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从橙子皮中提取果胶的工艺研究



全 文 :从橙子皮中提取果胶的工艺研究
韦 鑫*1 ,班 淼 ,黄锁义 ,韦国锋
(右江民族医学院临床医学 ,广西 百色 533000)
摘 要:采用乙醇沉淀法从橙子皮中提取果胶;并对萃取时间 、萃取液 pH 值 、萃取温度 、
果胶酶和水质及其它因素等对果胶的影响进行了研究。
关键词:橙子皮;果胶;萃取;乙醇沉淀法
中图分类号:TS209 文献标识码:A 文章编号:1009-9212(2005)03-0055-02
Extraction of Pectin from Orange Peel
WEI X in 1 , BAN Miao1 , HUANG S uo-yi 2 , WEI Guo-feng 2
(1. Department of Clinical , Youjiang Medical Col lege fo r Nat ionali ties ,Baise 533000 ,China;
2. Department of Chemist ry ,Youjiang Medical Col lege fo r Nat ionalit ies ,Baise 533000 ,China)
Abstract:Extraction condit ions o f pectin f rom orange peel w ere car ried out in the labo ratory by the
e thyl alcohol precipitating method. Resul ts show ed that ex t raction time , pH value , temperature , pectin
ferment , wate r quali ty and ex t ract ion volume had an obvious effect on ext raction output o f pectin. Good
ext ract ion of pectin w as observed under the condi tions of 1h ex t raction time , pH 1 , temperature 90℃,
st illed w ater , pect in enzyme inactivation and low ex t raction volume.
Key words:o range peel;pectin;ext raction;elthy l alcoho l precipi tating method
1 前言
果胶是一种天然的高分子化合物 ,在食品工业
中作为食品添加剂有着广泛的用途[ 1] 。在医学上果
胶可用作金属中毒的解毒剂 、轻泻剂 、止血剂等 ,还
具有抗癌 、治疗糖尿病 、减肥和治疗便秘等功效[ 2] 。
果胶在国内外市场上的销量很好 ,但国内市场上销
售的果胶大部分为进口货[ 3] 。目前 ,已有向日葵盘 、
苹果皮 、西瓜皮 、香蕉皮 、芒果皮 ,马铃薯渣 、雪梨皮
为原料提取果胶的研究报道。橙子在制造饮料和罐
头中副产大量下脚料———橙子皮可用来提取果胶 ,
不仅能够充分利用资源 ,减少环境污染 ,而且能够变
废为宝 、降低生产成本。笔者用乙醇沉淀法从橙皮
中提取果胶 ,探讨了提取果胶的工艺条件。
2 实验部分
2. 1 实验材料及仪器
新鲜的橙皮(广西百色产橙子 ,只要皮 ,无病虫 、
无腐烂),硫酸 、氨水 、无水乙醇 、活性炭均为分析纯 。
HH. SY21-Ni 6-C 型电热恒温水浴锅;2XZ-0.
5型旋片真空泵;Nicolet 710 FT-IR SPECTROME-
T ER红外光谱仪(KBr压片)。
2. 2 实验方法
称取 10 g 新鲜橙子皮用清水漂洗数次 ,然后将
其切碎 ,放入烧杯中 ,加入清水(10 倍量)浸泡 ,在
80℃下保温 30 min。取出调 pH 值 1 ~ 2左右 ,温度
控制在 80 ~ 90℃之间。保温 60 ~ 120 min ,使果胶
转化为可溶性果胶 。趁热将蒸煮后的糊浆用工业滤
布压榨 ,得到的滤液用氨水调整到 pH 值至 4。加
入 1%~ 2%的活性炭 ,在 60℃下保温 30 min ,经离
心分离得到色泽浅橙清的果胶液 。将其浓缩后冷却
至室温 ,加入 1 倍体积的无水乙醇。此时果胶以絮
状沉淀析出 、静置 、抽滤 、回收乙醇 。在适当温度下
干燥固体物至含水量小于 12%,得胶状的浅黄褐色
物品 ,即为果胶。
3 结果与讨论
3. 1 萃取时间对果胶产量的影响
选取萃取温度为 90℃, pH =2 ,分别在 t =0.
5h ,1h , 1. 5h ,2h ,2. 5h ,3h 时萃取果胶 ,结果如图 1。
第 35卷第 3期
2005 年 6 月          精细化工中间体FIN E CHEM ICAL INT ERMEDIA TES         Vo l. 35 No . 3June 2005
* 基金项目:全国高等学校教学研究中心研究计划立项课题(BIA010092-E06)。
作者简介:韦 鑫(1982-)男 ,广西柳州市人 ,硕士研究生 ,从事生化研究工作。
收稿日期:2004-10-28
图 1 萃取时间对果胶产量的影响
Fig 1 Effect of extraction time on the yield of pectin
在一定的时间范围内 ,果胶产量是随着萃取时
间的延长而增加的。当萃取时间超过 2 h ,果胶的
产量开始下降。因为萃取时间的增长 ,有利于橙皮
中的果胶充分水解 ,而萃取时间过长 ,则会造成果胶
被解酯 、裂解 ,影响果胶的产量[ 4] 。实验表明 ,果胶
萃取时间为 2h为宜。
3. 2 萃取 pH 值对果胶产量的影响
选取萃取温度为 90℃,时间为 2 h ,pH 值分别
在<1 、1 ~ 5时萃取果胶 ,结果如图 2。
图 2 萃取 pH 值对果胶产量的影响
Fig 2 Effect of pH on the yield of pectin
图 2说明当 pH 接近 1时 ,果胶的含量高 ,这是
因为适度的酸度可以使果胶释放出并水解 , pH 高
于 1果胶的稳定性下降 ,易水解导致产量急剧下降 。
实验表明 ,在有限的条件内 ,pH 值为 1时适宜。
3. 3 萃取温度对果胶产量的影响
选取萃取时间为 2 h ,pH =1 ,改变萃取温度 ,萃
取果胶结果如图 3。
图 3 萃取温度对果胶产量的影响
Fig 3 Effect of extraction temperature
由图 3可知 ,温度控制在 90℃左右时 ,果胶的
产量最高 。在 60 ~ 90 ℃之间 ,果胶是随着温度的
升高而增加的。在 90 ℃左右时的温度有利于果胶
的水解 ,变成为可溶性果胶 ,而 90 ~ 100 ℃之间 ,果
胶产量急剧下降 ,因为果胶在这个阶段易裂解 ,产量
下降。实验表明 ,萃取温度应控制在 90 ℃为宜 。
3. 4 果胶酶的影响
果胶酶的存在会使部分果胶在萃取过程中分
解 。从而影响了果胶的萃取产量及果胶的质量 。笔
者通过两组实验 ,把两组实验分别放入 1010-2型电
热鼓风干燥箱 ,其中一组调温度为 120℃,另一组为
60 ℃,经过高温处理果胶酶被杀死 ,再进行果胶萃
取 。经 60 ℃处理的果胶酶不被杀死 。结果发现 ,进
行了杀死果胶酶处理的果胶产量比未进行任何果胶
酶处理的产量高。
3. 5 水质对果胶产量的影响
选取萃取时间为 2 h ,pH=1温度为 90℃,分别
以自来水和蒸馏水作为萃取液 ,发现用蒸馏水作萃
取液时果胶的产量比自来水作萃取液的产量高 ,这
是因为自来水中含有从 Ca2+ , Mg 2+等离子较多。
这些离子对果胶有一定的封闭作用。使原果胶难于
转化成水溶性果胶 ,以至果胶产量降低 。在生成中
可以在自来水中加入 0. 6%的焦磷酸四钠 ,通过形
成络合物的形式除去 Ca2+ , Mg2+等金属离子[ 5] ,经
处理后的自来水有利于果胶的溶出 ,可提高果胶的
产量。
3. 6 其它影响因素
除了以上 5种影响果胶产量的因素外 ,选取萃
取液的用量不同 ,也会影响产量。因为当萃取液的
用量少时 ,果胶不能完全转移到液体中 ,果胶产量
低 。所以萃取液用量要适量 。
4 产品检测
用 Nicolet 710 FT-IRSPECTROMETER红外
光谱仪(KBr压片)与《食品医药有机化工分析测试
大全》中果胶的 IR谱图一致[ 6] 。
参考文献:
[ 1]  杨因平 .从果皮提取果胶[ J] .化学世界 , 1988 , 25(4):185.
[ 2]  郑 琪 ,张文清 . 从香蕉皮中提取果胶的研究[ J] .广西轻工
业 , 1998 ,(4):21~ 26.
[ 3]  杨东辉 ,于保国 .果胶的市场行情[ J] . 实用技术荟萃(工业),
1997 ,(4):9~ 10.
[ 4]  张应桂 ,杨 军 ,王 颖, 等.马铃薯果胶提取条件的研究[ J] .
河南化工 , 1998 ,(9):18-19.
[ 5]  刘爱文 , 陈 忻 ,关肖锋 . 从芒果皮中提取果胶的工艺研究
[ J] .应用化学与研究 , 2002 , 14(3):344~ 345.
[ 6]  涂思龙 , 张鸣凤 ,钟 明 . 食品医药有机化工分析测试大全
[ M] .北京:中国社会出版社 , 2000 ,647~ 652.
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