全 文 :·Technique技术
2012.11·
3 结论
影响牛蒡鸭肉香肠各因素的主次顺序为瘦肉肥肉比>
牛蒡添加量>腌制时间>烘烤温度; 极差分析的最佳工艺
参数为牛蒡添加量 8%、 瘦肉肥肉比 7.0∶3.0、 腌制时间
24h 和烘烤温度 60℃, 在此最佳工艺条件下, 进行试验
验证得到感官评分为 87.1。
参 考 文 献
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基金项目: 国家科技富民强县专项行动计划项目 (BN2011209)
收稿日期: 2012-07-31
作者简介: 钱峰 (1964—), 男, 江苏徐州人, 高级讲师, 硕士, 主要
从事食品资源利用方面的研究。
通讯作者: 李超 (1978—), 男, 河南周口人, 副教授, 博士, 主要从
事天然产物化学与食品加工方面的研究。
通信地址: (221000) 江苏省徐州市富春路 1 号
表 2 正交试验结果
试验号
牛蒡添加量
A(%)
瘦肉肥肉比
B
腌制时间
C(h)
烘烤温度
D(℃)
感官评分
1 1(6) 1(7.5∶2.5) 1(18) 1(50) 78.2
2 1 2(7.0∶3.0) 2(24) 2(60) 84.3
3 1 3(6.5∶3.5) 3(30) 3(70) 78.9
4 2(8) 1 2 3 80.3
5 2 2 3 1 83.9
6 2 3 1 2 78.3
7 3(10) 1 3 2 76.9
8 3 2 1 3 78.2
9 3 3 2 1 74.3
k1 80.467 78.467 78.233 78.800
k2 80.833 82.133 79.900 79.833
k3 76.467 77.167 79.633 79.133
R 4.366 4.966 1.667 1.033
作为 “南海水果之王” 的榴莲, 其含有蛋白质、 脂
肪、 碳水化合物和维生素等丰富的营养, 以及多酚、 黄
酮、 花青素、 咖啡酸和槲皮素等抗氧化成分。 榴莲皮中
也含有很多营养物质, 能滋润养阴、 温通散寒, 其气芳
香, 具有温阳散寒, 润燥止痒之功。 国内利用超声波乙
醇浸提法提取榴莲皮中的总黄酮, 提取量达到了 30mg/g。
果胶作为食品和化妆品不可缺少的辅助原料。 有资
料表明: 我国每年消耗约 1 500t 以上果胶, 80%依靠进
口, 需求量与世界平均水平相比呈高速增长趋势。 所以
从榴莲皮中提取果胶, 增加了果胶来源, 而且还提高了
榴莲果皮的利用效率, 对开发新的提取资源, 研究果胶
生产工艺以降低果胶生产成本, 具有一定的意义。
榴莲皮中果胶的高效提取
李淑怡 周雪娥 张 琦 陈才林 刘 鹏
(广州大学化学化工学院)
【摘要】 以榴莲皮为原料, 在传统果胶提取工艺的基础上, 采用冻融循环的方法破坏植物细胞壁,
在微波辅助下利用盐酸加快组织水解, 提取榴莲皮中的果胶。 以果胶提取率作为测定指标, 通过正交试
验, 确定了榴莲皮中果胶提取的最佳工艺条件为: 微波功率 500W、 时间 5min、 盐酸浓度 0.4mol/L 和料
液比 1∶30, 此时提取率达到 14.35%。 该工艺省时高效, 同时可以减少醇沉时所需要的乙醇用量, 得到的
产品纯度高、 色泽好。
【关键词】 榴莲皮; 果胶; 微波; 冻融
中图分类号: TS 255.1 文献标识码: A 文章编号: 1000-9868(2012)11-0113-03
食品工程
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DOI:10.16167/j.cnki.1000-9868.2012.33.021
技术 Technique·
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本文以榴莲皮为原料, 采用冻融循环的方法破坏植
物细胞壁, 在微波辅助下利用酸液加快组织水解, 高效
提取榴莲皮中的果胶。
1 试验材料与方法
1.1 材料与仪器
材料: 新鲜的榴莲果皮购于市场。 乙醇、 盐酸、 氢
氧化钠和氨水均为化学纯。
仪器: 旋风式微型高速样品粉碎机、 冰箱、 微波炉、
恒温水浴锅、 高速冷冻离心机和干燥箱。
1.2 果胶提取工艺
榴莲皮→冻融→打粉→微波提取→脱色→乙醇沉
淀→干燥→成品
称取榴莲皮, 切成小块洗净后于 90℃水中保温 5~
10min 灭酶, 置于-20℃下冷冻 24h, 冻融循环 4 次。 在
微型高速样品粉碎机中粉碎过 10目筛, 加入盐酸并在微
波环境中抽提果胶。 向浸提液中加入活性炭脱色, 然后
用氨水调 pH值至 3~4, 按体积比 1.5∶1加入 95%的酒精,
静置 30min 后, 过滤得湿果胶。 清洗烘干后称量, 计算
果胶的提取率 (提取果胶干质量/榴莲皮干质量)。 具体
参数详见单因素试验。
2 结果与讨论
2.1 微波时间对果胶提取率的影响
以浓度为 0.2mol/L的盐酸提取果胶, 料液比为 1∶20,
在 500W 的微波下, 改变微波时间, 果胶提取率如图 1
所示。
由图 1 可知: 随着时间的增加, 提取率不断增长,
在 4min时最大, 然后逐渐下降。 时间太短, 果胶提取不
完全, 因此适当延长微波时间有利于果胶的充分水解。
但提取时间过长, 则会造成果胶分子发生部分酸水解,
致使果胶产量下降。 因此提取时间在 4min为宜。
2.2 微波功率对果胶提取率的影响
以浓度为 0.2mol/L的盐酸提取果胶, 料液比为 20∶1,
微波作用时间 2min, 改变微波功率, 果胶提取率如图 2
所示。
由图 2 可知: 随微波功率的增加, 果胶的产率先增
加后减少, 在 400W时提取率最大。 由于微波功率直接影
响分子的运动速度, 随着功率的增加, 分子运动速度增
加, 使得细胞壁破裂, 果胶溶解, 但热运动增加到一定阶
段, 溶液中水分蒸发, 料液比减少, 果胶提取率降低。
2.3 盐酸浓度对果胶提取率的影响
以微波功率 500W, 作用时间 2min, 料液比为 20∶1,
改变盐酸浓度, 果胶提取率如图 3所示。
由图 3 可知: 随着盐酸浓度的增加, 提取率先增加
后减少, 在 0.3mol/L 时提取率最大。 相同体积的浸提液
中, 随着盐酸浓度的改变, 溶液中的 H+浓度也会随之改
变, 这样会影响果胶的溶解。 H+浓度增加, 榴莲皮的细
胞劈裂速度加快, 果胶溶解更加完全。 但 H+浓度过高,
部分果胶发生水解, 降低了果胶的提取率。
2.4 料液比对果胶提取率的影响
以盐酸浓度为 0.2mol/L, 微波功率 500W, 作用时间
图 1 微波时间对果胶提取率的影响
图 2 微波功率对果胶提取率的影响
食品工程
图 3 盐酸浓度对果胶提取率的影响
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2min, 改变浸提时的料液比, 果胶提取率如图 4所示。
由图 4 可知: 随着料液比的增加, 果胶提取率先增
加后减少, 料液比为 1∶30 时提取率最大。 料液比直接影
响果胶的溶解量, 料液比增加, 果胶在盐酸中溶解的更
多。 但料液比的增加会给后续工序带来压力, 料液比太
大, 果胶萃取液中的果胶含量过低, 过滤清洗时容易损
失。 且料液比的增加会导致微波加热时升温速度慢, 提
取温度低, 使产率下降。
2.5 果胶提取最佳工艺确定
根据单因素试验的结果, 设计榴莲皮中果胶提取的
正交试验为四因素三水平试验, 采用正交表 L9 (34), 试
验结果见表 1。
由表 1可知: 影响提取率各因素的主次顺序为 D>A>
B>C, 最佳的工艺条件为 A3B3C3D2, 即盐酸浓度 0.4mol/L、
微波时间 5min、 微波功率 500W 和料液比 1∶30。 由于此
组合在正交表里面没有出现, 因此需要进行验证。 经试
验得出, 按照上述组合的果胶提取率为 14.35%, 高于正
交表中的所有数据, 表明该组合确实为最佳工艺参数。
3 结论
本试验研究表明: 采用榴莲皮为原料, 用酸水解微
波辅助的方法提取果胶时, 最佳提取工艺条件为: 盐酸
浓度 0.4mol/L、 微波时间 5min、 微波功率 500W 和料液
比 1 ∶30。 在此优化工艺条件下 , 果胶提取率可达
14.35%, 所得果胶为微黄色。
利用微波法穿透性加热, 加热速度快的特点, 降低
了提取温度, 一般酸提取需要 1.5h, 微波提取可缩短到
5min。 从节能高效, 操作方便, 易于控制的角度考虑,
微波法具有一定的实际意义与可行性。
参 考 文 献
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基金项目: 国家自然科学基金 (21106023), 广州大学引进人才科研启
动项目, 广州大学新苗计划
收稿日期: 2012-08-30
作者简介: 李淑怡 (1991—), 女, 广东江门人, 主要从事食品科学方
向的研究工作。
通讯作者: 刘鹏 (1981—), 男, 河南郑州人, 博士, 讲师, 主要从事
食品科学方向的研究工作。
通信地址: (510006) 广州市大学城外环西路
图 4 料液比对果胶提取率的影响
试验号
盐酸浓度
A (mol/L)
微波时间
B (min)
微波功率
C (W)
料液比
D
产率
(%)
1 1 (0.2) 1 (3) 1 (300) 1 (1∶25) 6.30
2 1 2 (4) 2 (400) 2 (1∶30) 7.01
3 1 3 (5) 3 (500) 3 (1∶35) 6.60
4 2 (0.3) 1 2 3 5.37
5 2 2 3 1 5.92
6 2 3 1 2 11.09
7 3 (0.4) 1 3 2 13.85
8 3 2 1 3 7.55
9 3 3 2 1 9.30
K1 19.91 25.52 24.94 21.52
K2 22.38 20.48 21.68 31.95
K3 30.70 26.99 26.37 19.52
R 2.45 2.17 1.56 4.14
表 1 榴莲皮中提取果胶的正交试验表
食品工程
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