草酸銨法提取紅心獼猴桃果皮果膠工藝研究

蔣治衛 譚鳳玉 周鵬宇 楊小麗

摘 要：以草酸銨為萃取劑，從紅心獼猴桃果皮原料中提取果膠，分別通過單因素試驗和正交試驗，確定其最優的萃取工藝條件。結果表明：草酸銨的質量濃度、提取溫度、提取時間、料液比等，均對紅心獼猴桃果皮果膠的提取率均有影響，其最佳萃取條件為：草酸銨質量濃度1.2%、提取溫度80℃、提取時間3.0h、料液比25∶1。在最優工藝條件下，果膠的提取率達12.95%。

關鍵詞：紅心獼猴桃;果膠;草酸銨

中圖分類號 TS209文獻標識碼 A文章編號 1007-7731（2019）16-0122-03

Abstract：Red-heart kiwifruit an raw material，using ammonium oxalate as an extraction solvent，extracted pectin of red-heart kiwifruit peel，optimized by single factor experiment and orthogonal experiment，defined the optimum process conditions for extracting pectin. Results found：in the range of experiment，ammonium oxalate mass concentration，extraction temperature，extraction time，solid-liquid ratio，all has an influence on extracted ration rate of kiwifruit peel pectin. The best extraction condition is：ammonium oxalate mass concentration was1.5%，extraction temperature was 80℃，extraction time was 3.0h，solid-liquid ratio under 25∶1. The extraction rate is 12.95% under the best condition.

Key words：Red-heart Kiwifruit;Pectin;Ammonium oxalate

果膠具有抗菌、解毒、增強人體耐力等功效，在醫藥和化妝品等領域得到了較為廣泛的應用[1-2]。果膠常用的提取方法有酸水解法、交換樹脂法、微波法、酶法及超聲波法等[3]。草酸銨的分子式為（NH4）2C2O4，屬銨鹽類，弱酸弱堿性，其NH4+對果膠有較好的絡合作用，能增加果膠的溶解性，提高萃取率，目前已在西番蓮[4]、亞麻[5]等提取果膠中得到了應用。

本實驗選用六盤水生產的紅心獼猴桃，以草酸銨作萃取劑，開展了草酸銨的質量濃度、提取溫度、提取時間、料液比等對果膠提取率的影響研究，為提高紅心獼猴桃果皮中果膠的提取率提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 原理與試劑 原料：六盤水涼都“彌你紅”紅心獼猴桃。試劑：（NH4）2C2O4（西隴化工股份有限公司，AR）;濃HCL（重慶川東化工有限公司，AR;無水C2H5OH（天津富宇精細化工有限公司，AR）。

1.2 實驗儀器設備 恒溫鼓風干燥箱（DHG-9140A型，上海索域試驗設備有限公司）;制樣粉碎機（河南鶴壁利鑫儀器有限公司）;40目標準篩（中國航空工業第五零四廠）;電子分析天平（METTLER，1/10000）;高速冷凍離心機（H1850R，湖南湘儀離心機儀器有限公司）;恒溫水浴鍋（DK-98-Ⅱ，天津泰斯特儀器有限公司），旋轉蒸發儀（RE-52A型，上海亞榮生化儀器廠）：酸度計（PHS-3C型，上海雷磁儀器廠）。

1.3 實驗內容及方法

1.3.1 果膠提取工藝流程 紅心獼猴桃洗凈→去頭尾部和果肉→漂洗→60℃干燥→粉碎→過篩→稱量→浸提→分離→調pH=1.5→過濾→分離→結晶→沉淀→分離→沉淀→干燥→產品。

1.3.2 果膠提取工藝參數的確定

1.3.2.1 單因素試驗 詳見表1～4。

1.3.2.2 正交試驗 在單因素實驗研究基礎上，以紅心獼猴桃果皮果膠提取率為試驗指標，設計正交試驗，優化提取工藝參數。正交試驗因素水平設計見表5。

1.3.3 果膠提取率的測定 采用重量法測定果膠提取率，計算公式如下

[果膠提取率（%）=提取得到的紅心獼猴桃果皮果膠質量ml（g）紅心獼猴桃果皮總質量m2（g）]×100

2 結果與分析

2.1 單因素試驗

2.1.1 草酸銨濃度 由圖1可知，果膠在溶液中的溶解度隨草酸銨的質量濃度的增大不斷增加。當草酸銨的質量濃度為1.2%時，紅心獼猴桃果皮果膠的提取率最高達12.68%;繼續增加草酸銨的質量濃度，果膠溶解度基本達到平衡，提取率不再增加，略呈下降趨勢。因此，草酸銨的最佳質量濃度為1.2%。

2.1.2 提取溫度 由圖2可知，溫度低于80℃以下，果膠在溶液中的溶解度隨溫度的升高不斷增大，當提取溫度達80℃時，紅心獼猴桃果皮果膠的提取率最高達12.56%;繼續升高溫度至90℃，由于高溫破壞了果膠的分子結構，使高分子多糖降解，降低果膠的膠凝能力[6]，使果膠提取率下降。因此，最佳提取溫度為80℃。

2.1.3 提取時間 由圖3可知，提取時間小于3.0h，果膠溶解不充分，隨著提取時間的增加，果膠提取率逐步增加，當提取時間達3.0h，紅心獼猴桃果皮果膠的提取率最高，達12.15%;繼續增加提取時間，果膠被NH4+解酯，產率下降[7]，分離也較困難。因此，最佳提取時間為3.0h。

2.1.4 料液比 由圖4可知，料液比小于25∶1時，果膠的提取率隨料液比的不斷增加，當料液比大于25∶1時，提取率呈下降的趨勢，料液比為25∶1時，紅心獼猴桃果皮果膠的提取率最高達12.35%。提取液用量過小，可溶性果膠不能完全轉移到液相中;提取液用量過大，則乙醇沉淀量大，濃縮時間長、能耗增加[8]。因此，最佳的料液比為25∶1。

2.2 正交試驗 4因素3水平正交實驗結果如表6所示，正交試驗結果分析如表7所示。由表6和表7可知，采用草酸銨法提取紅心獼猴桃果皮果膠，各工藝條件對果膠提取率影響的大小依次為草酸銨質量濃度>料液比>提取時間>提取溫度，最佳提取工藝組合為A2B2C2D2，即草酸銨質量濃度1.2%，提取時間3.0h，提取溫度80℃，料液比25∶1。

2.3 最佳工藝參數驗證試驗 在草酸銨質量濃度1.2%，提取時間3.0h，提取溫度80℃，料液比25∶1條件下，進行平行試驗，結果如表8所示。由表8可知，最佳提取工藝條件下，紅心獼猴桃果皮果膠的提取率達12.95%。

3 結論

由本次試驗可知，用草酸銨作為萃取劑提取紅心獼猴桃果皮果膠，具有工藝操作簡便，環境友好，試劑用耗量較少，試驗時間較短，成本低、提取率較高等優點。本次研究可以為紅心獼猴桃工業化生產果膠和產品深加工提供理論依據。

參考文獻

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（責編：張宏民）