柠檬皮中果胶提取工艺研究

柠檬皮中果胶提取工艺研究 柠檬皮中果胶提取工艺研究 ,,， 刘 义 武 王碧 ,,,,， 内 江 师 范 学 院 化 学 化 工 学 院果类废弃物资源化省高校重点实 验 室 四 川 内 江 ,,,,,, ，,，摘 要 以柠檬皮为原料 采 用 酸 水 解 析 法对柠檬果胶的提取工艺进行研究 在单因素试验的基础上 盐 通 ), ,过 正交试验确定了柠檬果胶的提取最佳工艺条件 结 果 明 采 用 酸 水 解 析法可以高效提取柠檬果胶 在 试 验盐 () , 、，，、、，范 围 内 萃 取 液 萃 取 温 度 萃 取 时 间 液固比对果胶提取效果均有 一 定 的 影 响 其 中 萃 取 液 达 到 极 显 著 ,, ,,其 ,，，，，最佳工艺条件为 以盐酸为萃取剂 萃 取 液 为 萃 取 温 度 为 萃 取 时 间 为 固 比 为 液 , ,,:,: ? ,:: ,,,,,?, ，并, ,,,,,中 图 分 类 号 文 献 标 志 码 文 章 编 号 :,,,,,,,,,:,),:,,,:,,,:)::,,):,选用硫酸铝作沉淀剂 , ,,,, 关 键 词 柠 檬 皮 果 胶 盐 析 法 提 取 工 艺 ，果 胶 是 一 类 成分很复杂的 天 然高分子聚合物 产果胶生产的发展 ( 广 泛 存 在 于 高 等 植物初级细胞壁中 果 胶 本 质 上 是 ,，果 胶 原 料 的 来 源 非 常 广 泛 但当前真正具有工 ,,，一 种 呈 线 性 结 构 的 多 聚 糖 类 主 要 是 由 半 乳 糖 ),:,)业 提 取 价值的是苹果渣 和 柑橘 类 果 皮国 内 生 产 ,，醛 酸 以 糖 苷 键 连 接 聚 合 而 成略带酸性的 ,,))α，果胶主要是柑桔 果 胶 和 苹 果 果 胶 柠檬果胶几乎没 ，，大 分 子 多 糖 还 常 带 有 其 它 中 性 多 糖 支 链 如 ,，，有 而 柠 檬 果 胶 的 性 能 最 好 色 泽 最 佳 虽 然 柠 檬 ,,,、、、、半 乳 糖 山 梨 糖 阿 拉 伯 糖 鼠 李 糖 木 糖 等,,,,))))，皮 渣 中 果 胶 的 含 量 高 达是 优 质 的 果 胶 工 ,: ,,,),,果 胶 分 子 的 结 构 取 决于果胶提取原料 的 种 ,业 生 、类 组 织 类 ，产 原 料 但 国 内 从 柠 檬 皮 渣 中 提 取 果 胶 的 报 道 ,,,、、型 和 提 取 工 艺 等果 胶 广 泛 应 用 于 食 品 化 妆 医 ,,, ),甚,药 等 工 业果 胶 是 一 种 完 全 无 毒 的 天 然 食 品 添 加 ,,,,:，少目 前 柠 檬 皮 渣 基 本 上 被 废 弃 并 且 皮 渣 极 易 ,，,,,, 剂 联 合 国 粮 农 组 织世 界 卫 生 组 织 ,,:,,:，发 霉 变 臭 对 人 畜 和 农 作 物 都 极 为 有 害 我 国 也 是 ,食 品 添 加 剂 联 合 委员会推荐其添加 量 不 受 限 制 随 ,柠 ，檬 产 销 大 国 内 江 及 安 岳 以 盛 产 优 质 柠 檬 闻 名 ，着 人 们 保 健 意 识 的 进 一 步 增 强 果胶越来越受到研 ，，国 国 内 的 柠 檬 都 产 自 这 里 以柠檬皮为于 全 ,: ,究 与 加 工 行 业 的 青 睐 而我 国果胶 生产由于技术较 ,原料 、，，落 后 提 取 成 本 高 等 原 因 生 产 能 力 低 且 生 产 不 稳 ，，， ，，定 产 品 单 一 但消 费量却逐年增加 据 不 完 全 统 计 提 取 果 胶 不 仅 有 较 高 的 理 论 研 究 价 值 而 且 能 , ，，我 国 每 年 消 耗 果 胶 约 以 上 依 靠 进 口 ,:::,,: , 提 ，，其 中 柠 檬 果 胶 约 因 此 大 力 开 展 果 胶 特 ,:::,,，高原料废弃物的 综 合 利 用 率 增加附加值和经济效 别，，， 益 降 低 生 产 成 本 减 少 环 境 污 染 具有积极的经济 ，是 柠 檬 果 胶 的 研 究 与 开 发 探索提 高果胶产量和质 效益和社会意义 , ，量 的 新 方 法 和 新 工 艺 不仅 能为我 国食品加工领域 本文采用酸水解 盐 析 法 从 柠 檬 皮 中 提 取 食 用) ，广 泛 地 应 用 优 质 果胶提供理论依据 而 且 将 推 动 国 ，、、果 胶 首 先 考 察 了 萃 取 液 萃 取 温 度 萃 取 时 ,, 、间 ，液 固 比 个 因 素 对 提 取 率 的 影 响 在单因素试验的 , ，基 础 上 进 一 步 用 正 交 试 验 进 行 工 艺 参 数 的 优 ，化 收 稿 日 期 ,::,:,:,,)) ，确定了最佳工艺 条 件 为 果 胶 的 产 业 化 提 取 提 供 ,基 金 项 目 内江师范学院博士科研基金资助 , 作 者 简 介 ,刘 义 武 ,,，男 ，四 川 遂 宁 人 ，内江师范学院讲师 ，博 士 研 究 方 向 ,天然产物分离与应 实,,:,), 用 , 验 依 据 ，,胶收率为指标 进行 四 因素 四水平正交试验 果 ( ,,胶 收 率 果 胶 质 量柠 檬 皮 粉 末 质 量 ,×,::, 实 验 部 分 , 结 果 与 讨 论 ,材 料 和 仪 器 ,(, ，、、柠 檬 购 自 四 川 安 岳 浓 盐 酸 乙 醇 硫 酸 单因素试验结 果 与 分 析 ,, , ,(, 、，，铝 氨 水 均 为 分 析 纯 活 性 炭 沉 淀 剂 用 量 对 果 胶 分 离 效 果 的 影 , ,(,(, 响 ，手提 式 高 速 粉 碎 机集 热 式 ,,:,, ,,),:,, )，，同一批次果胶 萃 取液 等 量 分 为 份 分 别 加 入, ，— ， 恒温加 热 磁 力 搅 拌 器数 字 式 计,,, ,:, , ,,,，，，，含 有 的 饱 和 水 ,,,:,,:,,:,,,,,:,,:,,, , ，低速大容量离心机均为国产仪器,,,),), , 溶液盐析沉淀 分 离 果 胶 沉 淀 剂 用 量 对 果 胶 分 离 ,效 ，，果的影响见图盐 用 量 少盐 浓 度 低果 胶 沉 淀 不 完 ,,方 法 ,(, ,，，全盐用量大于时盐 浓 度 过 高反 而 不 利 于 果 ,,,,工 艺 流 程 ,(,(, ，胶的沉淀同时 用 量 大 既 浪 费 又 增 加 了 脱 盐 难 度因 ,柠 檬 皮 预 处 理 酸 液 萃 取 趁 热 离 心 分 离 ???,,,此本 文其它实验沉淀剂用量选择 ,,,,,,:,, , , 脱 ,质量与原料柠檬皮 质 量比 为 :,,, 、色 加 盐 沉 析 离 心 分 离 脱 盐 过 滤 干 燥 粉 ?? ? ? ? 碎 成 品 ,?原 料 预 处 理 ,(,(, ，，取 新 鲜 柠 檬 若 干 洗 净 后 剥 下 柠 檬 皮 将 剥 下 的 柠 檬 皮 洗 净 后 切 成 左 右 的 小 块 置 于 沸 ,,, ,:: ? ，水 中 煮 沸 去 除 果 皮 中 的 果 胶 酶 以 及 还 原 性 ,, ,,, ，，，可 溶 糖 用 清 水 漂 洗 至 无 色 烘 干 粉 碎 ,, ?, 果 胶 的 提 取 ,(,(, ，准 确 称 取 一 定量经预处理的柠 檬 皮 粉 末 加 入 ，，适 量 水 用 稀 盐 酸 调 节 为 左 右 在, ,,: ,,: ,: ，，下 萃 取 使 原 果 胶 转 化,: ,::? ,: ,,: ,,,: : ， 为 可 溶 性 果 胶 趁热将 浆状液体置 于离心机中离心 , 图沉淀剂 , ,用量对果胶分离效果的影响 , ,, ,:,,, ,，，收 集 上 清 液 用 蒸 馏 水 洗 涤 残 渣 其 洗 液 离 心 收 集 对 果 胶 提 取 率 的 影 响, ,(,(,, ，上 清 液 合 并 上 清 液 , ，，在 萃 取 温 度 为 萃 取 时 间 为 液 固,,?,: ,,, 脱 色 ,(,(, ，，比 为 按 的 量 加 入 活 性 炭 脱 色 硫 ,:,,, ?、活 性 炭 可 除 去 大 部 分 色 素 残留糖及部分重金 酸 铝 ,,,,属 离 子 等 杂 质本 试 验 采 用 活 性 炭 脱 色 法 进 行 ,，，其 它 条 件 不 变 的 情 况 下 分 别 在 设 定 为,,,, ,, ，脱 色 在 果 胶 萃 取 液 中 按比 例 加 入 活 性 炭 ,,,: ,，，，，，下 进 行 试 验 对 果 胶 收,,:,,:,,,,,,,,: , , ，，，在 温 度 下 保 温 然 后 离 心 取 上 清 液 ,:?,: ,,,，率 的 影 响 如 图 所 示 果 胶 收 率 随 增 加 而 迅 速, , , 即 得 色 泽 浅 淡 澄 清 的 果 胶 萃 取 液 , ,,,,，降 低 这 与 汪 海 波 等研 究 结 果 类 似 因 酸 度 增 ,盐 析 ,(,(, 高 ,,果 胶 盐 析 沉 淀 类 似 参 考 文 献 果 胶 萃 取 液,,, ，虽然可提高产品 得 率 但 可 能 会 导 致 果 胶 分 子 的 萃 取 温 度 对 果 胶 提 取 率 的 影 响 ,(,(, ，,,用 氨 水 调 节 至 左 右 逐 渐 加 入 用 , , ,,,:,, , , 破，保 持 的 实 验 条 件 在 内 改 变,(,(, ,:,::? : ，，制 成 的 饱 和 溶 液 且 不 断 搅 拌 再 用 氨 水 调 节 至, , ，坏 综合考虑其它因素 萃 取 选 择 ,, ,,:,, ，温 度 考 察 萃 取 温 度对果 胶提取率的影响如图 所, ，，，左 右 在 下 静 置 待 果胶完全沉淀后 ,,, ?,: ,,, ，，示 萃 取温度对果胶 提 取 率 的影响 较 小 在 温 ，离 心 弃 去 上 层 清 液 沉 淀 用 酸 化 乙 醇 洗 涤 , ,: 度 ，，，次 抽 滤 再 以 乙 醇 洗 涤 次 于 烘 干 即:, ,, ,, ? ，,，时 果胶提取率最高 低 于 时 随 着 温 度 的 ,:?,:? ，，，升 高 果 胶 收 率 逐 渐 提 高 说 明 萃 取 温 度 的 提 高 得 果 胶 成 品 , ,，有 利于果胶收率的提高 当 萃 取 温 度 继 续 提 高 果 酸 水 解 提 取 果 胶 工 艺 条 件 的 确 定 ,(,(, ，胶 产 率 反 而 降 低 是 高 温 对 果 胶 结 构 的 破 坏 作 用 、、分 别 改 变 萃 取 液 萃 取 温 度 萃 取 时 间 和 ,,大 于 果 ,,,,，胶 溶 出 速 率 的 影 响 所 以 本 文 其 它 实 验 萃 取 温 , 液 度 定 为 时 ,:?, ，固 比 考 察 其 对 酸 水解果胶提取效果的影响并以果 ，萃 取 时 间 对 果 胶 提 取 率 的 影 响 比 大 于 时 果 胶 的 收 率 随 液 固 比 的 增 加 ,,,,(,(,? 而 缓，在 实 验 条 件 下 分 别 控 制 萃 取 时 间 为 ,(,(, ，，慢 增 加 当 液 固 比 为 时 果 胶 的 收 率 最 ,:, ?，，，，，考 察 萃 取 时 间 对 萃 取 率 的,:,:,,:,,:,,: ,,, ,大 液，，影 响 结 果 如 图 所 示 果 胶 的 质 量 分 别 为 , ,,,,: ，固 比 继 续 增 大 提 取 出 来 的 果 胶 在 溶 液 中 的 含 量 ，，，，由 图 可 知 时 间 对 果,,,,,,,,,,,,,,,,,, , 太 胶 的 提 取 影 响 也 较 小 萃 取 时 间 左 右 ,,: ,,,, ，，，低 沉淀效果不理想 收 率 降 低 因 此 综 合 考 虑 其 成 , ，本 及 后 续 工 序 本 试 验 中 选 择 液 固 比 为 ,,,? 宜 , 图 液固比对果胶收率的影 , 正交试验结果 与 分 析 ,(, 图 果胶收率的影响 对, ,,，、参 照 单 因 素 实 验 的 结 果 设 置 萃 取 液 萃 取 ,,、， 温 度 萃取时间和液 固 比 个试 验因素为研究 对 象 ,, ，,,每 项 因 素 设 置 个 水 平 选 用 进 行 正 交 试 , ,,,, ，，验 以 果 胶 收 率 为 评 价 标 准 确 定 较 优 工 艺 正 交 试 , ，，验 因 素 与 水 平 设 计 见 表试 验 结 果 见 表方 差 分 ,, 析 见 表 ,, ，，由表极 差 可 知从 产 ,, ,,,,, , , , , , , 、量经济和成本等考虑最 佳 工 艺 为 即 果 胶 ,,,,,,,,,,，提取的最佳工艺条件为萃取液 为萃 取 温 度 , ,,:,，，为萃取时间为液固比为,: ?,::,,,,,,, ? 表 柠檬果胶提取工艺正交试验因素与水平 ,图 萃取温度对果胶收率的影响 , 因 素 水 平 ,,,, ,,液 固 比, ? ,,,, θ , ,,(,,,,,, ,?,,(,,,,, , ,,(,,,,, ,?, , ,(, ,, ,,, ,,,? 表 正 交 实 验 结 果 , , ,,编 号 果 胶 得 率 ,,,,, ,,,(,,,,,,,,,(, ,?,,(,,,,,,,,,(, , ,,(,,,,,,,,,(, ,,(,,,,,,,,,,(, ,,(,,,,,,,,,(,图 萃取时间对果胶收率的影响 ,,,(,,,,,,,,,(, 液 固 比 对 果 胶 提 取 率 的 影 响 ,(,(, ,,(,,,,,,,,,,(, ,,(,,,,,,,,,(,，, 在实验条件下设置种不同液固比,(,(,,,:?,,(,,,,,,,,,(, ，, ,,,(,,,,,,,,,,(, ，，，，,,,(,,,,,,,,,(,,,?,,:?,,,?,,:?,, ,,,(,,,,,,,,,(, 进 行 试 验 液 固,, ,? ，比 对 果 胶收率的影响如图 当 液 固 比 小 于 ,, ，，,,，续 表 ,,,:,,,, :,,,: ,,,,,:,,,,,:,,,,,,,,,,,, ,,编 号 果 胶 得 率 ,,,,:,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,:,,,,,,,,,,,,,,,, ,,,(,,,,,,,,,,(, ，,,,,:,,,,:,,, ,,,,:,,::,,,,,:,,,,,, ,,,,,,,,,, , ,,,(,,,,,,,,,(, ，,,,,:,:,,,,,,:,,:,) ,,,(,,,,,,,,,(, ,,,(,,,,,,,,,(,,,，，, ,,,,,,,, , , ,,,:,,,,,,,,,,,:,,,,,,,,,,,,,) ,,,(,,,(,,,(,,,(,, ,,,,,,,,,,:,,:,,:,,,,,,,,,,,,,,,:,,:,,,,,,,,,,,,,, ,, ,,(,,,(,,,(,,,(, ，，,,,,,,(,,,(,,,(,,,(,, ,::,,,,,,,,, ,,,,,:,:,::,,:,,:,:,, ),, ,,,(,,,(,,,(,,,(,, ,,，，,,,,,,,,,:,:,,,,, ,,:,,,,, ,,,,,,,,,,,,,,,) ,,,(,,,(,,,(,,,(,, ，，,,,,,,:,,,,,,,,,,,:,,:,,,,,,,:,,,,,,,,,,,,,,,)),,,,,,,(,,,(,,,(,,,(, , ,,,(,,,(,,,(,,,(,, ,,，，,,,,,,,,:,:,,,,:,,,,,,,,,::,,:,,,,, ),, ,, ,,(,,,(,,,(,,,(, ，，，，,, ,,:,,,,, ,:,:,,,,,:,,,,:,,,,,,,,,,,,,,,,, , ,,,, ,,, ,,: ,,, ,,,,,,,,,,,:,,,,,,,,,,, ,,,,,,,, ,,,, ,,,, ,,,,, :,,,,, ，、、、由 方 差 分 析 表 可 知 四 个 因 素 都, ,,,, ，，,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,::,,:,,,,,:,,,) ，对 实 验 有 影 响 液 固 比 对 果 胶 提 取 率 的 影 响 较 小 ,,,，，,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,), 萃 ,,,:,:,,,,,,,,, ,,,:,, ,,,,,,,,,,:,,,,,,,,,,,,,,,,, 取时 间和 萃取温度 这两个因素对果胶提取率也有一 ,,，，,,,,,,,, ,:,,:,,,,,,,,,,,,,,,,,::,,,,,,,), ，定 影 响 但 却 不 如 萃 取 液 的 影 响 显 著 萃 取 液 , ,,,,,,:,,,,,,,:,,,,,,,:,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,:,:,,,,,,, ，的 影 响 是 高 度 显 著 的 所以 该 实验的最佳条件 , ,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,:,:,,:,,,, ,,,,,,:,, ,,,,,,，， 为 萃 取 液 为萃 取 温 度 为 萃 取 时 间 , ,,:,: ?,，为 液 固 比 为 ,,,,,,:: ,,,,,,, ,,,,,,,:,,:,,,:,:,,,,,,,,,,,:,,,:,,,:,,,,? 表 方 差 分 析 表 ，，,,,,,,,,,:,:,::,,,,:,,:,,,,,,),, 方差来源 偏差平方和 ，,,,,,,:,,,,,,,:,,,,,:,,,,,,,:,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,)),,, ,,,,,(,,,,(,,, ,,，，,,,,,,,:,,:,,,,,:,,,,,,,:,,,,,,,,:,,,:,,,,,,) 温 度 ,,,,,(,, ,,,，,,，,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,:,,,,,,,,,,,,,,,时 间 ,, ,,,,,(,, 液 固 比 :,,,,(,, ，,,,,, ,,,,,,,,,,,,:, ,::,,,,,:,, ,,,,,:, ,,, , 误 差 ,,(,, ，，,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,),, ,,,,，，，魏 木 华 孙 艳 丽 等 果 胶 制备的研究进展 海香泰,,:, 结 论 , 食品研究与开发 ，，,,,,,:,,::,,:,,,:) ,从 柠 檬 皮 中 提取果胶的最佳工 艺 条 件 为 盐 酸 ,,，，，徐丹车振明胡瑞君区颖宜柠檬皮中高酯果胶提 取,,: ，，，为 萃 取 剂 萃 取 液 为 萃 取 温 度 为 萃 , ,,:,:?,,,，,,,，工艺的研究 业科技食品工,,,,,,,:,,:::,,,,) ，，取 时 间 为 液 固 比 为 沉 淀 剂 硫 ,:: ,,,,,?,,,,,杨 韩 晖 南瓜果胶盐析法提取工艺的研究 农 产 品,,,:, ，酸 铝 的 用 量 为 柠 檬 皮 质 量 的 与 醇 沉 淀 相 比 :,,,加 工 ,学 刊 ，,,,,:,,:::,,,) 盐 析 法 ，、提 取 果 胶 具 有 成 本 低 收 率 高 果胶制品纯度高等特 ,,，，柑橘皮果汪 海 波 汪 芳 安 潘 从 道 胶的改进提取工艺 ,,, ,,，，,,,研 究 食 品 科 学 ，点 是 目 前 最 先 进 工 艺 :,,,,,,:::,,,,,,) , ,参 考 文 献 ,,,,,:,::,,,,,,,,,,,,,,,:,,,:, ,,,:,,,,, ,, ，,,,,,,,,,:,,,) ,,,,:,,,,,:,,,,:,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,:,,,,,,,,,,,,:,,,:,:,,,,,,,),,,,,,,, ，，，，,,,,:,,,:,,:,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,:,,,,,::,,,,,,,,,,,,,:,,,,,,,,,,,,,,,,::,,,,,,,,,,,, ,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,:,:,,,,,,,,:,,,,:,,,,,,,,:,,,,,,:,,,,,,,,:,,,,,,,,,,,,,:,,,,,,:,,:,,,,),,,,,, ，,,,,,:,,,,,,,,:,,,,,,,,,,:,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,:,,,,,,:,:,,,:,,,,,,,,,,:,,,,,:,,,::,,,,,,,,,,,,,,),,, ,,,, ，，，，,,,,,,,,,,,,,:,,,,,,,,,,,,,,,,,,,:,,,,,,,,,:,,,,,,,,,,,:,,,,,,,,,:,,,,,:,,,,,,,,,:,,,,,,,,,,:,,,,,,,:),,,,, ，,:,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,:,,:,:,,,,,,,:,,,,,,,,,,,,,,,:,,,,, ,,,,,:,,,,,,,,,:,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,, ，，,，:,,,,,,:,,,,,:,,:,,,,,:,,,,,,,,,,,,,,,,,:,: ? ,::,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,, ,,,,,,,,,:,,,,,,,,), ,,,,,,,:,,,,,,:,,,,,,,,,,,,,,,:,,,,,,,,,,:,,,,,,:,:,,,,,, ,,,责 任 编 辑 胡 蓉 file:///C|/Users/Administrator/Desktop/新建文本文档.txt 涵盖各行业最丰富完备的资料文献,最前瞻权威的行业动态,是专业人士的不二选择。 file:///C|/Users/Administrator/Desktop/新建文本文档.txt2012/8/26 12:19:58