红枣水溶性膳食纤维提取工艺优化试验

赵建英 白建 郝艳君

摘要：采用碱法从红枣中提取水溶性膳食纤维，并对其提取工艺参数进行优化，以提取率为评价指标，探讨了料液比、提取温度、提取时间、氢氧化钠浓度4个因素对红枣水溶性膳食纤维提取率的影响。在单因素试验的基础上，进行了4因素3水平的正交试验。

关键词：红枣;水溶性膳食纤维;碱法;提取率

我国生产膳食纤维的原料很多，在沙棘粕、豆皮、竹笋、玉米耳根、香菇柄等物质中提取的水溶性膳食纤维的理化性质、应用及制备优化方案均有研究报道。目前对于红枣膳食纤维的提取也有报道，但相对较少。红枣水溶性膳食纤维既可满足保健要求，同时易消化且效果较佳，其发展已然成为一种趋势。

1  材料与方法

1.1  试验材料

新鲜红枣。试剂：氢氧化钠，盐酸，95%乙醇（分析纯）。

1.2  主要试验设备

800Y高速多功能粉碎机;FA2004B分析天平。

1.3  工艺流程

新鲜红枣→预处理→加氢氧化钠溶液→抽滤→调节滤液pH→浓缩→4倍体积95%乙醇沉淀→静置→离心→干燥→称重（SDF干重）

1.4  单因素试验

基本提取工艺：料液比1∶30（克/毫升），提取时间1小时，提取温度50℃，氢氧化钠浓度0.2摩尔/升。将影响工艺的4个因素分别设置不同的水平来进行单因素试验。料液比：1∶20，1∶30，1∶40，1∶50，1∶60（克/毫升）;提取时间：0.5，1.0，1.5，2.0，2.5（小时）;提取温度：45，50，55，60，65（℃）;氢氧化钠浓度：0.10，0.15，0.20，0.25，0.30（摩尔）/升。

1.5 正交试验

正交试验因素水平设计见表1。

2  结果和分析

2.1 料液比对红枣水溶性膳食纤维提取率的影响

料液比在1∶20～1∶40（克/毫升）范围内，红枣水溶性膳食纤维的提取率随着料液比的增加而迅速提高，当料液比为1∶40（克/毫升）时，SDF提取率最高，为5.01%;之后随着料液比的继续增加，其SDF提取率增加缓慢下降。但当达到一定程度时，氢氧化钠溶液加入量已接近于将红枣中的SDF全部溶出，提取率的增加也趋于平稳，所以，料液比为1∶40（克/毫升）较为适宜。

2.2 提取时间对红枣水溶性膳食纤维提取率的影响

提取时间在0.5～2.5小时时，红枣水溶性膳食纤维的提取率呈现先升高后下降的趋势，在提取时间为1.5小时达到最大值。但1.5小时后随着时间的延长，提取率不再升高，因此，择1.5小时为最佳提取时间。

2.3 提取温度对红枣水溶性膳食纤维提取率的影响

在45～55℃时，随着提取温度的不断增加，红枣水溶性膳食纤维的提取率呈现缓慢上升趋势，在55℃温度下，红枣水溶性膳食纤维提取率最高，为5.05%;当温度高于55℃时，水溶性膳食纤维提取率呈下降趋势。当温度为55℃时，取率达到最高值，因此，择55℃为最佳提取温度。

2.4 氢氧化钠浓度对红枣水溶性膳食纤维提取率的影响

随着氢氧化钠浓度增大，红枣水溶性膳食纤维提取率也随之升高，其中氢氧化钠浓度为0.2摩尔/升时，红枣水溶性膳食纤维提取率达到一个峰值，为5.21%。但当浓度高于0.2摩尔/升后，红枣水溶性膳食纤维提取率开始减少，说明氢氧化钠浓度过高，会破坏已溶解出的水溶性膳食纤维结构，使其发生降解，从而导致水溶性膳食纤维提取率降低。所以，选择氢氧化钠浓度为0.2摩尔/升较为合适。

2.5 正交试验优化结果

正交试验感官评分表见表2，方差分析见表3。

由表2可知，这4个影响因素大小依次为B>A>C>D，即氢氧化钠浓度>料液比>提取时间>提取温度，经过对各因素相同水平的数值对比，确定最优提取工艺组合为A1B2C1D1。所以提取红枣水溶性膳食纤维的最佳碱法工艺条件是料液比为1∶30（克/毫升），氢氧化钠浓度为0.2摩尔/升，在50℃条件下提取1小时，在此条件下红枣水溶性膳食纤维的提取率达到最高值。由表3可知，影响水溶性膳食纤维提取率的4个因素中，氢氧化钠浓度（B）对红枣水溶性膳食纤维提取率具有显著影响，而提取时间（C）、料液比（A）、提取温度（D）对其提取率的影响并未达到显著水平，无显著性。

3  结论

试验结果表明，所选4种因素作用主次顺序为氢氧化钠浓度>料液比>提取时间>提取温度，最佳工艺条件为料液比1∶30（克/毫升），提取温度50℃，提取時间1小时，氢氧化钠浓度0.2摩尔/升。在此工艺条件红枣水溶性膳食纤维的提取率为5.63%，产品颜色呈棕色固体粉末。

基金项目：吕梁市农业重点研发项目（2019NYGG-33）。

作者简介：赵建英（1972-），女，高级实验师，硕士。主要从事功能性食品研究。

为通讯作者。