野山杏果肉不溶性膳食纖維的提取特性研究

阿依姑麗·艾合麥提，戴小華，包曉瑋，張 華，向 超，代麗華

(新疆農業大學食品科學與藥學學院，新疆烏魯木齊 830052)

野山杏果肉不溶性膳食纖維的提取特性研究

阿依姑麗·艾合麥提，戴小華，包曉瑋，張 華，向 超，代麗華

(新疆農業大學食品科學與藥學學院，新疆烏魯木齊 830052)

以新疆野山杏為原料，采用酸法、堿法和酸堿共處理法三種化學方法提取不溶性膳食纖維，通過正交實驗對影響酸法、堿法、酸堿共處理法三種提取不溶性膳食纖維工藝的主要因素進行了比較研究，并比較其性能特性，獲得了三種化學方法提取野山杏果肉不溶性膳食纖維的最佳工藝參數，酸法提取的最佳工藝為:料液比1∶10，酸液濃度3%，提取溫度30℃，提取時間80min，在此工藝條件下不溶性膳食纖維的得率為25.4%，持水力為12.0g/g，溶脹性為6.5mL/g;堿法提取的最佳工藝為:料液比1∶10，堿液濃度10%，提取溫度30℃，提取時間20min，在此工藝條件下不溶性膳食纖維的得率為24.7%，持水力為13.36g/g，溶脹性為7mL/g;酸堿共處理法最佳工藝參數為:堿處理料液比1∶10，堿處理時間30min，堿濃度10%，酸處理料液比1∶10，酸處理時間90min，在此工藝條件下不溶性膳食纖維的得率為16.5%，持水力為33.2g/g，溶脹性為10.4mL/g。

野山杏，不溶性膳食纖維，化學法提取

野山杏(Prunus armeniaca L.)，屬落葉喬木，薔薇科。原產亞洲西部，我國大部分地區都有分布，新疆的野山杏資源更為豐富，伊犁和哈密都是野山杏集中地區。新疆野山杏含有豐富的膳食纖維，膳食纖維是水果、蔬菜的主要營養成分之一，被譽為人體的“第七營養素”，近年來逐漸受到人們的關注［1］。研究表明，膳食纖維有助于維持正常的血糖水平、降低血脂，并且可以控制體重，預防結腸癌、糖尿病、冠心病等［2］。膳食纖維作為一種能夠平衡人體營養、調節人體機能、防止疾病和促進健康的功能性食品備受關注，其具有獨特的生理功能和突出的營養保健功能［3］，纖維食品將成為21世紀主導食品之一。本文以野山杏果肉作為原料，通過正交實驗探索三種化學方法提取不溶性膳食纖維，比較各方法提取不溶性膳食纖維的得率、持水力和溶脹性，確定最佳提取工藝，旨在合理開發利用新疆這一野果資源，以期既能充分利用資源，保護環境，又能給人們帶來較大的經濟效益，促進當地的經濟。

表1 酸處理正交實驗結果

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

野山杏 新疆哈密地區伊吾縣葦子峽鄉，將野山杏放在電熱恒溫鼓風干燥箱內進行干燥，干燥溫度60℃，時間24h，將干燥后的野山杏粉碎(野山杏干粉)，過20目，備用;氫氧化鈉 批號090215，天津市致遠化學試劑有限公司，分析純;鹽酸 批號080715，新疆試劑廠，分析純。

SHB－Ⅲ循環水多用真空泵 鄭州長城科工貿有限公司;HH－S數顯恒溫水浴鍋 江蘇省金壇市醫療儀器廠;分析天平、電子天平 上海明橋精密科學儀器有限公司;DZF－6090真空干燥箱 上海一恒科學儀器有限公司。

1.2 實驗方法［4］

1.2.1 酸法提取野山杏中不溶性膳食纖維 樣品→粉碎→鹽酸溶液處理→過濾→濾渣→烘干→粉碎→水不溶性膳食纖維→計算得率。得率由下式可得。

1.2.2 堿法提取野山杏中不溶性膳食纖維 樣品→粉碎→堿處理→過濾→濾渣→洗滌→烘干→粉碎→水不溶性膳食纖維→計算得率。

1.2.3 酸堿共處理法取野山杏中不溶性膳食纖維樣品→粉碎→堿處理→鹽酸溶液處理→過濾→濾渣→脫色→洗滌→烘干→粉碎→水不溶性膳食纖維→計算得率。

1.2.4 理化性能測定方法［5］

1.2.4.1 不溶性纖維的測定 GB/T5009.8822003。 1.2.4.2 膳食纖維持水性 稱取樣品1.000g放入100mL燒杯中，加入20℃蒸餾水浸泡1h，濾紙上濾至不滴水后，轉移到表面皿中稱量，計算持水力。

1.2.4.3 溶脹性測定 取1.000g產物置于20mL量筒中，測定體積后，加入10mL蒸餾水，浸泡24h并測定體積。溶脹性為∶

式中，SW為溶脹性(mL/g);V2為浸泡后的體積(mL);V1為干品體積(mL);W1為干質量(g)。

2 結果與分析

2.1 酸法提取不溶性膳食纖維的篩選結果與分析

選取料液比(酸液用量)、酸液濃度、提取溫度和提取時間4個考察因素，以野山杏中不溶性膳食纖維的得率、溶脹性和持水力作為考察指標，采用L9(34)正交表進行篩選實驗，結果見表1。

由表1可知，酸法提取野山杏中不溶性膳食纖維，以得率作為考察指標時，最佳提取工藝為A3B1C1D2;以持水力作為考察指標時，最佳提取工藝為A1B3C1D1;以溶脹性為考察指標時，最佳工藝為A2B2C1D1，綜合上述三項指標，確定酸提取的最佳提取工藝為A2B3C1D1，即料液比為1∶10，酸液濃度為3%，提取溫度為30℃，提取時間為80min。

2.2 堿法提取不溶性膳食纖維的篩選結果與分析

選取料液比(堿液用量)、堿液濃度、提取溫度和提取時間4個考察因素，以野山杏中不溶性膳食纖維的得率、持水力和溶脹性作為考察指標，采用L9(34)正交表進行篩選實驗，結果見表2。

由表2可知，堿法提取野山杏中不溶性膳食纖維，以得率作為考察指標時，最佳提取工藝為以A2B2C2D2;以持水力作為考察指標時，最佳提取工藝為A1B3C2D1，以溶脹性為考察指標時，最佳工藝為A1B1C2D3，綜合上述三項指標，確定堿法的最佳提取工藝為 A1B1C2D1，即料液比為1∶10，堿液濃度為10%，提取溫度為30℃，提取時間為20min。

表2 堿處理正交實驗結果

2.3 酸堿共處理法提取不溶性膳食纖維的篩選結果與分析

選取堿處理料液比(堿液用量)、堿處理時間、堿濃度、酸處理料液比(酸液用量)、酸處理時間5個考察因素，以野山杏中不溶性膳食纖維的得率、持水力和溶脹性作為考察指標，采用L16(45)正交表進行篩選實驗，結果見表3。

由表3可知，酸堿法提取野山杏中不溶性膳食纖維，以得率作為考察指標時，最佳提取工藝為以A1B1C3D2E2;持水力作為考察指標時，最佳提取工藝為A3B2C2D3E3;以溶脹性作為考察指標時，最佳工藝條件為A2B2C2D3E3，綜合上述三項指標，確定酸堿法提取最佳提取工藝為 A2B2C2D3E3，堿處理料液比1∶10，堿處理時間30min，堿濃度10%，酸處理料液比1∶10，酸處理時間90min。

2.4 不溶性膳食纖維性能特性的測定及分析

以前面三項正交實驗篩選的結果為提取條件，測定野山杏果肉不溶性膳食纖維的得率、持水力以及溶脹性，結果見表4。

表4 不同方法所提取不溶性膳食纖維得率和性能特性的測定結果

由表4可知，酸堿共處理法較單用酸處理或單用堿處理時的得率低，但溶脹性和持水力高，說明酸堿共處理法得到的膳食纖維的純度較高，質量較好。

3 結果與討論

3.1 酸法提取野山杏果肉不溶性膳食纖維的最佳提取工藝為料液比為1∶10，酸液濃度為3%，提取溫度為30℃，提取時間為80min;產品色澤較深，異味大，溶脹性和持水力均較低，疏松度較差，所需時間較長，但操作簡單，成本較低。堿法提取野山杏果肉不溶性膳食纖維的最佳提取工藝料液比為1∶10，堿液濃度為10%，提取溫度為30℃，提取時間為20min;產品色澤比酸處理的稍淺，得率比酸處理的稍低，有一定的異味，但是溶脹性和持水力均較酸處理的高，疏松度較好，所需時間較短。酸堿共處理法提取野山杏不溶性膳食纖維的最佳工藝條件為料液比1∶10，堿處理時間30min，堿濃度10%，酸處理料液比1∶10，酸處理時間90min;產品溶脹性和持水力較高，最終雖然得率較單用酸液和堿液處理的低，但持水力和溶脹性高，最后所得產物色澤鮮亮、體積蓬松、異味小，但其耗時較長，得率較低，影響因素多，因此產品質量波動較大。

3.2 酸堿法提取的不溶性膳食纖維的持水力和溶脹性最高，酸法提取的最低。持水力與溶脹性是衡量膳食纖維品質好壞的兩個重要指標，溶脹性越大表示膳食纖維的表面積及吸附性也越大;持水力越大表示膳食纖維的吸水、吸油能力越強。不溶性膳食纖維的溶脹性和持水力賦予不溶性膳食纖維特殊的生理功能和保健功能［6］。

［1］楊博，丁春水.淺論膳食纖維［J］.阜陽師范學院學報，2000，17(4):22－24.

表3 酸堿共處理正交實驗結果

［2］Goodlad RA，Englyst HN.Redefining dietary fibre:potentially a recipe for disaster［J］.Lancet，2001，358:1833－1834.

［3］歐士益，高孔榮，黃惠華.麥麩膳食纖維清除NO－2的研究［J］.食品科學，1997，18(3):5－8.

［4］馬嫄，楊瑞征，孟曉，等.三種化學法提取鷹嘴豆水不溶性膳食纖維工藝的比較研究［J］.糧油加工，2009(2):81－83.

［5］郭東輝，劉四新，李從發.腰果梨渣不溶性膳食纖維的提取［J］.食品工業科技，2008，29(11):166－167，170.

［6］高啟軍，余長華，于曉玲.膳食纖維與冠心病的研究現狀［J］.中國心血管病研究，2008，6(1): 76－78.

Study on the extraction technology of water insoluble dietary fiber from wild apricot flesh by chemical methods and the fiber’s properties

AYGUL·Ahmat，DAI Xiao－hua，BAO Xiao－wei，ZHANG Hua，XIANG Chao，DAI Li－hua
(College of Food Science and Pharmacy，Xinjiang Agriculture University，Urumqi 830052，China)

The optimum conditions of extraction technology of water－insoluble dietary fiber(IDF)from wild apricot flesh were selected by means of acid treatment，alkali treatment and both of them.Three chemical methods were compared by the orthogonal test.And the fiber’s properties were compared too.The optimum parameters of the chemical extraction methods of IDF from wild apricot flesh were obtained.The optimum conditions of acid treatment were obtained as follows∶ratio of liquid－solid 1∶10，concentration of acid 3%，extraction temperature 30℃，extraction time 80min.Under these conditions extraction rate was up to 25.4%，water－holding was 12.0g/g and expansibility was 6.5mL/g.The optimum conditions of alkali treatment were obtained as follows:ratio of liquid－solid 1∶10，concentration of alkali 10%，extraction temperature 30℃，extraction time 20min.Under these conditions extraction rate was up to 24.7%，water－holding was 13.36g/g and expansibility was 7mL/g.The optimum conditions of acid and alkali treatment were obtained as follows:alkali treatment of ratio of liquid－solid 1∶10，alkali treatment time 30min，concentration of alkali 10%，acid treatment of ratio of liquid－solid 1∶10，acid treatment time 90min.Under these conditions extraction rate was up to 16.5%，water－holding was 33.2g/g and expansibility was 10.4mL/g.

wild apricot flesh;IDF;chemical extraction method

TS255.1

B

1002－0306(2011)11－0237－04

2011－06－20

阿依姑麗·艾合麥提(1965－)，女，副教授，從事生藥學教學和天然藥物活性成分的研究工作。

新疆維吾爾自治區高校科研計劃科學研究重點項目(XJEDU2009I12)。