CN101891839A - 一种苹果渣中果胶的提取、分离方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种苹果渣中果胶的提取、分离方法。现有技术存在着酸污染、果胶的产率低、质量差以及不同工艺间结果的对照产生困难,造成整个工艺控制难度的加大的问题。本发明提供一种苹果渣中果胶的提取、分离方法,其主要包括(1)提取:将苹果渣粉碎、干燥后备用,含水量在5~15%的苹果渣与水以1:1~2.5的质量比混合,在100~250℃条件下加热1~30min,得果胶粗提液;离心分离、浓缩、醇提、过滤干燥五个步骤。本发明所涉及的方法不使用无机酸,无污染,对环境友好;用水做反应介质,不添加任何酸碱催化剂,作为食品添加剂来说,更加的安全和可靠;流程短,操作简单,生产成本低,易于实现工业化生产且产率较高。
Description
技术领域
本发明涉及食品工业加工废弃物资源化利用技术领域,具体涉及一种苹果渣中果胶的提取、分离方法。
背景技术
我国苹果的种植面积、产量均居世界第一。随着苹果深加工规模的扩大,由此而产生了大量的苹果渣。而苹果渣极易腐败变臭,严重污染环境,苹果渣的处理一直是困扰苹果加工企业发展的重要问题之一。研究表明苹果渣中含有丰富的果胶物质,极具经济价值。
果胶类物质是一种多糖类高分子化合物,其基本结构是由α-D-吡喃半乳糖醛酸以1,4糖苷键连接而成的长链。天然果胶以原果胶、果胶、果胶酸的形态广泛存在于高等植物的果实、根、茎、叶中,是细胞壁的一种组成成分,它们伴随纤维素而存在,构成相邻细胞中间层黏结物,使植物组织细胞紧紧黏结在一起。其化学结构和分子量在不同的植物组织中不同,单子叶植物细胞壁中含量较少。果胶通常以部分甲酯化形式存在,分子量为50,000-300,000。果胶在食品工业上的用途非常广泛。医学界研究发现,果胶具有以下几方面功效:①黏附重金属离子,清除体内毒素;②促进小肠蠕动,缓解习惯性便秘;③吸收肝脏分泌的消化液,降低血清胆固醇含量;④延缓胰岛素消失,调节血液浓度;⑤刺激内源生长因子产生,加速溃疡面的愈合;⑥引起胞浆内空泡样变,导致菌体破裂死亡;⑦抑制癌细胞的聚集,阻止其扩散转移等。研究认为果胶具有良好的抗腹泻、抗癌、减肥、降低血糖和胆固醇、治疗糖尿病和心血管硬化及延长抗菌素的作用,在医药工业上通常用果胶来制造轻泻剂、止血剂、血浆代用品、毒性金属解毒剂等,防止血液凝固、肠出血、治疗便秘及作为金属中毒时的解药等。此外,果胶还被作为辅料用于化妆品、纺织及冶金化工等工业中。
目前的提取方法是:酸解法,这是工业生产果胶最普遍的方法。根据果胶在稀酸中加热可转变为水溶性果胶的原理,将原料粉碎、漂洗后加入适量的水,用酸将溶液pH调至2.0左右,在80℃-90℃范围内加热抽提一段时间,将大部分果胶提取出来。所用的酸多是硫酸、盐酸、磷酸等无机酸,为了改善果胶成品的色泽,也可用亚硫酸。目前提取方法存在的问题是:1、需要大量使用无机酸进行提取,处理后的酸液成为新的污染源;2、果胶分子易发生局部水解,致使果胶分子量降低,从而影响果胶的产率和质量,目前的产率只能达到10%左右;3、酸法条件下,各操作参数对最终果胶的影响复杂,从而使不同工艺间结果的对照产生困难,造成整个工艺控制难度的加大。
发明内容
本发明要提供一种苹果渣中果胶的提取、分离方法,以克服现有技术存在的大量使用无机酸造成污染、果胶的产率和质量低,同时整个工艺控制难度大的问题。
为克服现有技术存在的问题,本发明的技术方案是:一种苹果渣中果胶的提取、分离方法,依次包括下述步骤,
(1)提取:
将苹果渣粉碎、干燥后备用,含水量在5~15%的苹果渣与水以1:1~2.5的质量比混合,在100~250℃条件下加热1~30min,得果胶粗提液;
(2)离心分离:
果胶粗提液离心分离,得果胶上清液;
(3)浓缩:
将所得上清液减压浓缩;
(4)醇提:
将浓缩液中加入乙醇进行沉淀;
(5) 过滤干燥:
将醇沉液离心分离、醇洗、真空干燥并粉碎后即得果胶产品,滤液中的乙醇减压蒸馏回收。
上述步骤(1)中,在200~250℃条件下加热25~30min。效果更好。
与现有技术相比,本发明的优点是:
1、安全和可靠:不使用无机酸,因此废液易处理,无污染,对环境友好;同时本发明只用水做反应介质,不添加任何酸碱催化剂,因而作为食品添加剂来说,更加的安全和可靠。
2、工艺简单,流程短,操作简单,生产成本低,易于实现工业化生产;
3、产率高:本发明产率可达到16%。所得果胶的其它指标可达到:胶凝度125,总半乳糖醛酸含量73%,干燥失重6%,灰分4.4%,pH值3.8,砷(As)0.4mg/Kg,铅(Pb)1.8mg/kg,颜色为淡黄色,符合最新轻工行业标准(QB2484-2000)。
具体实施方式:
以下实施例进一步对本发明进行详述。
实施例1:
一种苹果渣中果胶的提取、分离方法,依次包括下述步骤:
(1)提取:取粉碎后的苹果渣在105℃条件下干燥24h,取含水量为10%的苹果渣原料1kg,与水按1:1.5混合后,在高温高压反应釜中加热到200℃,pH自然,处理30min,得果胶粗提掖;
(2)离心分离:
果胶粗提液经5000转/min,离心分离15min,得到果胶上清液;
(3)浓缩:将果胶粗提掖,45℃减压浓缩;
(4)醇提:将95%乙醇加入所得浓缩液中,获得果胶沉淀;
(5)过滤干燥:将醇沉液离心分离(5000转/min,15min)、醇洗(95%乙醇)、真空干燥(60℃)并粉碎后即得果胶产品,滤液中的乙醇减压蒸馏(45℃)回收;
本发明实例最终结果为:果胶得率为16%。
实施例2:
一种苹果渣中果胶的提取、分离方法,依次包括下述步骤:
(1)提取:
将苹果渣粉碎、干燥后备用,含水量为6%的苹果渣与水以1: 2.5的质量比混合,在250℃条件下加热1min,得果胶粗提液;
(2)离心分离:
果胶粗提液经8000转/min,离心分离10min,得到果胶上清液;
(3)浓缩:将果胶粗提掖,45℃减压浓缩;
(4)醇提:将95%乙醇加入所得浓缩液中,获得果胶沉淀;
(5)过滤干燥:将醇沉液离心分离(8000转/min,10min)、醇洗(95%乙醇)、真空干燥(60℃)并粉碎后即得果胶产品,滤液中的乙醇减压蒸馏(45℃)回收;
本发明实例最终结果为:果胶得率为14%。
实施例3:
一种苹果渣中果胶的提取、分离方法,依次包括下述步骤:
(1)提取:
将苹果渣粉碎、干燥后备用,含水量在15%的苹果渣与水以1:1的质量比混合,在100℃条件下加热30min,得果胶粗提液;
(2)离心分离:
果胶粗提液经6000转/min,离心分离12min,得到果胶上清液;
(3)浓缩:将果胶粗提掖,45℃减压浓缩;
(4)醇提:将95%乙醇加入所得浓缩液中,获得果胶沉淀;
(5)过滤干燥:将醇沉液离心分离(6000转/min,12min)、醇洗(95%乙醇)、真空干燥(60℃)并粉碎后即得果胶产品,滤液中的乙醇减压蒸馏(45℃)回收;
本发明实例最终结果为:果胶得率为15%。
实施例4:
一种苹果渣中果胶的提取、分离方法,依次包括下述步骤:
(1)提取:
将苹果渣粉碎、干燥后备用,含水量在8%的苹果渣与水以1:2的质量比混合,在150℃条件下加热15min,得果胶粗提液;
(2)离心分离:
果胶粗提液经5000转/min,离心分离15min,得到果胶上清液;
(3)浓缩:将果胶粗提掖,45℃减压浓缩;
(4)醇提:将95%乙醇加入所得浓缩液中,获得果胶沉淀;
(5)过滤干燥:将醇沉液离心分离(5000转/min,15min)、醇洗(95%乙醇)、真空干燥(60℃)并粉碎后即得果胶产品,滤液中的乙醇减压蒸馏(45℃)回收;
本发明实例最终结果为:果胶得率为14.5%。
上述方案中,以实施例1为最佳实施例。
Claims (2)
1.一种苹果渣中果胶的提取、分离方法,依次包括下述步骤,
(1)提取:
将苹果渣粉碎、干燥后备用,含水量在5~15%的苹果渣与水以1:1~2.5的质量比混合,在100~250℃条件下加热1~30min,得果胶粗提液;
(2)离心分离:
果胶粗提液离心分离,得果胶上清液;
(3)浓缩:
将所得上清液减压浓缩;
(4)醇提:
将浓缩液中加入乙醇进行沉淀;
(5) 过滤干燥:
将醇沉液离心分离、醇洗、真空干燥并粉碎后即得果胶产品,滤液中的乙醇减压蒸馏回收。
2.根据权利要求1所述的一种苹果渣中果胶的提取、分离方法,其特征在于:所述步骤(1)中,在200~250℃条件下加热25~30min。
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