全 文 ：食品研究与开发 2007.Vol.28.NO.05
作者简介:李明元(1965-),男(汉),博士,副教授,研究方向:天然物
质的分析检测。
制作用,在浓度为1.32mg/mL时,抑制率为14.4%。将
样品液的抑制率与VC的作比较,在相同抑制率下,VC
的浓度为0.1mg/mL,即13g芦笋茶的抗脂质氧化能力
相当于1gVC所具有的抗脂质氧化能力。由此可见,芦
笋茶提取液具有较好的抗脂质氧化能力。
3 结论
由单因素实验和正交实验结果得到芦笋茶中黄
酮的最佳微波提取条件为:乙醇浓度 80%、微波时间
45s、料液比1∶25。在此条件下得到的提取液中的黄酮
含量为3.29%,黄酮得率为88.0%。
对芦笋茶提取液中黄酮的抗氧化性研究表明:提
取液对自由基有很强的清除作用,清除效果随提取液
浓度的不同而变化,在浓度为 0.66mg/mL时的清除效
果最好,抑制率为91.2%。此外,芦笋茶提取液有一定
的抗脂质氧化能力,在浓度为 1.32mg/mL时,抑制率
为14.4%。
参考文献:
[1] 裴凌鹏,惠伯棣,金宗濂,等.黄酮类化合物的生理活性及其制备
技术研究进展[J].食品科学,2004,25(2):203~207.
[2] 孙春艳,赵伯涛,郁志芳,等.芦笋的化学成分及药理作用研究进
展[J].中国野生植物资源,2004,23(5):1~4.
[3] 许晓菁,闻建平,毛国柱,等.微波协助萃取技术在现代中草药生
产中的应用[J].中草药,2002,33(12):1141~1143.
[4] 刘产明.葛根的提取工艺的研究[J].南京中医药大学学报,1998,14
(4):225~226.
[5] 杨俊,蒋惠娣,徐娟华.杭白菊总黄酮的提取工艺及其含量的动
态变化研究[J].中草药,2002,33(11):988~990.
[6]丰永红,于淑娟,李国基.DPPH法测甘蔗提取物抗氧化活性研究
[J].营养学报,2004,26(1):188~191.
[7] 王继锋,王石泉,汤国枝,等.山楂原花色素的抗氧化作用研究[J].
天然产物研究与开发,2000,13(2):58~63.
收稿日期:2006-11-09
FAD/WHO规定,果胶作为食品添加剂,其添加量 不受限制,因而促进了果胶这种天然植物产品的应用
和生产。在食品工业中,由于果胶在一定条件下具有生
成凝胶的重要性,所以广泛应用于果酱、果冻、软糖和
李明元
(西华大学生物工程学院,四川 成都610039)
利用微波辅助技术提高柠檬皮果胶
提取率的研究
摘 要:通过对微波辅助技术提高柠檬皮果胶提取率影响的研究,探索了微波处理的最佳工艺参数,即微波输出功
率600W,料液比1:3,处理时间58s,处理次数3次,果胶得率与未经处理的样品相比,平均增长率为118.31%。
关键词:微波法;柠檬果胶;提取率
ARESEARCHONENHANCINGEXTRACTIONRATIOOFPECTINFROMLEMONPEELBYUSINGMICROWAVE
ASSISTANTTECHNOLOGY
LIMing-yuan
(BioengineerSchool,XihuaUniversity,Chengdu610039,Sichuan,China)
Abstract:Theresearchusemicrowaveassistanttechnologytoenhanceextractionratioofpectinfromlemonpeel.
Westudythebestparameterofmicrowavedisposalandgetthebestresult:microwaveoutputpower600W,the
ratioofmaterialtosolvent1∶3,disposaltime58s,disposaldegree3times.Comparedwithcontrolexperiment,the
averageincreaseratioofpectinyieldis118.31%.
Keywords:microwave;lemonpectin;extractionratio
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
食品工艺
91
食品研究与开发2007.Vol.28.NO.05
饮料等制品中。高甲氧基果胶因其具有耐酸性和无可
取代的优良口感等特点,是良好的酸性乳饮料、巧克力
饮料的稳定剂,随着钙反应果胶(CSP)的开发,果胶在
酸性蛋白类饮料中的耗用量必将快速增加。低甲氧基
果胶只需较低的糖浓度甚至在无糖条件下,就能使
Ca2+或其它二价阳离子体系中形成性质优良的凝胶,
可用于制成多种低糖度、低热量的保健食品,适合糖尿
病人、肥胖病人的需求,符合现代人们的消费观念。低
甲氧基果胶能有效阻止铅、砷、汞等有害重金属在人肠
道的吸收。代脂剂在西方社会是一个巨大的潜在市场,
正以年递率25%的速度增长[1]。可以用做代脂的产品
虽然不少,由果胶制得的脂肪仿制品,因其独特的口感
而受到重视。如美国Hercules公司生产的脂肪仿制品
果胶可100%代替脂肪,美国通用食品公司已用于生
产无脂冰淇淋。此外,果胶在医药、化妆品、石油开采等
工业领域也具有广泛的应用前景。
微波是一种频率在300MHz至300GHz之间的电
磁波。物料吸收微波能是物料中极性分子与微波电磁
场相互作用的结果[2]。在外加交变电磁场中,物料中处
于杂乱状态的极性分子,会随外电场的方向做定向排
列,产生高速摆振,结果造成分子间的碰撞与摩擦,从
而产生热能,使物料内部温度上升,扩散系数增大。同
时,碰撞和摩擦还会促使物料中细胞的破裂,使萃取物
渗出并溶解在溶剂中[3~4]。不同物质介电常数不同,对微
波能的吸收程度也不同,吸收微波能力的差异使基体
物质中的某些区域和萃取体系中的某些组分被选择性
加热,从而使萃取物质从基体或体系中分离出来,进入
到介电常数小,微波吸收能力较差的萃取剂中[5]。
以柠檬皮为原料,本文采用微波处理技术对提高
果胶提取率的影响进行了研究,确定微波处理最佳工
艺条件。
1 实验材料与方法
1.1 实验材料及仪器
原料:四川油力克柠檬(购于成都家乐福超市);
试剂:磷酸钠、磷酸氢二钠、焦磷酸钠、六偏磷酸
钠、硝酸银(均为分析纯试剂);
仪器:JJ-2组织捣碎匀浆机:富华电器有限公司;
5804R高速冷冻离心机:eppendorf(德国)。
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)→微波
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,时间 3min[6],然后捞出沥干,粉碎
至3mm～5mm粒度[7]。
1.2.3 果胶酸钙重量法[8]
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,测其重量后换成果胶质量。
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容量瓶中,加水
定容摇匀。以 4000r/min离心 5min。吸取 25mL于
500mL烧杯中,加100mL0.1mol/L氢氧化钠溶液,放置
0.5h,再加50mL1mol/L醋酸溶液,5min后加入50mL
2mol/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。
结果计算:
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 微波处理最佳输出功率的选择
微波输出功率分别设置在 40W、80W、100W、
150W、200W、250W、300W、350W、400W、450W、
500W、550W、600W、650W、700W,进行微波处理,记
录试验结果。
1.2.5 微波处理最佳提取次数的选择
微波萃取次数分别设置1~5次。
1.2.6 微波处理最佳料液比的选择
料液比分别设置为 1∶1,1∶2,1∶2.5,1∶3,1∶3.5,1∶4,
1∶4.5(g:mL),进行最佳料液比的测定。
1.2.7 微波处理最佳时间的选择
萃取时间分别设置为5s,10s,15s,20s,25s,30s,
食品工艺
92
食品研究与开发 2007.Vol.28.NO.05
35s,40s,45s,50s,55s,60s,65s,70s,75s,80s,85s,
90s,进行最佳时间的测定。
1.2.8 微波处理最佳浸提条件的选择
在单因素实验的基础上,分别选取微波功率、料液
比、时间、提取次数这4个因素及其对应的 3个较优水
平,用正交试验对制备工艺条件作进一步优化。
2 结果与分析
2.1 微波处理最佳微波输出功率的选择
结果如图1所示。
从图 1看出,微波处理后,果胶得率明显增加,在
40W~500W之间,增长缓慢,在 500W~600W之间增
长较快,在功率 600W时,增长至最大,与未经处理的
样品相比,增长率为119.19%。果胶提取率随微波输出
功率的增大而提高,可能是微波加速分子间的碰撞与
摩擦,相对时间内温度上升较快,热动力学扩散系数较
大[8],加快纤维组织的破坏,使果胶易于渗出。
2.2 微波处理最佳提取次数的选择(见图2)
对原料分别处理1、2、3、4、5次,记录试验结果。标
绘在图2上,由图2可以看出,微波处理3次所得果胶
含量最高,与未经处理的样品相比,果胶含量增加了
84.72%。
2.3 微波处理最佳料液比的选择
分别对料液比为1∶1,1∶2,1∶2.5,1∶3,1∶3.5,1∶4,1∶4.5
的柠檬皮原料进行微波处理,试验结果如图3所示。
由图3看出,当料液比为1∶2.5时,果胶得率最高,
料液比小于1∶2.5或大于1∶2.5,果胶得率都减少。由此
可把料液比为1∶2.5作为微波处理最佳料液比。
2.4 微波处理最佳时间的选择
处理结果如图4所示。
图4表明,不同处理时间对果胶得率的影响不同,
随着处理时间的延长,果胶增长率越来越大,当微波处
理时间为60s时,果胶增长率最高。
2.5 微波处理最佳浸提条件的选择
在单因素实验的基础上,分别选取微波输出功率、
料液比、时间、提取次数这4个因素及其对应的3个较
优水平,用正交试验对制备工艺条件作进一步优化。实
验结果及方差分析见表1、表2。
图1 不同输出功率的微波作用对提高柠檬皮果胶得率的影响
Fig.1 Theinfluenceofdiferentoutputpowerto
enhancethepectinyield
图2 不同处理次数对果胶得率的影响
Fig.2 Theinfluenceofdiferenttimetopectinyield
图3 不同料液比对果胶得率的影响
Fig.3 Theinfluenceofpectinyiedbydiferentratio
ofmaterialtosolvent
图4 不同处理时间对果胶得率的影响
Fig.4 Theinfluenceofpectinyieldbydiferentdisposaltime
食品工艺
增
长
率
(
%
)
G
ro
w
th
ra
te (
%
)
93
食品研究与开发2007.Vol.28.NO.05
作者简介:贾小辉(1979-),男(汉),硕士研究生,研究方向:农产品加工与贮藏工程。
由表1、表 2可以看出,微波输出功率、料液比、处
理次数对果胶得率的影响极显著,处理时间对其影响
尤为显著。试验结果还表明组合A2B3C1D2是最优组合。
即微波输出功率 600W,料液比 1∶3,处理时间 58s,处
理次数 3次,效果最好,与未经处理的样品相比,增长
率达118.55%。
3 结论
3.1 通过微波处理,柠檬皮果胶提取率增长较大,其
中最佳处理条件为:微波输出功率600W,料液比 1∶3,
处理时间58s,处理次数3次。按此工艺对柠檬皮原料
重复处理,果胶提取率平均增长率为118.31%。
3.2 微波法处理柠檬皮原料,时间快,设备简单。所以
本研究对工业提取柠檬皮果胶有一定的借鉴作用。
参考文献:
[1] 凌美庭.加强食品添加剂的应用开发,提高食品生产的科技含量
[J].中国食品用化学品,1997,6(3):8~14.
[2]王绍林.微波加热原理及其应用[J].物理,1997,26(4):232~237.
[3]PareJRJ,BelangerJMR,Slafordss.Trends[J].inAnalChern,1994,
14(4):176~176.
[4] 龚冉,杨海燕,贺昱,等.微波法萃取甜菜废粕中果胶的研究[J].
新疆农业大学学报,2004,27(1):77~80.
[5]张平.微波技术在农产品加工中的应用[J].农产品加工,2003(2):31.
[6]田三德,任红涛.果胶生产技术工艺现状及发展前景[J].食品科技,
2003(1):53~55.
[7]龚盛昭,陈秋基,曾海宇.柚皮中有效成分综合利用的途径[J].广州
食品工业科技,2003,19(3):81～83.
[8]Aspinal,G.O.Chemistryofcelwalpolysaccharides.TheBiochem-
istryofPlants.Press,J.NewYork,AcademicPress,1980:473.
收稿日期:2007-03-01
表1 正交试验结果
Table1 Theresultoforthogonalexperiment
62.13
72.34
77.85
59.83
94.66
123.12
84.26
97.24
83.62
55.34
73.07
74.82
69.38
98.77
115.39
99.88
79.96
92.67
P=127399.74
ST=5841.51
ST1=5417.43
试验号
No.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
K1
K2
K3
Q
S
输出功率(W)
Outputpower(W)
1(580W)
1
1
2(600W)
2
2
3(620W)
3
3
415.55
561.15
537.63
129436.19
2036.449
料液比(g:mL)
Materialtosolvent(g:mL)
1(1:2)
2(1:2.5)
3(1:3)
1
2
3
1
2
3
430.82
516.04
567.47
128987.56
1587.82
处理时间(s)
Disposaltime(s)
1(58s)
2(60s)
3(62s)
2
3
1
3
1
2
533.18
450.91
530.24
128125.87
726.12
处理次数
Disposaltimes
1(2)
2(3)
3(4)
3
1
2
2
3
1
487.19
568.06
459.08
128466.78
1067.04
增长率(%)
Growthrate(%)
表2 方差分析
Table2 AnalysisofVariance
F临
Fcriticalvalue
F(2,9)0.01=8.02
F(2,9)0.05=4.26
方差来源
Variancesource
输出功率
Outputpower
料液比
Materialtosolvent
处理时间
Disposaltime
处理次数
Disposaltimes
误差Eratum
S总Sum
平方和
Squariance
2036.4487
1587.8175
726.1247
1067.0427
424.0754
5841.5091
自由度
Degree
offreedom
2
2
2
2
9
17
均方
Squaremean
1018.22435
793.90875
363.06235
533.52135
47.1194889
F值
Fvalue
21.6094**
16.8488**
7.7051*
11.3227**
贾小辉,刘刚,孙亚君,薛惠岚
(西北农林科技大学机械与电子工程学院)
超临界CO2流体萃取技术
提取红花籽油的研究
摘 要:通过超临界 CO2流体萃取红花籽油的试验,研究了物料的粉碎度、萃取压力、萃取温度、萃取时间对红花籽
油萃取效果的影响。结果表明,超临界CO2流体萃取红花籽油的最佳工艺条件为粉碎度30目、萃取压强 30MPa、萃
取温度40℃、萃取时间2h。
关键词:超临界CO2流体萃取;萃取率;最佳工艺
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
食品工艺
94