CN102757514A - 从马铃薯废渣中提取果胶的方法 - Google Patents

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廖原
刘刚
郭勇
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Abstract

本发明公开了一种从马铃薯废渣中提取果胶的方法。本发明将马铃薯废渣用柠檬酸加热抽提，然后过滤，滤液用超滤浓缩装置精制，最后精制液通过喷雾干燥法制备果胶。该方法不需要特殊的提取设备，投资少，工艺简单。

Description

从马铃薯废渣中提取果胶的方法
技术领域
本发明涉及一种针对马铃薯废渣进行果胶提取的方法。
背景技术
果胶是以原果胶、果胶、果胶酸的形态分布于植物果实、根、茎、叶中的多糖类高分子化合物，是一种亲水性植物胶。果胶主要为1，4糖苷键联接的半乳糖醛酸与鼠李糖、阿拉伯糖、半乳糖等中性糖形成的聚合物。
果胶是白色或淡黄色的非晶形粉末，微甜且稍带酸味，无固定溶解度和熔点，能溶于水，但不溶于乙醇等有机溶剂，具有良好的胶凝化和乳化稳定作用，已广泛用于食品、医药、日化及纺织行业。在食品工业中可作为果浆、果冻、糖果、婴儿食品、冰淇淋和果汁的稳定剂及蛋黄乳化剂和增稠剂。在医药工业中，果胶是铅、汞和钴等金属中毒的良好解毒剂和预防剂等，并可作为轻泻剂、代血浆、止血剂原料，并具有辅助治疗糖尿病，降低血糖胆固醇，及延长抗菌素的作用等生理功能；在纺织工业中可代替淀粉做润滑剂，而不需要其他辅助剂；在电子工业中可做清洗剂；在石油钻探中做为油水乳化剂。
报道从马铃薯废渣中提取果胶的研究文献、专利非常少，究其原因主要是传统强酸提法，在提取过程中易发生果胶局部水解，这样降低了果胶的分子量，影响了果胶收率和质量，同时由于提取液粘度大，过滤时间长，生产周期长，效率低。乙醇沉淀法费用太高，过滤困难等；离子交换法、微波提取法等虽然产率高，纯度好，但由于生产过程复杂，设备成本高，不适合大规模工业化生产。
发明内容
本发明提供了一种用马铃薯提取淀粉后的废渣提取果胶的方法，以解决以往传统马铃薯废渣提取果胶的方法中存在果胶水解严重、纯度低，杂质小分子糖含量较高，产率低；铝盐残留量大，生产设备腐蚀严重；生产过程复杂，耗费大量工业乙醇，生产成本高等问题。
本发明通过以下措施来实现：
本发明将马铃薯废渣用柠檬酸加热抽提，然后过滤，滤液用超滤浓缩装置精制，最后精制液通过喷雾干燥法制备果胶。
一种从马铃薯废渣中提取果胶的方法，其特征在于该方法依次步骤为：
提取反应：将马铃薯废渣与水混合，然后加入到反应器中，用柠檬酸调节pH值为2～2.5，加热至沸腾搅拌反应40～50分钟后过滤，收集滤液；
超滤浓缩装置进行精制：用泵将滤液泵入盒式平板超滤膜中进行精制，控制进液压力0.13～014MPa，回流压力0.06～0.07MPa，收集流出的精制液；
喷雾干燥器提取果胶：将精制液用喷雾干燥法提取果胶，喷雾干燥进风口温度为180～200℃，得到固体果胶产物。
本发明所述的马铃薯废渣为马铃薯提取淀粉后的废渣，含水量为80-86wt％。
本发明所述的马铃薯废渣与水的质量比为1∶10～15。
本发明所述的超滤浓缩装置为密理博公司生产的超滤浓缩系统，由泵和盒式平板超滤膜组成。超滤膜选用聚醚砜或改良纤维素盒式平板膜，截留分子量选为10000或30000，膜面积为0.5～10平方米。
本发明得到的果胶产品颜色为灰白色，颗粒大小为50～120目，果胶含量大于60％，分子量分布为38000～42000D，杂质为残留小分子糖、纤维球和半纤维素、残余淀粉、灰分。
本发明以马铃薯提取淀粉的废渣为原料生产果胶产品的方法，在提取反应中，采用柠檬酸等弱酸调节pH值，减少了提取过程中果胶的局部水解，提高了产品质量。使用超滤浓缩装置精制废渣提取液，除去了小分子糖等化合物，提高了果胶纯度，使产品的后处理过程变的简单易行，制备效率明显提高。在此提取过程中不使用乙醇等有机溶剂，避免了乙醇沉淀后过滤困难、乙醇用量大等传统提取方法的缺点，减少生产步骤，降低生产成本。果胶精制液使用喷雾干燥提取果胶，得到了粉末状果胶固体。该方法不需要特殊的提取设备，投资少，工艺简单，和传统提取方法相比，减少了环境污染，工艺合理可行。
具体实施方式
实施例1
在反应器中加入100克马铃薯废渣，加入1000克水，加入柠檬酸调pH值为2.5，加热至沸腾搅拌反应40～50分钟后过滤，收集滤液，用超滤浓缩装置精制，收集流出精制液，超滤设备的进液压力为0.13～0.14MPa，回流压力0.06～0.07MPa，进液流量650毫升/分钟，透出液流量220毫升/分钟。将果胶精制液使用喷雾干燥提取果胶，喷雾干燥器设定进风口温度为180～200℃，进料速度为30毫升/分钟～50毫升/分钟，收取固体果胶5.6克。
实施例2
反应同实施例1，在反应器中加入100克马铃薯废渣，1000克水，用柠檬酸调节反应液pH值为2，加热至沸腾搅拌反应40～50分钟。收取固体果胶5.4克。
实施例3
反应同实施例1，在反应器中加入100克马铃薯废渣，1500克水，用柠檬酸调节反应液pH值为2.5，加热至沸腾搅拌反应40～50分钟。收取固体果胶5.5克。
实施例4
反应同实施例1，在反应器中加入100克马铃薯废渣，1500克水，用柠檬酸调节反应液pH值为2，加热至沸腾搅拌反应40～50分钟。收取固体果胶5.4克。

Claims (3)

1.一种从马铃薯废渣中提取果胶的方法，其特征在于该方法依次步骤为：
提取反应：将马铃薯废渣与水混合，然后加入到反应器中，用柠檬酸调节pH值为2～2.5，加热至沸腾搅拌反应40～50分钟后过滤，收集滤液；
超滤浓缩装置进行精制：用泵将滤液泵入盒式平板超滤膜中进行精制，控制进液压力0.13～014MPa，回流压力0.06～0.07MPa，收集流出的精制液；
喷雾干燥器提取果胶：将精制液用喷雾干燥法提取果胶，喷雾干燥进风口温度为180～200℃，得到固体果胶产物。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于马铃薯废渣为马铃薯提取淀粉后的废渣，含水量为80-86wt％。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于马铃薯废渣与水的质量比为1∶10～15。
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