1、果膠的制作及黃酮提取綜合設計 食品0801 張劍月 200806250125摘要：以柚皮為原料，采用傳統(tǒng)的酸乙醇沉淀法提取，用EDTA滴定法測定果膠含量，采用正交法對柚皮果膠提取效果的諸因素（pH、溫度、抽提時間、固液比）進行優(yōu)化，確定了果膠提取的最佳工藝條件：pH為1.5，溫度為85，抽提時間為60min，固液比為1：15。在黃酮的提取中，通過比較微波提取、超臨界技術提取和常規(guī)有機溶劑熱回流提取，得出微波提取具有節(jié)約提取溶劑，加熱速度快、加熱均勻、產率高的優(yōu)點。關鍵詞：黃酮；果膠；提取柚皮中果膠主要存在于內果皮中，含量豐富。果膠凝膠強度高，是一種多糖復合物，一般以原果膠、果膠酯酸和果膠酸三種

2、形式存在，為白色、淺黃色到黃色，有非常好的特殊水果香味， 無異味。在食品領域，可作膠凝劑、增稠劑、穩(wěn)定劑、懸浮劑 、乳化劑、增香增效劑。在醫(yī)藥保健品上，果膠是維持人體健康的重要物質，具有增強胃腸蠕動，促進營養(yǎng)吸收的功能，可顯著降低血糖、血脂，減少膽固醇，疏通血管，對糖尿病、高血壓、便秘，解除鉛中毒都存有明顯作用，并可用于化妝品，對保護皮膚，防止紫外線輻射，冶療創(chuàng)口，美容養(yǎng)顏都有一定的作用。我國每年約消耗1500噸以上果膠，其中約80%靠進口，價格遠高于國產果膠，發(fā)展我國的果膠生產極為迫切。目前果膠提取的方法有酸提取法、酶法提、離子交換法、微波提取法、膜分離技術、微生物法、鹽析法、草酸銨提取法、

3、連續(xù)逆流萃取法、超聲波提取法等。柚皮富含果膠，其含量達6%左右，是制取果膠的立項原料。柚皮中黃酮類化合物含量約為16，分布于柚皮的不同部位，主要為柚皮苷、新橙皮苷、柚皮素蕓香苷等二氫黃酮類化合物，其中柚皮苷占8 0以上。黃酮類化合物在食品工業(yè)上也有著廣泛的應用，可用作天然著色劑、抗氧化劑和功能性食品的原料。在醫(yī)學方面，黃酮具有降低心肌耗氧量、增加冠狀動脈及腦血管流量、降血糖、抗氧化、消除體內自由基、抗衰老、增強機體免疫力等功能。黃酮的提取方法目前常用的主要有微波法、超聲波法、酶解法、浸提以及超臨界提取五種方法。1材料與方法1.1主要實驗儀器及藥品：剪刀、電子天平、不銹鋼鍋、恒溫加熱器、紗布、溫

4、度計、培養(yǎng)皿、保鮮膜、旋轉蒸發(fā)儀、電爐、滴定管、燒杯、試管、移液管、三角瓶、酒精、鹽酸、氫氧化鈉、EDTA保準溶液、硝酸銀、pH試紙、氯化鈣、醋酸。1.2試驗方法1.2.1果膠的提?。鸿制ぜ羲?，稱取50.0g，加水煮、滅酶（煮沸3min）、漂洗，紗布壓濾，濾液丟棄，稱量濾渣，按相應正交化試驗水浴抽提如表，紗布過濾，在電爐加熱濃縮，冷卻，加適量95%的酒精沉淀，紗布過濾，濾渣放入烘箱中干燥，稱量并記錄，準確稱取0.5g，加適量水于70-80水浴溶解，適當稀釋后取25mL樣液，加100mL0.1N NaOH，靜置，加1N醋酸50mL、2N氯化鈣50mL，靜置30min,煮沸5min，過濾，洗滌（直

5、至濾液對硝酸銀不起作用），濾紙用沸水沖洗，加10% NaOH5Ml,0.1g鈣指示劑，以0.02MEDTA標準液滴定（溶液顏色由紫紅變?yōu)樗{色），由鈣含量換算果膠含量。表1：果膠提取各因素水平表 因素水平PH值溫度（）時間（min）固液提取比11.5655011022.5806011533.59570120表2 L9(34)正交表 列號試驗號1（PH值）2（溫度（）3（時間（min）4（固液提取比）11（1.5）1 (65)1（50min）1(110)21（1.5）2 (80)2（60min）2(115)31（1.5）3 (95)3（70min）1(110)42（2.5）1 (65)2（60mi

6、n）3(120)52（2.5）2 (80)3（70min）1(110)62（2.5）3 (95)1（50min）2(115)73（3.5）1 (65)3（70min）2(115)83（3.5）2 (80)1（50min）3(120)93（3.5）3 (95)2（60min）3(120)1.2.2黃酮含量的測定1.2.2.1標準曲線的制作表3 標準曲線液配置標準柚皮苷溶液/ml0.00.10.20.30.40.5蒸餾水/ml0.50.40.30.20.10.0一縮二乙二醇/ml5.05.05.05.05.05.01N NaOH溶液/ml0.50.50.50.50.50.5各試管在30恒溫水浴中進

7、行顯色反應420nm下測OD值0.0000.1370.2950.4200.5650.732圖1 標準曲線1.2.2.2黃酮含量的測定：將有機溶劑熱回流和微波萃取得到的待測液分別稀40倍，100倍，然后各取0.5mL，按制備標準曲線同等條件操作，顯色后比色，得光密度值，通過標準曲線查得黃酮含量。黃酮的提?。河袡C溶劑熱回流：將柚皮剪碎，準確稱取50.0g， 置索氏提取器中，加95%酒精回餾（1：15），連續(xù)回流提取1h,紗布過濾,濾液為待測液。微波萃?。簩㈣制ぜ羲?，準確稱取10.0g，加95%酒精（1：12），70、900W下微波回流25min，紗布過濾，濾液作為待測液。2.結果與測定2.1柚皮苷

8、果膠提取正交試驗結果表4 柚皮苷果膠提取正交試驗結果 列號試驗號1(pH值)2（溫度）3（時間（min）4(固液提取比)粗果膠得率（%）提取的果膠的純度（%）11（1.5）1（70）1（50）1(1：10)5.2368.5921（1.5）2（85）2(60)2(1：15)10.4762.2431（1.5）3(100）3(70)3(1：20)2.7860.8442（2.5）1（70）2(60)3(1：20)3.4664.2952（2.5）2（85）3(70)1(1：10)2.4068.5962（2.5）3(100）1(50)2(1：15)5.7657.1573（3.5）1（70）3(70)2(1

9、：15)1.9664.2483（3.5）2（85）1(50)3(1：20)1.4864.2993（3.5）3(100）2(60)1(1：10)4.1036.87由表4可知提取的粗果膠中果膠的純度為63.78%表5 四因素對果膠提取的影響 果膠得率因素 條件1下的果膠得率條件2下的果膠得率條件3下的果膠得率極值pH6.163.872.514.10溫度3.554.784.211.23時間4.166.012.383.63固液比3.916.062.573.49如表5所示，四個因素對果膠提取的影響順序一次為pH>固液比>時間>溫度。這說明，溫度對果膠的提取的影響最小，從生產實用的角度考

10、慮，宜選用70。提取液的pH值對果膠得率的影響最大，如圖1所示果膠產率隨pH值的降低而增加較快，這主要是由于低pH時原果膠水解逐漸強烈，但p H值 過 低，原果膠過度水解，致使果膠脫酯基和裂解，使沉淀物外觀色澤不合要求。有人總結得出結論，果膠的穩(wěn)定性隨pH呈鐘罩型，在 p H 4的條件下，果膠溶液最穩(wěn)定，再低pH下果膠發(fā)生水解反應，高pH 發(fā)生l -4甙鍵的斷裂反應。時間和固液比對果膠得率的影響不及pH明顯。如圖4所示，隨著提取時間的延長，果膠提取率先增加后又下降，在60min時去的最大值。如圖5所示，隨著提取溶劑用量的增加，提取率先增加后又降低，在固液比為1:15時果膠得率最高。因此得出最佳

11、的工藝條件為：pH為1.5，溫度為85，抽提時間為60min，固液比為1：15。2.3微波輔助浸提黃酮與常規(guī)回流浸提黃酮的比較 95%乙醇加熱回流提取的黃酮含量為0.4432mg/mL,微波萃取的黃酮含量為0.6643mg/ml.微波回流提取的條件固液比1：12，回流時間為25min,溫度為60，常規(guī)有機溶劑加熱回流提取的條件：固液比為1：15，回流時間1h，溫度為100左右。從生產效益角度考慮，相對于常規(guī)有機溶劑加熱回流提取，微波回流提取節(jié)約提取溶劑，縮短了回流時間，溫度較低，產率高。黃酮類化合物為多羥基酚類化合物，可以強烈吸收微波，可與浸提 劑產生 協(xié)同浸提 的效果 。已有研究發(fā)現(xiàn)，細胞膜

12、在電磁場的作用下，有時會產生所謂的“電溝”效應和“非熱效應”，從而使目標成分的浸提率提高。3 結論： 在提取柚皮苷果膠的試驗中，pH對果膠提取的影響最大。綜合考慮，柚皮果膠提取的最佳工藝條件為：pH為1.5，溫度為85，抽提時間為60min，固液比為1：15。 在提取柚皮黃酮的過程中，微波提取與常規(guī)回流浸提的比較表明，微波提取具有節(jié)約提取溶劑，加熱速度快、加熱均勻、產率高的優(yōu)點。此法既縮短了試驗時間，又節(jié)約了成本，試驗結果科學，條件參數(shù)準確可靠, 具有實用價值，為充分開發(fā)和利用柚皮黃酮資源提供了依據。參考文獻：1 趙利果膠的制備及其在食品工業(yè)的應用 J 食品科技，1999(5) ;32341 2田三德，任紅濤.果膠生產技術工藝現(xiàn)狀及發(fā)展前景 J 食品科技，2003，1 :5355 3國家藥典委員