馬鈴薯渣中果膠的超聲波--微波協(xié)同酸法提取工藝及乳化特性研究.pdf

1、我國馬鈴薯主要用于生產(chǎn)淀粉，在此過程中會產(chǎn)生大量的馬鈴薯渣，其干基中果膠含量可達(dá)17％。目前，大量馬鈴薯渣未得到合理利用，造成嚴(yán)重的環(huán)境污染和資源浪費(fèi)。本研究以馬鈴薯渣為原料，采用5種酸提取劑（鹽酸、硫酸、硝酸、檸檬酸和乙酸）對果膠進(jìn)行提取，綜合考慮得率、結(jié)構(gòu)和乳化特性的差異，篩選出適合的酸提取劑;在此基礎(chǔ)上優(yōu)化超聲波-微波協(xié)同酸法制備馬鈴薯果膠的最佳工藝，并分析最佳條件下制備馬鈴薯果膠的基本成分及結(jié)構(gòu)特性;并研究果膠濃度、油相體積分?jǐn)?shù)

2、和pH值對其乳化特性的影響，旨在為馬鈴薯渣的綜合利用和馬鈴薯果膠用于食品加工提供理論依據(jù)。
　　酸提取劑的種類對馬鈴薯果膠得率、結(jié)構(gòu)及乳化特性均有一定影響。檸檬酸法制備馬鈴薯果膠得率(14.34％)最高，乙酸法的得率(4.08％)最低，其他三種無機(jī)酸法的得率在8.38％-9.83％。馬鈴薯果膠以半乳糖醛酸(3190％-39.99％)和半乳糖(49.96％-55.92％)為主要單糖，鼠李半乳糖醛酸聚糖Ⅰ區(qū)(RG-Ⅰ)是其主要的結(jié)構(gòu)域

3、（60.77mol％-6554mol％），不同馬鈴薯果膠RG-Ⅰ區(qū)的中性糖側(cè)鏈分支程度((Gal+Ara)/Rha，23.95-33.34)不同，乙酸法制備果膠的RG-Ⅰ區(qū)分支程度最高，鹽酸法制備果膠的RG-Ⅰ區(qū)分支程度(28.45)次之。酸法制備的馬鈴薯果膠為低甲氧基果膠且乙?；龋―M，21.51％-37.45％;DA，9.21％-15.38％）高，乙酸法制備的果膠的甲酯化度和乙?；染罡撸}酸法制備的果膠的甲酯化度(DM，28.

4、61％)及乙?；?DA，11.92％)次之。馬鈴薯果膠中蛋白質(zhì)含量在1.85％-6.97％（干基）。乙酸法制備的馬鈴薯果膠分子量(3.207×105g/mol)最大，檸檬酸法制備的馬鈴薯果膠分子量(2.319×105g/mol)最小。鹽酸法制備果膠的乳化活性(47.71％)和乳化穩(wěn)定性(46.00％)均最佳。綜合考慮上述結(jié)果，篩選鹽酸作為較適宜的酸提取劑。
　　利用超聲波-微波協(xié)同鹽酸法制備馬鈴薯果膠，在單因素實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上，料液比

5、固定為1∶20(g/mL)，采用Box-Behnken實(shí)驗(yàn)考察提取溫度、pH值、時(shí)間對果膠得率的影響，最佳工藝參數(shù)為溫度93℃、pH2.00、提取時(shí)間50min，果膠得率為22.86％。最佳條件下制備的馬鈴薯果膠的單糖組成以半乳糖醛酸(41.78％)和半乳糖(49.38％)為主，RG-Ⅰ區(qū)為主要的結(jié)構(gòu)域(61.54mol％)。果膠為低甲氧基果膠(DM，32.58％)，其乙酰化度(DA，17.84％)和蛋白質(zhì)含量（4.14％，干基）較高，

6、分子量為1.537×105g/mol。果膠的表觀結(jié)構(gòu)主要為片層狀，微觀結(jié)構(gòu)主要為鏈狀。
　　增加果膠濃度（0.5％-3％）會降低新鮮馬鈴薯果膠乳化液的粒徑(D4.3)及乳析指數(shù)，增加乳化液的乳化活性、乳化穩(wěn)定性及zeta電位絕對值，果膠濃度大于2.5％時(shí)，乳化液的乳化特性較好。油相體積分?jǐn)?shù)（10％-50％）增加雖使粒徑(D4.3)發(fā)生增加，但乳化液的乳化活性和穩(wěn)定性均顯著提高，油相體積分?jǐn)?shù)大于40％時(shí)，乳化特性較佳。pH由3增加至