蘋果渣膳食纖維的提取及脫色

葛邦國等

摘要：本研究以水提堿提結合法提取蘋果渣中的膳食纖維，其最佳提取條件為：pH=12、溫度為40℃、料液比為1：8，浸泡時間為60min，不溶性膳食纖維為59.04％，可溶性膳食纖維含量為9.83％。同時對膳食纖維脫色，其中醇氨法對水溶性膳食纖維最佳脫色條件為：無水乙醇的用量65％，料液pH=7-8。不溶性膳食纖維H₂O₂脫色最佳條件為：4％的H₂O₂pH=8、40℃、浸泡3h。

近年來，隨著我國經濟的高速發展，人們的生活水平不斷提高，飲食日益精細化，高蛋白、高脂肪、高熱量的“三高”飲食結構，導致肥胖病、糖尿病、冠心病、高血壓、腸癌等“現代文明病”的患者日益增多。很多研究表明，飲食中的膳食纖維攝入量的不足是“富貴病”的發病率高的主要原因之一。并且我國已成為老齡化國家。而膳食纖維是預防和治療中老年疾病的理想保健食品，因此開發膳食纖維對改善我國不同性別、不同年齡的營養狀況更具必要性和緊迫性。

我國是世界上最大的蘋果生產國，2006年蘋果年產量為2500萬噸，可產生蘋果渣300多萬噸。蘋果渣是蘋果加工廠的副產物。鮮蘋果渣含水量在80％～90％，極易腐敗變質。這些廢渣除小部分粗加工用于動物飼料、發酵檸檬酸、提取果膠等外，大部分都作為廢棄物丟棄，嚴重地污染了環境，而且還造成極大的資源浪費。

本試驗以蘋果渣為原料制備水溶性膳食纖維和不溶性膳食纖維。并對膳食纖維進行脫色，以獲得品質較好的產品。

1、材料、設備與方法

1.1試驗材料蘋果渣：陜西省咸陽市禮泉縣海升飲料廠食用檸檬酸(甘肅雪晶生化有限責任公司)固體氫氧化鈉(天津市巴斯夫化工有限公司)濃鹽酸(淄博化學試劑廠)無水乙醇(萊陽經濟技術開發區精細化工)α—淀粉酶(諾維信)氨水(濟南金諾源工貿有限公司)H₂O₂

1.2主要試驗儀器

恒溫水浴鍋(德國)

臺式干燥箱(中華人民共和國重慶試驗設備廠)

離心機(上海宇工機械有限公司)

旋轉蒸發儀(SWITZERLAND)

真空干燥箱(Heraeus)

旋轉真空泵(zHX—1型，浙江黃巖發達真空設備廠)

電子天平(I。aboratory LC 2200 sartorius)

分析天平(AE200METTLER)

負壓遠紅外干燥機(淄博菜業有限公司)

臺式干燥箱(中華人民共和國重慶試驗設備廠)

高速萬能粉碎機(FW—100，北京市永光明醫療儀器廠)

PH計(422.WISSENCHAFTTICH—TECHNISCHE WERKS TATTEN)

干燥器(成都科萊實驗設備有限公司成都桃明化工試劑廠)

1.3試驗方法

1.3.1堿法提取膳食纖維

1.3.1.1堿法提取膳食纖維的工藝

1.3.1.2操作方法取10g干燥過40目篩的蘋果渣，向其中添加一定量的氫氧化鈉溶液，浸泡適當時間。將其過濾后，洗滌中性，置于50℃干燥箱中烘干。所得產品即為不溶性膳食纖維。

所得濾液用稀鹽酸調節至PH值為4.0，過濾。再用鹽酸將濾液調節至PH值為5.0左右，以3000轉/min，離心10min。在向所得濾液中3000轉/min離心10min。用乙醇將上清液調節pH值至6.0-7.0，3000轉/min，離心10min，所得沉淀即為水溶性膳食纖維SDF。

1.3.2水提堿提結合法提取膳食纖維

1.3.2.1操作工藝

1.3.2.2操作方法

1.3.2.2.1原料預處理稱取10干燥過40目的蘋果渣，加入20倍的水，2‰的α－淀粉酶，30℃-35℃浸泡45分鐘，使蘋果渣中的淀粉水解為糖，便于漂洗除去。

1.3.2.2.2水溶性膳食纖維提取經α－淀粉酶水解的蘋果渣漂洗至中性，加入10倍的水，用食用檸檬酸調pH值至2.5，緩慢加熱至95℃，保溫1.5h后抽濾，所得濾液備用，殘渣加其質量5倍的水，用食用檸檬酸調pH值至2.5，緩慢加熱至95℃，保溫1h，過濾得第二次濾液，合并兩次所得濾液。所得濾液脫色后，經旋轉蒸發儀除去大部分水分，將殘留物置于真空干燥箱中，50℃過夜，即得水溶性膳食纖維。

1.3.2.2.3水不溶性膳食纖維的提取向濾渣中加入8倍的pH值為12.0的NaOH溶液，40℃浸泡30min，將堿溶性雜質溶出而除去，然后漂至中性。再用稀鹽酸將pH值調至2.5，加熱至60℃并保溫1h以除去酸溶性雜質，過濾收集濾渣，再漂洗至中性，脫色，所得產物即為精制不溶性膳食纖維。將所得不溶性膳食纖維置于真空干燥箱，50℃過夜。

1.3.3膳食纖維的脫色

1.3.3.1水溶性膳食纖維醇氨脫色法將水提堿提結合法所得的濾液平均分為5份，每份加入一定體積的無水乙醇，再用氨水將料液調節到一定pH值，靜置一段時間后，用恒重過的濾紙抽濾，將濾紙置于烘箱中低溫烘干觀察所得產品的色澤。

1.3.3.2不溶性膳食纖維醇氨脫色法將水提堿提結合法所得的不溶性膳食纖維稱取5份，每份加入一定體積的無水乙醇，再用氨水將料液調節到一定pH值，靜置一段時間后，用恒重過的濾紙抽濾，將濾紙置于烘箱中低溫烘干觀察所得產品的色澤。

1.3.3.3不溶性膳食纖維H₂O₂脫色法稱取5g不溶性膳食纖維，加入10倍的水，再加入適量的H₂O₂，調節料液的pH值，于一定溫度下反應適當時間。反應后洗滌至中性，低溫烘干觀察產品的色澤。

2、試驗結果與分析

2.1堿法提取膳食纖維在堿法提取不溶性膳食纖維的過程中，影響因素有NaOH的濃度、溫度、pH，液固比。本試驗以NaOH的濃度，溫度、pH、液固比作為試驗因素，進行四因素三水平的正交試驗。

由表2可以得出，堿法提不溶性膳食纖維最佳條件是：A₂