全 文 ：第 1 4 卷 第 3 期 v o l . 1 4 N o . 3
1 9 9 3 年
宁 夏 农 学 院 学 报
J o u r n a l o f N in g x ia Ag r ie u ]t o r a ] C o l le g e 1 9 9 3
向日葵花盘中提取果胶的研究
姚澎晖
1 前言
果胶物质是植物细胞壁间质成分之一 ,起到将细胞粘在一起的作用 。 植物的根 、 茎 、
叶 、 果实和种子等均含有果胶 。 果胶物质的基本结构是 a 一 D 一毗喃半乳糖醛酸以 a 一 1 , 4
糖昔键结合而成的多聚体 ,通常 以部分甲醋化状态存在 , 即 ( eP c t in ) 。 果胶是亲水胶体物
质 , 其水溶液在适当的条件下可以形成凝胶 ,这一特性被广泛用于食品工业中 。
向 日葵是我国的主要油料作物之一 , 种植区域很大 。 其花盘中果胶物质丰富 (约占干
品的 2 2一 25 % ) , 但目前未能很好利用 。 从向 日葵花盘中提取果胶 ,其特点是原料丰富 , 生
产成本低 , 产品质量稳定 , 经济效益高 。 果胶的提取 ,主要是利用稀酸将原料 中的原果胶
水解为水溶性果胶质而转移到水相中 , 又利用果胶不溶于乙醇的原理沉析而获得 。
2 材料和方法
2
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1 提取果胶的工艺流程
2
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1
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1 原料 的预 处理 将清洁无霉变的向 日葵 花盘干 品 (含水量 n % ) , 粉碎成 2 一
3 m m
3 的颗粒 ,加 60 ℃热 水洗涤二次除去其中可溶性物质 , 如糖 、 有机酸等 。
2
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1
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2 水解革取 将经预处理的原料加入 15 倍的 p H 2 . 2 盐酸溶液 ,加热至 75 ℃ , 保温
18 小时 ,可使原胶转化为可溶性果胶而溶于酸液中 。
2
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1
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3 热过滤 趁热将水解萃取混 合液进行压榨过滤 ,得到透明的酸性滤液 。 这时滤液
中含有丹宁酸 、 植物蛋白 、 多糖等杂质 , 故必须加 以纯化 。
2
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1
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4 脱 色 加入 0 . 6%的颗粒活性碳 ,在 60 一 70 ℃下脱色吸杂 30 分钟 ,过滤 。
2
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1
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5 盐析 、 乙醉沉淀 将滤液冷却至 40 ℃ , 加入滤液量 2 . 5%的 IA 1C 3 · 6 H ZO ,在搅拌
下加 Zm ol / L N a O H 溶液 , 调 p H 值为 4 ,这时果胶铝沉淀出来 。 高心过滤后 , 弃去上清液 。
得到的果胶沉淀物用 8( )℃热水洗涤 ,除去水溶性杂质 。然后 ,用 p H 2 . 2 的盐酸溶液将果胶
铝溶解 , 再用 1 倍的稀盐酸酸化后的 9 5% 乙醇溶液把果胶沉析出来 。 通过过滤除去铝 ,将
沉析物用 95 % 乙醇洗涤几次 。
收稿日期 : 1 9 9 3一 0 2一 19
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2
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1
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6 干燥 、 粉碎 、 装袋 在 70 ℃以下 ,真空干燥 8一 12 小时 , 然后粉碎到 60 目大小 ,过
筛后装袋 ,即为成品 。
2
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2
3
3
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1
影响
果胶测定
采用重量法测定样品中果胶含量 。
结果
在水解过程中 ,果胶的得率及质量受酸液的 p H 值 、 温度 、 水解时间以及加酸液量的
从表 l 中看 出
表 1
样品 号
酸依 p H 2 . 2 时得率最高
酸液 p H 值对果胶得率的影响
原料 ( g ) 酸解温度 ( C ) 时间 (小时 ) p H 得率 ( g )
l (夕()
l () ()
1 () ()
1〔) ( )
1「)O
1 2
.
6
表 2 表明 , 由于向日葵花盘组织的特点 , 水解萃取时间较长 ,水解 18 小时最适宜 。
表 2 水解时间对果胶得率的影响
祥品号 原料 ( g ) 温度 ( 心 ) 时间 (小时 ) 得率 ( g )
l ( ) ( )
1 0 ( )
1 0〔)
1 ( )O
l ( ) ( )
2
.
2
2 2
7 5
7 5
1 2 1 2 3
2 2
2
.
2
7 5
7 5
l 5
1 8
2 1
2 4
19
.
1
18
.
8
表 3表明 , 由于水解时间较长 , 水解温度不宜过高 ,选择 75 ` C 为宜 。
表 3 水解温度对果胶得率的影响
样 品号 原料 ( g ) 时 间 (小时 ) 温度 ( C ) 得率 ( g )
10 0
1 ( ) 0
10 ( )
10 0
10 ( )
配制酸液要用软水 。 西北地区地下水水质较硬 ,含 C a ` 一 、 M g 十 十 多 ,对果胶的水解有
向 日葵花盘中提取果胶的研究
封闭作用 ,致使收率不高 ,且果胶凝胶倍数低 。 酸液加人量对果胶得率影响明显 。 表 4 表
明 ,原料干品重量 ( g )与酸液量 ( m l) 的比例为 1 : 15 为好 。
表 4 酸液量对果胶得率的影响
样品号 原料 ( g ) p H 时间 (小时 ) 酸液量 (m l ) 温度 ( ℃ ) 得率 ( g )
70哪翩ō10 ( )
10 ( )
l ( ) 0
l ( ) ( )
l ( ) ( )
18
l 8
7 5
7 5
l ()
.
4
14
.
7
l 8
l 8
7 5
7 5
3
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2 在果胶沉淀纯化上采用的新工艺一铝盐盐析法 ,是对常规的乙醇沉淀法的改进 。 两
者的区别在于 : 常规法水解液过滤后 , 在 60 一 70 〔 真空浓缩至固体达 乒一 10 %时 , 加入 1
倍体积的 95 % 乙醇使果胶沉淀后过滤 ,而铝盐盐析法则在水解液中加入 2 %的 A CI 13 ·
6 H : O
, 在搅拌下用 Zm ol / L N a O H 调至 p H 4 ,形成果胶铝沉淀 ,经分离得到果胶铝 ,再用酸
分解后加 95 % 乙醇沉淀果胶 。
3
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3 采用最佳 工艺条件 ,提取 的果胶颜色为灰 白色 , 果胶得率 为原料 干品 (含水量
H % )的 1 9 . 6% , 纯度为 81 % , 凝胶倍数为 1 20 , 质量符合 G B n 2 46 一 85 国家标准 。
4 讨论
4
,
1 经作者反复试验 ,从向 日葵花盘中提取果胶的最佳工艺流程是 : 原料~ 清洗~ 沥干
一粉碎一热水洗涤 ~ 水解萃取~ 热过滤~ 脱色一 , 加盐一搅拌~ 沉析~ 水洗离干~ 酸解~
乙醇沉淀~ 过滤~ 乙醇洗涤~ 干燥一粉碎一装袋 。
4
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2 采用先加 A ICI 。 · 6 H ZO 沉淀纯化果胶的盐析法 , 再经酸解后进行乙醇沉淀这一新
工艺 , 其优越性在于 : 改变了水解萃取液的真空浓缩后 ,再用乙醇沉淀的常规工艺 , 省去了
稀液真空浓缩阶段 ,节 省能源 ,并可减少乙醇的耗用量 4 0一 50 % ,有利于降低成本 。 由于
省去了真空浓缩设备 , 亦可减少设备投资 。
4
·
3 从向 日葵花盘中提取果胶 ,凝胶倍数和纯度均低于柑桔类生产的高凝胶度果胶 。 由
于其原料具有含果胶量高 、 来源丰富 ,投资省 、 生产成本低和产量高的特点 , 成品适合用于
需要低凝胶倍数果胶的食品 ,或与高凝胶度果胶混 合使用 ,均能满足各种食品生产的需
要 ,因此在生产上可视为一项先进技术 。
参 考 文 献
仁1」黄伟坤等编 ,食品检验与分析 , 轻工业出版社 , 19 8 9 .
仁2」丁积善 . 试谈高 甲氧基果胶的制备 , 上海 食品科技 , 19 8 3 , 4 : 25 一 28
仁3」天津轻工学院 、 无锡轻工学院编 。 食品生物化学 , 轻 _ l 出版社 。 19 81
[ 4」戴晓钟 , 果胶的制备 , 食品科学 , 1 9 8 6 , 5 : 7一 10
仁5〕1 . p h a t a k , k . e . e h a n g e t a l : J . o o d S e i , 5 5 ( 3 ) : 8 3 0 , x 9 8 8