蘋果渣中果膠提取、純化及不同分子量果膠特性的研究.pdf

1、果膠是植物細(xì)胞壁特有的膠體性多糖物質(zhì)，包括原果膠，果膠酸和果膠酯酸，主要存在于植物的葉、皮、莖、果實(shí)中。果膠在食品行業(yè)中主要作為膠凝劑，乳化劑，增稠劑等；在醫(yī)藥行業(yè)用于降血脂，抑制癌細(xì)胞擴(kuò)散及抗癌藥物對(duì)胃腸粘膜的損害，吸附有毒的金屬離子等；在精細(xì)化工及其他方面也有廣泛的應(yīng)用。我國各行業(yè)所需果膠大部分依靠進(jìn)口，增加了生產(chǎn)成本及資源依賴性。研究發(fā)現(xiàn)，蘋果渣中含15％左右的果膠，我國蘋果渣資源豐富且分布集中，年產(chǎn)濕渣超過90萬噸，利用蘋果渣提

2、取果膠具有廣闊的市場(chǎng)前景，并且能夠解決廢渣帶來的環(huán)境污染問題，變廢為寶，提高蘋果渣的附加值。 本文主要研究了以下幾個(gè)內(nèi)容： 1、果渣的前處理方法和果膠萃取劑的選取；蘋果渣果膠提取液中果膠含量的最優(yōu)測(cè)定條件。 2、超聲波輔助提取，微波輔助提取和陽離子交換樹脂輔助提取方法的工藝參數(shù)， 3、果膠純化方法研究。 4、果膠提取液的沉析方法。 5、利用有機(jī)膜分離不同分子量的果膠，研究其物性和膠凝度。

3、 研究結(jié)果表明： 1、將蘋果渣粉碎至60目，以鹽酸為萃取劑提取蘋果渣果膠。咔唑比色法測(cè)定果膠含量時(shí)酸解、顯色條件為：吸取稀釋20倍后的果膠提取液2.0mL，用12mL的濃硫酸在90℃下酸解10min，冷卻后，加0.15％的咔唑顯色劑1mL，室溫下靜置2h，530nm波長(zhǎng)測(cè)其吸光度值，試驗(yàn)得到樣品的加標(biāo)回收率在99.52-101.22％，表明該法的準(zhǔn)確度好，穩(wěn)定性高，可保持40min不變色． 2、變頻超聲波輔助提取中

4、，各因素對(duì)提取率影響的順序?yàn)椋簻囟?超聲頻率>料液比>pH值。提取最優(yōu)組合條件為：溫度70℃、頻率80kHz、料液比1∶15、pH值1.5，提取率達(dá)12.19％，果膠米黃色，膠凝度達(dá)150，；微波輔助提取果膠中，各因素對(duì)提取率影響的順序是：料液比>提取時(shí)間>pH值>提取溫度，最佳工藝組合為料液比1∶40g/mL，時(shí)間35min，pH值1.3，提取溫度65℃，提取率為10.81％：陽離子交換樹脂提取法中，選定001×7型樹脂提取，影響提取

5、率因素的順序?yàn)椋毫弦罕?提取溫度>pH>提取時(shí)間>樹脂用量，最優(yōu)提取條件為：料液比1∶30，溫度85℃，時(shí)間2.5h，pH1.4，樹脂用量為干果渣的3％，最終提取率達(dá)14.23％，果膠膠凝度達(dá)154，顏色白色，灰分4.01％，產(chǎn)品質(zhì)量符合甚至高于現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)。 3、提取液純化過程中，活性炭脫色條件為：溫度55℃，時(shí)間90min，活性炭用量0.5％。脫色率達(dá)80％，損失率不到10％，黏度提高30％，但是活性炭不易除去，造成果膠灰分過高

6、；雙氧水脫色率達(dá)87.34％，但果膠的損失率大，膠凝度也大大降低，所以雙氧水不適合果膠溶液的脫色；用大孔吸附樹脂脫色的最優(yōu)條件是：用X-5型樹脂以8％的用量在40℃下脫色12h。果膠的脫色率達(dá)88％，損失率不到5％；果膠溶液動(dòng)態(tài)吸附脫色條件為：X-5型樹脂裝柱，常溫下，pH值為2的提取液以0.509mL/min的流速過柱。脫色率達(dá)81.26％，果膠損失率不到4％；吸附樹脂脫色后，樹脂解吸條件為：常溫下，65％的乙醇以0.509mL/mi

7、n的流速過柱洗脫。動(dòng)態(tài)吸附脫色比靜態(tài)吸附脫色速度快，效果好，還能除去很多大分子雜質(zhì)；透析法可脫除96.35％的可溶性搪，TCA(三氯乙酸)法能脫去61.49％的蛋白，果膠損失率只3.4％。 4、乙醇沉淀制備果膠，將提取液濃縮至濃度為4％左右，加入70％的乙醇，沉淀12小時(shí)過濾制備果膠；鹽析法制備果膠時(shí)不需濃縮，最優(yōu)條件為：果膠提取液：飽和硫酸鋁=5∶1，pH值為5，60℃下沉析60min攪拌過濾。脫鹽條件為：3％HCl+60％乙

8、醇+37％水組成脫鹽液，加入1.6倍體積的脫鹽液，脫鹽30min制備果膠。 5、純化液依次通過MWCO(molecular weight cut-off截留分子量)為30萬、10萬、3萬、1萬和5千的超濾膜，得到不同分子量的果膠，發(fā)現(xiàn)分子量越大的果膠黏度越大，膠凝度越強(qiáng)，酯化度越高；測(cè)得滲透液中含5.5％果膠，所以超濾能截流總果膠的94.5％，而截流液不到總體積的1/10，并且截流液中基本無糖份，而滲透液中含有大量的原料處理時(shí)沒