欧李酒渣果胶的提取、功能性质及应用研究

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欧李是一种典型的药食同源水果,除直接食用外,主要用于生产果酒及果汁,在其加工类型中将会产生大量的废弃物。欧李酒渣为欧李酒的废弃物,含有大量的果胶、纤维素等功能性成分,如果直接丢弃会造成经济损失及环境污染,因此,可探索其在食品工业领域的应用。果胶是一种复杂的多糖,近年来在食品领域得到了广泛应用,如在果酱、果冻和冰淇淋等食品中用作凝胶剂、稳定剂或增稠剂,随着对果胶研究的逐渐深入,研究人员发现果胶还具有防癌、改善肠道菌群等功效,这进一步扩宽了果胶的应用前景。果冻是一种广受人们喜爱的零食,流行于休闲食品市场,在果冻中加入对人体健康有益的物质,研发具有调理作用的功能性果冻,成为果冻产业发展的新方向。本实验以欧李酒渣为原料,采用6种方法(热酸法、热酸-超声辅助法、热碱法、热碱-超声辅助法、酶法、酶-超声辅助法)提取果胶,对比不同果胶的结构及功能性质,以得出最有利于工业化大规模生产欧李果冻的果胶类型,并确定欧李果冻的最佳配方,旨在提高欧李酒渣的利用率,探索果胶新的来源,研制具有营养及保健功能的新型果冻。本论文主要研究内容和结论如下:(1)采用6种不同的方法提取欧李酒渣果胶,并计算得率,碱提果胶(AP):8.85±0.98%;碱法-超声果胶(AUP):10.73±1.20%;酸提果胶(SP):5.29±0.51%;酸法-超声果胶(SUP):5.53±0.70%;酶提果胶(EP):3.64±0.74%;酶-超声果胶(EUP):4.18±0.45%。(2)对比分析了6种果胶的基本理化特性与结构差异。整体而言,所有果胶均含有侧链丰富的RG-I结构域,且均为低甲氧基果胶。具体而言,SP与SUP为大分子果胶,其余果胶均为小分子果胶;AP与AUP的总多酚含量较高,分别为13.13±0.44%、17.33±0.24%,然后依次是EUP:1.34±0.05%、EP:1.2±0.08%、SP:0.29±0.04%、SUP:0.25±0.02%。扫描电镜(SEM)展示了果胶的表面微观结构,可以看出AP与EP较为相似,但三者(AP、SP、EP)经超声之后其表观结构均发生了明显的变化;傅里叶红外光谱(FTIR)结果显示出所有曲线的峰值大致相似,说明不同的提取方法对果胶官能团的数量及种类影响不大;X射线衍射(XRD)显示出所有果胶均为无定型结构;热力学性质曲线表明AUP具有较好的热力学稳定性。(3)对比6种果胶的功能性质,在持水力方面,AUP与AP表现出了较好的性质,分别为6.23±0.35%、5.39±0.31%,其次分别是EP:4.45±0.37%、EUP:4.11±0.29%、SUP:2.32±0.24%、SP:1.58±0.15%;在持油力方面,SUP与SP的性能较好,分别为:5.1±0.26%、4.3±0.20%,其次分别是AP:2.9±0.17%、EUP:2.3±0.19%、AUP:1.6±0.13%、EP:1.4±0.12%;在吸附能力与抗氧化能力方面,AUP的性能均优于其余果胶。(4)以CaCl2、欧李酒渣果胶、琼脂粉及欧李果汁为原料,以感官评定为指标,采用单因素实验及正交实验确定欧李果冻的最佳工艺参数,最终得出最优产品的配方为:CaCl2添加量为1.5%、欧李酒渣果胶添加量为1.25%、琼脂粉添加量为0.75%及欧李果汁添加量为40%,加热温度为90℃,得到感官评分为87.7分。所制果冻各项指标均符合国家标准,且能适应大多数人的口感嗜好。(5)测定了欧李果冻的理化指标和微生物指标,结果如下:脂肪含量0.3%,蛋白质含量0.2%,水分88.74%,灰分0.41%,菌落总数12 CFU/m L,霉菌4 CFU/m L,大肠杆菌与致病菌均未检出,这符合国标GB/T18883-2018果冻和GB19299-2015食品安全国家标准果冻的相关指标。
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