin

在一定的时间范围内,果胶产量是随着萃取时间的延长而增加的。当萃取时间超过2h,果胶的产量开始下降。因为萃取时间的增长,有利于橙皮中的果胶充分水解,而萃取时间过长,则会造成果胶被解酯、裂解,影响果胶的产量[4]。实验表明,果胶萃取时间为2h 为宜。

3.2 萃取pH 值对果胶产量的影响

选取萃取温度为90e ,时间为2h,pH 值分别在<1、1~5时萃取果胶,结果如图2

。

图2 萃取pH 值对果胶产量的影响Fig 2 Effect of pH on the yield of pectin

图2说明当pH 接近1时,果胶的含量高,这是因为适度的酸度可以使果胶释放出并水解,pH 高于1果胶的稳定性下降,易水解导致产量急剧下降。实验表明,在有限的条件内,pH 值为1时适宜。3.3 萃取温度对果胶产量的影响

选取萃取时间为2h,pH =1,改变萃取温度,萃取果胶结果如图3

。

图3 萃取温度对果胶产量的影响Fig 3 Effect of extraction temperatur e

由图3可知,温度控制在90e 左右时,果胶的产量最高。在60~90e 之间,果胶是随着温度的升高而增加的。在90e 左右时的温度有利于果胶的水解,变成为可溶性果胶,而90~100e 之间,果

胶产量急剧下降,因为果胶在这个阶段易裂解,产量下降。实验表明,萃取温度应控制在90e 为宜。3.4 果胶酶的影响

果胶酶的存在会使部分果胶在萃取过程中分解。从而影响了果胶的萃取产量及果胶的质量。笔者通过两组实验,把两组实验分别放入101022型电热鼓风干燥箱,其中一组调温度为120e ,另一组为

60e ,经过高温处理果胶酶被杀死,再进行果胶萃取。经60e 处理的果胶酶不被杀死。结果发现,进行了杀死果胶酶处理的果胶产量比未进行任何果胶酶处理的产量高。

3.5 水质对果胶产量的影响

选取萃取时间为2h,pH =1温度为90e ,分别以自来水和蒸馏水作为萃取液,发现用蒸馏水作萃取液时果胶的产量比自来水作萃取液的产量高,这是因为自来水中含有从Ca 2+

,Mg 2+

等离子较多。这些离子对果胶有一定的封闭作用。使原果胶难于转化成水溶性果胶,以至果胶产量降低。在生成中可以在自来水中加入0.6%的焦磷酸四钠,通过形成络合物的形式除去Ca 2+

,Mg 2+

等金属离子[5]

,经处理后的自来水有利于果胶的溶出,可提高果胶的产量。

3.6 其它影响因素

除了以上5种影响果胶产量的因素外,选取萃取液的用量不同,也会影响产量。因为当萃取液的

用量少时,果胶不能完全转移到液体中,果胶产量低。所以萃取液用量要适量。4 产品检测

用N icolet 710FT 2IRSPECT ROMET ER 红外

光谱仪(KBr 压片)与5食品医药有机化工分析测试大全6中果胶的IR 谱图一致[6]。参考文献:

[1] 杨因平.从果皮提取果胶[J].化学世界,1988,25(4):185.[2] 郑 琪,张文清.从香蕉皮中提取果胶的研究[J ].广西轻工

业,1998,(4):21~26.

[3] 杨东辉,于保国.果胶的市场行情[J].实用技术荟萃(工业),

1997,(4):9~10.

[4] 张应桂,杨 军,王 颖,等.马铃薯果胶提取条件的研究[J ].

河南化工,1998,(9):18219.

[5] 刘爱文,陈 忻,关肖锋.从芒果皮中提取果胶的工艺研究

[J].应用化学与研究,2002,14(3):344~345.

[6] 涂思龙,张鸣凤,钟 明.食品医药有机化工分析测试大全

[M].北京:中国社会出版社,2000,647~652.

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精细化工中间体 第35卷