CN104432112A - 一种菠萝果渣制备水不溶性膳食纤维的筛选方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种利用菠萝果渣制备水不溶性膳食纤维的最佳工艺的筛选方法，其主要由以下影响因素的影响范围构成：氢氧化钠质量分数：1%～5%；料液比：1:10～1:30；碱解时间：30～70min；温度：40～80℃。对菠萝中膳食纤维的研究，可以进一步提高深加工产品的附加值，延长菠萝加工的产业链，同时对提高我国人民的健康水平具有极其深远的现实意义。

Description

一种菠萝果渣制备水不溶性膳食纤维的筛选方法

技术领域

本发明涉及一种筛选方法，特指一种菠萝果渣制备水不溶性膳食纤维的筛选方法。 

背景技术

菠萝（学名：Ananas comosus）为凤梨俗称，是著名热带水果之一。福建和台湾地区称之为旺梨或者旺来（），新马一带称为黄梨，潮汕地区称之为番梨，大陆及香港称作菠萝。有70多个品种，岭南四大名果之一。 

菠萝原产于南美洲巴西、巴拉圭的亚马逊河流域一带，16世纪从巴西传入中国。 现在已经流传到整个热带地区。其可食部分主要由肉质增大之花序轴、螺旋状排列于外周的花组成，花通常不结实，宿存的花被裂片围成一空腔，腔内藏有萎缩的雄蕊和花柱。叶的纤维甚坚韧，可供织物、制绳、结网和造纸。 

 菠萝常用于生产浓缩果汁，菠萝果渣是生产浓缩菠萝汁后的废弃物，实际上菠萝果渣中含有大量可以利用的膳食纤维。菠萝果渣的处理不仅增加了菠萝产品的成本而且还给企业带来了一系列的问题。随着社会科技的进步，菠萝加工过程中产生的废渣循环利用的方法也日新月异，目前较为普遍的有生产单细胞蛋白(SCP)、畜禽饲料、有机肥料，以及提取菠萝蛋白酶等。从菠萝果渣中提取膳食纤维不仅可以解决自然资源浪费的问题，而且大大提高了菠萝加工企业的经济效益。 

发明内容

本发明的目的是提供一种菠萝果渣制备水不溶性膳食纤维的筛选方法。 

本发明通过如下制备方法，采用正交试验，筛选出最佳的最佳工艺制备方法： 

菠萝去皮→粉碎→压榨去汁→浸泡，大量水冲洗(去除糖分和色素)→干燥→粉碎→菠萝渣→碱解→抽滤，乙醇、丙酮各洗涤一次(20mL)→干燥(温度40℃，时间12h)→称量。

上述制备方案，菠萝选用的是黄熟期菠萝。 

本发明的最佳工艺的筛选方法包括下列步骤： 

（1）单因素试验

将粉碎后的菠萝果渣以1:15的料液比在60℃条件下，用质量分数为2%的氢氧化钠溶液浸提50min，提取水不溶性膳食纤维。固定其他条件，分别考察氢氧化钠质量分数(1%～5%)、料液比(1:10～1:30)、碱解时间(30～70min)、温度(40～80℃)对不溶性膳食纤维得率的影响。

（2）正交试验 

通过单因素试验，选择合理的因素水平进行正交试验，以确定最佳的提取条件。以NaOH的含量、料液比、碱解时间三因素三水平，按L9(3³)正交试验法，因素水平如表1所示。

上述步骤对应的结果如下： 

（1）    氢氧化钠质量分数对不溶性膳食纤维得率的影响

见附图1。

    随着质量分数的增大，水不溶性膳食纤维的产率提高，2%时，水不溶性膳食纤维的产率最大，这可能是因为氢氧化钠具有氧化作用，浓度较大时能破坏纤维素与半纤维素之间的氢键，所以产率上升，但随着氢氧化钠质量分数的增大对氢键的破坏作用增强，溶解度增大，则水不溶性膳食纤维产率下降，因此，氢氧 

化钠的质量分数以2%较适宜。

（2）料液比对水不溶性膳食纤维得率的影响 

见附图2。

随着料液比的增大不溶性膳食纤维的产率增大，当料液比达到1:20之后，由于氢氧化钠浓度的增加，菠萝果渣中的半纤维素被水解，产率达到最高。因此，料液比以1:20最佳。 

（3）碱解时间对不溶性膳食纤维得率的影响 

见附图3。

随着碱解时间的延长产率迅速增大，当时间为50min产率最大；之后随着时间的延长产率反而降低，可能是因为随着时间的延长，溶液中的－OH与氢键结合的机会较多，破坏了水不溶性膳食纤维的氢键，使其氧化分解，产率较低。因此，反应时间确定为50min为宜。 

（4）碱解温度对不溶性膳食纤维得率的影响 

见附图4。

随着温度的升高水不溶性膳食纤维提高，40～50℃的温度范围之间产率趋于平缓，但随着温度的继续升高水不溶性膳食纤维产率呈下降趋势，这可 

能是因为随着温度的增加，导致水不溶性膳食纤维发生水解，从而造成水不溶性膳食纤维溶解度增大，产率下降，因此，浸提温度不宜过高，以50℃为宜。

（5）水不溶性膳食纤维碱法提取工艺的确定 

正交设计图表见附图5。

利用氢氧化钠碱解菠萝果渣提取水不溶性膳食纤维的试验，根据极差的大小判断，各因素对得率的影响程度大小依次为：A＞C＞B，即氢氧化钠的质量分数对得率的影响最大，碱解时间对得率的影响最小，得率最高的为1号，A1B1C1，即氢氧化钠的质量分数1%、料液比1:15、碱解的时间40min。在50℃条件下进行验证实验，在此条件下菠萝果渣水不溶性粗膳食纤维的得率为62.80%(以干渣计)。 

附图说明：

图1为氢氧化钠质量分数对不溶性膳食纤维得率的影响；

图2为料液比对水不溶性膳食纤维得率的影响；

图3为碱解时间对不溶性膳食纤维得率的影响；

图4为碱解温度对不溶性膳食纤维得率的影响；

图5为水不溶性膳食纤维碱法提取工艺的确定。

具体实施方式：

下面通过具体实施例，对本发明的技术方案作进一步具体的说明，但是本发明并不限于这些实施例。

实施例一： 

氢氧化钠质量分数：1%；

料液比： 1:30；

碱解时间： 70min；

温度： 80℃。

实施例二： 

氢氧化钠质量分数：5%；

料液比： 1:10；

碱解时间： 50min；

温度： 60℃。

实施例三： 

氢氧化钠质量分数：1%；

料液比：1:15；

碱解时间：40min；

温度：50℃。

   实施例四： 

氢氧化钠质量分数：3%；

料液比：1:15；

碱解时间：30min；

温度：40℃。

Claims (3)

1.一种菠萝果渣制备水不溶性膳食纤维的筛选方法包括以下步骤：

菠萝去皮→粉碎→压榨去汁→浸泡，大量水冲洗(去除糖分和色素)→干燥→粉碎→菠萝渣→碱解→抽滤，乙醇、丙酮各洗涤一次(20mL)→干燥(温度40℃，时间12h)→称量，其特征在于：最佳的工艺条件的筛选方法包括以下影响因素及影响范围：

氢氧化钠质量分数：1%～5%；

料液比：1:10～1:30；

碱解时间：30～70min；

温度：40～80℃。

2.根据权利要求1所述的一种菠萝果渣制备水不溶性膳食纤维的筛选方法，其特征在于包括以下影响因素及影响范围：

氢氧化钠质量分数：1%；

料液比：1:15；

碱解时间：40min；

温度：50℃。

3.根据权利要求1或2所述的一种菠萝果渣制备水不溶性膳食纤维的筛选方法，其特征在于：所述的菠萝为黄熟期菠萝。