从柑橘皮中提取果胶

2010-08-15徐双，陈梦

科技传播 2010年13期

关键词：盐析脱色果胶

徐双，陈梦

中国矿业大学化工学院，江苏徐州 221116

从柑橘皮中提取果胶

徐双，陈梦

中国矿业大学化工学院，江苏徐州 221116

本文以柑橘皮为原料，通过对柑橘皮的预处理，提取，脱色，沉淀等多步实验，探讨了提取过程中的工艺条件，得出了较好的实验条件。提取PH为2，温度为90℃，时间为1.5h，采用乙醇沉淀法效果较理想。

果胶；橘皮；提取

0 引言

我国柑橘种植面积很大，每年柑橘产量有1 000万多t，而柑橘皮做为其副产品，资源丰富，却并没有得到充分利用，造成大量浪费。柑橘皮中含有丰富的果胶，大约为20%。利用橘皮来提取果胶，充分利用资源。

果胶是一组聚半乳糖醛酸，它具有水溶性，其分子量约5万～30万。果胶有很好的胶凝性、乳化稳定性、抗癌、抗腹泻等作用。如制果酱、果冻、软糖、糕点、奶品稳定剂等。另外，果胶因具有对重金属解毒、抗菌等活性而用于药物和辅剂，在医药和食品加工中应用广泛。

1 果胶的提取流程

橘皮→挑选、清洗→煮沸、杀酶→烘干、粉碎→加酸、水浴浸提→抽滤→滤液→加入乙醇→沉淀→洗涤沉淀→干燥→成品粉碎。

2 原料预处理

用新鲜柑橘皮，将其切成2～3mm碎沫，为了防止果胶酶分解提取的果胶，在90℃水中煮5 min，使果胶酶失活。由于柑橘皮中含有各种非胶体物质，像色素、农药、糖类及苦味物质，为了不影响果胶提取，煮后的柑橘皮要用清水反复清洗，直至无色为止。但仍不能充分消除颜色影响，所以提取后还要用脱色剂处理。

3 提取过程

根据试验的实际柑橘皮用量，加入不同比例的水，用酸调节至相应的PH值，大约在2左右，在电热恒温水浴锅里水浴1.5h，电热恒温水浴锅温度大约为90摄氏度，水浴后用水循环真空泵抽滤。为了节省后续酒精含量的使用，将提取液真空浓缩至原体积的10%，此过程要迅速冷却，这样可减少果胶脱酯而使其受破坏。

试验结果表明，pH值对果胶得率的影响很大，改变盐酸溶液的pH值，使其分别为1.0、1.5、2.0、2.5、3.0，在90℃下，水浴加热45min，过滤后用95%的酒精洗涤，研究pH值对果胶得率的影响，结果表明在不同的pH值条件下，果胶的得率也不相同。在pH＜2.0时，果胶的得率随pH 值的升高而升高，在pH>2.0时，果胶的得率随pH 值的升高而降低。这可能是由于果胶易水解成果胶酸，从而导致果胶提取量下降。酸度过小会使部分果胶脱酯裂解，从而影响果胶产量，所以浸提酸度以2.0较为合适。

水解时间和温度也有很大影响，水解时间和水解温度的增加有利于提高果胶产品得率，但对果胶产品中半乳糖醛酸含量无显著影响。酸水解过程中当柑橘皮和水的杂质，从而使果胶得率较高但产品中半乳糖醛酸含量很低，在固液比从1:8至1:20范围内变化时，随着固液比增加，果胶得率和半乳糖醛酸含量均逐渐增加。

4 脱色处理

采用活性炭为脱色剂，在其它条件一定的情况下，分别改变活性炭的加入量、脱色时间、温度，考察其对脱色效果的影响。结果表明，活性炭加入量和脱色时间的增加对脱色效果均有显著影响，加入量越多、脱色时间越长，脱色效果越好。但活性炭过量的使用会使活性炭与果胶的分离难度增大，果胶中活性炭残留多，产品色泽偏黑。所以加入量要适当。

5 沉淀

沉淀的方法有乙醇沉淀法和盐析沉淀法。同一批次果胶水解液，等量分为5份，分别用于分离果胶。盐析剂分别选用明矾、硫酸铜、硫酸铁铵和氯化钙的饱和溶液。通过实验可知乙醇沉淀法效果最好。盐析果胶产品用酸性乙醇作为脱盐液(乙醇60%、盐酸10%、水30% )，操作中采用离心沉淀，效果较好，较快。向果胶沉淀中加入2倍果胶体积的脱盐液，搅拌10min，离心，此操作重复一遍后，得到脱盐果胶。将所得滤饼打散，铺成薄层，置于真空干烘箱中45℃条件下干燥约48h。取出粉碎即得果胶。果胶得率为提取果胶的质量占供提取橘皮粉质量的百分率。

实验结果表明，乙醇用量、水解液pH和沉淀温度均对沉淀效果均有很大的影响。乙醇用量较低时，果胶产品产量高但半乳糖醛酸含量低，说明此时沉淀分离不显著导致产品中杂质含量高，当乙醇用量与水解液用量达到1:1左右时，产品产量和纯度达到最佳效果。水解液pH对沉淀效果的影响比较复杂，这里不作分析。改变盐析温度，其它实验条件保持不变提取果胶，盐析温度对果胶产率影响较大。60℃盐析效果较佳，温度太低，沉淀不完全；温度太高，可导致部分沉淀溶解，则产率降低，因此，选择盐析温度为60℃。