论文部分内容阅读
摘 要:以干燥的柚子皮粉末为原料,利用酸性水解和乙醇沉淀,同时根据正交试验法进行果胶提取的优化实试验。结果表明:浸泡时间与水解过长或者过短,酸碱度以及水解温度过高或者過低,果胶的产率均不高,提取果胶的最佳条件是:温度(A)83摄氏度,料液比(B,g/g)1:16,PH值(C)1.0,提取时间(D)90min,即最佳组合条件为A3B 2C4D3,此时果胶质量最好。
关键词:柚子皮 果胶
我国柚子资源产量丰富,但作为柚子的副产品,柚子皮的利用非常有限,而柚子皮的主要成分果胶的利用更是极其有限。果胶是人类第七大营养素中可溶性膳食纤维的主要成分,果胶是由半乳糖组成的一种天然复合多糖大分子化合物,为白色或者淡黄色粉状物,提取出来的果胶有很好的商业价值,可用于食品中制作果冻,果脯,凝胶剂,组织成型剂和稳定剂等。
一、实验原料,试剂与主要仪器设备
1.实验原料
柚子皮 实验所用的柚子皮取自市场普遍销售的柚子。
2.主要试剂
无水乙醇、盐酸;
3.主要仪器设备
FZ102型植物粉碎机;800型离心沉淀器;电热恒温水浴器分析天平;DHG-9070A型电热恒温鼓风干燥箱等。
二、实验方法与原理
1.流程
1.1 柚子皮的加工
柚子→选果→去皮→水洗→干燥→粉碎→选瓶备用
1.2 提取工艺流程
柚子皮粉末→水解→过滤→真空浓缩→沉淀→离心分离→干燥→粉碎→果胶
2.实验材料处理
2.1 水解液的制备
将浓度为37%的盐酸分别稀释成PH值为3.0,2.0,1.5,1.0的不同浓度稀盐酸溶液,放入试剂瓶中。
2.2 原料的预处理
将购得的新鲜柚子洗净,去皮,所得到的柚子皮放到沸水中煮7~8min,除去果胶酶;然后将柚子皮在流水中漂洗,可除去可溶性糖、有机酸、色素及苦味物质、挤干水后放入60℃干燥至恒重,用研体粉碎,即可得粗品柚子皮粉末。
2.3 柚子皮果胶提取方法
2.3.1称量
取一只干燥洁净的烧杯放在电子天平上,添加一定量的柚子皮粉末,记下质量。
2.3.2水解
在烧杯中添加蒸馏水,在电热恒温水浴锅里加热水解柚子皮,加热时,间断地搅拌。
2.3.3过滤
用以干燥的纱布叠置2层用水循环真空泵抽滤收集滤液,滤渣用蒸馏水洗涤,至到水不粘稠为止,合并绿叶后得到果胶提取液。
2.3.4沉淀
将所得乙醇和果胶沉淀混合物用离心机离心,离校时间约为30min。
2.3.5干燥
将所得到的果胶在烘箱内65℃下干燥4h-6h,即得果胶。
3.对果胶得率影响的因素研究
3.1料液比对果胶得率的影响
称取柚子皮粉末,分别加入不同料液比(g/g),在ph=2.0的盐酸溶液,于85℃下加热搅拌60min,最后用95%的酒精洗涤。
3.2 提取温度对果胶得率的影响
称取柚子皮粉末,加入料液比(g/g)为1:15的水解液,在不同温度55,70,85,95℃下,浸提60min,并用95%酒精进行洗涤。
3.3提取时间对果胶得率的影响
称取柚子皮粉末,加入料液比为1:15的水解液,分别在不同的浸提时间(30,60,90,120min)下进行试验。
3.4提取液ph值对果胶得率的影响
改变盐酸溶液的ph值,使其分别为1.0,1.5,2.0,3.0,在90℃下,水浴加热90min,过滤后用95%的酒精洗涤。
4.柚子皮果胶提取的条件优化试验
试验采用四因素水平正交组合设计。
三、结果与分析
1.单因素对果胶得率的影响
1.1料液比对果胶得率的影响
加入不同料液比(g/g)水解液,在其他条件相同的情况下,浸提60min,研究不同的料液比(g/g)对果胶得率的影响。
开始时,果胶得率随着盐酸体积的增加而上升,在1:15时达到最高,随后下降。这说明料液比为1:15最佳,比例过小或过大均会影响果胶的产量。
1.2提取温度对果胶得率的影响
在不同温度55,70,85,95℃下,浸提时间60min,并用95%酒精进行洗涤,不同浸提温度对果胶得率有不同的影响。
1.3提取时间对果胶得率的影响
在不同的浸提时间(30,60,90,120min)和其他条件相同情况下,研究浸提的时间对果胶得率影响。
在90min以内果胶得率随时间的延长而上升,但在90min以后,提取率反而下降。这说明浸提时间以90min为最佳。
1.4提取液ph值对果胶得率的影响
在ph分别为1.0,1.5,2.0,3.0,90℃下,水浴加热90min,过滤后用95%的酒精洗涤,研究不同的ph值条件下,果胶得率变化见表5。
果胶得率随ph值的升高而升高,在ph>1.5时,果胶得率随ph值的升高而降低。所以浸提酸度为1.5较为合适。
2.果胶最佳提取工艺的优化
用极差分析方法可知C的极差最大,然后依次为A,D,B。极差越大,说明该因素水平变动时总指标变化越大,也就是该因素对综合指标的影响越大。
组合A3B2C4D3是柚子皮果胶得率最高,为10.94%,即柚子皮果胶提取的最佳条件为温度为83℃,料液比为1:16,ph值为1.0,提取时间为90min.
四、结论
本课题主要采用传统的酸水解法和正交实验法,对果胶提取工艺进行了研究。结果表明,不同温度,料液比,ph值,提取时间均会影响提取的果胶的产率,并且这几种因素影响的强度也不尽相同,影响果胶产率的强弱因素依次为C>A>D>B,通过正交试验对比后可以得出提取果胶的最佳条件为温度为83℃,料液比为1:16,ph值为1.0,提取时间为90min,即最佳组合为组合A3B2C4D3,此时果胶的提取率基本达到最优化,果胶质量相对更好。
参考文献
[1]田三德,任红涛,果胶的应用研究进展[J].食品科学,2003(4):49-58
[2]涂国红,王正武,王仲妮,果胶的制备与应用[J].食品与药品,2007,9(6):50-54.
作者简介:张停,女,满族,籍贯:辽宁 19900416,丽水学院理学院,化学10班学生。
关键词:柚子皮 果胶
我国柚子资源产量丰富,但作为柚子的副产品,柚子皮的利用非常有限,而柚子皮的主要成分果胶的利用更是极其有限。果胶是人类第七大营养素中可溶性膳食纤维的主要成分,果胶是由半乳糖组成的一种天然复合多糖大分子化合物,为白色或者淡黄色粉状物,提取出来的果胶有很好的商业价值,可用于食品中制作果冻,果脯,凝胶剂,组织成型剂和稳定剂等。
一、实验原料,试剂与主要仪器设备
1.实验原料
柚子皮 实验所用的柚子皮取自市场普遍销售的柚子。
2.主要试剂
无水乙醇、盐酸;
3.主要仪器设备
FZ102型植物粉碎机;800型离心沉淀器;电热恒温水浴器分析天平;DHG-9070A型电热恒温鼓风干燥箱等。
二、实验方法与原理
1.流程
1.1 柚子皮的加工
柚子→选果→去皮→水洗→干燥→粉碎→选瓶备用
1.2 提取工艺流程
柚子皮粉末→水解→过滤→真空浓缩→沉淀→离心分离→干燥→粉碎→果胶
2.实验材料处理
2.1 水解液的制备
将浓度为37%的盐酸分别稀释成PH值为3.0,2.0,1.5,1.0的不同浓度稀盐酸溶液,放入试剂瓶中。
2.2 原料的预处理
将购得的新鲜柚子洗净,去皮,所得到的柚子皮放到沸水中煮7~8min,除去果胶酶;然后将柚子皮在流水中漂洗,可除去可溶性糖、有机酸、色素及苦味物质、挤干水后放入60℃干燥至恒重,用研体粉碎,即可得粗品柚子皮粉末。
2.3 柚子皮果胶提取方法
2.3.1称量
取一只干燥洁净的烧杯放在电子天平上,添加一定量的柚子皮粉末,记下质量。
2.3.2水解
在烧杯中添加蒸馏水,在电热恒温水浴锅里加热水解柚子皮,加热时,间断地搅拌。
2.3.3过滤
用以干燥的纱布叠置2层用水循环真空泵抽滤收集滤液,滤渣用蒸馏水洗涤,至到水不粘稠为止,合并绿叶后得到果胶提取液。
2.3.4沉淀
将所得乙醇和果胶沉淀混合物用离心机离心,离校时间约为30min。
2.3.5干燥
将所得到的果胶在烘箱内65℃下干燥4h-6h,即得果胶。
3.对果胶得率影响的因素研究
3.1料液比对果胶得率的影响
称取柚子皮粉末,分别加入不同料液比(g/g),在ph=2.0的盐酸溶液,于85℃下加热搅拌60min,最后用95%的酒精洗涤。
3.2 提取温度对果胶得率的影响
称取柚子皮粉末,加入料液比(g/g)为1:15的水解液,在不同温度55,70,85,95℃下,浸提60min,并用95%酒精进行洗涤。
3.3提取时间对果胶得率的影响
称取柚子皮粉末,加入料液比为1:15的水解液,分别在不同的浸提时间(30,60,90,120min)下进行试验。
3.4提取液ph值对果胶得率的影响
改变盐酸溶液的ph值,使其分别为1.0,1.5,2.0,3.0,在90℃下,水浴加热90min,过滤后用95%的酒精洗涤。
4.柚子皮果胶提取的条件优化试验
试验采用四因素水平正交组合设计。
三、结果与分析
1.单因素对果胶得率的影响
1.1料液比对果胶得率的影响
加入不同料液比(g/g)水解液,在其他条件相同的情况下,浸提60min,研究不同的料液比(g/g)对果胶得率的影响。
开始时,果胶得率随着盐酸体积的增加而上升,在1:15时达到最高,随后下降。这说明料液比为1:15最佳,比例过小或过大均会影响果胶的产量。
1.2提取温度对果胶得率的影响
在不同温度55,70,85,95℃下,浸提时间60min,并用95%酒精进行洗涤,不同浸提温度对果胶得率有不同的影响。
1.3提取时间对果胶得率的影响
在不同的浸提时间(30,60,90,120min)和其他条件相同情况下,研究浸提的时间对果胶得率影响。
在90min以内果胶得率随时间的延长而上升,但在90min以后,提取率反而下降。这说明浸提时间以90min为最佳。
1.4提取液ph值对果胶得率的影响
在ph分别为1.0,1.5,2.0,3.0,90℃下,水浴加热90min,过滤后用95%的酒精洗涤,研究不同的ph值条件下,果胶得率变化见表5。
果胶得率随ph值的升高而升高,在ph>1.5时,果胶得率随ph值的升高而降低。所以浸提酸度为1.5较为合适。
2.果胶最佳提取工艺的优化
用极差分析方法可知C的极差最大,然后依次为A,D,B。极差越大,说明该因素水平变动时总指标变化越大,也就是该因素对综合指标的影响越大。
组合A3B2C4D3是柚子皮果胶得率最高,为10.94%,即柚子皮果胶提取的最佳条件为温度为83℃,料液比为1:16,ph值为1.0,提取时间为90min.
四、结论
本课题主要采用传统的酸水解法和正交实验法,对果胶提取工艺进行了研究。结果表明,不同温度,料液比,ph值,提取时间均会影响提取的果胶的产率,并且这几种因素影响的强度也不尽相同,影响果胶产率的强弱因素依次为C>A>D>B,通过正交试验对比后可以得出提取果胶的最佳条件为温度为83℃,料液比为1:16,ph值为1.0,提取时间为90min,即最佳组合为组合A3B2C4D3,此时果胶的提取率基本达到最优化,果胶质量相对更好。
参考文献
[1]田三德,任红涛,果胶的应用研究进展[J].食品科学,2003(4):49-58
[2]涂国红,王正武,王仲妮,果胶的制备与应用[J].食品与药品,2007,9(6):50-54.
作者简介:张停,女,满族,籍贯:辽宁 19900416,丽水学院理学院,化学10班学生。