为了满足国内对果胶日益增大的需求量，不断研究和更新果胶提取工艺已经极为迫切。本文采用EDTA协同超声辅助酸提法，对柚皮中的果胶进行提取。在单因素试验的基础上，以果胶得率为考察指标，通过响应面分析法建立果胶得率与各因素间的二次回归模型，从中研究超声时间、超声功率和EDTA含量对柚皮果胶得率的影响。在超声温度70℃、pH=0.5、超声时间79min、EDTA含量（以干柚皮粉重量为基准）为0.25%、超声功率855W及料液比为1:25时，柚皮果胶的提取率为31.65%，与预测值相近，模型拟合良，优于传统酸提取的果胶。经FT-IR、SEM和理化检测等分析方法测定，所提取的柚皮果胶中半乳糖醛酸含量为72.82％，酯化度为70.59％，符合高酯果胶的标准。本文优化的最佳工艺为我国果胶的生产提供了理论依据。关键词 柚皮，果胶，EDTA协同超声提取法，响应面分析法，FT-IR，SEM
目 录
1 引言 1
1.1 果胶的概述 1
1.2 提取方法的研究 2
1.3 果胶的沉淀 4
1.4 干燥技术 5
2 材料与方法 5
2.1 设备与试剂 5
2.2 果胶提取工艺研究 6
3 柚皮果胶的特性及表征研究 7
3.1 D半乳糖醛酸含量测定 7
3.2 酯化度的测定 8
3.3 酸不溶灰分 8
3.4 红外分析法 9
3.5 扫描电镜分析法 9
4 结果与讨论 9
4.1 硫酸咔唑法标准曲线 9
4.2 单因素试验分析 10
4.3 响应面设计分析 14
5 果胶的特性及表征................................................................................................19
5.1 果胶化学特性分析 19
5.2 红外光谱分析 20
5.3 扫描电镜分析 21
总结 25
致谢 26
参考 *景先生毕设|www.jxszl.com +Q: ^351916072* 
文献......................................................................................................................27
1 引言
1.1 果胶的概述
果胶广泛地分布于植物的各部位中，主要存在于所属植物的细胞壁和细胞间，是构成相邻细胞中间层粘结物的主要成分之一，并起到了稳固植物细胞组织的作用。原果胶不能溶于水，但溶于酸性或碱性溶液中，在一定温度下可以水解为水溶性果胶。同时，果胶几乎不溶于乙醇等有机溶剂，所以在提取制备果胶时，可以选择乙醇或其他有机溶剂进行分离沉淀，获得果胶粗品[12]。
果胶的组成结构非常复杂（果胶分子结构示意式如下图1），所示主要由果胶来源、发育阶段和提取条件所决定。果胶通常被定义为半乳糖醛酸多糖，实际上其包含了一组非常复杂的多糖共价键，其中最丰富的一类是同形质酸盐(HG)和(RGI)。小部分成分被半乳糖醛酸糖取代了，其中包括(RGII)，(XGA)和(AGA)。后者只在水生植物中报道过。/
图1 果胶结构示意图
HG是由α（1→4）键连接D半乳糖醛酸形成的一种线性共聚体。半乳糖醛基的部分羧基与甲氧基化合物酯化，较少的酸性单位也可以在O2或O3位点被乙酰基取代。酯化度（DE；定义为羟基酯化的百分比）与胶凝机理是果胶的重要理化性指标。果胶可分为高酯果胶（HMP）和低酯果胶（LMP）两大类，以DE值划分，前者DE高于50％，而后者DE低于50％。当在低pH（23.5）和高浓度糖（5575％）的溶液中加热时，HMP形成凝胶；而LMP在少量二价离子如钙（Ca2+）的存在下，pH范围为26中凝胶化。果胶作为一种安全无毒的
食品添加剂，在生产中主要起乳化、胶凝及增稠等作用。由于果胶HMP和LMP的物理化学性质不同，因此产生作用的环境也不同，一般HMP在酸性环境中作用效果更明显，而LMP则在酸性较低或中性的环境中。此外，LMP可用作糖尿病患者和超重患者的低卡路里产品中的胶凝剂[3]。
支链果胶多糖RGI有一条由α（1→4）D半乳糖醛酸和α（1→2）鼠李糖单元交替连接形成的主链。在C4中，20%80%的鼠李糖单元被中性侧链所取代。在RGI的半乳糖酸残留量中发现乙酰化现象，但没有研究证明发生酯化现象[4]。
商业果胶主要是由稀释的无机酸从柑橘皮，苹果渣和甜菜浆中萃取而成，这三种原料都是来自果汁行业的废料。不过，其他的水果废弃物也已经被作为果胶提取的原料，如葡萄渣、可可荚壳、香蕉皮、百香果皮、芒果皮、木瓜皮和仙人掌果皮等。此前有文献报道称柚皮可用来提取果胶。田宝明[5]等通过正交实验研究采用酸提取柚皮果胶的最优工艺，并检测所得果胶的理化性质。当温度为100℃，pH为2.0，料液比为1：50（g/mL）及提取时间为60min时，发现所取得的果胶得率高达27.06%。与商品果胶相比，所提取的柚皮果胶在热稳定性、粘度及乳化性等方面有着明显的优势。刘永[6]等利用超声波的空化作用，采用超声辅助酸提法提取柚子中白囊皮中的果胶，通过响应面分析法优化发现，在pH1.25，料液比1：290（g/mL）及提取时间64min的条件下，白囊皮中的果胶的提取率要高于普通柚子皮中的果胶，且色泽浅白，省去了脱色处理步骤。我国柚子资源丰富，多见于南方，以福建漳州平和县所产柚子最为著名。柚子中丰富的营养价值不仅存在于果肉中，其柚皮中超高含量的柚皮甙、果胶、香精油等活性成分，使得柚子皮可被加工成为安全无毒的添加剂，应用于食品、药品及化妆品中[7]。柚皮除少量用于食用止咳、驱除异味、防蚊虫外，大部分被当作为废弃物。目前我国大量的柚皮尚未被合理利用，且提取出的果胶得率低，品质不佳，因此要大力开发果胶资源，采用柚皮生产果胶，将其变废为宝，补充市场的需求。

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