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【摘 要】本文采用微波辅助加热法从苤蓝皮中提取果胶,通过单因素试验,得出微波加热时间t、料液比和提取液pH对果胶得率有显著影响,并用响应面分析法优化了提取工艺参数(微波加热时间t、料液比和提取液pH)对果胶提取率的影响。选择微波加热时间、料液比和提取液pH为自变量, 果胶的提取率为响应值,采用Box-Behnken试验设计方法,研究各单因素及其交互作用对果胶提取率的影响。实验结果表明,苤蓝皮中果胶的提取最佳工艺条件为:微波加热时间51.14s,料液比1:31,提取液pH1.31,苤蓝皮粉末提取果胶最高得率15.09﹪。
【关键词】苤蓝皮;果胶;微波辅助提取;响应面分析
Abstract:This paper use microwave-assisted method extraction (MAE) to extract pectin from kohlrabi peel, by single-factor test, obtained by microwave heating time, solid-liquid ratio and pH has a significant influence to the pectin extract ratio, The response surface methodology (RSM) is used to optimize the extraction process parameters (microwave heating time, solid-liquid ratio and extract pH), which are play an important role in the process of pectin extraction rate. Select microwave heating time, solid-liquid ratio and extract liquid pH as extract variables, pectin extraction rate of response to the value, using Box-Behnken experimental design method to study all their interactions on pectin extraction rate. Experimental results show that Kohlrabi peel powder pectin optimum extraction conditions are: microwave heating time: 51.14s, solid-liquid ratio: 1:31, extract pH: 1.31, Kohlrabi peel powder extraction pectin the highest rate is 15.09%.
Key Words:ohlrabi peel; Pectin; Microwave-assisted extraction(MAE); Response surface methodology(RSM).
引言
苤蓝,又名球茎甘蓝、玉蔓青、苴莲。是一种在我国产销量都很大的蔬菜。本实验利用苤蓝皮为原料,采用微波辅助提取法提取果胶类物质,期望为苤蓝皮的综合利用提供一定的参考[1-3]。
一、材料、试剂与仪器设备
(一)材料与试剂
(1)原料
苤蓝,购于临汾市尧丰市场
(2)化学试剂
98%的浓硫酸、无水乙醇、浓盐酸、氢氧化钠、咔唑,均为分析纯AR;半乳糖醛酸(Sigama公司产品)。
(二)试验仪器与设备
二、试验方法
(一)工艺流程
苤蓝皮→灭酶→漂洗→烘干→粉碎→微波辅助提取→抽滤→滤液→处理→测定其吸光度→计算果胶得率。
(二)标准曲线的绘制[4]
从浓度为1.0mg/mL的半乳糖醛酸溶液中分别取0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0mL在50mL容量瓶中定容至刻度,形成浓度为10、20、30、40、50和60μg/mL的半乳糖醛酸标准溶液。在七支比色管中,分别加入分析纯浓硫酸6mL,置于冰水中冷却,边冷却边缓缓加入浓度为10、20、30、40、50、60μg/mL的半乳糖醛酸溶液各1mL,在第七支比色管中加入1mL蒸馏水作空白对照,充分混合后继续冷却,然后于沸水浴中加热10min,冷却至室温后,再加入0.15%咔唑0.5mL,充分混合,室温放置30min,在波长530nm处以空白试剂作对照,测定吸光度A,并建立果胶含量的标准曲线。
(三)果胶提取工艺的确定
(1)单因素试验
1、微波加热时间对果胶提取率的影响
准确称取0.5g的苤蓝皮粉末5份,在料液比1:30、提取液pH1.5、微波功率450W不变的条件下,分别对样液采取微波加热辅助法提取,微波加热时间分别取为:30s、50s、70s、90s、110s,同时做平行试验3次,所得结果取平均值。比较所得结果,选择合适的微波加热时间。
2、料液比对果胶提取率的影响
准确称取0.5 g苤蓝皮粉末5份,在微波加热时间t=70s、提取液pH1.5、微波功率450W的条件下,料液比分别取为1:20、1:25、1:30、1:35、1:40,采用微波加热辅助法提取,同时做平行试验3次,结果取平均值。比较所得结果,选择合适的料液比。
3、提取液pH对果胶提取率的影响
准确称取0.5 g苤蓝皮粉末5份,采用上述实验确定的提取时间和料液比,在微波功率450W下,提取液pH分别选择1.0、1.5、2.0、2.5、3.0,采用微波加热辅助法处理,同时做平行试验3次,结果取平均值。比较所得结果,选择合适的提取液pH。
【关键词】苤蓝皮;果胶;微波辅助提取;响应面分析
Abstract:This paper use microwave-assisted method extraction (MAE) to extract pectin from kohlrabi peel, by single-factor test, obtained by microwave heating time, solid-liquid ratio and pH has a significant influence to the pectin extract ratio, The response surface methodology (RSM) is used to optimize the extraction process parameters (microwave heating time, solid-liquid ratio and extract pH), which are play an important role in the process of pectin extraction rate. Select microwave heating time, solid-liquid ratio and extract liquid pH as extract variables, pectin extraction rate of response to the value, using Box-Behnken experimental design method to study all their interactions on pectin extraction rate. Experimental results show that Kohlrabi peel powder pectin optimum extraction conditions are: microwave heating time: 51.14s, solid-liquid ratio: 1:31, extract pH: 1.31, Kohlrabi peel powder extraction pectin the highest rate is 15.09%.
Key Words:ohlrabi peel; Pectin; Microwave-assisted extraction(MAE); Response surface methodology(RSM).
引言
苤蓝,又名球茎甘蓝、玉蔓青、苴莲。是一种在我国产销量都很大的蔬菜。本实验利用苤蓝皮为原料,采用微波辅助提取法提取果胶类物质,期望为苤蓝皮的综合利用提供一定的参考[1-3]。
一、材料、试剂与仪器设备
(一)材料与试剂
(1)原料
苤蓝,购于临汾市尧丰市场
(2)化学试剂
98%的浓硫酸、无水乙醇、浓盐酸、氢氧化钠、咔唑,均为分析纯AR;半乳糖醛酸(Sigama公司产品)。
(二)试验仪器与设备
二、试验方法
(一)工艺流程
苤蓝皮→灭酶→漂洗→烘干→粉碎→微波辅助提取→抽滤→滤液→处理→测定其吸光度→计算果胶得率。
(二)标准曲线的绘制[4]
从浓度为1.0mg/mL的半乳糖醛酸溶液中分别取0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0mL在50mL容量瓶中定容至刻度,形成浓度为10、20、30、40、50和60μg/mL的半乳糖醛酸标准溶液。在七支比色管中,分别加入分析纯浓硫酸6mL,置于冰水中冷却,边冷却边缓缓加入浓度为10、20、30、40、50、60μg/mL的半乳糖醛酸溶液各1mL,在第七支比色管中加入1mL蒸馏水作空白对照,充分混合后继续冷却,然后于沸水浴中加热10min,冷却至室温后,再加入0.15%咔唑0.5mL,充分混合,室温放置30min,在波长530nm处以空白试剂作对照,测定吸光度A,并建立果胶含量的标准曲线。
(三)果胶提取工艺的确定
(1)单因素试验
1、微波加热时间对果胶提取率的影响
准确称取0.5g的苤蓝皮粉末5份,在料液比1:30、提取液pH1.5、微波功率450W不变的条件下,分别对样液采取微波加热辅助法提取,微波加热时间分别取为:30s、50s、70s、90s、110s,同时做平行试验3次,所得结果取平均值。比较所得结果,选择合适的微波加热时间。
2、料液比对果胶提取率的影响
准确称取0.5 g苤蓝皮粉末5份,在微波加热时间t=70s、提取液pH1.5、微波功率450W的条件下,料液比分别取为1:20、1:25、1:30、1:35、1:40,采用微波加热辅助法提取,同时做平行试验3次,结果取平均值。比较所得结果,选择合适的料液比。
3、提取液pH对果胶提取率的影响
准确称取0.5 g苤蓝皮粉末5份,采用上述实验确定的提取时间和料液比,在微波功率450W下,提取液pH分别选择1.0、1.5、2.0、2.5、3.0,采用微波加热辅助法处理,同时做平行试验3次,结果取平均值。比较所得结果,选择合适的提取液pH。