提取工艺对地瓜果胶的影响

前言：本站为你精心整理了提取工艺对地瓜果胶的影响范文，希望能为你的创作提供参考价值，我们的客服老师可以帮助你提供个性化的参考范文，欢迎咨询。

本文作者：郭祖锋梁新红孙俊良唐玉李元召作者单位：河南科技学院食品学院

果胶是一类多糖的总称，以原果胶、果胶、果胶酸的形态广泛分布于植物的果实、根、茎、叶的细胞壁和细胞内层[1]。果胶具有良好的乳化、增稠、稳定和胶凝作用，在食品、医药、日化等众多行业和领域有着广泛的应用[2]。甘薯渣是甘薯淀粉加工后的副产物，据报道，废渣中含有丰富的果胶[3]。有效地利用甘薯渣中的果胶资源，开发出高附加值产品是甘薯加工产业亟待解决的问题。

目前果胶提取方法主要有酸法、盐法等，盐酸提取时间短、成本低、提取率高，产品安全可靠，是工业生产主要使用的提取剂；磷酸盐提取果胶纯度高，杂质少，工艺简便[4]。据报道，果胶提取工艺条件、提取剂不同，所得果胶物化特性亦不同。采用2种提取工艺对甘薯果胶进行提取，对2种方法所得果胶的物化特性进行比较，以期获得甘薯果胶最佳提取方法。

本研究对酸法、盐法提取的果胶，通过观察电镜照片，并对2种不同提取工艺提取的甘薯果胶与苹果果胶的黏度、纯度、酯化度做了比较[5-6]。本研究对甘薯果胶的提取、工业化生产及在食品行业应用，具有理论及实践指导意义。

1材料与方法

1.1材料与试剂

甘薯：市售；苹果果胶：产品号A18471含量约82%，英国AlfaAesar公司。半乳糖醛酸、硝酸银、氢氧化钠、磷酸氢二钠、无水乙醇、异丙醇、咔唑、浓硫酸、浓盐酸、碘、碘化钾、酚酞等均为国产分析纯。

1.2仪器与设备

FA1204B型分析天平、PHSJ-3F型pH计：上海精密科学仪器有限公司；RC5C型冷冻离心机：DuPontSorvallZnstruments公司；RVA-Tecmaster型快速黏度分析仪：波通瑞华科学仪器有限公司；Alphal-4LSC冷冻干燥机：德国CHRIST公司；WFJ7200型分光光度计：上海尤尼柯仪器有限公司；TAXT-PLUS型质构分析仪：StableMicroSystem公司。

1.3研究内容及方法

1.3.1甘薯果胶提取方法

新鲜甘薯洗净打碎，水洗3~4次，收集滤渣，用淀粉酶除去渣中残余淀粉，收集滤渣，55℃烘干备用。称取淀粉酶处理过的甘薯渣，加入提取剂，两种提取工艺具体参数见表1。水浴加热提取，并搅拌，趁热过滤，取上清液，加入乙醇使乙醇浓度达到60%以上，静置1h。然后6000r/min，离心15min，得到果胶沉淀；对沉淀进行冷冻干燥，干燥后的果胶进行粉碎即为样品，备用。

1.3.2果胶水分含量测定

QB2484—2000食品添加剂[7]。

1.3.3果胶纯度的测定(咔唑比色法)

NY82.11—1988果汁测定方法[8]。

1.3.4果胶的溶解度的测定[9]

取0.25g的干基果胶溶于25mL的水中，然后取50mL的溶液于离心管中，在6000r/min的离心机中离心20min，然后将上清液移入称量皿中在水浴锅中烘干，再将其放到105℃的烘箱中干燥1h，直至恒重，称量其总质量。(公式略)

1.3.5果胶酯化度的测定

采用酸碱滴定法[7]。

1.3.6果胶凝胶的制备和胶凝度测定

参照QB2484-2000食品添加剂[7]。

1.3.7果胶黏度的测定

准确称量0.5g干基果胶溶于50mL的水中，在温度为20℃，时间为3min，转速为900r/min的快速黏度分析仪中测定其黏度[5]。

2实验结果与分析

2.1果胶的外观及电镜观察

分别将2种方法提取的甘薯果胶经冷冻干燥后粉碎，甘薯果胶粉末蓬松，颜色灰白，有光泽，苹果果胶呈浅黄色，3种果胶均没有异味。3种果胶干燥粉碎后经扫描电镜，观察结果如图1(a)~(c)。由图1可知，3种果胶结构均较蓬松，但提取方法不同，果胶显微结构差异较大，酸提甘薯果胶类似多孔网状，盐提果胶和苹果果胶呈薄膜状；盐提果胶较酸提果胶及苹果果胶更蓬松，其结构差异可能会使其物化特性不同，因此对其物化特性进行研究。

2.2提取工艺对果胶溶解度的影响

果胶的溶解度是检验果胶品质指标之一，溶解度高且易于溶解的果胶使用面广。依据方法1.3.4进行果胶的溶解度的测定，结果如图2。由图2可知，3种甘薯果胶的溶解度略有差异，酸提法提取的甘薯果胶溶解度为(98.4±3.3)%，盐提法提取的甘薯果胶的溶解度为(99.8±1.6)%，苹果果胶的溶解度为(99.6±1.8)%。对3种果胶溶解度进行方差分析，P＞0.05，提取的甘薯果胶和苹果果胶之间无显著性差异。另外，在试验中可以观察到，盐提甘薯果胶和苹果果胶都易溶于水，酸提甘薯果胶溶解的速度较慢；盐提果胶的水溶性较酸提的水溶性好。

2.3提取工艺对甘薯果胶纯度的影响

果胶纯度是检验果胶质量的重要标准，直接影响其在食品中的添加量和使用效果。不同的提取方法可能会引起果胶纯度的不同，依据方法1.3.3，测定2种提取方法果胶的半乳糖醛酸的含量，结果如图3。由图3可知，不同的提取方法对果胶的纯度有影响，盐法提取的果胶的纯度为(81.5±9.3)%，酸法提取的果胶的纯度为(64.6±11.8)%，苹果果胶的纯度为(82.5±7.6)%。对三者纯度进行方差分析，P＞0.05，盐法提取的果胶和苹果果胶纯度无显著性差异，酸法提取的果胶和苹果果胶之间存在显著性差异。从图中可知，酸法提取的甘薯果胶纯度远低于盐法提取的果胶和苹果果胶的纯度。

2.4提取工艺对甘薯果胶酯化度的影响

酯化度是果胶分类的最基本指标，也是与果胶的各种应用性质密切相关的指标，比如胶凝性、增稠性、蛋白稳定性等；酯化度亦影响果胶带电荷数量[10]。根据酯化程度果胶可分为高酯果胶(酯化度大于50%)和低酯果胶(小于50%)。天然果胶中约20%~60%的羧基被酯化，其平均分子量在5~50万之间[10-11]。2种方法提取的甘薯果胶和苹果果胶的酯化度测定结果如图4。由图4可知，不同的提取方法对果胶的酯化度是有影响的，盐提甘薯果胶产品的酯化度为(58.2±3.5)%，酸提甘薯果胶产品的酯化度为(52.3±7.6)%，苹果果胶的酯化度为(57.1±2.0)%。经方差分析，P＞0.05，盐提法提取的甘薯果胶酯化度与苹果果胶的酯化度无显著性差异，酸提的果胶酯化度与苹果果胶的酯化度有显著性差异。结果表明，盐提甘薯果胶的酯化度较酸提的高。

2.5提取工艺对果胶胶凝度的影响

果胶的胶凝由氢键、疏水基间的相互作用和钙桥等作用形成的，果胶胶凝度随果胶黏度增加而增加[10]。依据方法1.3.6制作的果胶凝胶柔软而又有弹性，进行凝胶度测定，结果如图5。由图5可知，盐提果胶的胶凝度为(146±3.5)%，酸法提取的果胶的胶凝度为(139±3.1)%，苹果果胶的胶凝度为(152±2.6)%。盐提法提取的甘薯果胶胶凝度比酸提法的高，略低于苹果果胶的胶凝度。经方差分析，P＞0.05，盐法提取果胶和苹果果胶纯度无显著性差异，酸法提取的果胶和苹果果胶之间存在显著性差异。结果表明，盐提甘薯果胶的胶凝度较酸提的高。

2.6提取工艺对甘薯果胶黏度的影响

果胶溶液是黏稠的，流变特性与盐类特别是钙盐的存在高度相关、与pH高度相关、与平均分子量相关。果胶黏度影响在食品尤其是饮料里面的添加效果。依据方法1.3.7对甘薯果胶和苹果果胶的黏度分别做了测定，结果如图6。由图6可知，不同的提取方法对果胶的黏度是有影响的，酸法提取的甘薯果胶黏度为(24±4.7)%，盐法提取的甘薯果胶黏度为(22±4.6)%，苹果果胶的黏度值为(27±2.3)%。均略低于苹果果胶黏度，经方差分析，P＜0.05，盐法、酸法提取的果胶和苹果果胶黏度存在显著性差异。盐提甘薯果胶的黏度较酸提的低，苹果果胶的黏度较酸提的高。这可能是甘薯果胶中含有小分子糖、盐等杂质，后面将做进一步的研究。

3结论

2种提取工艺提取的果胶与苹果果胶物化特性作了比较，得到如下结论：采用盐法提取的甘薯果胶纯度高、水溶性较好、酯化度高、凝胶强度高、黏度低；酸提甘薯果胶纯度低、酯化度低、凝胶强度低、黏度低，颜色较浅。在物化特性上盐提甘薯果胶和苹果果胶相近，可作为添加剂在食品行业广泛应用。