香蕉皮中水不溶性膳食纖維提取工藝研究

朱中原*

（江蘇省徐州醫藥高等職業學校，徐州 221116）

香蕉皮中水不溶性膳食纖維提取工藝研究

朱中原*

（江蘇省徐州醫藥高等職業學校，徐州 221116）

以香蕉皮為原料，利用化學方法提取香蕉皮中水不溶性膳食纖維。通過對試劑濃度、料液比、溫度、時間等影響因素的研究找到最佳提取條件。正交試驗及驗證試驗結果表明水不溶性膳食纖維的最佳工藝條件為氫氧化鈉質量分數為5%、料液質量比為1∶5、提取溫度為75℃、提取時間為50 min，香蕉皮中水不溶性膳食纖維得率為55.71%。產品呈淡色，無異味，顆粒細小。

香蕉；化學法；膳食纖維；提取

香蕉，古稱甘蕉，屬芭蕉科芭蕉屬植物，在熱帶地區廣泛栽培。我國香蕉產量逐年增加，2005年比1996年增幅達到58%以上，其種植面積占水果總面積的2.1%～3.1%，而產量則占水果總產的7.8%～10%，主要分布在廣東、廣西、海南、云南、福建等5省，四川、貴州南部也有少量栽培。

香蕉皮是香蕉加工企業主要副產物之一，約占香蕉質量的30%；此外約占香蕉產量10%～15%的殘次果難以作為商品蕉銷售，卻可以作為提取香蕉膳食纖維（包括抗性淀粉）的原料，對這部分進行深加工可避免次品蕉的浪費。目前香蕉皮的工業化加工尚未見報道，對香蕉皮的應用研究也很少，僅限于提取果膠和用作飼料。若能從大量廢棄的香蕉皮或是次品蕉中提取出膳食纖維，在減少環境污染的同時，還可以提高農副產品加工下腳料的綜合利用，得到更高的產品附加值。對于香蕉皮中膳食纖維的提取研究，國內很少有學者對此進行研究報道，目前僅有祝曙華等于2001年進行了利用香蕉假莖制備膳食纖維的研究，表明香蕉皮中膳食纖維對面粉的糊化性質有一定的影響。因此本研究利用化學的方法提取香蕉皮中水不溶性膳食纖維，并通過工藝條件的優化來為香蕉皮的深加工提供依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

香蕉：購自徐州銅山新區文沃農貿市場。

1.2 試驗試劑

體積濃度95%乙醇、丙酮、鹽酸、氫氧化鈉均為分析純；水為蒸餾水。

1.3 主要儀器

JJ-2型組織搗碎勻漿機；HH-4數顯恒溫水浴鍋；202-3BC型電熱恒溫干燥箱；JA-2003型電子天平；PHS-3CW精密酸度計；SHZ-Ⅱ循環水真空泵。

1.4 試驗方法

1.4.1 膳食纖維的提取工藝

香蕉皮洗凈→切片→切絲→干燥（60℃、8 h）→粉碎→過篩（40目） →稱取預先制備的香蕉皮干粉→加氫氧化鈉溶液處理→加鹽酸調pH（7.0左右）→抽濾→濾渣脫色、水洗→烘干、稱重

1.4.2 水不溶性膳食纖維的測定

香蕉皮干粉先用氫氧化鈉溶液浸泡去除堿性物質,離心去除可溶性膳食纖維,濾渣用過氧化氫溶液浸泡脫色，然后進行水洗，烘干，稱重，即得水不溶性膳食纖維。

水不溶性膳食纖維得率（%）=［樣品中所得水不溶性膳食纖維質量（g）/樣品質量（g）］×100。

2 結果與討論

2.1 氫氧化鈉質量分數對水不溶性膳食纖維得率的影響（見圖1）

圖1 氫氧化鈉的濃度對水不可溶性膳食纖維得率的影響

由圖1可知：氫氧化鈉質量分數為3%～5%時，水不溶性膳食纖維得率隨著氫氧化鈉質量分數的增加逐漸提高；氫氧化鈉質量分數為5%～7%時，得率隨氫氧化鈉質量分數的升高逐漸降低；氫氧化鈉質量分數為5%時為最高點，此時水不溶性膳食纖維得率為55.08%。故最佳氫氧化鈉質量分數為5%。

2.2 料液質量比對水不溶性膳食纖維得率的影響（見圖 2）

由圖2可知：料液質量比在1∶4～1∶6時，水不溶性膳食纖維的得率隨料液質量比的增大而升高；料液質量比在1∶6～1∶8時，水不溶性膳食纖維的得率隨料比值的增大而降低；料液質量比1∶6時為最高點，此時水不溶性膳食纖維得率為54.17%，故最佳料液質量比為1∶6。

圖2 料液質量比對水不可溶性膳食纖維得率的影響

2.3 溫度對水不溶性膳食纖維得率的影響（見圖3）

圖3 溫度對水不可溶性膳食纖維得率的影響

由圖3可知：提取溫度在55℃～65℃時，水不溶性膳食纖維得率逐漸增加；溫度在65℃～95℃時，水不溶性膳食纖維得率逐漸減少；當溫度為65℃時，得率最大，為54.66%。故最佳提取溫度為65℃。

2.4 提取時間對水不溶性膳食纖維得率的影響（見圖 4）

圖4 時間對水不可溶性膳食纖維得率的影響

由圖4可知：提取時間10 min～40 min階段，水不溶性膳食纖維得率漸漸升高；40 min～50 min階段，水不溶性膳食纖維得率逐漸降低；當時間為40 min時，得率最大，為55.53%；故最佳提取時間為40 min。

2.5 水不溶性膳食纖維工藝條件的優化

根據單因素試驗確立氫氧化鈉質量分數為5%、料液質量比為1∶6、提取溫度65℃、提取時間為40 min，而且這幾個因素對香蕉中膳食纖維的得率影響都比較大，故考慮采用氫氧化鈉質量分數、料液質量比、提取溫度、提取時間4個影響因素設計正交試驗，正交試驗因素水平如表1，正交試驗結果見表2。

表1 正交試驗因素水平表

表2 正交試驗結果表

由表2正交試驗表可知，水不溶性膳食纖維最佳提取工藝條件為A2B1C2D3，即氫氧化鈉質量分數為5%、料液質量比為1∶5、提取溫度為65℃、提取時間為50 min。因素的影響大小依次為C＞A＞D＞B，提取溫度是對水不溶性膳食纖維得率起主導作用的因素，其次為提取時氫氧化鈉質量分數、提取時間，最后為料液質量比。

根據A2B1C3D3進行驗證試驗，并與A2B1C2D3直接進行對比，結果見表3。

表3 對比表格

3 結論

通過本研究最終得到以下結論：

a） 水不溶性膳食纖維最佳提取工藝條件為：氫氧化鈉質量分數為5%、料液質量比為1∶5、提取溫度為75℃，提取時間為50 min，香蕉皮水不溶性膳食纖維最佳工藝得率為55.13%。

b） 香蕉皮中水不溶性膳食纖維產品呈淡色，無異味，顆粒細小。

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Study on extraction of soluble dietary fiber in banana peel

ZHU Zhong-yuan*
（Xuzhou medicalvocationalschoolofJiangsu province，Xuzhou 221116，China）

Extraction of soluble dietary fiber from banana peel by chemical method was studied in this paper.Experiments were carried out to determine the best extraction condition by the research of material-liquid ratio，acid concentration，extraction temperature and time.The results indicated that the optimal extraction condition was to extract at 75 ℃，extract time was 50 min，the material-liquid ratio was 1∶5，the sodium hydroxide concentration was 5%.The extraction rate under this condition was 55.71%.The product is of fine particle size，has no strange odors，and in light color.

banana；chemical method；dietary fiber；extraction

TS71+1

A

1673-6004（2012）03-0029-03

* 朱中原，男，1977出生，2000年畢業于無錫輕工業大學生物工程專業，助教

2012-06-26