超声波辅助法提取柑橘皮果胶的研究
目 录
1 绪论 1
1.1柑橘皮及果胶的研究概况 2
1.1.1柑橘皮的研究现状 2
1.1.2果胶的研究概况 2
2实验部分 7
2.1实验试剂与仪器 7
2.1.1实验试剂 7
2.1.2实验仪器 7
2.2果胶提取工艺流程与方法 8
2.2.1预处理橘皮 8
2.2.2果胶提取工艺 8
2.2.3果胶得率的计算 8
2.2.4果胶纯度的检测 8
2.3实验结果与分析 9
2.3.1单因素试验设计 9
2.3.2单因素试验结果分析 10
2.3.3正交试验设计与分析 12
2.3.3验证试验 14
2.3.4柑橘皮提取果胶纯度的检测 14
结论 15
参考文献 16
致谢 18
1 绪论
在柑橘中果胶所占的比例为0.7%~1.5%,果胶指原果胶,果胶酯酸和果胶酸的总称,它是一种相对分子质量介于20000~400000之间的高分子多糖聚合物[1],它的分子结构为部分甲基化的多聚半乳糖醛酸,根据甲基化程度分为高脂果胶和低酸果胶。果胶不溶于水,溶液是酸性的时候会水解。果胶的作用有很多种,例如:胶凝作用、乳化作用、增稠作用、稳定作用[23]。可以在制作果冻,罐头以及各种饮料之中[45]加一些果胶,把它作为增稠剂和胶凝剂使用;同时由于果胶的这些作用它也广泛应用于化妆品,纺织,印染,冶金,医药的生产和水质处理上[6]。在近年来,果胶的利用率在不断的提高,所以植物果胶的需求量十分巨大[7]。果胶具有抗癌、抗腹泻、保护胃黏膜、降血脂、降血糖、杀菌、解毒、防胆结石形成的作用。提 *景先生毕设|www.jxszl.com +Q: *351916072*
取柑橘皮中果胶的方法有很多种,其中包括超声波提取法[89],酶提取法[10],微生物提取法[11]等。超声波辅助法提取果胶在最近几年在提取领域有了很好的发展,本法的优点是高效省时,但是在果胶的提取方面还没有报道过,由于这个方法产生了非常大的能量会使细胞壁肢解,释放出细胞壁成分[12]或以内的次级代谢物[13]。本文以超声波提取法来提取柑橘皮中的果胶,这种方法降低了提取果胶所需要的成本,同时研究了超声功率(C),浸提时间(A),提取温度(B)以及料液比(D,稀盐酸的体积∕橘皮粉的质量)等因素,对果胶得率造成的影响。
1.1柑橘皮及果胶的研究概况
1.1.1柑橘皮的研究现状
我国种有很多柑橘,还有很多品种好柑橘。同时,柑橘的原产地中我国就是其一,我国栽培柑橘的时间非常长,有4000多年,在夏朝的时候,在我国的江苏、安徽、江西以及两湖地区生产的柑橘,那时候就是要给朝廷上贡的。因为柑橘喜湿润温暖,所以我们种植柑橘一般会种植在北纬35°以南的地区。在我国主要种植柑橘的地区有重庆、四川、湖南、湖北、江西等 几个省市。根据柑橘的产量的多少,在世界上柑橘的产量排名前三的国家是巴西、美国、中国。由此可见我国柑橘的产量在世界上所占的比例还是比较大的。但是就目前而言,柑橘皮在世界上的利用率还是不够广泛,柑橘皮会被大量的浪费,而且柑橘皮会很容易发霉变臭,不好处理,埋在土里会对环境造成很大污染[14],加工成动物饲料,需要经过粉碎,这样的话会造成很多的资源浪费。因此在当今世界上大部分国家都对柑橘皮的利用这方面进行了探索。柑橘皮是一种非常好的的果胶资源,但是每年的在世界上橘皮浪费量十分巨大,而且会造成环境的污染,迄今为止,我国的果胶品质并不好,颜色比较深。所以对果胶提取的研究是发展我国柑橘工业的重要的意义。
(1)柑橘皮的作用
柑橘中含有的大量核黄素、柑橘苦素、黄酮、无机盐、钙和磷等营养物质,是人体器官工作和代谢所需的重要营养成分。柑橘属植物的果皮具有很高的药用价值,药用价值很高的陈皮是芸香科柑橘属植物的成熟干燥的果皮,它是一种能够药食两用的植物。在我国的传统医学中表述:陈皮性温味苦辛,有疏肝理气的功效,在著名的《本草纲目》中说过:橘皮为脾肺二经气分药。柑橘皮有很多的成分,例如陈皮素和川陈皮素,它可以抑制血脂对靶细胞的攻击,还可以调节脂肪细胞因子的分泌和和脂肪细胞的增大;橘皮黄酮,它可以抑制血小板聚集,防止心血管栓塞的发生,还可以直接对抗肥胖,降低实验动物甘油三脂和胆固醇水平。
1.1.2果胶的研究概况
有资料表明[15],现在全世界都有果胶的需求,而且需求量非常大,在世界各国中美国的需求量最大,根据有关专家的预计果胶的需求量还会不断地增长。
同时,在一些统计中发现,我国每年消耗果胶的约1500吨,在这之中有一大半的果胶来源是进口的,然而我国果胶的需求量还在不断的增长,我国柑橘的种植量非常大,但柑橘皮并未得到合理的利用。
(1)果胶的结构
果胶属于杂多糖的一种,不但在植物细胞壁初生壁上存在,而且在细胞中间片层中也有果胶的存在[16]。
果胶有着十分复杂的组成,它是由аD半乳糖醛酸为主链通过1,4糖苷键连接而成的,在半乳糖醛酸的C6上存在不同形式的羧基,有的会被酯化;有的是以游离的形式存在的;有一些游离的羧基会被金属离子中和。
(2)果胶的分类
果胶可以根据不同的方法分为许多不同的种类。根据溶解度的不同可以进行分类;根据不同的酯化程度可以进行分类,;根据不同的分子量可以进行分类;按照有没有把果胶的结构改造过可以进行分类。
(3)果胶的原料来源
从50年代开始,果胶的提取工艺就在不断地被我国研究,至今,柑橘和苹果是提取果胶的主要原料,除此之外,也有人从香蕉皮[17]、向日葵盘[18]、甘薯渣[19]中提取果胶,但用这些原料提取果胶还存在于实验室阶段。
(4)果胶的理化性质
果胶是一种高分子聚合物,它的物理化学性质有很多。其中有四个参数可以改变果胶的好坏,就是半乳糖醛酸的含量、胶凝特性、溶解性、酯化程度。果胶的这些理化性质也会受各种因素的影响,这些影响因素包括自身因素和外界因素两种,其中,自身的影响因素就有原料的种类、原料的生长期、原料的采割期等,外界的影响因素有果胶的提取的方法和果胶的提取的条件。
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