【摘 要】
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果胶是广泛存在于植物中大分子多糖,当今社会的发展与进步,果胶的需求快速增长,然而当下的果胶原料与提取工艺已经无法满足市场需求。因此,寻找果胶新原料与改善果胶加工技术是近年来的研究热点。咖啡副产物是咖啡加工过程中产生的废弃物,由于咖啡需求与消费量的逐步增加,咖啡副产物给生产国带来了大量的环境问题。因此对咖啡副产物的有效利用不仅可以减低对环境的影响,还提高咖啡副产物的附加值。本研究以咖啡副产物中的果皮
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果胶是广泛存在于植物中大分子多糖,当今社会的发展与进步,果胶的需求快速增长,然而当下的果胶原料与提取工艺已经无法满足市场需求。因此,寻找果胶新原料与改善果胶加工技术是近年来的研究热点。咖啡副产物是咖啡加工过程中产生的废弃物,由于咖啡需求与消费量的逐步增加,咖啡副产物给生产国带来了大量的环境问题。因此对咖啡副产物的有效利用不仅可以减低对环境的影响,还提高咖啡副产物的附加值。本研究以咖啡副产物中的果皮为原料,分别优化了柠檬酸、草酸、苹果酸制备果胶的工艺,测定了其理化性质、结构,并通过不同提取方式研究咖啡果皮果胶的特性。主要研究结论如下:(1)优化了酸法提取果胶的工艺。柠檬酸提取咖啡果皮果胶提取条件:p H2.5、提取温度80℃、提取时间100 min、料液比1:20 g/m L;草酸提取咖啡果皮果胶提取条件:提取温度80℃、提取时间80 min、p H2.0、料液比1:20 g/m L;苹果酸提取咖啡果皮果胶条件:p H2.0、提取时间80 min、料液比1:30 g/m L提取温度80℃。(2)咖啡果皮果胶的结构及性质研究。结果表明:柠檬酸制备的咖啡果皮果胶得率最高(10.65%);与CP与HAP相比,草酸制备的果胶(coffee pulp pectin by oxalic acid,OP)具有较高的半乳糖醛酸含量(72.67%),酯化度及总糖含量(40.57%、8.26%)略低,而柠檬酸制备的果胶、苹果酸制备的果胶及CP具有较高的酯化度;通过单糖组成结果可知咖啡果皮果胶是以半乳糖及半乳糖醛酸为主的中性单糖;红外光谱与扫描电镜分析证实在所有提取的果胶多糖的指纹鉴定区域中存在官能团,微观结构也有差异;X-射线衍射分析表明咖啡果皮果胶结晶度不同;通过测定咖啡果皮果胶的乳化活性(EA,%)与乳化稳定性(ES,%),结果表明,咖啡果皮果胶具有较好的乳化特性。(3)不同提取方法对咖啡果皮果胶化学成分、结构和形态特征的影响。结果表明:MAE与UAE得率(7.35%、9.85%)高于CE(4.60%),Gal A显著提升;EAE得率与CE相比没有显著变化,但Gal A有较大的提升;MAE、UAE、EAE酯化度在40%左右,均属于低酯果胶,CE酯化度>50%,是高酯果胶;四种果胶蛋白质含量为:1.20±0.10、3.15±0.82、5.72±0.55和2.20±0.30 mg;UAE持水性优于CE;MAE、EAE、UAE的持油性均高于CE;果胶分子量从4.79 KDa增加到5.50 KDa左右;单糖组成分析结果显示不同提取方式的咖啡果皮果胶有差异;红外光谱结果表示具有典型的多糖吸收峰,在特征波段的强度与指纹区域略有差异;EAE的热稳定性与其他果胶样品相比较差;扫描电镜结果表明不同的酸会影响咖啡果皮果胶的表观形态,超声辅助提取制备的咖啡果皮果胶表面呈现结构紧密的片状棉絮层,大小分布不均,而柠檬酸酸制备的咖啡果皮果胶与微波辅助提取、酶法提取的果胶表面平滑,略带褶皱或孔隙,大小分布均匀;原子力学显微镜结果显示,不同提取方法提取的咖啡果皮果胶微观结构也有差异;不同方式提取的咖啡果皮果胶乳液粒径有显著差异。
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