全 文 ：No. 2. 2006
果胶(Pectin)是一种亲水性植物胶,主要成分是D-
半乳糖醛酸(D-galactuonicacisd),其中部分半乳糖醛酸
被甲酯化,分子量在2~40万范围内[1-3],部分分子结构
式如下:
果胶原料(柠檬皮)预处理研究
万国福,车振明*,谷 绒,唐会英
(西华大学生物工程学院,成都 610039)
摘要:以新鲜柠檬皮为果胶原料,通过组织捣碎、研磨、反复冻融、急热骤冷、超声波处理及复合磷
酸盐处理(化学破碎方法)6种组织细胞破碎方法对果胶提取率的影响效果对比,结果表明复合磷酸盐是
最佳的组织细胞破碎方法,有效地提高了果胶的提取率。其最佳作用条件:温度90℃、静置24h、复
合磷酸盐配比为3%磷酸钠、0.9%磷酸氢二钠、0.5%焦磷酸钠、0.6%六偏磷酸钠(其中百分比为原料用
量的质量百分比)。
关键词:柠檬;果胶;细胞破碎;复合磷酸盐
中图分类号:TS255.3 文献标识码:A 文章编号:1005-9989(2006)02-0123-04
Study on the pre-treatment methods oflemon peelfor pectin
WAN Guo-fu, CHE Zhen-ming*, GU Rong, TANG Hui-ying
(SchoolofBioengineering ofXihua University, Chengdu 610039)
Abstract: The optimalmethods ofhistiocyte cataclase in the pre-treatment oflemon peelfor pectin were studied
in this paper. In contrast with six methods of histiocyte cataclase, such as tissue mash, levigation, freeze
thawing repeatly, fast heat and cooling, supersonic treatments, compound phosphate disposal. It suggested that
compound phosphate was the best method of histiocyte cataclase that could obviously improve the rate of
extraction. The optimalcondition was sodium phosphate 3%, sodium acid phosphate 0.9%, sodium pyrophosphate
0.5%and sodium hexametaphosphate 0.6%at90℃.
Key words: lemon; pectin; histiocyte cataclase; compound phosphate
收稿日期:2005-08-03 *通讯作者
基金项目:四川省2004年科技攻关项目(04NG003-008-4)。
作者简介:万国福,硕士研究生,研究方向为农产品深加工。
HO
H
4
-O
O
O
O
H
O
H
OH
α
1
H
H
2 HO
H
1
α
H
O
OH
H H
-O
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H
H3C
O
4
HO
H
H
OH
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1
H
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H
O
H
2 HO
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O
H
H3C
O
H
α
1
OH
H
O
综合利用
123
DOI:10.13684/j.cnki.spkj.2006.02.039
No.2.2006
果胶具有良好的乳化、增稠、稳定和胶凝作用,
在食品、纺织、印染、烟草、冶金等领域广泛应用。
据不完全统计我国每年约消耗1500t以上,其中从国
外进口约占80%[4],其需求量仍呈高速增长趋势。因
此大力开发我国丰富的果胶资源,生产出优质果胶,
满足国内外市场需求已显得极为迫切。四川省是产
柠檬的大省,在干制柠檬皮渣中果胶的含量高达
25%,是优质的果胶工业生产原料。应用柠檬皮生产
果胶是对柠檬的综合利用,提高柠檬多级精深加工,
既增加了原料综合利用率、附加值和经济效益,又
降低生产成本,减少环境污染,满足现代企业的生
产要求。
果胶生产工艺主要包括预处理、萃取、浓缩、沉
淀、干燥等5个步骤,而生产工艺中预处理是一个重
要环节。最佳的预处理方法不仅可以简化工艺、降
低成本,而且还能大大提高原料利用率和果胶提取
率。本实验通过对组织捣碎、研磨、反复冻融、急热
骤冷、超声波处理及复合磷酸盐法等多种处理的对
比研究,发现复合磷酸盐处理效果最好且得出了最
佳工艺条件。
1 材料与方法
1.1 仪器及试剂
四川油力克柠檬:市售;
磷酸钠、磷酸氢二钠、焦磷酸钠、六偏磷酸钠、
硝酸银:分析纯;
JJ-2组织捣碎匀浆机:富华电器有限公司;
JY92-ⅡD超声波细胞破碎机:宁波新芝科技研究所;
5804R高速冷冻离心机:德国Eppendorf公司。
1.2 实验方法
1.2.1 原料处理流程
柠檬皮原料洗涤→灭酶(100℃,3min)→各种破壁
方法处理→果胶酸钙重量法测定
1.2.2 灭酶 为了便于各种破壁方法效果的比较,本
次试验均采用同一种果胶酶灭活的方法:新鲜柠檬
皮原料洗涤后在沸水中进行煮制3min[5],捞出沥干,然
后粉碎至3～5mm粒度[6](组织捣碎法除外)。
1.2.3 果胶酸钙重量法[7] 由于果胶提取过程复杂,
实验过程中影响因素较多,各种方法对实验条件的
要求不同,考虑到不同操作的影响,为了尽可能减
小实验误差,选用了果胶酸钙重量法进行果胶含量
的测定。
测定原理:利用果胶酸钙不溶于水的特性,先
使果胶质从样品中提取出来,再加氯化钙使其生成
不溶于水的果胶酸钙沉淀,测其质量后换成果胶质
质量。
测定步骤:准确称取新鲜样品50g于250mL烧杯
中,加150mL水,加热1h(不时搅拌并加水补充蒸发掉
的水分)。冷却后完全移入250mL常量瓶中,加水定
容摇匀,用4000r/min离心5min。吸取25mL于500mL
烧杯中,加100mL0.1mol/L氢氧化钠溶液,静置0.5h,
再加50mL1mol/L醋酸溶液,5min后加入50mL2mol/L
氯化钙溶液,放置1h。然后加热煮沸5min,立即用烘
干至恒重的滤纸过滤,用热水洗涤至无氯离子为止
(用硝酸银检验氯离子)。然后把带滤渣的滤纸放在预
先烘干至恒重的称量瓶内,置105℃烘箱中烘至恒重。
果胶质(%)=
0.9233×m2
m1×
25
250
×100
式中:m1——样品质量,g;
m2——滤渣质量,g;
0.9233——果胶酸钙换算为果胶的系数(果
胶酸钙的实验式为C17H12O16Ca,
其中钙含量为7.67%,果胶酸
含量为92.33%)。
1.2.4 破壁处理 组织捣碎:准确称取经100℃、
3min煮制、沥干的柠檬皮原料50g(未经破碎)用组织捣
碎机进行破碎3~5min,使粉碎后的颗粒大小均匀[8]。
本次实验过程中所有实验均进行两组平行实验取平
均值,然后按果胶酸钙重量法来进行果胶含量测定
比较结果,以判断该方法对柠檬果胶含量的影响;
研磨法:准确称取经100℃、3min煮制、沥干的
柠檬皮原料50g,经烘干到恒重后再进行研钵成粉状,
然后按果胶酸钙重量法来进行果胶含量测定比较结
果;
反复冻融法:准确称取经100℃、3min煮制、沥
干的柠檬皮原料50g,先将其放置于-15~-20℃低温下
冻固,再缓慢地融化,反复进行3次[9]。然后按果胶酸
钙重量法来进行果胶含量测定比较结果;
急热骤冷法:准确称取经100℃、3min煮制、沥
干的柠檬皮原料50g,选用90℃水浴3min后迅速放入
冷水中冷却[9],然后按果胶酸钙重量法来进行果胶含
量测定比较结果;
超声波处理:经过对超声波处理的大量研究找出
了超声波处理的最佳处理条件为超声波输出功率
500W、料液比1∶3、超声处理过程中的温度50℃、超声
作用时间4s、超声间歇时间3s、总工作时间42min[10];
准确称取经100℃、3min煮制、沥干的柠檬皮原
料50g,进行超声波处理;然后按果胶酸钙重量法来
进行果胶含量测定比较结果;
复合磷酸盐法:磷酸盐作为一种组织改良剂,
是目前世界各国应用最广泛的食品添加剂,它广泛
综合利用
124
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应用于食品生产的各个领域,对食品品质的改良起
着重要的作用。目前我国已批准使用的磷酸盐共8
种,包括三聚磷酸钠、六偏磷酸钠、焦磷酸钠、磷酸
三钠、磷酸氢二钠、磷酸二氢钠、酸式焦磷酸钠、焦
磷酸二氢二钠等,在食品中添加入这些物质可以有
助于食品品种的多样化,改善其色、香、味、形,保
持食品的新鲜度和质量,并满足加工工艺过程的需
求,在食品中是很重要的品质改良剂[11];
参考王力平[12]复合磷酸盐软化果皮的研究方法,
准确称取经100℃、3min煮制、沥干的柠檬皮原料
50g,先用4%~5%的复合磷酸盐浸泡原料静置24h后,
再进行90℃原料水浴3min,取出后立即用清水冲洗至
无色,然后按果胶酸钙重量法来进行果胶含量测定。
2 实验结果分析
2.1 组织捣碎处理后果胶含量检测
2.2 研磨法处理后果胶含量检测结果
2.3 反复冻融法处理后果胶含量检测结果
2.4 急热骤冷法处理后果胶含量检测结果
2.5 超声波处理后果胶含量检测结果
2.6 复合磷酸盐法处理后果胶含量检测结果
通过查阅大量相关资料和大量的温度单因素实
验验证,结果表明:温度90℃、静置24h,破壁效果
最为明显。所以在本次实验中选择以100℃、3min灭
酶活,温度90℃、静置24h为实验条件,以磷酸钠、
磷酸氢二钠、焦磷酸钠和六偏磷酸钠的不同配比[13]为
4个因素设计了L9(34)正交试验,试验设计及结果分析
见表6、表7。
通过正交试验分析,可以得出最佳工艺条件为
A2B3C3D2,即3%磷酸钠、0.9%磷酸氢二钠、0.5%焦磷
酸钠、0.6%六偏磷酸钠,影响因素主次为A>B>C>D。
对最佳工艺条件方案A2B3C3D2进行两次重复实验
进行验证,结果见表8。
通过验证实验得到最佳工艺组合的得率为
4.863%,高于正交试验各个实验值及前5种方法实验
值。因此,可以确定最佳工艺条件3%磷酸钠、0.9%
磷酸氢二钠、0.5%焦磷酸钠、0.6%六偏磷酸钠正确
表1 组织捣碎处理后果胶含量测定表
组号
果胶酸钙质量
(g)
质量平均值
(g)
果胶质含量
(%)
含量平均值
(%)
1 0.156
0.159
2.881
2.936
2 0.162 2.991
表2 研钵法处理后果胶含量测定表
组号
果胶酸钙质量
(g)
质量平均值
(g)
果胶质含量
(%)
含量平均值
(%)
1 0.145
0.141
2.678
2.604
2 0.137 2.530
表3 反复冻融法处理后果胶含量测定表
组号
果胶酸钙质量
(g)
质量平均值
(g)
果胶质含量
(%)
含量平均值
(%)
1 0.182
0.176
3.361
3.251
2 0.170 3.140
表4 急热骤冷法处理后果胶含量测定表
组号
果胶酸钙质量
(g)
质量平均值
(g)
果胶质含量
(%)
含量平均值
(%)
1 0.151
0.161
2.788
2.964
2 0.170 3.139
组号
果胶酸钙质量
(g)
质量平均值
(g)
果胶质含量
(%)
含量平均值
(%)
1 0.119
0.117
2.206
2.159
2 0.114 2.112
表5 超声波处理后果胶含量测定表
表6 L9(34)因素水平表
水平
因素
磷酸钠(%)
A
磷酸氢二钠(%)
B
焦磷酸钠(%)
C
六偏磷酸钠(%)
D
1 2 0.5 0.3 0.5
2 3 0.7 0.4 0.6
3 4 0.9 0.5 0.7
表7 L9(34)正交试验结果分析表
试验号
因素
果胶质含量(%)
A B C D
1 1 1 1 1 3.619
2 1 2 2 2 3.730
3 1 3 3 3 4.007
4 2 1 2 3 4.706
5 2 2 3 1 4.617
6 2 3 1 2 4.801
7 3 1 3 2 4.358
8 3 2 1 3 3.730
9 3 3 2 1 4.210
K1 11.35612.68312.15012.446
Y平均值=4.214
K2 14.27412.79612.64612.889
K3 12.29813.01812.98212.593
k1 3.785 4.278 4.050 4.149
k2 4.758 4.026 4.265 4.296
k3 4.099 4.339 4.327 4.198
R 0.973 0.313 0.277 0.147
表8 直观分析最佳方案(A2B3C3D2)实验结果
组号
果胶酸钙质量
(g)
质量平均值
(g)
果胶质含量
(%)
含量平均值
(%)
1 0.266
0.263
4.874
4.863
2 0.260 4.852
综合利用
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No.2.2006
参考文献:
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(上接第122页)
有效。
3 结果与讨论
3.1 通过实验结果比较:复合磷酸盐处理效果明显
高于其它5种处理方法,最佳工艺条件为温度90℃、
静置24h,复合磷酸盐配比为3%磷酸钠、0.9%磷酸氢
二钠、0.5%焦磷酸钠、0.6%六偏磷酸钠。
3.2 复合磷酸盐处理后应及时洗脱磷酸盐至洗脱水
呈无色,以除去磷酸盐残留,提高果胶纯度,稳定果
胶质量。
3.3 复合磷酸盐处理对于果胶生产具有使用方便、
成本低廉、品质稳定、产率提高明显的优点,在果胶
生产领域尚属首创,研究前景广阔。
参考文献:
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究.食品科技,2004,(6):35-38
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综合利用
RHM冷冻公司以McDougals商标推行冷冻面包生产线,
这一系列产品包括Painsau巧克力、新月形面包、美洲山核
桃饼干、桂肉饼干、奶油蛋羹,在便利店里出售。
据悉,凭借数百年的烘焙技术以及在冷冻馅饼市场上
处于领导的地位,McDougals完全可以被定位为早餐烘焙食
品的先驱。消费者对新鲜早餐食品感兴趣的程度由于新鲜
烘焙的芳香以及外观的吸引而决定。然而,许多类似的产
品保质期都比较短,或是变冷之后食用,失去了其独特风
味。新的面包系列为消费者提供了类似的吸引力和芳香,
在家里烘焙的面包系列可以享受烤箱的热度,可以新鲜食
用。并且直接从冷藏机制作的家庭烘焙非常快速,省时省
力,这也是促进消费者购买冷冻面包系列的原因。
该公司的冷冻面包系列从2006年2月份开始大量销售,
每包价格大约是1.99英镑。 (张侃)

英国RHM公司推行新的面包系列产品
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