火龍果皮中果膠提取及改性研究.pdf

1、果膠類物質(zhì)是一種廣泛存在于植物界的膳食纖維，具有良好的凝膠特性和安全性，因此被作為增稠劑、穩(wěn)定劑、乳化劑廣泛應(yīng)用于食品、藥品和化妝品工業(yè)中。近年來，諸多研究發(fā)現(xiàn)低分子改性果膠具有解酒、排鉛、抗腫瘤、調(diào)節(jié)血脂等生物學(xué)活性。因此，越來越多地研究集中于低酯果膠的提取及改性方面。本論文針對火龍果皮中的果膠提取、改性工藝進(jìn)行了研究，并探討了改性果膠的解酒抗醉酒活性，為開發(fā)多種生物學(xué)活性的果膠產(chǎn)品提供實驗數(shù)據(jù)和理論依據(jù)。主要研究內(nèi)容和結(jié)果如下:

2、r>　　通過研究酸法提取火龍果皮中提取果膠時酸的種類、料液比、pH值、提取溫度、提取時間等工藝條件對產(chǎn)品得率和酯化度的影響，并對酸法提取的果膠的分子量和酯化度進(jìn)行表征。建立了酸法提取火龍果果膠的提取工藝路線及產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)火龍果皮酸法提取果膠的最佳工藝條件為:提取酸為0.05mol/L的H2SO4，提取料液比為1∶10，提取溫度為95℃，提取時間為140min。100g到5000g火龍果皮提取果膠的放大工藝過程中，果膠的提取得率

3、、酯化度、分子量均未發(fā)生顯著改變，該工藝可以進(jìn)行放大生產(chǎn)。該工藝提取的果膠呈現(xiàn)淡黃色，分子量介于50000到60000之間，酯化度介于40-44％之間，屬于低酯中分子量果膠，可以用于排鉛、解酒等功能產(chǎn)品的開發(fā)。
　　通過研究酶法提取火龍果皮中提取果膠時酶的種類、加酶量、料液比、pH值、提取溫度、提取時間等工藝條件對產(chǎn)品得率和酯化度的影響，并對酶法提取的果膠的分子量和酯化度進(jìn)行表征。建立了酶法提取火龍果果膠的提取工藝路線及產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)

4、準(zhǔn)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)火龍果皮酶法提取果膠的最佳工藝條件為:提取酶為4mg/g的纖維素酶，提取料液比為1∶30，提取溫度為40℃，提取時間為120min。100g到5000g火龍果皮提取果膠的放大工藝過程中，果膠的提取得率略有降低、酯化度和子量均未發(fā)生顯著改變，該工藝可以進(jìn)行放大生產(chǎn)。該工藝提取的果膠呈現(xiàn)淡灰色，分子量介于40000到50000之間，酯化度介于36-40％之間，屬于低酯低分子量果膠，可以用于排鉛、提高機(jī)體免疫等功能產(chǎn)品的開發(fā)。該生

5、產(chǎn)工藝和酸法相比，生產(chǎn)周期縮短，生產(chǎn)條件溫和，提取得率更高，具有環(huán)保和生產(chǎn)成本低的特點(diǎn)，是一條值得推廣的生產(chǎn)工藝路線。
　　通過研究堿法改性火龍果皮果膠的堿種類、堿濃度、反應(yīng)溫度、反應(yīng)時間以及料液比對改性產(chǎn)品的分子量和酯化度的影響，并對堿法改性產(chǎn)品進(jìn)行了分子量和酯化度表征，建立了堿法改性火龍果皮果膠的工藝條件。結(jié)果發(fā)現(xiàn)火龍果皮堿法改性工藝影響因素受堿濃度、料液比、水解溫度、水解時間等因素的影響。若得到分子量低于10000、酯化度小

6、于10％的改性低酯低分子果膠，最佳的堿解工藝條件為:堿種類為氫氧化鉀，堿液濃度為1％，水解料液比為1∶10，水解溫度為30℃，水解時間為30min。100g到5000g火龍果皮提取果膠的放大工藝過程中，果膠的提取得率和酯化度基本未變化，重均分子量也未發(fā)生顯著改變，但分子量分布范圍有所改變。該工藝可用于生產(chǎn)分子量低于10000，酯化度低于10％的果膠改性產(chǎn)品。
　　通過研究果膠酶和果膠酯酶復(fù)配對果膠的脫酯和分子降解規(guī)律的影響，并對酶

7、法改性產(chǎn)品進(jìn)行了分子量和酯化度的表征，建立了酶法改性火龍果皮果膠的工藝條件。結(jié)果發(fā)現(xiàn)火龍果皮果膠酶法改性工藝影響因素受酶濃度、料液比、水解溫度和水解時間等因素的影響，低溫下主要發(fā)生脫酯反應(yīng)，而高溫下主要發(fā)生分子降解反應(yīng)。酶解工藝條件生產(chǎn)的改性果膠分子量基本上在2萬-4萬之間，酯化度在20％-30％之間，通過控制脫酯時間、溫度和分子降解時間、溫度可以控制改性果膠的分子量和酯化度。雙酶組合工藝優(yōu)化后的工藝條件為:50g果膠粉加入到1000m

8、L水中，加熱至65℃配成5％的果膠溶液，調(diào)節(jié)果膠溶液的pH值至2.8，在攪拌條件下加入質(zhì)量為果膠粉干重1.5％的果膠酯酶，在溫度為30℃下進(jìn)行脫酯反應(yīng)180min，經(jīng)酶滅活后冷卻至室溫;然后加入質(zhì)量為果膠粉干重0.15％的果膠酶，在30℃的溫度下攪拌水解120min，得到低分子低酯果膠溶液;最后將低分子果膠溶液經(jīng)堿中和、過濾、干燥、研磨后得到改性果膠粉。該工藝可用于生產(chǎn)分子量在2萬-4萬，酯化度20％-30％的果膠改性產(chǎn)品。