果膠的提取工藝研究及其應(yīng)用.pdf

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1、果膠的提取工藝研究及其應(yīng)用張皓孫初鋒(西北民族大學(xué)化工學(xué)院，甘肅蘭州730030)摘要：酸水解法是應(yīng)用最為廣泛的果膠提取法，本實(shí)驗(yàn)在酸水解方法的基礎(chǔ)上，用超聲波輔助法，對(duì)果膠的提取工藝進(jìn)行了優(yōu)化。關(guān)鍵詞：果膠；酸水解法；超聲波輔助酸水解法；優(yōu)化果膠在減肥、防癌抗癌、養(yǎng)生保健等方面有著巨大的食用、藥用價(jià)值，有著非常大的消費(fèi)市場(chǎng)，但據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，中國(guó)對(duì)果膠的需求幾乎完全依賴國(guó)外進(jìn)口。1果膠的提取方法目前，果膠的提取方法有以下幾種：酸水解法、離子交換樹脂提取法、酶提取法、草酸銨提取法、微波輔助提取法、超聲波提取法，應(yīng)用最廣泛的是酸水解提取果膠法。2原料處理將蘋果放入

2、粉碎機(jī)粉碎，把果渣置于40qC的水中(10倍體積)浸泡30min，再用40。c的水洗滌3～4次，除去可溶性糖和色素等雜質(zhì)，除水過濾，將果渣放在電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱中，在60℃的溫度下烘干，至吸水紙按壓無(wú)明顯水分時(shí)停止烘干操作。3超聲波輔助酸水解法影響因素及最佳條件的選擇酸水解提取法的工藝已知，在基于酸水解法的條件下，測(cè)定超聲波輔助酸水解法下的不同影響因素的條件選擇，并選擇最佳條件。3．1最佳萃取劑的選擇取果渣5．009，按固液比為1：20的比例加入蒸餾水，pH調(diào)節(jié)為2．0，在90。c的溫度下不斷攪拌并加熱120min．。酸水解法常選用無(wú)機(jī)稀酸試劑，本實(shí)驗(yàn)又多采用

3、了有機(jī)酸試劑。不同酸提取劑對(duì)產(chǎn)率的影響如下所示：稀鹽磷酸：亞硫酸=l萃取劑稀硝酸稀硫酸磷酸磷酸：鹽酸=3：l酸112l產(chǎn)率(％)4．173．66l3．528．187．8010．90對(duì)比不同萃取劑對(duì)果膠產(chǎn)率的影響，選擇以磷酸亞硫酸混合液(1：2)為萃取劑。3_2最佳超聲波頻率的選擇在上述條件下，分別選用20、40、60、80、100kHz的不同頻率，進(jìn)行果膠提取。超聲波頻率對(duì)果膠產(chǎn)率如下所示：頻率(KIIz)20406080100產(chǎn)率(％)9．8012．0512．2011．609．50由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，在40～60kHz的頻率范圍內(nèi)，果膠的產(chǎn)率比較高。考慮到儀器的

4、功耗，最佳的超聲波頻率選50kHz。3．3最佳溫度的選擇在上述條件下，選40、50、60、70、80、90℃六組分別進(jìn)行試驗(yàn)。溫度對(duì)產(chǎn)率的影響如下所示：溫度(℃)4050607080產(chǎn)率(％)8．0l9．6011．0012．OO12．20由圖分析得最佳溫度范圍是70～80℃，出于操作安全和恒溫水浴能耗兩者的影響因素，選取70。c為最佳加熱溫度。3．4最佳pH的選擇在上述條件下，取pH分別為1．8、1．9、2．0、2．1、2．2五組，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。pH對(duì)產(chǎn)率的影響如下所示：pH1．81．92．02．12．2產(chǎn)率(％)9．008．508．OO7．596．95由數(shù)據(jù)可知

5、，最佳pH可能在pHl．8之前，所以重新做pH一產(chǎn)率實(shí)驗(yàn)。pH1．31．41．51．61．71．8產(chǎn)率(％)9．4010．7811．5011．9011．309．10重新實(shí)驗(yàn)后的數(shù)據(jù)顯示：在pHl．6左右為最佳pH值。最佳pH取1．6。3．5最佳加熱時(shí)長(zhǎng)的選擇在前述條件下，以加熱120min為基準(zhǔn)，選取30min、60min、90min、120min、150min5組。加熱時(shí)長(zhǎng)對(duì)產(chǎn)率的影響如下圖所示：加熱時(shí)問：分鐘306090120150產(chǎn)率(％)9．00lO．2012．0012．1012．20由數(shù)據(jù)看出，當(dāng)達(dá)到90min時(shí)，再繼續(xù)加熱對(duì)果膠的產(chǎn)率幾乎沒有變化。

6、所以，在60mi"90min之間可能存在加熱時(shí)長(zhǎng)一產(chǎn)率的最佳值。因此，再取70min、80min實(shí)驗(yàn)。加熱時(shí)間：-分鐘60708090產(chǎn)率(％)lO．2010．9011．7912．00綜合分析，在加熱90min時(shí)，果膠產(chǎn)率已經(jīng)進(jìn)本達(dá)到最佳，但加熱80min與90min并無(wú)太大差異。所以，最佳加熱時(shí)長(zhǎng)取80min(若要獲得盡可能多的果膠，可適當(dāng)增加加熱時(shí)長(zhǎng))。3．6提取劑對(duì)產(chǎn)率的影響及分析不管是酸水解提取果膠法，還是其他方法，乙醇是普遍使用且經(jīng)濟(jì)綠色的提取劑。目前市場(chǎng)上，暢銷的乙醇是濃度為75％的型號(hào)(CAS：64—17—5)。從各方面的影響因素考慮，在本次實(shí)驗(yàn)

7、中不考慮乙醇濃度對(duì)果膠產(chǎn)率的影響。4結(jié)語(yǔ)通過實(shí)驗(yàn)得最佳提取工藝：以磷酸亞硫酸混合液(1：2)為萃取劑，在50kHz、pHl．6、70℃的條件下，加熱80min，經(jīng)過脫色處理，可以獲得粗品果膠，其產(chǎn)率約為11．80％。本結(jié)論是以操作安全、耗能低、時(shí)間短為主要前提下而得出的，在相應(yīng)的條件下，獲得更高的果膠產(chǎn)率是有實(shí)驗(yàn)理論基礎(chǔ)的。參考文獻(xiàn)：[1]范莎莎，王楠．果膠提取工藝的研究[J]．長(zhǎng)春中醫(yī)藥大學(xué)學(xué)報(bào)，2014，06．[2]陳豆弟，張露，代紅靈．果膠提取工藝的研究進(jìn)展[J]．飲料工業(yè)，2012，02．[3】楊本華，要曉麗．蘋果果膠提取工藝研究【J]．山東化工，20

8、15．22．作者簡(jiǎn)介：張皓(1995一