CN101942036A - 超声波辅助从菠萝皮中提取果胶的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种超声波辅助从菠萝皮中提取果胶的方法，其特征在于菠萝加工后废弃的菠萝皮经洗涤、煮沸、漂洗以及压榨脱水等处理工序后，与pH值为1.0-6.0的水溶液混合并置于超声波容器中，控制料液比为1∶3-30、温度为25-100℃，在频率为20-40kHz的超声波辐射作用下进行反应。反应完成后，经活性炭脱色、浓缩、乙醇沉淀、真空干燥等步骤得到果胶。本发明可通过超声波对菠萝皮细胞壁的冲击作用而缩短果胶的提取时间，提高果胶的收率。
Description
技术领域：
本发明属于天然产物提取领域，特别涉及一种超声波辅助从菠萝加工废弃菠萝皮中提取果胶的方法。
背景技术：
菠萝属凤梨属、凤梨科，又名凤梨，我国广东、广西、海南均有大面积种植，2004年全世界菠萝产量已经突破了1500万吨。菠萝果实极不耐藏，目前以鲜销为主，完全成熟后货架寿命很短。菠萝加工产品主要有糖水菠萝罐头、菠萝果酱以及波萝蜜饯等。在菠萝加工过程中，加工副产物——菠萝皮约占全果总重量的50-60％，由于没有得到有效的增值利用而日益成为严重的环境污染源。仅广东湛江每年就有40-50万吨的菠萝皮没有被充分利用而造成极大的资源浪费和环境污染。
果胶(pectin)是一类多糖的总称。存在于植物的细胞壁和细胞内层，为内部细胞的支撑物质。果胶一直是人类食品的天然成分，联合国粮农组织(CFO)和世界卫生细织(WHO)国际食品标准委员会已把果胶归于食品添加剂类中，果胶在食品中用做凝胶剂、增稠剂、组织成型剂、乳化剂和稳定剂。目前，工业上果胶主要从柑桔皮、苹果皮、山楂、向日葵盘以及甜菜渣等原料中提取，如中国发明专利CN 1507794、CN 1629195、CN 1530376、CN1749379、CN 101041699、CN 101037485、CN 101381420、CN 101357954、CN 101440135等公开的方法。本发明公开一种以菠萝加工废弃的菠萝皮为原料提取果胶的方法，对于开拓果胶生产的新型原料来源、废弃菠萝皮的增值利用，具有重要的现实意义。
发明内容：
本发明的目标，是提供一种以菠萝加工废弃的菠萝皮为原料提取果胶的方法，开拓果胶生产的新型原料来源，实现废弃菠萝皮的高效增值利用。
本发明的上述目标是采用如下技术方案予以实现的：
将菠萝皮洗净，用水煮沸10-120min，除去菠萝皮中天然存在的果胶酶，防止提取过程中果胶酶将果胶分解。用冷水将煮过的菠萝皮漂洗，放入布袋中压榨，除去细胞内的水分。将处理过的菠萝皮加入pH值为1.0-6.0的酸性水溶液中，在频率为20-40kHz的超声波辐射下反应。反应完成后，用尼龙布趁热过滤，在滤液中加1-15％质量比的活性炭，30-100℃下搅拌脱色。过滤，滤液加热浓缩，静置冷却至室温，搅拌情况下加入无水乙醇，果胶呈絮凝状沉淀析出。过滤，沉淀物用无水乙醇洗涤，真空干燥，得到果胶。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
(1)以菠萝加工废弃的菠萝皮为原料，具有原料价格低廉、可实现废弃菠萝皮的增值利用并消除环境污染；(2)通过沸水蒸煮方法除去菠萝皮中天然存在的果胶酶，防止提取过程中果胶酶将果胶分解，提高果胶的提取率；(3)采用超声波辐射法打破菠萝皮细胞壁，提高果胶的提取率。
具体实施方式如下：
实施例1
将菠萝皮洗净，用水煮沸20min，用冷水将煮过的菠萝皮漂洗，放入布袋中压榨后，加入pH值为4.7的柠檬酸水溶液中，料液比为1∶7，在频率为20kHz的超声波辐射下反应。反应完成后，尼龙布趁热过滤，在滤液中加2.6％质量比的活性炭，80℃下搅拌脱色。过滤，滤液加热浓缩到原始溶液的20％时取出，静置冷却至室温，搅拌情况下加入无水乙醇，果胶呈絮凝状沉淀析出。过滤，沉淀物用无水乙醇洗涤，真空干燥，得到果胶。
实施例2
将菠萝皮洗净，用水煮沸60min，用冷水将煮过的菠萝皮漂洗，放入布袋中压榨后，加入pH值为3.2的硫酸水溶液中，料液比为1∶12，在频率为40kHz的超声波辐射下反应。反应完成后，尼龙布趁热过滤，在滤液中加1.5％质量比的活性炭，74℃下搅拌脱色。过滤，滤液加热浓缩到原始溶液的18％时取出，静置冷却至室温，搅拌情况下加入无水乙醇，果胶呈絮凝状沉淀析出。过滤，沉淀物用无水乙醇洗涤，真空干燥，得到果胶。
实施例3
将菠萝皮洗净，用水煮沸34min，用冷水将煮过的菠萝皮漂洗，放入布袋中压榨后，加入pH值为5.2的乙酸水溶液中，料液比为1∶16，在频率为20kHz的超声波辐射下反应。反应完成后，尼龙布趁热过滤，在滤液中加8.0％质量比的活性炭，68℃下搅拌脱色。过滤，滤液加热浓缩到原始溶液的19％时取出，静置冷却至室温，搅拌情况下加入无水乙醇，果胶呈絮凝状沉淀析出。过滤，沉淀物用无水乙醇洗涤，真空干燥，得到果胶。
实施例4
将菠萝皮洗净，用水煮沸12min，用冷水将煮过的菠萝皮漂洗，放入布袋中压榨后，加入pH值为1.2的盐酸水溶液中，料液比为1∶5，在频率为20kHz的超声波辐射下反应。反应完成后，尼龙布趁热过滤，在滤液中加4.1％质量比的活性炭，84℃下搅拌脱色。过滤，滤液加热浓缩到原始溶液的21％时取出，静置冷却至室温，搅拌情况下加入无水乙醇，果胶呈絮凝状沉淀析出。过滤，沉淀物用无水乙醇洗涤，真空干燥，得到果胶。
本发明上述实施方式及其实施例仅仅是为了有助于理解本发明，并不构成对本发明的限制，在本发明技术方案及其权利要求所表述的范围内，均可实现本发明的目的。
Claims (4)
1.一种超声波辅助从菠萝加工废弃菠萝皮中提取果胶的方法，其特征在于：菠萝加工后废弃的菠萝皮经洗涤、煮沸、漂洗以及压榨脱水等处理工序后，与pH值为1.0-6.0的水溶液混合并置于超声波容器中，控制料液比为1∶3-30、温度为25-100℃，在频率为20-40KHz的超声波辐射作用下进行反应。反应完成后，纤活性炭脱色、浓缩、乙醇沉淀、真空干燥等步骤得到果胶。
2.如权利要求1所述之从菠萝加工废弃菠萝皮中提取果胶的方法，其特征在于：水溶液的pH值为1.0-6.0，料液比为1∶3-30、反应温度为25-100℃。
3.如权利要求1以及权利要求2所述之从菠萝加工废弃菠萝皮中提取果胶的方法，其特征在于：酸性水溶液为盐酸、硫酸、磷酸、柠檬酸、乙酸中的一种或者几种的任意比例的混合物。
4.如权利要求1所述之从菠萝加工废弃菠萝皮中提取果胶的方法，其特征在于：提取过程中用超声波辐射，所采用的超声波的频率为20-40KHz。
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