酸水解-盐析法从柠檬中提取果胶的实验研究

酸水解-盐析法从柠檬中提取果胶的实验研究

【摘要】目的:探讨酸水解-盐析法从柠檬皮中提取果胶的工艺,确定提取柠檬果胶的最佳工艺条件。方法:采用正交试验设计,选取提取时间、提取温度及料液比作为工艺因素,每个因素采用3个水平,选择L9(34)正交表进行实验,通过分析提取果胶的影响因素,优化果胶提取的工艺参数。结果:在此条件下提取柠檬果胶的适宜条件为:水料混合液pH值为2.0、提取温度为85℃、料液比为1:20、提取时间为2h。结论:在此条件下,果胶的提取得率最高。为从柠檬中提取果胶提供了依据及参考。

【关键词】柠檬;果胶提取;酸水解-盐析

果胶是一种天然高分子聚合物,其基本结构是D-吡喃半乳糖醛酸,通常以部分甲酯化状态存在,属直链多糖[1]。果胶是人体必需的营养物质之一,是维持健康的重要物质。根据近年来的科学研究,发现包括果胶在内的食物纤维还具有防止肠癌和增强抗癌力、预防糖尿病、防止肥胖病以及抑制肠内致病菌的繁殖等功效[2]。

传统工艺的果胶提取主要用乙醇沉淀法,通常的方法主要有铝盐盐析法、乙醇沉淀法、离子交换法、微生物法、微波法等[3]。本文采用酸水解—铝盐盐析法提取柠檬果胶,并对影响果胶提取率的一些因素进行了研究,从而得出最佳提取工艺条件,为提高柠檬的综合利用价值,开发柠檬皮提取果胶提供资料依据。

1 仪器、材料及试剂

1.1 仪器

725紫外分光光度计3.2.1不同酸对果胶提取率的影响

采用柠檬皮在提取时间2h,混合液量100mL(即料液比为1:20),温度85℃~ 90℃的工艺条件下,分别用乙酸,柠檬酸,乳酸,硝酸,盐酸,硫酸来调节pH 值提取果胶,结果表明,前三种酸果胶的得率为0,后三种酸的得率分别为11.2%, 14.5%,15.7%。可知,只有强酸能从柠檬中得到果胶,用硝酸提取的果胶产量低,而且溶解性差,用硫酸提取的果胶产量虽高,但色泽较差,用盐酸提取的果胶无论产量、色泽、溶解性均较好,所以选用盐酸。

3.2.2 pH值对果胶提取率的影响

分别取5 g柠檬渣6份,按1:20料液比加水混合,用盐酸分别调节pH值到1.5、2.0、2.5、3.0、3.5、4.0,85℃下水浴2h,4500 r/min离心30 min,取上清液定容到250 mL,分光光度计测其半乳糖醛酸含量。结果表明,随着pH值的增大,提取率先增后减。当pH=2时,果胶提取率最高;pH>2时,提取率迅速降低;在pH=3.5时,提取率已很低。pH在1.5~2.5范围内,果胶性质稳定。

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