淺析傳統(tǒng)與微波輔助提取蘋果果膠品質(zhì)的對比

摘 要 果膠主要存在于一些植物皮、莖、葉和果實的細胞中，是這些細胞的細胞壁中特有的多糖物質(zhì)。蘋果中果膠的含量相對比較高，研究也比較多，目前常使用的提取蘋果果膠的方法主要有傳統(tǒng)與微波輔助兩種，傳統(tǒng)方法提取出來的蘋果果膠活化能、褐變指數(shù)、亮度值、表觀黏度、屈服應(yīng)力、色調(diào)都要明顯比微波輔助工藝提取出來的好，但總酚含量和彩度值卻顯著低于微波工藝。本文對傳統(tǒng)工藝與微波輔助工藝所提取蘋果果膠的品質(zhì)進行了詳細的闡述。

關(guān)鍵詞 傳統(tǒng) 微波 蘋果皮渣 果膠品質(zhì)分析

中圖分類號：TS2 文獻標(biāo)識碼：A

The Comparison between Traditional and Microwave-assisted

Extraction of Apple Pectin Quality

BAI Yun

(North Technical School， Panjin， Liaoning 124021)

Abstract Pectin mainly exists in some plants， stems， leaves and fruits of skin cells， the cell walls in the specific polysaccharide. Apple pectin content is relatively high， study more， the commonly used extraction of apple pectin are the main methods of traditional and microwave assisted two， traditional methods to extract apple pectin activation energy， browning index， brightness value， apparent viscosity， yield stress， tone is much than microwave assisted technology extracted from the good， but the total phenol content and chroma value was significantly lower than the microwave process. Based on traditional technology of microwave assisted extraction process with the apple pectin quality in detail.

Key words traditional; microwave; apple pomace; pectin quality analysis

果膠主要存在于植物的細胞壁中，本身有較好的乳化穩(wěn)定性和凝膠性，在人體的膳食纖維中有很重要的地位。在醫(yī)學(xué)上它能夠抗腹瀉、降血脂、減肥和治療糖尿病等方面有顯著的功效，是醫(yī)藥和化妝品工業(yè)中不可缺少的輔料。我國是生產(chǎn)蘋果的大國，但是對蘋果渣中果膠的利用率并不高，果膠大部分依靠進口，這無形中就增加了企業(yè)生產(chǎn)投資成本。因此，研究從蘋果皮中提取出果膠的生產(chǎn)工藝具有重要的現(xiàn)實意義。目前，常用的提取果膠方法有傳統(tǒng)和微波輔助提取兩種。采用微波輔助提取能夠大大縮短提取時間，并且提取的效果也比傳統(tǒng)的好，在減少溶劑量和增加提取率上都有很大的優(yōu)勢。為了進一步了解兩種方法在提取蘋果果膠方面的效果，我們做了以下試驗。

1 試驗內(nèi)容

1.1 提取果膠的工藝流程

微波輔助提取果膠的工藝：（1）為了除去蘋果渣中能夠水解掉果膠的酶類，先用沸水煮蘋果渣大概10分鐘左右；（2）再用溫水漂洗蘋果渣幾遍，洗去里面的色素和糖苷等物質(zhì)；（3）把洗了的蘋果渣粉碎至60目，并把烘箱的溫度調(diào)到70℃，將其烘干；（4）取烘干的蘋果渣，按照預(yù)先設(shè)計的比例加入一定量的HCI及一些相關(guān)溶液，調(diào)好微波爐的溫度、功率、時間進行微波提取；（5）將提取出來的溶液在真空下抽濾幾次；（6）將抽濾所得的溶液合并起來濃縮。

傳統(tǒng)提取果膠的工藝方法：（1）為了除去蘋果渣中能夠水解掉果膠的酶類，先用沸水煮蘋果渣大概10分鐘左右；（2）再用溫水漂洗蘋果渣幾遍，洗去里面的色素和糖苷等物質(zhì)；（3）把洗了的蘋果渣粉碎至60目，并把烘箱的溫度調(diào)到70℃，將其烘干；（4）將蘋果渣中加入一定量的HCl溶液， 升溫至85℃，提取1.5h；（5）趁熱用濾布過濾；（6）待濾液冷卻后，用95%乙醇將濾液洗2次；（7）烘箱中50℃直到固體質(zhì)量恒定。

2 結(jié)果與分析

2.1 蘋果果膠品質(zhì)的比較

利用微波輔助提取出來的果膠在收率和純度方面，都要明顯好于傳統(tǒng)方法，這也與國內(nèi)外的文獻及先前的實驗結(jié)果一致。但在果膠的黏均分子質(zhì)量和酯化度方面（這兩個指標(biāo)直接影響著果膠的品質(zhì)，與果膠的凝膠性能有直接的關(guān)系），傳統(tǒng)工藝就要優(yōu)于微波輔助工藝。試驗還顯示微波工藝提取的果膠溶液的褐變指數(shù)要高于傳統(tǒng)工藝，通過測定果膠總酚含量也發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)工藝由于提取果膠溶液的總酚和離子含量含量均顯著低于微波工藝。

2.2 果膠剪切應(yīng)力的比較

實驗利用動態(tài)流變儀測定其流變曲線，曲線顯示在一定范圍內(nèi)隨著剪切速率的提高，傳統(tǒng)工藝所得果膠溶液剪切應(yīng)力明顯增長，而微波工藝提取出來的果膠剪切應(yīng)力基本上沒有變化。另外，傳統(tǒng)工藝提取的蘋果果膠的屈服應(yīng)力要遠遠大于微波工藝所得（在果膠的一些應(yīng)用過程中，屈服應(yīng)力是保證果膠穩(wěn)定性的重要因素，是反映果膠溶液穩(wěn)定性的一項重要指標(biāo)）。

2.3 不同溫度下果膠穩(wěn)定性的比較

一般情況下，隨著溫度的升高，蘋果果膠溶液的黏度會下降，分子活化能直接影響著溶液的粘度，分子的活化能越高，溶液黏度就越大。微波輔助工藝提取的果膠溶液的活化能Ea為6．08KJ/mol，傳統(tǒng)工藝的Ea = 23．35KJ/mol，將近微波提取的果膠溶液的4倍，也就是說微波輔助工藝得到的果膠的熱穩(wěn)定性遠遠低于傳統(tǒng)工藝，這可能是由于微波輔助工藝提取的過程中容易了果膠分子的分子鏈，進而降低了果膠分鐘的穩(wěn)定性。

2.4 果膠凝膠性能比較

2.4.1 動態(tài)模式下模量隨溫度的變化

在果膠凝膠的性能測試中，凝膠溫度是一個很重要的指標(biāo)，它能夠反映果膠凝膠的速度，并且凝膠溫度越高，說明果膠凝膠的速度就越快。我們在動態(tài)模式下對果膠進行溫度掃描，這樣就會使得不同溫度下果膠的儲能和損耗模量在某一點交叉，這個交叉點就是果膠這個條件下的凝膠溫度。影響凝膠溫度高低的因素主要有酯化度、含量、質(zhì)量等。采用傳統(tǒng)工藝提取出來的蘋果果膠的凝膠溫度為94℃，而微波輔助工藝提取的為82℃，這就說明在相同溫度下傳統(tǒng)工藝提取的果膠溶液比微波工藝得到的果膠溶液形成凝膠的速度快。微波工藝所得果膠含量比傳統(tǒng)工藝高，就使得微波工藝提取的果膠分子的結(jié)合能力比傳統(tǒng)工藝強。

2.4.2 動態(tài)模式下模量隨頻率的變化

在低頻區(qū)，果膠溶液受到的剪切時間相對較長，分子的移動就會比較頻繁，這樣就會減弱果膠分子之間的屈服應(yīng)力，降低了其分子結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性；而在高頻區(qū)，剪切時間短，分子運動得減緩，結(jié)構(gòu)就不容易被破壞。在頻率掃描的過程中，傳統(tǒng)工藝提取的果膠的分子結(jié)合得比較緊密，結(jié)構(gòu)不容易被破壞，保持了穩(wěn)定的三維結(jié)構(gòu)，具有更好的凝膠特性。

3 小結(jié)

微波是頻率在300MHz到300GHz的一種高頻的電磁波，它具有透射、反射、衍射并能夠伴著電磁波向物質(zhì)傳播能量，用微波提取一些成分，不僅時間短，而且收率也高。本次試驗中用微波輔助提取的果膠產(chǎn)率和純度都要高于傳統(tǒng)的工藝，因此用微波輔助提取的果膠可以滿足低酸和低糖食品的需求，這樣可以大大降低企業(yè)的生產(chǎn)成本。但在影響果膠凝膠型的黏均分子質(zhì)量、酯化度、褐變指數(shù)等方面均不及傳統(tǒng)工藝，這就說明傳統(tǒng)工藝提取的果膠的強度要比微波提取好，也就是說傳統(tǒng)方法提取的果膠的質(zhì)量要比微波的好，可以用在一些對果膠質(zhì)量要求比較嚴(yán)格的產(chǎn)品的生產(chǎn)上。總之，這兩種方法提取出來的果膠，各有優(yōu)缺點，在具體的應(yīng)用中，應(yīng)該根據(jù)實際的需要，選擇合適的提取方法。

參考文獻

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