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柿子果胶提取工艺优化及其理化性质研究

李楚楚  
【摘要】:磨盘柿子含有丰富的果胶类物质,是较好的果胶资源。果胶有较高的药用价值和营养价值,目前在国内外市场中供不应求。酸性电解水具有极低的pH值,在食品领域主要用于杀菌,目前有研究将其应用于渣油的提取作业当中,取得了一定的效果。本课题开展了酸性电解水在果胶提取方面的应用及其产品的特性研究,为柿子果胶的提取提供了一种新思路。本论文以酿醋后的磨盘柿子渣为原材料,以酸性电解水为提取溶剂,以提取率为指标,通过单因素和响应面设计试验,优化水浴提取和超声辅助提取的最佳工艺参数。在此基础上,对传统水浴(CH)、电解水水浴(AEW)和超声辅助电解水(AEWU)不同提取方式的果胶的理化性质、流变性、乳化性等进行了分析比较研究。主要研究结果如下:(1)采用酸性电解水进行柿子渣果胶提取的最佳工艺条件为:pH为1.6,温度为85.4℃,时间为79 min,其提取得率优化结果预测值5.705%,与实验实证结果5.678%接近。(2)进一步开展了超声辅助酸性电解水提取柿子渣果胶提取的工艺研究,确定最佳工艺条件为:温度为80℃,时间为59 min,超声功率为400 W,其提取得率优化结果预测值12.184%,与实验实证结果12.134%接近。(3)在提取工艺优化基础上,对电解水超声结合提取(AEWU-P),水浴电解水提取(AEW-P)和水浴酸水提取(CH-P)所得三种果胶的理化性质开展比较分析研究。通过分析酯化度,半乳糖醛酸,分子量,单糖等指标,研究了不同提取方法对柿果胶结构的影响。结果表明,CH-P的酯化度最高(97.64%),其次为AEW-P(95.1%),AEWU-P的酯化度最低(90.58%)。半乳糖醛酸含量具有与酯化度相同的趋势,分别为85.39%、70.47%、66.52%。半乳糖醛酸和酯化程度均显示出显著差异。研究结果发现三种果胶的单糖类型相同,但含量却有很大差异,其中AEW-P的总糖含量最高(63.320%),其次为AEWU-P(38.298%),然后为CH-P(35.884%)。傅里叶变换红外分析结果显示果胶的纯度较高。紫外扫描的结果表明,电解水及超声都会影响果胶的理化性质。通过对流变性质的测定,研究了不同提取方式对果胶溶液流变性的影响。三种果胶溶液的表观粘度在1.5965~4.3210 mPas之间,乳液的表观粘度在41.9708~157.7828 mPas之间,从大到小的顺序都为CH-PAEWU-PAEW-P,相同处理条件下的乳液的表观粘度都大于溶液的表观粘度。三种柿果胶都符合幂律模型。通过流变性的测定结果发现柿子果胶的性质更接近牛顿流体,这与三种柿果胶的分子量的大小相对应。三种柿果胶的分子量为60.8到67.5 kDa,比一般的柑橘、苹果等果胶的分子量要低。果胶乳液的显微镜观察、粒径分布和稳定性的结果表明,三种果胶的乳液颗粒分布比较均匀,乳化性良好,并且随着储藏期的延长,乳化稳定性较好。


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