獼猴桃皮渣中果膠提取工藝技術研究

張開心，谷 浩，賀國鵬，王世博，馬 爽

（沈陽工學院，遼寧撫順，113122）

獼猴桃皮渣中果膠提取工藝技術研究

張開心，谷 浩，賀國鵬，王世博，馬 爽

（沈陽工學院，遼寧撫順，113122）

本文以獼猴桃皮渣為原材料，對使用乙醇法提取果膠的工藝技術進行研究，分析了酸堿度、提取溫度、提取時間和水質對果膠產量的影響，得到了最佳的果膠提取工藝技術。

獼猴桃；果膠；提取

1 獼猴桃皮渣中果膠的營養價值

獼猴桃作為一種多汁的漿果，其果實中的維生素、膳食纖維和果膠等有益成分。近些年來，隨著獼猴桃加工工業的不斷發展，產生了越來越多的廢棄物，這些廢棄物最多可以占到原材料獼猴桃的30%之多。因此，如何妥善處理獼猴桃加工生產中的廢棄物，變廢為寶，成為當前獼猴桃產業發展急需解決的關鍵問題。而這一切的關鍵在于如何有效的去除獼猴桃皮渣中的結構功能成分——果膠。

果膠是一種分子結構呈鏈狀，廣泛存在于植物中的高分子化合物。通常來講，果膠根據其存在的生命周期和生物、物理性質可以分為原果膠和水溶性果膠兩種。原果膠多存在于未成熟的植物果實中，由果膠物質和纖維素構成，此時的果實呈現出脆、硬的特質；而水溶性果膠則是隨著果實的逐漸成熟，果膠物質和纖維素分離后具有水溶性的果膠成分，此時果實質地變得柔軟，果肉變松弛，不再硬、脆。

果膠具有促進腸胃蠕動、改善人體腸胃功能的作用。由于果膠的物理化學性質特殊，加之其多樣的生物學功能，因此被當作組織成分劑和穩定劑被廣泛應用于食品、日化等行業，是一種得到安全驗證的食品添加劑。根據世界衛生組織的建議，在食品中添加果膠的數量是不受限制的，除非受到加工工藝的特殊限制。

2 材料與方法

2.1 實驗原料與儀器

新鮮的獼猴桃皮渣，濃度為95%的乙醇，去離子水，干燥箱、離心機、粉碎機等。

2.2 原料保存

前文中曾經提及，獼猴桃中的果膠含量與獼猴桃果實的成熟程度密切相關，隨著獼猴桃果實成熟程度的提高，獼猴桃中的果膠在有關酶的作用下逐漸轉化為果膠酸。因此，在獼猴桃大量成熟上市的季節，如果不能及時將獼猴桃皮渣中的果膠提取出來，則會導致果膠產量的嚴重下降。因此，在實際生產中，考慮到獼猴桃皮渣保存的特殊需求，通常采用干燥保存法，以便于更好的開展果膠提取工作。具體操作時，通常需要根據原料的含水量來調節獼猴桃皮渣保存的干燥溫度，避免出現原料霉變或者焦化，保證果膠產量。

2.3 果膠提取方法

果膠提取所需原料的多少取決于提取容器的大小，本文中所選用的容器宜采用300g左右的原料。將新鮮的獼猴桃皮渣用清水漂洗干凈，充分搗碎后加入到80攝氏度的熱水中浸泡20分鐘左右，以充分去除酶的活性。將浸泡后的獼猴桃皮渣瀝干，在含有硫酸銅的Ph值為2左右的溶液中，加熱至90攝氏度，保溫90分鐘并充分攪拌，以促使原果膠轉化為水溶性果膠。趁熱將處理后的液體進行壓濾處理，經過離心機的離心處理后，得到澄清的果膠溶液。將果膠溶液進行減壓濃縮處理，加入具有極強吸附能力的活性炭，進行脫色除雜處理，再次過濾后，加入濃度為95%的乙醇進行再次沉淀，過濾后即可得到果膠纖維體。將得到的果膠纖維體用無水乙醇清洗幾次后，經過低溫烘干即可得到最終的產物-茶白色的果膠產品。

圖1 pH值對果膠產率的影響

3 結果與分析

3.1 pH值對果膠產量的影響

選定果膠的提取溫度為90攝氏度，提取時間為90分鐘，改變果膠提取液的pH值，結果如圖1所示。由圖1可知，不同的pH值對果膠產率具有較大影響，在pH值介于2-2.5之間時，果膠產率具有峰值，此時果膠的提取效果最佳。pH值過高或者過低都不適宜的原因在于：在較低pH值提取液的環境中，原果膠的水解較為嚴重，因此制約了果膠產率；而當pH值較高時，果膠容易水解為果膠酸，同樣不利于果膠的提取，易導致果膠產率的降低。

3.2 溫度對果膠產量的影響

不同的提取溫度對于果膠產量具有十分顯著的影響，試驗結果表明：當果膠提取溫度在70攝氏度以下時，獼猴桃皮渣中果膠的提取速度較慢；而當提取溫度超過95攝氏度的時候，果膠的產量下降十分明顯。溫度過高時，果膠產量下降明顯的原因在于，果膠的耐熱性能較差，過高的提取溫度會加劇果膠的水解程度，造成果膠的原有結構被破壞，從而降低果膠產量，因此，在果膠的提取過程中，應當將提取溫度嚴格控制在90攝氏度左右。

3.3 提取時間對果膠產量的影響

選定獼猴桃皮渣中果膠的提取溫度為90攝氏度，提取溶液的pH值為2，改變果膠的提取時間，果膠產率的變化情況如圖2所示。由圖2可知，當果膠的提取時間在90分鐘左右的時候，果膠產率最大。當提取時間小于90分鐘時，由于原果膠的水解不夠充分，因此，導致果膠的產率較低；當提取時間超過90分鐘時，果膠在提取過程中發生了熱降解反應，之外，在酸性環境下，果膠溶液放置過久也會加劇果膠酸性分解，以上兩種因素共同作用致使果膠的產率下降。

圖2 提取時間對果膠產率的影響

3.4 水質對果膠產量的影響

當果膠提取液的pH值選定為2時，分別選用去離子水、自來水和加入巨磷酸鹽的自來水作為提取液，研究不同提取液水質對果膠產量的影響。試驗結果表明：普通自來水中含有較多的鈣離子、鎂離子，這些離子能夠在一定程度上抑制原果膠轉化成水溶性果膠，具有良好的封閉作用；而去離子水中由于不存在上述離子，因此用作果膠的提取液時，具有較高的果膠產量。而在普通自來水中，加入巨磷酸鹽可以與自來水中原有的鈣離子和鎂離子結合，消除上述兩種離子對原果膠的封閉作用，同時還可以在一定程度上軟化獼猴桃的皮渣，有利于皮渣中原果膠的溶出，縮短果膠的提取時間，提高果膠產量。

4 結論

皮渣是獼猴桃深加工后的剩余廢物，利用獼猴桃皮渣提取果膠不僅實現變廢為寶，降低成本的目標，同時亦有助于提高獼猴桃的加工利用程度。

利用乙醇法從獼猴桃皮渣中提取果膠的最佳工藝條件：提取液的pH值為2，提取溫度為90攝氏度，提取時間為90分鐘。與鹽析法相比而言，具有操作簡便，易于控制的優點，對環境的污染較少。

[1]王滿力,吳英華,吳惠芳. 從獼猴桃皮渣中提取果膠的工藝研究[J]. 食品科技,2003,01:85-86+90.

[2]李加興,劉飛,蔣秀英,陳雙平,秦軼,李偉. 響應面法優化獼猴桃皮渣中的果膠提取工藝[J]. 食品與發酵工業,2009,09:137-141.

Research on pectin extraction technology of kiwi fruit peel slag

Zhang Kaixin,Gu Hao, He Guopeng Wang Shibo, Ma Shuang
（shenyang institute of technology, Fushun Liaoning, 113122）

this article to kiwi fruit peel slag as raw materials, the use of ethanol, extraction technology of pectin, analyzed the ph value, extracting temperature, extracting time and the impact of water quality on pectin yield, got the best of pectin extraction technology.

kiwi fruit; Pectin; extract