CN102551074B - 从猕猴桃果渣中制备果胶的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明是从猕猴桃果渣中提取和制备可溶性膳食纤维-果胶的方法，该方法是先备出过40目筛的果渣风干样品以备提取果胶所用；然后在1:15料液比条件下采用0.2%HCl浸泡进行脱酸处理；对酸解后的果渣采用0.2%纤维素酶、20s微波时间和500W微波功率下进行酶解；对酶解消化后的材料进行收集，95%乙醇分离提取，再用75%乙醇充分溶解和纯化，离心浓缩；最后对浓缩液冷冻干燥24-48h，直至冻干粉水分含量<8%；成品为乳白色或微黄色粉末或片状结晶，微酸。本发明制备的果胶其得率和纯度分别达到50-70%和7%以上，比以往技术提高2.8-3.9倍和3.5倍。果胶冻干粉乳白至淡黄色、水分<8%。
Description
技术领域
本发明涉及从猕猴桃果渣中提取和制备可溶性膳食纤维-果胶的方法。
背景技术
随着现代果汁饮料工业的发展，果汁加工产生了大量废弃果渣，形成了污染源。这些废弃物需要被再利用以降低对环境的污染，并且达到循环经济效应。科学家们关注到问题所在，试图从废弃果渣中制备出可溶性膳食纤维-果胶。营养学研究发现，果胶可以明显改善胃肠蠕动，并且被认定为21世纪食品功能成分之一。作为膳食补充剂，可溶性膳食纤维-果胶不但帮助肠蠕动，降低便秘、肠癌发生率；还能减缓膳食中过量脂肪、胆固醇和单糖的吸收，具有控制高血脂症和高血糖症的辅助作用，对慢性病有减缓作用。
根据最新的提取膳食纤维工艺研究情况，国内外研究学者已采用多种技术降解小麦、米糠、果皮，试图获得更多的可溶性膳食纤维。常用酸解法或酶解法来提高可溶性膳食纤维的得率，也有人在酸解或酶解的基础上结合加热提取来提高可溶性膳食纤维的得率。目前酸解法或酶解法制备可溶性膳食纤维的效率不高，一般得率在2-3％左右。因此，高效制备可溶性膳食纤维果胶的方法有待开发，本法试图集成现代技术，显著改进可溶性膳食纤维-果胶的制备工艺，降低生产成本，提高得率和纯度。
发明内容
本发明集成现代分离纯化技术，通过响应曲面数学模型优化制备工艺，达到降低生产成本，高效制备猕猴桃果渣中可溶性膳食纤维-果胶的目的。
本发明提供了一种从猕猴桃果渣中制备果胶的方法，该方法包括以下步骤（图1）：
（1）新鲜猕猴桃果渣样品制备，风干使果渣水分﹤10%；粉碎和混合，制备出过40目筛的果渣风干样品以备提取果胶所用；
（2）酸解：在1:15料液比条件下采用0.2%HCl浸泡后，进行脱酸处理；
（3）酶解：对酸解后的果渣采用0.2%纤维素酶、20s微波时间和500w微波功率进行酶解；
4）对酶解消化后的材料进行收集，95%乙醇分离提取，再用75%乙醇充分溶解和纯化，离心浓缩；
5）对浓缩液冷冻干燥24-48h，直至冻干粉水分含量<8%；成品为乳白色或微黄色粉末或片状结晶，微酸。
上述方法中采用50-80℃阶段性热风干燥风干果皮。
上述方法中，本发明方法中采用0.2%HCl浸泡30分钟。
本发明采用4×5单因素试验设计，分别研究酸解法和酶解法制备猕猴桃果渣中果胶的工艺条件；进一步采用响应曲面数学模型分别对其中选定的关键3因素、3水平进行拟合，寻找最佳工艺条件；在此基础上整合工艺顺序和步骤，从而集成技术、高效制备出猕猴桃果渣中的果胶。冻干粉果胶得率和纯度分别达到50-70%和7%以上，分别比以往技术提高2.8-3.9倍和3.5倍，大大提高产量并降低生产成本。
附图说明
图1是本发明方法流程图。
图2 HCl水解猕猴桃果渣制备果胶的4因素分析。
图3纤维素酶水解猕猴桃果渣制备果胶的4因素分析。
图4响应曲面优化工艺。
图5猕猴桃果渣中果胶制备。
图6半乳糖吸收光谱。
图7半乳糖标准曲线。
具体实施方式
实施例1：猕猴桃果渣中可溶性膳食纤维-果胶制备，流程如图1。
1、试验材料： 新鲜猕猴桃果渣经50-80℃分级热风干燥24-26h，使水分含量﹤10%，粉碎，过分级筛，取40目筛下物和60目筛上物为猕猴桃果渣风干样品。
2、单因素果胶制备方案如表1：
该试验选择5个因素，即盐酸浓度（％）、酶浓度（％）、料液比（即每克物料稀释在x毫升溶液中）、微波功率（w，瓦）、微波时间（s，秒），每因素设置5梯度，以此选择适宜的工艺条件。当盐酸浓度为0.2％时，其料液比为1:15、微波功率为500w、微波时间为40s得到理想的果胶提取率（图2）；当纤维素酶浓度为0.2％时，其料液比为1:15、微波功率为500w、微波时间为20s得到理想的果胶提取率（图3）。
表1 HCl和纤维素酶单因素试验设计
注：pH4.8-5.5范围内，一定反应体积下的微波功率和微波时间。
3、 响应曲面优化方案如表2
限定酸解（0.2％HCl）和酶解浓度（0.2％）后，整合果胶提取路线。猕猴桃果渣先经0.2％HCl 浸泡处理，之后酶解。优化酶解3互作因素，即料液比（A）、微波功率（B）和微波时间（C）；以单因素试验时的最适条件为0，小于最适条件为-1，大于最适条件为1，进行条件优化和验证，建立响应曲面数学模型。研究表明，A2B1C2组合可以显著提高果胶得率和含量（纯度）。即当1:15料液比，500w微波处理20s，可使制备的果胶含量平均达到77.8-88.0％，极显著提高了猕猴桃果渣制备果胶的纯度（图4）。
表2 响应曲面试验设计和结果
4、 猕猴桃果渣中果胶的提取与制备：1:1比例的95%乙醇浸提上述材料，醇沉果胶后去除95%乙醇；等体积75%乙醇继续醇溶去杂质；浓缩后冷冻干燥24-48h，得到乳白至淡黄色果胶冻干粉或片状结晶，水分<8%（图5）。
5 、鉴定：半乳糖-咔唑法鉴定所制备果胶的纯度，在最大吸收波段建立半乳糖标准曲线。图6介绍了不同浓度半乳糖醛酸（D-GA）的最大吸收波长在525nm处，于可见光范围。图7表明0-60μg/ml D-GA浓度范围内其吸光度与浓度呈显著性直线相关Y＝0.0068X+0.1048（R2 0.9913，p<0.01）。
Claims (2)
1.一种从猕猴桃果渣中制备果胶的方法，其特征在于该方法包括以下步骤：
（1）新鲜猕猴桃果渣样品制备，采用50-80℃阶段性热风干燥，使果渣水分﹤10%；粉碎和混合，制备出过40目筛的果渣风干样品以备提取果胶所用；
（2）酸解：在1:15料液比条件下采用0.2%HCl浸泡后，进行脱酸处理；
（3）酶解：对酸解后的果渣采用0.2%纤维素酶、20s微波时间和500W微波功率下进行酶解；
（4）对酶解消化后的材料进行收集，95%乙醇分离提取，再用75%乙醇充分溶解和纯化，离心浓缩；
（5）对浓缩液冷冻干燥24-48h，直至冻干粉水分含量<8%；成品为乳白色或微黄色粉末或片状结晶，微酸。
2.根据权利要求1所述猕猴桃果渣中制备果胶的方法，其特征在于采用0.2%HCl浸泡30分钟。
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