全 文 ：第 29卷　第 3期 中 南 林 业 科 技 大 学 学 报 Vol. 29　 No. 3
　 2009年 6月 Journal o f Central South Univ er sity o f Fo rest ry& Techno log y Jun. 2009　
文章编号: 1673- 923X ( 2009) 03- 0118- 03
金橘果渣膳食纤维制备工艺研究
白　婕 ,李　娟 ,张　靖
(中南林业科技大学食品与科学学院 ,湖南长沙 410004)
摘　要: 　为了进一步深度开发和综合利用我国柑橘类水果资源 ,采用酸碱洗涤剂法制备金橘果渣膳食纤维 .通过正交试验确定了
金橘果渣水溶性膳食纤维的提取工艺 ,结果表明:提取水溶性膳食纤维的最佳工艺为: pH值 1. 0、提取温度 85℃、提取时间 80 min、加
水量 25 mL /g,水溶性膳食纤维的提取率为 20. 76% ;将该工艺剩余的残渣提取水不溶性膳食纤维 ,其提取率为 15. 42% .合并及脱色后
的总膳食纤维产品中总膳食纤维含量为 82. 42% ,水溶性膳食纤维含量为 30. 26% ,其 SDF /IDF质量比为 0. 59,而金橘果渣原料中其
比值仅为 0. 18.金橘果渣膳食纤维具有广阔的市场应用前景 .
关键词: 　金橘 ;膳食纤维 ;制备
中图分类号: 　 S666. 2　　　　　文献标志码:　 A
A Preparation Study of Dietary Fiber from Kumquat Marc
BAI Jie, LI Juan, ZHANG Jing
( Ins ti tu te of Food Science and Engineering, Cent ral Sou th Univ ersi ty of Forest ry and Tech nology, Changsha 410004, Hunan, China)
Abstract: In order to fur ther th e developing and comp rehensive u tili zation of ci t rus f rui ts resou rces , the paper conducted an o rthogo-
nal experiment , by using chemical methods , to determine the tech nological condit ions fo r th e ext raction of dietary f iber f rom kumquat
marc. Resul t s indicate that the optimal condi tion s are pH 1. 0, tem perature 85℃ , ex t raction tim e 80min, and w ater dosage 25 m L /g;
th at th e ex t raction rate of solu ble dietary f ib er ( SDF) i s 20. 76% whi le that of ins oluble dietary fiber ( IDF) ext racted f rom the d regs
i s 15. 42% ; th at af ter combinat ion and d e-colori zation , th e to tal dietary fiber content in all the product i s 82. 42% and SDF con tent is
30. 26% ; and th at th e mass ratio of SDF and IDF is 0. 59 whi le that in k umquat marc raw materials is only 0. 18. This dietary fiber
has a broad p rospect for mark et application.
Key words: kumquat marc; dietary f iber; preparation
膳食纤维 DF( Dietary Fiber)作为一种功能性食品基料 ,越来越受到广泛关注 ,人们逐渐认识到膳食纤维在
保持人体健康中的重要性 .大量研究表明膳食纤维有多种生理功能 . [1～ 4 ]按溶解性 ,膳食纤维可分为水溶性膳
食纤维 ( SDF)和水不溶性膳食纤维 ( IDF) .水溶性膳食纤维能参加或影响人体的多种代谢 . [5 ]因此膳食纤维中
水溶性成分的比例是影响膳食纤维生理功能的一个重要因素 .
金橘 ,又称金桔、夏橘、寿星柑 ,系芸香科柑橘属常绿小乔木的果实 ,原产中国南部 ,是我国传统的中药
材 [6, 7 ] ,具有较高的营养价值 ,其膳食纤维含量明显高于同为柑橘属水果的橙、柚 (文旦 )、柠檬 [8 ] .鉴于不同形式
和来源的膳食纤维具有不同的生理功能 ,且我国作为金橘原产国 ,其资源的丰富性及部分品种的低价性 ,笔者
采用化学法对金橘果渣膳食纤维的提取工艺进行了研究 ,旨在为我国柑橘类水果资源的综合利用和深度开发
及功能性食品的研制提供必要的理论依据 ,增加金橘生产的经济效益 .
1　材料与方法
1. 1　材料
金橘果渣:采集于湖南浏阳沿溪县 ,收集榨汁后的残留果渣 ,并于 105℃烘箱中烘干 ,粉碎过 40目筛 ,用适
量无水乙醚在室温下浸泡过夜后抽滤 ,长时间挥干抽提液 ,烘干得金橘果渣粉脱脂样品 .
收稿日期: 2009-03-21
基金项目: 中南林业科技大学青年科学研究基金项目 ( 07035B) .
作者简介: 白　婕 ( 1980- ) ,女 ,河北沧州人 .助教 ,硕士研究生 .主要从事天然产物分离纯化方向的研究 .
1. 2　试剂与设备
耐高温α-淀粉酶 ,蛋白酶 ,葡萄糖苷酶 ,无水乙醇、盐酸、氢氧化钠等均为分析纯 ,全部操作均使用蒸馏水 .
FZ102微型植物粉碎机 ; TDL-40B离心机 ; Ph S-3C精密 pH值计 ; 90-恒温磁力搅拌器 ;电子分析天平 ;
1010-4型电热鼓风干燥箱 ;电热恒温水浴锅 ;真空泵 ;多孔坩埚 .
1. 3　方法
1. 3. 1　工艺流程
参考文献 [9, 10]采用化学方法对金橘果渣中水溶性膳食纤维 ( SDF)和水不溶性膳食纤维 ( IDF)分别进行
提取 ,合并得到的膳食纤维即总膳食纤维 ( TDF) .其工艺流程为:
表 1　正交实验设计
Table 1　 Orthogonal experimental design
水平 因素提取温度 /℃ pH值 提取时间 /min 提取液用量 / ( m L· g- 1)
1 35 1. 0 20 15
2 60 2. 0 40 25
3 85 3. 0 80 35
1. 3. 2　酸水解法制备水溶性膳食纤维
金橘果渣粉脱脂样品酸水解提取 SDF工艺
实验 ,以 SDF提取率为评价指标 ,通过查阅文献
和预试验 ,以 pH值、提取温度、提取时间、提取液
用量四个条件为影响因素进行正交实验 ,确定最
佳工艺参数 .
1. 3. 3　水不溶性膳食纤维的制备
将提取 SDF后的滤渣按原料∶水= 1∶ 6加水 ,用 0. 1mo l /L NaOH溶液调 pH值至 12,在恒温为 60℃的水
浴浸泡 60 min,将碱溶性杂质去除 ,漂洗至中性 .加入 2倍水 ,再用盐酸调 pH值至 2. 0,在 60℃下水浴 120 min,
将酸溶性杂质去除 ,过滤 ,滤渣漂洗至中性 .收集滤渣 ,于 60℃鼓风机干燥箱去除水分 ,粉碎机粉碎 ,过筛 ,称重 .
1. 3. 4　膳食纤维产品的脱色
合并得到的水溶性膳食纤维和水不溶性膳食纤维即为总膳食纤维产品 .通过查阅资料及预试验确定以
H2O2为脱色剂 , 1 g样品加 20 mL水 ,在 pH值 12. 0下 ,按体积比 6%加入 H2O2 ,并迅速密封进行 40℃恒温水浴 ,
4h脱色处理 .脱色后过滤 ,收集滤渣于 60℃烘箱中烘干 ,粉碎过 40目筛 ,观察产品色泽 .
1. 3. 5　原料及膳食纤维产品成分含量的测定
TDF、 IDF、 SDF的含量测定: 酶—重量法 ( AOAC991. 43) [11 ] .
表 2　 L9 ( 34 )正交试验结果
Table 2　 The result of L9 ( 34 ) orthogonal experiment
实验号 A温度 /℃
B
pH值
C时间
/min
D提取液用量
/( m L· g- 1 )
提取率
/%
1 1 1 1 1 16. 68
2 1 2 2 2 15. 10
3 1 3 3 3 15. 66
4 2 1 2 3 17. 87
5 2 2 3 1 18. 01
6 2 3 1 2 16. 19
7 3 1 3 2 20. 76
8 3 2 1 3 15. 98
9 3 3 2 1 16. 38
K1 15. 813 18. 437 16. 283 17. 023
K2 17. 357 16. 363 16. 450 17. 350
K3 17. 707 16. 077 18. 143 16. 503
R 1. 894 2. 360 1. 860 0. 847
水分含量的测定: GB5009. 3- 85[ 12] .
灰分含量测定: GB8857- 88[ 12] .
粗蛋白: 微量凯氏定氮法 [13 ] .
木质素测定: 86%硫酸水解法 [12 ] .
纤维素测定: GB 10469- 89[12 ] .
　　膳食纤维提取率= 产品膳食纤维质量原料膳食纤维质量× 100% .
2　结果
2. 1　膳食纤维提取工艺条件的确定与分析
采用酸水解法的四因素三水平正交试验 ,以水溶性膳食
纤维的提取率为指标 ,确定最佳的提取工艺 ,其结果见表 2.
由表 2可知 ,采用酸水解法提取水溶性膳食纤维的实验
中 ,第 2组实验膳食纤维的提取率最低 ,为 15. 10% ;第 7组实
验膳食纤维的提取率最高 ,为 20. 76% ,即提取率最高的水平组合为 A3 B1 C3D2 ,即最佳提取条件为: 提取温度
119第 3期 白　婕等:金橘果渣膳食纤维制备工艺研究
85℃ , pH值 1. 0,提取时间为 80 min,提取液用量为 25 mL· g- 1 .通过表 2中的极差值可知 ,各因素对提取率影
响主次关系为: B> A> C> D,即: 温度> 时间> pH值> 料液比 .其中 pH值和提取温度对提取率的影响较大 ,
可视为重要影响因素 ,而料液比对实验指标的影响较小 ,在实际生产中可考虑减少提取液用量 ,以降低成本 .干
燥后的 SDF仍具有一定清香气味 ,但色泽呈黑褐色 ,影响了其在食品中的应用 ,需进一步脱色处理 .
将按照最优条件提取 SDF后的滤渣进行 IDF的提取 ,以酶—重量法测定含量 .结果显示其提取率为
15. 24% .合并两份膳食纤维 ,脱色后干燥 ,得到金橘果渣膳食纤维 .其色泽为乳黄色 ,微细粉末 ,具有一定金橘
的辛香气味 .
表 3　金橘果渣及金橘果渣膳食纤维成分分析 ( g /100g )
Table 3　 The analysis of components of kumquat Marc and
dietary f iber g /100g
TDF SDF IDF 水分 灰分 粗蛋白 木质素 纤维素
金橘果渣 17. 28 2. 83 13. 72 8. 55 3. 85 4. 68 4. 71 7. 90
产品 82. 42 30. 26 50. 84 2. 93 3. 00 2. 15 18. 28 29. 46
2. 2　金橘果渣及产品的成分组成比较
对金橘果渣及所制得的膳食纤维产品的常
规化学成分进行了测定 ,结果显示如表 3所示 .
资料显示膳食纤维有很好的生理功能 ,其
中可溶性膳食纤维生理活性明显优于不溶性膳
食纤维 ,很多重要的生理功能都与 SDF有关 ,具有优良生物活性的膳食纤维中可溶性膳食纤维应占 30%～
50% .然而许多天然存在的膳食纤维资源中的 SDF所占比例都很小 ,无法达到膳食平衡要求 [9, 14 ] .从表 3可知 ,
本文研究制得的金橘果渣膳食纤维产品中 , TDF的含量为 82. 42% ,比西方国家常用的小麦麸皮膳食纤维含量
( 47. 09% ,干基 ) [15 ]要高出近一倍 ,其中 SDF含量为 30. 26% .且 SDF /IDF的组成也发生了显著变化 ,其质量比
值升至 0. 59,大大超过金橘果渣原料中 SDF /IDF的质量比 0. 18.甚至超过理想的 SDF/IDF比例 ( 1∶ 3) [16 ] .因
此可根据实际情况进一步调整两次提取膳食纤维合并时的混合比例 ,以符合饮食需要 .
3　结论
制备金橘果渣水溶性膳食纤维的最佳条件为: 提取温度 85℃ , pH值 1. 0,提取时间 80 min,提取液用量为
25 m L· g- 1 .在此条件下水溶性膳食纤维的提取率为 20. 76% .剩余残渣制得的水不溶性膳食纤维的提取率为
15. 42% ,合并 SDF和 IDF脱色后 ,膳食纤维产品中 TDF纯度为 82. 4% , SDF含量为 30. 26% , SDF /IDF质量比
为 0. 59.
所得产品为乳黄色且色泽均匀 ,呈粉末状 ,口感良好 ,具有金橘特有的香味 ,是一种优质的柑橘类水果膳食
纤维 ,值得进一步推广应用于面点、糕点、乳制品等食品中 ,以改善居民的饮食结构 ,减少疾病的发生率 .
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[本文编校:欧阳钦 ]
120 中　南　林　业　科　技　大　学　学　报 第 29卷