猕猴桃皮渣中果胶提取工艺技术研究

张开心，谷 浩，贺国鹏，王世博，马 爽

（沈阳工学院，辽宁抚顺，113122）

猕猴桃皮渣中果胶提取工艺技术研究

张开心，谷 浩，贺国鹏，王世博，马 爽

（沈阳工学院，辽宁抚顺，113122）

本文以猕猴桃皮渣为原材料，对使用乙醇法提取果胶的工艺技术进行研究，分析了酸碱度、提取温度、提取时间和水质对果胶产量的影响，得到了最佳的果胶提取工艺技术。

猕猴桃；果胶；提取

1 猕猴桃皮渣中果胶的营养价值

猕猴桃作为一种多汁的浆果，其果实中的维生素、膳食纤维和果胶等有益成分。近些年来，随着猕猴桃加工工业的不断发展，产生了越来越多的废弃物，这些废弃物最多可以占到原材料猕猴桃的30%之多。因此，如何妥善处理猕猴桃加工生产中的废弃物，变废为宝，成为当前猕猴桃产业发展急需解决的关键问题。而这一切的关键在于如何有效的去除猕猴桃皮渣中的结构功能成分——果胶。

果胶是一种分子结构呈链状，广泛存在于植物中的高分子化合物。通常来讲，果胶根据其存在的生命周期和生物、物理性质可以分为原果胶和水溶性果胶两种。原果胶多存在于未成熟的植物果实中，由果胶物质和纤维素构成，此时的果实呈现出脆、硬的特质；而水溶性果胶则是随着果实的逐渐成熟，果胶物质和纤维素分离后具有水溶性的果胶成分，此时果实质地变得柔软，果肉变松弛，不再硬、脆。

果胶具有促进肠胃蠕动、改善人体肠胃功能的作用。由于果胶的物理化学性质特殊，加之其多样的生物学功能，因此被当作组织成分剂和稳定剂被广泛应用于食品、日化等行业，是一种得到安全验证的食品添加剂。根据世界卫生组织的建议，在食品中添加果胶的数量是不受限制的，除非受到加工工艺的特殊限制。

2 材料与方法

2.1 实验原料与仪器

新鲜的猕猴桃皮渣，浓度为95%的乙醇，去离子水，干燥箱、离心机、粉碎机等。

2.2 原料保存

前文中曾经提及，猕猴桃中的果胶含量与猕猴桃果实的成熟程度密切相关，随着猕猴桃果实成熟程度的提高，猕猴桃中的果胶在有关酶的作用下逐渐转化为果胶酸。因此，在猕猴桃大量成熟上市的季节，如果不能及时将猕猴桃皮渣中的果胶提取出来，则会导致果胶产量的严重下降。因此，在实际生产中，考虑到猕猴桃皮渣保存的特殊需求，通常采用干燥保存法，以便于更好的开展果胶提取工作。具体操作时，通常需要根据原料的含水量来调节猕猴桃皮渣保存的干燥温度，避免出现原料霉变或者焦化，保证果胶产量。

2.3 果胶提取方法

果胶提取所需原料的多少取决于提取容器的大小，本文中所选用的容器宜采用300g左右的原料。将新鲜的猕猴桃皮渣用清水漂洗干净，充分捣碎后加入到80摄氏度的热水中浸泡20分钟左右，以充分去除酶的活性。将浸泡后的猕猴桃皮渣沥干，在含有硫酸铜的Ph值为2左右的溶液中，加热至90摄氏度，保温90分钟并充分搅拌，以促使原果胶转化为水溶性果胶。趁热将处理后的液体进行压滤处理，经过离心机的离心处理后，得到澄清的果胶溶液。将果胶溶液进行减压浓缩处理，加入具有极强吸附能力的活性炭，进行脱色除杂处理，再次过滤后，加入浓度为95%的乙醇进行再次沉淀，过滤后即可得到果胶纤维体。将得到的果胶纤维体用无水乙醇清洗几次后，经过低温烘干即可得到最终的产物-茶白色的果胶产品。

图1 pH值对果胶产率的影响

3 结果与分析

3.1 pH值对果胶产量的影响

选定果胶的提取温度为90摄氏度，提取时间为90分钟，改变果胶提取液的pH值，结果如图1所示。由图1可知，不同的pH值对果胶产率具有较大影响，在pH值介于2-2.5之间时，果胶产率具有峰值，此时果胶的提取效果最佳。pH值过高或者过低都不适宜的原因在于：在较低pH值提取液的环境中，原果胶的水解较为严重，因此制约了果胶产率；而当pH值较高时，果胶容易水解为果胶酸，同样不利于果胶的提取，易导致果胶产率的降低。

3.2 温度对果胶产量的影响

不同的提取温度对于果胶产量具有十分显著的影响，试验结果表明：当果胶提取温度在70摄氏度以下时，猕猴桃皮渣中果胶的提取速度较慢；而当提取温度超过95摄氏度的时候，果胶的产量下降十分明显。温度过高时，果胶产量下降明显的原因在于，果胶的耐热性能较差，过高的提取温度会加剧果胶的水解程度，造成果胶的原有结构被破坏，从而降低果胶产量，因此，在果胶的提取过程中，应当将提取温度严格控制在90摄氏度左右。

3.3 提取时间对果胶产量的影响

选定猕猴桃皮渣中果胶的提取温度为90摄氏度，提取溶液的pH值为2，改变果胶的提取时间，果胶产率的变化情况如图2所示。由图2可知，当果胶的提取时间在90分钟左右的时候，果胶产率最大。当提取时间小于90分钟时，由于原果胶的水解不够充分，因此，导致果胶的产率较低；当提取时间超过90分钟时，果胶在提取过程中发生了热降解反应，之外，在酸性环境下，果胶溶液放置过久也会加剧果胶酸性分解，以上两种因素共同作用致使果胶的产率下降。

图2 提取时间对果胶产率的影响

3.4 水质对果胶产量的影响

当果胶提取液的pH值选定为2时，分别选用去离子水、自来水和加入巨磷酸盐的自来水作为提取液，研究不同提取液水质对果胶产量的影响。试验结果表明：普通自来水中含有较多的钙离子、镁离子，这些离子能够在一定程度上抑制原果胶转化成水溶性果胶，具有良好的封闭作用；而去离子水中由于不存在上述离子，因此用作果胶的提取液时，具有较高的果胶产量。而在普通自来水中，加入巨磷酸盐可以与自来水中原有的钙离子和镁离子结合，消除上述两种离子对原果胶的封闭作用，同时还可以在一定程度上软化猕猴桃的皮渣，有利于皮渣中原果胶的溶出，缩短果胶的提取时间，提高果胶产量。

4 结论

皮渣是猕猴桃深加工后的剩余废物，利用猕猴桃皮渣提取果胶不仅实现变废为宝，降低成本的目标，同时亦有助于提高猕猴桃的加工利用程度。

利用乙醇法从猕猴桃皮渣中提取果胶的最佳工艺条件：提取液的pH值为2，提取温度为90摄氏度，提取时间为90分钟。与盐析法相比而言，具有操作简便，易于控制的优点，对环境的污染较少。

[1]王满力,吴英华,吴惠芳. 从猕猴桃皮渣中提取果胶的工艺研究[J]. 食品科技,2003,01:85-86+90.

[2]李加兴,刘飞,蒋秀英,陈双平,秦轶,李伟. 响应面法优化猕猴桃皮渣中的果胶提取工艺[J]. 食品与发酵工业,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