CN108794651A - 百香果果皮中提取果胶的方法 - Google Patents

百香果果皮中提取果胶的方法 Download PDF

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胡纯琦
童洁
苏婉婷
朱帝
郭贵森
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    • C08B—POLYSACCHARIDES; DERIVATIVES THEREOF
    • C08B37/00—Preparation of polysaccharides not provided for in groups C08B1/00 - C08B35/00; Derivatives thereof
    • C08B37/0006—Homoglycans, i.e. polysaccharides having a main chain consisting of one single sugar, e.g. colominic acid
    • C08B37/0045—Homoglycans, i.e. polysaccharides having a main chain consisting of one single sugar, e.g. colominic acid alpha-D-Galacturonans, e.g. methyl ester of (alpha-1,4)-linked D-galacturonic acid units, i.e. pectin, or hydrolysis product of methyl ester of alpha-1,4-linked D-galacturonic acid units, i.e. pectinic acid; Derivatives thereof
    • C08B37/0048—Processes of extraction from organic materials

Abstract

本发明提供了百香果果皮中提取果胶的方法。本发明方法包括：以酒石酸为提取剂，对百香果果皮中的果胶进行提取。本发明方法中，有效的利用了废弃的百香果果皮为原料进行果胶提取，这为果胶的来源提供了新型的途径，不仅有利于节约资源和环境保护，同时也扩大了果胶的来源，有利于行业发展的促进；同时，本发明方法中，以酒石酸为原料进行果胶提取，相较于传统的无机酸提取方法而言，对环境污染小，且产量高；不仅操作简便，而且无需使用大型仪器，适于规模化、工业化生产；进一步的，本发明方法果胶得率能够达到20％以上，果胶提取率高。

Description

百香果果皮中提取果胶的方法
技术领域
本发明涉及果胶提取领域，具体而言，涉及百香果果皮中提取果胶的方法。
背景技术
百香果又名鸡蛋果，是西番莲科西番莲属的草质藤本植物。百香果含有17种氨基酸，丰富的蛋白质、脂肪、糖、维生素、钙、磷、铁、钾、SOD酶和超纤维等165种对人体有益物质，更被称为水果中的Vc之王，口感独特。百香果的果皮厚而坚硬，可作饲料和提取果胶，果实球形或长圆球形，内有黄色果汁和黑色种子，含有蛋白质、脂肪、糖类和多种维生素及氨基酸等，营养丰富，酸甜可口，有石榴、香蕉、草莓、柠檬、芒果、酸梅等多种水果的香味，风味浓郁，芳香怡人，可鲜食和加工，可以加工成果汁、果露、果酱、果冻、口含片，主要以加工成果汁食用为主，果实非常耐贮藏和运输。百香果果皮约占果实四分之一，其富含果胶和维生素等天然化学成分，但是在食品加工和日常使用中，一般仅对于百香果果肉进行加工，百香果皮常常被当做废料直接丢弃，造成巨大的资源浪费。
果胶是一种多糖类高分子化合物，存在于植物的果实、根、茎、叶中，被广泛应用于食品工业，常用来作为糖果、果冻、罐头及各种饮料的胶凝剂、增稠剂、稳定剂，也是医药和化妆品工业不可缺少的辅料，有着巨大的市场需求。
目前果胶提取方法主要有；酸水解法、离子交换树脂法、微生物提取法、微波提取法、酶提取法及超声波提取法。由于条件限制和技术发展的不成熟，目前我国对于果胶提取方法主要还是以盐酸、柠檬酸提取为主，但是产率不高，所以如何提高果胶提取的产量和质量成了目前工业急待解决的问题。
有鉴于此，特提出本发明。
发明内容
本发明的第一目的在于提供一种从百香果果皮中提取果胶的方法，所述的方法中，以酒石酸为提取剂进行果胶提取，可显著提高百香果果皮资源的综合利用效率。
为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：
一种从百香果果皮中提取果胶的方法，所述方法包括：以酒石酸为提取剂，对百香果果皮中的果胶进行提取。
优选的，本发明所述的方法包括：
(a)百香果果皮预处理后，得到百香果果皮粉；
(b)将百香果果皮粉分散于水中后，加入酒石酸，加热搅拌提取，过滤后得到果胶提取液；
(c)将果胶提取液浓缩，醇沉后过滤干燥，得到果胶。
优选的，本发明所述的方法步骤(a)中，所述百香果果皮预处理包括：将百香果果皮剪碎后水煮，漂洗后干燥粉碎，得到百香果果皮粉。
优选的，本发明所述的方法步骤(a)中，是以80～100℃的水进行水煮，水煮的时间为2～5min；
和/或，步骤(a)中，是以水进行漂洗，漂洗的时间为10～30min。
优选的，本发明所述的方法步骤(b)中，分散所用水的体积毫升数与百香果果皮粉的质量克数之比为5～30:1；
优选的，步骤(b)中，分散所用水的体积毫升数与百香果果皮粉的质量克数之比为10～20:1。
优选的，本发明所述的方法步骤(b)中，是通过加入酒石酸调节溶液的pH为1.0～2.5。
优选的，本发明所述的方法步骤(b)中，加热搅拌提取的温度为80～95℃，时间为60～120min。
优选的，本发明所述的方法步骤(c)中，所述浓缩为真空加热浓缩；更优选的，真空加热浓缩的加热温度为45～65℃；更优选的，所述真空加热浓缩为将果胶提取液浓缩至原体积的1/2～1/3。
优选的，本发明所述的方法步骤(c)中，所述醇沉为加入果胶浓缩液2～4倍体积的乙醇溶液进行醇沉；更优选的，醇沉的时间为2～6h。
优选的，本发明所述的方法步骤(c)中，还进一步包括在醇沉过滤后，将所得胶状的果胶以乙醇溶液进行洗涤后，再进行干燥的步骤。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
(1)本发明方法中，有效的利用了废弃的百香果果皮为原料进行果胶提取，这为果胶的来源提供了新型的途径，不仅有利于节约资源和环境保护，同时也扩大了果胶的来源，有利于行业发展的促进。
(2)本发明方法中，以酒石酸为原料进行果胶提取，相较于传统的无机酸提取方法而言，对环境污染小，且产量高；不仅操作简便，而且无需使用大型仪器，适于规模化、工业化生产。
(3)本发明方法果胶得率能够达到20％以上，果胶提取率高。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
有鉴于现有技术中百香果皮并未充分利用，以及现有的果胶提取方法所存在的不足之处，本发明特提供了一种百香果果皮中提取果胶的方法，以解决现有方法中所存在不足之处。
具体的，本发明方法包括如下步骤：
(i)百香果果皮的预处理：
优选的，本发明中，是以新鲜的百香果果皮作为待提取的原料(例如可以将新鲜切割下的百香果果皮为原料)；
在除去原料中的杂质后，将百香果果皮进行剪切，优选的剪切成细小的片状，尺寸在3cm以下；
将剪切后的百香果果皮放入80～100℃(水煮的温度优选的为100℃)的水中水煮2～5min(优选的为水煮3～4min)；
水煮后的百香果果皮用水漂洗10～30min(优选为15～25min，更优选为15～20min)，从而达到百香果果皮的灭酶以及除去水溶性色素的目的；
漂洗后，将百香果果皮干燥(优选的为50～60℃条件下烘干)，然后进行粉碎，过60目筛，得到百香果果粉。
(ii)果胶的提取
向预处理后所得百香果果粉中，按照料液比5～30ml/g(优选为10～20ml/g)加入水(蒸馏水)，使得百香果果粉分散于水中；
然后，加入酒石酸，将体系(即分散有百香果果粉的溶液)的pH调节为1.0～2.5；
然后，在80～95℃的加热条件下，搅拌提取60～120min，然后优选的以孔径为200目的尼龙网过滤除去残余固体(主要为果渣等)，得到果胶提取液。
(iii)果胶提取液浓缩：
将所得到的果胶提取液在45～65℃条件下真空浓缩，并浓缩至果胶提取液原体积的1/2～1/3。
(iv)果胶醇沉：
向果胶提取液的浓缩液(简记为果胶浓缩液)中，加入2～4倍(v/v)的乙醇溶液(优选为浓度95％(v/v)的乙醇溶液)，然后搅拌均匀，在低温0℃-6℃条件下静置2～6h，从而将果胶浓缩液中的果胶醇沉得到；
静置后，进行过滤，然后以乙醇溶液(优选为浓度95％(v/v)的乙醇溶液)对所得滤饼进行洗涤，以除去醇溶性色素，得到胶状的果胶。
(v)果胶干燥
将胶状的果胶在45～65℃条件下干燥(优选为烘干)，然后粉碎，得到果胶。
实施例1
(1)果皮的预处理：取新鲜的百香果果皮洗净，除去杂质，剪成细小片，放入100℃水中煮5min，用水漂洗15min左右，灭酶并除掉水溶性色素，55℃烘干粉碎，装袋冷藏。
(2)果胶的提取：将步骤(1)将预处理后的果粉称量5g，加入75ml蒸馏水，并用酒石酸调节pH至2.0，在90℃下搅拌提取90min，用200目尼龙网过滤除掉果渣，得到果胶提取液；
(3)提取液浓缩：将步骤(2)中的提取液50℃真空浓缩至原体积的1/2；
(4)果胶醇沉：向步骤(3)的果胶浓缩液中加入3倍体积的95％乙醇，搅拌均匀，低温静置2h，过滤，用95％乙醇的乙醇洗涤滤饼，洗掉醇溶性色素，得到果胶胶状物。
(5)果胶干燥：将步骤(4)制备的胶状物在55℃烘干后粉碎即得提取果胶。
经检测，果胶得率为19.48％，提取制得果胶纯度为66.94％。
实施例2
(1)果皮的预处理：取新鲜的百香果果皮洗净，除去杂质，剪成细小片，放入100℃水中煮3～4min，用水漂洗15min左右，灭酶并除掉水溶性色素，55℃烘干粉碎，装袋冷藏。
(2)果胶的提取：将步骤(1)将预处理后的果粉称量5g，加入75ml蒸馏水，并用酒石酸调节pH至1.5，在90℃下搅拌提取90min，用200目尼龙网过滤除掉果渣，得到果胶提取液；
(3)提取液浓缩：将步骤(2)中的提取液50℃真空浓缩至原体积的1/2；
(4)果胶醇沉：向步骤(3)的果胶浓缩液中加入3倍体积的95％乙醇，搅拌均匀，低温静置2h，过滤，用95％乙醇的乙醇洗涤滤饼，洗掉醇溶性色素，得到果胶胶状物。
(5)果胶干燥：将步骤(4)制备的胶状物在55℃烘干后粉碎即得提取果胶。
经检测，果胶得率23.50％，提取制得果胶纯度67.23％。
实施例3
(1)果皮的预处理：取新鲜的百香果果皮洗净，除去杂质，剪成细小片，放入100℃水中煮3～4min，用水漂洗15min左右，灭酶并除掉水溶性色素，55℃烘干粉碎，装袋冷藏。
(2)果胶的提取：将步骤(1)将预处理后的果粉称量5g，加入75ml蒸馏水，并用酒石酸调节pH至1.0，在90℃下搅拌提取90min，用200目尼龙网过滤除掉果渣，得到果胶提取液；
(3)提取液浓缩：将步骤(2)中的提取液50℃真空浓缩至原体积的1/2；
(4)果胶醇沉：向步骤(3)的果胶浓缩液中加入3倍体积的95％乙醇，搅拌均匀，低温静置2h，过滤，用95％乙醇的乙醇洗涤滤饼，洗掉醇溶性色素，得到果胶胶状物。
(5)果胶干燥：将步骤(4)制备的胶状物在55℃烘干后粉碎即得提取果胶。
经检测，果胶得率18.12％，提取制得果胶纯度61.15％。
实施例4
(1)果皮的预处理：取新鲜的百香果果皮洗净，除去杂质，剪成细小片，放入100℃水中煮3～4min，用水漂洗15min左右，灭酶并除掉水溶性色素，55℃烘干粉碎，装袋冷藏。
(2)果胶的提取：将步骤(1)将预处理后的果粉称量5g，加入50ml蒸馏水，并用酒石酸调节pH至1.5在90℃下搅拌提取90min，用200目尼龙网过滤除掉果渣，得到果胶提取液；
(3)提取液浓缩：将步骤(2)中的提取液50℃真空浓缩至原体积的1/2；
(4)果胶醇沉：向步骤(3)的果胶浓缩液中加入3倍体积的95％乙醇，搅拌均匀，低温静置2h，过滤，用95％乙醇的乙醇洗涤滤饼，洗掉醇溶性色素，得到果胶胶状物。
(5)果胶干燥：将步骤(4)制备的胶状物在55℃烘干后粉碎即得提取果胶。
经检测，果胶得率13.84％，提取制得果胶纯度62.79％。
实施例5
(1)果皮的预处理：取新鲜的百香果果皮洗净，除去杂质，剪成细小片，放入100℃水中煮3～4min，用水漂洗15min左右，灭酶并除掉水溶性色素，55℃烘干粉碎，装袋冷藏。
(2)果胶的提取：将步骤(1)将预处理后的果粉称量5g，加入100ml蒸馏水，并用酒石酸调节pH至1.5在90℃下搅拌提取90min，用200目尼龙网过滤除掉果渣，得到果胶提取液；
(3)提取液浓缩：将步骤(2)中的提取液50℃真空浓缩至原体积的1/2；
(4)果胶醇沉：向步骤(3)的果胶浓缩液中加入3倍体积的95％乙醇，搅拌均匀，低温静置2h，过滤，用95％乙醇的乙醇洗涤滤饼，洗掉醇溶性色素，得到果胶胶状物。
(5)果胶干燥：将步骤(4)制备的胶状物在55℃烘干后粉碎即得提取果胶。
经检测，果胶得率19.44％，提取制得果胶纯度62.81％。
实施例6
(1)果皮的预处理：取新鲜的百香果果皮洗净，除去杂质，剪成细小片，放入100℃水中煮3～4min，用水漂洗15min左右，灭酶并除掉水溶性色素，55℃烘干粉碎，装袋冷藏。
(2)果胶的提取：将步骤(1)将预处理后的果粉称量5g，加入75ml蒸馏水，并用酒石酸调节pH至1.5在90℃下搅拌提取60min，用200目尼龙网过滤除掉果渣，得到果胶提取液；
(3)提取液浓缩：将步骤(2)中的提取液50℃真空浓缩至原体积的1/2；
(4)果胶醇沉：向步骤(3)的果胶浓缩液中加入3倍体积的95％乙醇，搅拌均匀，低温静置2h，过滤，用95％乙醇的乙醇洗涤滤饼，洗掉醇溶性色素，得到果胶胶状物。
(5)果胶干燥：将步骤(4)制备的胶状物在55℃烘干后粉碎即得提取果胶。
经检测，果胶得率17.01％，提取制得果胶纯度61.79％。
实施例7
(1)果皮的预处理：取新鲜的百香果果皮洗净，除去杂质，剪成细小片，放入100℃水中煮3～4min，用水漂洗15min左右，灭酶并除掉水溶性色素，55℃烘干粉碎，装袋冷藏。
(2)果胶的提取：将步骤(1)将预处理后的果粉称量5g，加入75ml蒸馏水，并用酒石酸调节pH至1.5在90℃下搅拌提取120min，用200目尼龙网过滤除掉果渣，得到果胶提取液；
(3)提取液浓缩：将步骤(2)中的提取液50℃真空浓缩至原体积的1/2；
(4)果胶醇沉：向步骤(3)的果胶浓缩液中加入3倍体积的95％乙醇，搅拌均匀，低温静置2h，过滤，用95％乙醇的乙醇洗涤滤饼，洗掉醇溶性色素，得到果胶胶状物。
(5)果胶干燥：将步骤(4)制备的胶状物在55℃烘干后粉碎即得提取果胶。
经检测，果胶得率20.95％，提取制得果胶纯度66.16％。
对比例1
参照实施例1的方法提取百香果果胶，其中，对比例1中，步骤(b)中是加入柠檬酸将体系的pH调节至2.0；
经检测，对比例1果胶得率为13.32％，提取制得的果胶纯度为61.49％。
对比例2
参照实施例1的方法提取百香果果胶，其中，对比例2中，步骤(b)中是加入磷酸将体系的pH调节至2.0；
经检测，对比例2果胶得率为17.85％，提取制得的果胶纯度为59.22％。
对比例3
参照实施例2的方法提取百香果果胶，其中，对比例3中，步骤(b)中是加入柠檬酸将体系的pH调节至1.5；
经检测，对比例3果胶得率为18.07％，提取制得的果胶纯度为60.76％。
对比例4
参照实施例2的方法提取百香果果胶，其中，对比例4中，步骤(b)中是加入磷酸将体系的pH调节至1.5；
经检测，对比例4果胶得率为18.06％，提取制得的果胶纯度为59.74％
对比例5
参照实施例3的方法提取百香果果胶，其中，对比例5中，步骤(b)中是加入柠檬酸将体系的pH调节至1.0；
经检测，对比例5果胶得率为16.59％，提取制得的果胶纯度为63.77％。
对比例6
参照实施例3的方法提取百香果果胶，其中，对比例6中，步骤(b)中是加入磷酸将体系的pH调节至1.0；
经检测，对比例6果胶得率为14.80％，提取制得的果胶纯度为58.99％。
对比例7
参照实施例4的方法提取百香果果胶，其中，对比例7中，步骤(b)中是加入柠檬酸将体系的pH调节至1.5；
经检测，对比例7果胶得率为8.40％，提取制得的果胶纯度为64.28％。
对比例8
参照实施例4的方法提取百香果果胶，其中，对比例8中，步骤(b)中是加入柠檬酸将体系的pH调节至1.5；
经检测，对比例8果胶得率为9.30％，提取制得的果胶纯度为60.22％。
对比例9
参照实施例5的方法提取百香果果胶，其中，对比例9中，步骤(b)中是加入柠檬酸将体系的pH调节至1.5；
经检测，对比例9果胶得率为15.78％，提取制得的果胶纯度为61.03％。
对比例10
参照实施例5的方法提取百香果果胶，其中，对比例10中，步骤(b)中是加入磷酸将体系的pH调节至1.5；
经检测，对比例10果胶得率为16.30％，提取制得的果胶纯度为64.85％。
对比例11
参照实施例6的方法提取百香果果胶，其中，对比例11中，步骤(b)中是加入柠檬酸将体系的pH调节至1.5；
经检测，对比例11果胶得率为19.44％，提取制得的果胶纯度为62.80％。
对比例12
参照实施例6的方法提取百香果果胶，其中，对比例12中，步骤(b)中是加入磷酸将体系的pH调节至1.5；
经检测，对比例12果胶得率为16.30％，提取制得的果胶纯度为64.85％。
尽管已用具体实施例来说明和描述了本发明，然而应意识到，在不背离本发明的精神和范围的情况下可以作出许多其它的更改和修改。因此，这意味着在所附权利要求中包括属于本发明范围内的所有这些变化和修改。

Claims (10)

1.一种从百香果果皮中提取果胶的方法，其特征在于，所述方法包括：以酒石酸为提取剂，对百香果果皮中的果胶进行提取。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法包括：
(a)百香果果皮预处理后，得到百香果果皮粉；
(b)将百香果果皮粉分散于水中后，加入酒石酸，加热搅拌提取，过滤后得到果胶提取液；
(c)将果胶提取液浓缩，醇沉后过滤干燥，得到果胶。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤(a)中，所述百香果果皮预处理包括：
将百香果果皮剪碎后水煮，漂洗后干燥粉碎，得到百香果果皮粉。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤(a)中，是以80～100℃的水进行水煮，水煮的时间为2～5min；
和/或，步骤(a)中，是以水进行漂洗，漂洗的时间为10～30min。
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤(b)中，分散所用水的体积毫升数与百香果果皮粉的质量克数之比为5～30:1；
优选的，步骤(b)中，分散所用水的体积毫升数与百香果果皮粉的质量克数之比为10～20:1。
6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤(b)中，是通过加入酒石酸调节溶液的pH为1.0～2.5。
7.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤(b)中，加热搅拌提取的温度为80～95℃，时间为60～120min。
8.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤(c)中，所述浓缩为真空加热浓缩；
优选的，真空加热浓缩的加热温度为45～65℃；
优选的，所述真空加热浓缩为将果胶提取液浓缩至原体积的1/2～1/3。
9.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤(c)中，所述醇沉为加入果胶浓缩液2～4倍体积的乙醇溶液进行醇沉；
优选的，醇沉的时间为2～6h。
10.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤(c)中，还进一步包括在醇沉过滤后，将所得胶状的果胶以乙醇溶液进行洗涤后，再进行干燥的步骤。
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