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榕树果中果胶的酸解提取研究



全 文 :《食品工业》2014 年第35卷第 10 期 148
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榕树果中果胶的酸解提取研究
王妙飞,施伟梅,王玉虎
赣南医学院(赣州 341000)
摘 要 试验对酸解法提取榕树果果胶的工艺进行研究。在单因素试验的基础上, 采用L9(34)正交试验法对酶法提取
榕树果果胶的条件进行优化, 考察时间、温度和料液比对榕树果果胶提取率的影响。结果表明: 最佳提取工艺条件为
酸解时间45 min, 酸解温度90 ℃, 料液比1︰40 (g/mL)。在该条件下测定榕树果果胶的提取率为4.58 mg/g。
关键词 榕树果; 果胶; 酸解; 提取
Study on Extraction Technique of Pectin from Banyan Fruit by Acid Hydrolysis
Wang Miao-fei, Shi Wei-mei, Wang Yu-hu
Gannan Medical University (Ganzhou 341000)
Abstract Acid hydrolysis was applied for extraction of pectin from banyan fruit. Based on single factor tests, the extraction
conditions of polysaccharide were optimized by L9(3
4) orthogonal test. The infl uence of extraction time, extraction temperature and
liquid to solid ration on yield of pectin was studied. The optimum conditions were as follows: 45 min, 90 ℃ and 1︰40 (g/
mL). Under these conditions, the extraction yield was 4.58 mg/g.
Keywords banyan fruit; pectin; acid hydrolysis; extraction
榕树为桑科榕属乔木,又名细叶榕、成树,原产
于热带亚洲。榕树多生长在高温多雨的热带雨林地
区。在我国,主要分布在广西、广东、海南、福建、
江西赣州等地[1]。榕树为赣州市树,分布广泛,资源
丰富,具有广泛开发和利用价值。小叶榕为民间常用
中草药,主要用其叶及气根(榕树须)入药,其叶味
淡,性凉,具有清热,解表,化湿的功效,是中成药
咳特灵胶囊的主要原料药[1]。但有关榕树果营养成分
的研究鲜见报道。
据报道,榕树果除含水分外,还含有较丰富的糖
类、蛋白质、维生素C和果胶[2]。果胶是植物特有的
细胞壁组分,主要成分是D-半乳糖醛酸或其部分羧基
被甲醇酯化了的D-半乳糖酸甲酯。工业生产的果胶的
80%~90%用于食品工业[3],利用其凝胶性生产胶冻、
果酱和软糖;还可用在医药方面作止血剂、代血浆、
治疗腹泻和重金属中毒等。所以研究榕树中果胶的提
取和分离,对开发和拓展榕树的应用具有积极的作
用。因此,试验采用盐酸萃取,观察萃取温度、时间
及料液比对榕树果中果胶提取率的影响。
1 试验部分
1.1 仪器与材料
PE Lambda35 UV/VIS 紫外可见分光光度计:上海
应用实验室;AB135-S 型电子天平:METTLER TO-
LEDO;DZKW-D-2 电热恒温水浴锅:北京市永光明
医疗仪器厂;202A-2 电热干燥箱:上海阳光实验仪
器有限公司;PH-3C 数显pH计:上海雷磁仪器厂;
TDL-50B 离心机:上海安高科学仪器厂。
榕树果,市售;D-半乳糖醛酸(111646),中国
药品生物制品研究所;咔唑、无水乙醇、浓硫酸、盐
工艺技术
《食品工业》2014 年第35卷第 10 期 149
酸等,均为国产分析纯试剂;试验用水为蒸馏水。
1.2 试验方法
1.2.1 标准溶液制备及标准曲线绘制
精密称取在105 ℃常压干燥至恒重的半乳糖醛酸
对照品,配成质量浓度为683.4 mg/L的半乳糖醛酸标
准溶液备用。精密量取标准溶液0 mL,0.2 mL,0.4
mL,0.6 mL,0.8 mL,1.0 mL于15 mL比色管中,以
蒸馏水补至2.0 mL,置冰水浴中冷却,边冷却边在试
管中加入12 mL浓硫酸,冷却后,在沸水浴中加热10
min,用流动水冷却至室温后,加入0.15%咔唑乙醇溶
液1 mL,室温放置30 min,蒸馏水代替半乳糖醛酸作
空白试验。在波长530 nm处测定吸光度。
1.2.2 榕树果果胶提取工艺流程
榕树果经干燥,粉碎,过40目筛,取适量于锥
形瓶中,加入pH 1.5的盐酸溶液,升温,不同条件下
酸解,离心,过滤,滤液加1.5倍量的95%乙醇,静
置过夜,过滤,滤渣晾干后加水溶解并定容至25
mL,得供试品溶液。采用咔唑比色法测定果胶提
取率。
果胶提取率(E)=C×V×D
M (1)
式中:C-由A值代入标准曲线方程求得稀释后提
取液质量浓度(mg/L),V-提取液体积(L);D-稀
释倍数;M-原料质量(g)。
2 结果与讨论
2.1 半乳糖醛酸标准工作曲线
以最小二乘法作线性回归,得半乳糖醛酸浓度
C与吸光度A的标准工作曲线方程为:A=0.038 1C+
0.005 5,R=0.999 5。表明方法线性关系良好,可作为
榕树果果胶含量测定方法。标准工作曲线见图1。
图1 半乳糖醛酸标准工作曲线
2.2 酸解法提取榕树果果胶工艺条件的优化
2.2.1 考察因素及其水平
在单因素的基础上,采用正交试验法对酸解法提
取工艺进行优化,选用L9(34)进行正交试验,以果胶提
取率为指标,研究酸解时间、酸解温度和料液比对果
胶提取率的影响,因素与水平的设计见表1。
2.2.2 正交试验结果
根据表2中的极差分析,可得出影响试验因素的
主次顺序如下:B(酸解温度)>A(酸解时间)>C
(料液比)。综合各种因素,确定榕树果果胶的最佳
提取工艺条件为A3B3C3,即酸解时间45 min,酸解温
度90 ℃,料液比1︰40(g/mL)。在试验的研究结果
中,A3B3C3不在所列正交试验之内,为此按照最佳条
件进行了验证试验。在最佳提取工艺条件下,榕树果
果胶的提取率为4.58 mg/g。
表1 正交试验因素水平表
水平 因素A时间 /min B 温度 /℃ C料液比 /(g·mL-1)
1 15 70 1 ︰ 20
2 30 80 1 ︰ 30
3 45 90 1 ︰ 40
表2 正交试验结果
试验号 因素 果胶提取率 (E)/ mg·g-1A B C
1 1 1 1 1.18
2 1 2 2 1.72
3 1 3 3 3.40
4 2 1 2 1.87
5 2 2 3 2.94
6 2 3 1 2.65
7 3 1 3 2.52
8 3 2 1 2.38
9 3 3 2 4.10
K1 2.100 1.857 2.070
K2 2.487 2.347 2.563
K3 3.000 3.383 2.953
极差 R 0.900 1.526 0.883
因素主次 B>A>C
最优方案 A3B3C3
3 结果与展望
试验通过正交试验法对榕树果果胶的酸法提取
工艺条件进行了优化,得到最佳提取工艺条件为:
酸解时间45 min,酸解温度90 ℃,料液比1︰40(g/
mL)。在该条件下测定榕树果果胶的提取率为4.58
mg/g。试验结果表明,榕树果含有较为丰富的果胶。
因此榕树果果胶的酸法提取工艺研究,对开发和拓展
榕树的应用具有积极的作用。
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工艺技术