CN106008744B - 一种从石榴皮渣中制备果胶的方法及其制备的果胶 - Google Patents
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Abstract
一种从石榴皮渣中制备果胶的方法及其制备的果胶，经干燥的皮渣使用小麦脱皮机处理，把外种皮膜衣分离出来，再使用乙酸乙酯脱脂处理，除去脂溶性杂质；脱脂后的外种皮膜衣使用氢氧化钠碱液抽提，果胶滤液用盐酸调pH为7.0左右，使用硅藻土过滤机过滤直至澄清；将果胶液用超滤设备过滤，使大分子的果胶得以浓缩、提纯，浓缩后的果胶液体转入沉淀罐，加入乙醇，使果胶形成沉淀物；沉淀经滚筒式过滤器过滤使果胶沉淀与滤液分离；沉淀物在气囊式压榨机内进行压榨；压榨后的果胶块经破碎后投入酒精罐漂洗，以去除色素等杂质；漂洗后的果胶被送到带有搅拌器的间歇式真空干燥机中进行干燥，即为石榴果胶产品。
Description
技术领域
本发明属于生物技术领域，具体涉及一种从石榴皮渣中制备果胶的方法及其制备的果胶。
背景技术
果胶是存在于植物细胞壁中的一类高分子多糖化合物，是一种重要的食品添加剂。据报导，全世界年需求量在2万吨以上，国内市场年需求量2000吨以上，并以每年5%的速度增长。在食品工业中，果胶主要用做酸性条件下的胶凝剂和稳定剂。果胶在植物体内一般以不溶于水的原果胶形式存在，在果蔬成熟过程中，原果胶在果胶酶的作用下逐渐分解为可溶性果胶，最后分解为不溶于水的果胶酸。
果胶生产主要分为二个步骤：a.把果胶从原料中分解出来溶于水中；b.将果胶液浓缩、提纯和精制。原果胶的分解与抽提常用的有酸解法、微生物法及离子交换树脂法，其中，酸解法最为常见，常用的酸有盐酸、硫酸、磷酸及亚硫酸，采用酸解法抽提为达到效果，一般要把pH值调至2以下，酸的用量很大，对环境污染严重。从理论上讲碱也具有促进原果胶分解的作用，且较少用量就能达到效果，但未见碱液抽提果胶的报道。果胶的浓缩、提纯与精制，通常有喷雾干燥法、醇沉法、金属离子沉淀法及超滤膜法。生产果胶的原料主要采用干燥的橙皮(约含果胶30%)、柠檬皮(含25%)及苹果皮渣(含15%)，此外，还有甜菜、向日葵花托、芒果渣等。但未见到以石榴皮渣制备果胶的报道。
石榴果汁、果酒加工企业所使用的石榴原汁是由石榴籽粒压榨出来，压榨后会产生大量副产物被称为石榴皮渣，石榴皮渣中主要是石榴籽粒压榨后剩下的石榴种子及粘连着的外种皮膜衣，其外种皮膜衣部分含有丰富的果胶成分，该部分通常被弃掉，浪费了资源。本发明专利以石榴皮渣中的外种皮膜衣部分为原料采用超声辅助碱法抽提，提高了果胶的抽提效率，减少了对环境的污染。
发明内容：
本发明的目的就是更高效利用石榴皮渣资源，减少环境污染，提供一种制备果胶的方法和用此方法制备的果胶；本发明所解决的具体技术问题是：（1）石榴皮渣中种子与外种皮膜衣紧密相连难以分离，影响后续的抽提效率；（2）外种皮膜衣含有一定的脂质杂质影响果胶产品质量；（3）常规的酸法抽提，酸的用量大污染环境，效率相对较低。
解决本发明技术问题是通过以下技术方案实现的：
基本技术路线如下：
石榴皮渣→干燥→小麦脱皮机分离外种皮膜衣→脱脂处理→超声辅助碱液抽提→过滤→果胶滤液超滤浓缩→乙醇沉淀→过滤→压榨控水→漂洗→干燥→粉碎
一种从石榴皮渣中制备果胶的方法，其特征是，包括以下步骤：
（1）干燥皮渣，榨汁后的石榴籽粒带有外种皮膜衣，先通过烘干机烘干贮存备用；（2）分离外种皮膜衣，使用小麦脱皮机处理，作为提取果胶的原料，分离出的种子可用于榨油；（3）脱脂处理，使用乙酸乙酯浸泡，期间不断搅拌，然后使用离心过滤机脱去乙酸乙酯，除去脂溶性杂质；（4）碱液抽提，脱脂后的外种皮膜衣被输送到塑料抽提桶内，加入氢氧化钠溶液，然后用低压蒸汽喷射，温度控制在70℃下加热30分钟左右，同时插入超声波发生器，超声波功率200～300W/100L；（5）过滤分离，从抽提室泵出的浆状物经滚筒分离机把不溶性杂质分离出来；得到含果胶1.0%～1.5%的液体，用盐酸调pH为6.8～7.2，按照1.0%～1.2%的比例加入硅藻土，使用硅藻土过滤机过滤直至澄清；（6）超滤浓缩，将果胶液用超滤设备过滤，使小分子物质和溶剂滤出，从而使大分子的果胶得以浓缩、提纯，果胶含量达到4%～6%；（7）沉淀，浓缩后的果胶液体转入沉淀罐，加入质量分数95%以上食品级乙醇，使乙醇质量分数达到60%～70%，搅拌混匀，静置2~3小时，使果胶形成沉淀物；（8）过滤，沉淀经滚筒式过滤器过滤使果胶沉淀与滤液分离，滤液用管道送到废料池；（9）压榨控水，沉淀物在气囊式压榨机内进行十二次以上压榨，最后使果胶含水量在80%～85%；（10）漂洗去杂质，压榨后的果胶块经破碎后投入酒精罐漂洗，酒精的质量分数为95%以上，酒精用量是果胶质量的3～5倍，浸泡1～2小时，不断搅拌，以去除色素等杂质；（11）干燥，漂洗后的果胶被送到带有搅拌器的间歇式真空干燥机中进行干燥。温度为70℃，时间4小时，使果胶的含水量下降至6%～8%，所得果胶占原料（步骤2中的外种皮膜衣）的33%～35%；（12）粉碎，将干燥后的果胶用锤式粉碎机粉碎，并使用60目筛网筛分，即为石榴果胶产品。
步骤（2）分离外种皮膜衣，使用小麦脱皮机处理，分离出来的外种皮膜衣为粉末状。
步骤（3）脱脂处理，使用2～3倍于粉状外种皮膜衣的乙酸乙酯，浸泡3～4小时，期间不断搅拌，然后使用离心过滤机脱去乙酸乙酯，除去脂溶性杂质。
所述的步骤（4）碱液抽提，脱脂后的外种皮膜衣被输送到塑料抽提桶内，加入1%～2%的氢氧化钠溶液，溶液用量是原料（步骤3脱脂后的外种皮膜衣）质量的20～30倍，然后用低压蒸汽喷射，温度控制在70℃下加热30~50分钟，同时插入超声波发生器，超声波功率200～300W/100L。
一种石榴果胶的制备方法制备的石榴果胶。
本发明的有益效果：本发明一种从石榴皮渣中制备果胶的，干燥后的石榴皮渣使用小麦脱皮机分离石榴种子与外种皮膜衣，其中的外种皮膜衣用于抽提果胶，提高了后续步骤的工作效率；原料采用乙酸乙酯脱脂处理，提高了果胶的产品质量；采用碱法抽提，碱的用量少，效果好，并减轻了环境污染。具体优点为：
1.本发明步骤（2）使用小麦脱皮机处理，把含有果胶的外种皮膜衣从种粒上分离下来，分离出来的外种皮膜衣为粉末状，作为提取果胶的原料，减轻了后续步骤的工作强度，分离出的种子还可用于榨油。
2. 本发明步骤（3）脱脂处理，使用2～3倍于粉状外种皮膜衣的乙酸乙酯除去原料中脂溶性杂质，提高果胶产品的质量。
3. 本发明步骤（4）超声辅助碱液抽提，使用1%～2%的氢氧化钠溶液，同时插入超声波发生器，超声波功率200～300W/100L。碱的用量较少，并以超声波为辅助手段，提高了抽提效果，在较低的温度下进行，用时较短，与传统酸法提取相比减少了对环境的污染。
具体实施方式：
实施例1
（1）干燥皮渣，榨汁后的石榴籽粒带有外种皮膜衣，先通过烘干机烘干贮存备用。（2）分离外种皮膜衣，使用小麦脱皮机处理，分离出来的外种皮膜衣为粉末状，作为提取果胶的原料，分离出的种子可用于榨油。（3）脱脂处理，使用2倍于粉状外种皮膜衣的乙酸乙酯，浸泡3小时，期间不断搅拌，然后使用离心过滤机脱去乙酸乙酯，从而除去脂溶性杂质。（4）碱液抽提，脱脂后的外种皮膜衣被输送到塑料抽提桶内，加入1%的氢氧化钠溶液，溶液用量是原料原料（步骤3脱脂后的外种皮膜衣）质量的20倍，然后用低压蒸汽喷射，温度控制在70℃下加热30分钟左右，同时插入超声波发生器，超声波功率200W/100L，以提高效率和均匀度。（5）过滤分离，从抽提室泵出的浆状物经滚筒分离机把不溶性杂质分离出来。得到含果胶1.0%的液体，用盐酸调pH为7.0左右，按照1.0%的比例加入硅藻土，使用硅藻土过滤机过滤直至澄清。（6）超滤浓缩，将果胶液用超滤设备过滤，使小分子物质和溶剂滤出，从而使大分子的果胶得以浓缩、提纯，果胶含量达到4%。（7）沉淀，浓缩后的果胶液体转入沉淀罐，加入质量分数95%以上食品级乙醇，使乙醇质量分数达到60%，搅拌混匀，静置2小时以上，使果胶形成沉淀物。（8）过滤，沉淀经滚筒式过滤器过滤使果胶沉淀与滤液分离，滤液用管道送到废料池。（9）压榨控水，沉淀物在气囊式压榨机内进行十二次以上压榨，最后使果胶含水量在80%。（10）漂洗去杂质，压榨后的果胶块经破碎后投入酒精罐漂洗，酒精的质量分数为95%以上，酒精用量是果胶质量的3倍，浸泡1小时，不断搅拌，以去除色素等杂质。（11）干燥，漂洗后的果胶被送到带有搅拌器的间歇式真空干燥机中进行干燥。温度为70℃，时间4小时，使果胶的含水量下降至6%，所得果胶占原料（步骤2中的外种皮膜衣）的33%。（12）粉碎，将干燥后的果胶用锤式粉碎机粉碎，并使用60目筛网筛分，即为石榴果胶产品。
实施例2
（1）干燥皮渣，榨汁后的石榴籽粒带有外种皮膜衣，先通过烘干机烘干贮存备用。（2）分离外种皮膜衣，使用小麦脱皮机处理，分离出来的外种皮膜衣为粉末状，作为提取果胶的原料，分离出的种子可用于榨油。（3）脱脂处理，使用3倍于粉状外种皮膜衣的乙酸乙酯，浸泡4小时，期间不断搅拌，然后使用离心过滤机脱去乙酸乙酯，从而除去脂溶性杂质。（4）碱液抽提，脱脂后的外种皮膜衣被输送到塑料抽提桶内，加入2%的氢氧化钠溶液，溶液用量是原料原料（步骤3脱脂后的外种皮膜衣）质量的30倍，然后用低压蒸汽喷射，温度控制在70℃下加热30分钟左右，同时插入超声波发生器，超声波功率300W/100L，以提高效率和均匀度。（5）过滤分离，从抽提室泵出的浆状物经滚筒分离机把不溶性杂质分离出来。得到含果胶1.5%的液体，用盐酸调pH为7.0左右，按照1.2%的比例加入硅藻土，使用硅藻土过滤机过滤直至澄清。（6）超滤浓缩，将果胶液用超滤设备过滤，使小分子物质和溶剂滤出，从而使大分子的果胶得以浓缩、提纯，果胶含量达到6%。（7）沉淀，浓缩后的果胶液体转入沉淀罐，加入质量分数95%以上食品级乙醇，使乙醇质量分数达到70%，搅拌混匀，静置2小时以上，使果胶形成沉淀物。（8）过滤，沉淀经滚筒式过滤器过滤使果胶沉淀与滤液分离，滤液用管道送到废料池。（9）压榨控水，沉淀物在气囊式压榨机内进行十二次以上压榨，最后使果胶含水量在85%。（10）漂洗去杂质，压榨后的果胶块经破碎后投入酒精罐漂洗，酒精的质量分数为95%以上，酒精用量是果胶质量的5倍，浸泡2小时，不断搅拌，以去除色素等杂质。（11）干燥，漂洗后的果胶被送到带有搅拌器的间歇式真空干燥机中进行干燥。温度为70℃，时间4小时，使果胶的含水量下降至8%，所得果胶占原料（步骤2中的外种皮膜衣）的35%。（12）粉碎，将干燥后的果胶用锤式粉碎机粉碎，并使用60目筛网筛分，即为石榴果胶产品。
Claims (2)
1.一种从石榴皮渣中制备果胶的方法,其特征是，包括以下步骤：
（1）干燥皮渣，榨汁后的石榴籽粒带有外种皮膜衣，先通过烘干机烘干贮存备用；
（2）分离外种皮膜衣，使用小麦脱皮机处理，作为提取果胶的原料，分离出的种子可用于榨油；
（3）脱脂处理，使用乙酸乙酯浸泡，期间不断搅拌，然后使用离心过滤机脱去乙酸乙酯，除去脂溶性杂质；
（4）碱液抽提，脱脂后的外种皮膜衣被输送到塑料抽提桶内，加入氢氧化钠溶液，然后用低压蒸汽喷射，温度控制在70℃下加热30分钟，同时插入超声波发生器，超声波功率200～300W/100L；
（5）过滤分离，从抽提室泵出的浆状物经滚筒分离机把不溶性杂质分离出来；得到含果胶1.0%～1.5%的液体，用盐酸调pH为6.8～7.2，按照1.0%～1.2%的比例加入硅藻土，使用硅藻土过滤机过滤直至澄清；
（6）超滤浓缩，将果胶液用超滤设备过滤，使小分子物质和溶剂滤出，从而使大分子的果胶得以浓缩、提纯，果胶含量达到4%～6%；
（7）沉淀，浓缩后的果胶液体转入沉淀罐，加入质量分数95%以上食品级乙醇，使乙醇质量分数达到60%～70%，搅拌混匀，静置2～3小时，使果胶形成沉淀物；
（8）过滤，沉淀经滚筒式过滤器过滤使果胶沉淀与滤液分离，滤液用管道送到废料池；（9）压榨控水，沉淀物在气囊式压榨机内进行十二次以上压榨，最后使果胶含水量在80%～85%；
（10）漂洗去杂质，压榨后的果胶块经破碎后投入酒精罐漂洗，酒精的质量分数为95%以上，酒精用量是果胶质量的3～5倍，浸泡1～2小时，不断搅拌，以去除色素杂质；
（11）干燥，漂洗后的果胶被送到带有搅拌器的间歇式真空干燥机中进行干燥。温度为70℃，时间4小时，使果胶的含水量下降至6%～8%，所得果胶占原料的33%～35%，所述原料为步骤2中的外种皮膜衣；
（12）粉碎，将干燥后的果胶用锤式粉碎机粉碎，并使用60目筛网筛分，即为石榴果胶产品；
步骤（2）分离外种皮膜衣，使用小麦脱皮机处理，分离出来的外种皮膜衣为粉末状；
步骤（3）脱脂处理，使用2～3倍于粉状外种皮膜衣的乙酸乙酯，浸泡3～4小时，期间不断搅拌，然后使用离心过滤机脱去乙酸乙酯，除去脂溶性杂质；
所述的步骤（4）碱液抽提，脱脂后的外种皮膜衣被输送到塑料抽提桶内，加入1%～2%的氢氧化钠溶液，溶液用量是原料质量的20～30倍，所述的原料为步骤3脱脂后的外种皮膜衣，然后用低压蒸汽喷射，温度控制在70℃下加热30～50分钟，同时插入超声波发生器，超声波功率200～300W/100L；
2.一种由权利要求1所述石榴果胶的制备方法制备的果胶。
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