專利名稱：一種蘋果渣中果膠的提取、分離方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及食品工業(yè)加工廢棄物資源化利用技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種蘋果渣中果 膠的提取、分離方法。
背景技術(shù)：
我國(guó)蘋果的種植面積、產(chǎn)量均居世界第一。隨著蘋果深加工規(guī)模的擴(kuò)大，由此而產(chǎn) 生了大量的蘋果渣。而蘋果渣極易腐敗變臭，嚴(yán)重污染環(huán)境，蘋果渣的處理一直是困擾蘋果 加工企業(yè)發(fā)展的重要問題之一。研究表明蘋果渣中含有豐富的果膠物質(zhì)，極具經(jīng)濟(jì)價(jià)值。果膠類物質(zhì)是一種多糖類高分子化合物，其基本結(jié)構(gòu)是由a -D-吡喃半乳糖醛酸 以1，4糖苷鍵連接而成的長(zhǎng)鏈。天然果膠以原果膠、果膠、果膠酸的形態(tài)廣泛存在于高等 植物的果實(shí)、根、莖、葉中，是細(xì)胞壁的一種組成成分，它們伴隨纖維素而存在，構(gòu)成相鄰細(xì) 胞中間層黏結(jié)物，使植物組織細(xì)胞緊緊黏結(jié)在一起。其化學(xué)結(jié)構(gòu)和分子量在不同的植物組 織中不同，單子葉植物細(xì)胞壁中含量較少。果膠通常以部分甲酯化形式存在，分子量為50， 000-300，000。果膠在食品工業(yè)上的用途非常廣泛。醫(yī)學(xué)界研究發(fā)現(xiàn)，果膠具有以下幾方面 功效①黏附重金屬離子，清除體內(nèi)毒素；②促進(jìn)小腸蠕動(dòng)，緩解習(xí)慣性便秘；③吸收肝臟 分泌的消化液，降低血清膽固醇含量；④延緩胰島素消失，調(diào)節(jié)血液濃度；⑤刺激內(nèi)源生長(zhǎng) 因子產(chǎn)生，加速潰瘍面的愈合；⑥引起胞漿內(nèi)空泡樣變，導(dǎo)致菌體破裂死亡；⑦抑制癌細(xì)胞 的聚集，阻止其擴(kuò)散轉(zhuǎn)移等。研究認(rèn)為果膠具有良好的抗腹瀉、抗癌、減肥、降低血糖和膽固 醇、治療糖尿病和心血管硬化及延長(zhǎng)抗菌素的作用，在醫(yī)藥工業(yè)上通常用果膠來制造輕瀉 劑、止血?jiǎng)?、血漿代用品、毒性金屬解毒劑等，防止血液凝固、腸出血、治療便秘及作為金屬 中毒時(shí)的解藥等。此外，果膠還被作為輔料用于化妝品、紡織及冶金化工等工業(yè)中。目前的提取方法是酸解法，這是工業(yè)生產(chǎn)果膠最普遍的方法。根據(jù)果膠在稀酸 中加熱可轉(zhuǎn)變?yōu)樗苄怨z的原理，將原料粉碎、漂洗后加入適量的水，用酸將溶液PH調(diào) 至2.0左右，在80°C — 90°C范圍內(nèi)加熱抽提一段時(shí)間，將大部分果膠提取出來。所用的酸 多是硫酸、鹽酸、磷酸等無機(jī)酸，為了改善果膠成品的色澤，也可用亞硫酸。目前提取方法存 在的問題是1、需要大量使用無機(jī)酸進(jìn)行提取，處理后的酸液成為新的污染源；2、果膠分 子易發(fā)生局部水解，致使果膠分子量降低，從而影響果膠的產(chǎn)率和質(zhì)量，目前的產(chǎn)率只能達(dá) 到10%左右；3、酸法條件下，各操作參數(shù)對(duì)最終果膠的影響復(fù)雜，從而使不同工藝間結(jié)果的 對(duì)照產(chǎn)生困難，造成整個(gè)工藝控制難度的加大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要提供一種蘋果渣中果膠的提取、分離方法，以克服現(xiàn)有技術(shù)存在的大量 使用無機(jī)酸造成污染、果膠的產(chǎn)率和質(zhì)量低，同時(shí)整個(gè)工藝控制難度大的問題。為克服現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是一種蘋果渣中果膠的提取、分 離方法，依次包括下述步驟，
(1)提取
3將蘋果渣粉碎、干燥后備用，含水量在5 15%的蘋果渣與水以1:廣2.5的質(zhì)量比混合， 在10(T25(rC條件下加熱廣30min，得果膠粗提液；
(2)離心分離
果膠粗提液離心分離，得果膠上清液；
(3)濃縮:
將所得上清液減壓濃縮；
(4)醇提
將濃縮液中加入乙醇進(jìn)行沉淀；
(5)過濾干燥
將醇沉液離心分離、醇洗、真空干燥并粉碎后即得果膠產(chǎn)品，濾液中的乙醇減壓蒸餾回收。上述步驟(1)中，在200 250 V條件下加熱25 30min。效果更好。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是
1、安全和可靠不使用無機(jī)酸，因此廢液易處理，無污染，對(duì)環(huán)境友好；同時(shí)本發(fā)明只 用水做反應(yīng)介質(zhì)，不添加任何酸堿催化劑，因而作為食品添加劑來說，更加的安全和可靠。2、工藝簡(jiǎn)單，流程短，操作簡(jiǎn)單，生產(chǎn)成本低，易于實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)；
3、產(chǎn)率高本發(fā)明產(chǎn)率可達(dá)到16%。所得果膠的其它指標(biāo)可達(dá)到膠凝度125，總半乳糖 醛酸含量73%,干燥失重6%，灰分4. 4%，pH值3. 8，砷(As)0. 4mg/Kg,鉛(Pb) 1. 8mg/kg,顏色 為淡黃色，符合最新輕工行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(QB2484-2000 )。
具體實(shí)施例方式
以下實(shí)施例進(jìn)一步對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳述。實(shí)施例1:
一種蘋果渣中果膠的提取、分離方法，依次包括下述步驟
(1)提取取粉碎后的蘋果渣在105°C條件下干燥24h，取含水量為10%的蘋果渣原料 lkg，與水按1:1. 5混合后，在高溫高壓反應(yīng)釜中加熱到200°C，pH自然，處理30min，得果膠 粗提掖；
(2)離心分離
果膠粗提液經(jīng)5000轉(zhuǎn)/min，離心分離15min，得到果膠上清液；
(3)濃縮將果膠粗提掖，45°C減壓濃縮；
(4)醇提將95%乙醇加入所得濃縮液中，獲得果膠沉淀；
(5)過濾干燥將醇沉液離心分離(5000轉(zhuǎn)/min，15min)、醇洗(95%乙醇)、真空干燥 (60°C)并粉碎后即得果膠產(chǎn)品，濾液中的乙醇減壓蒸餾(45°C)回收；
本發(fā)明實(shí)例最終結(jié)果為果膠得率為 %。實(shí)施例2:
一種蘋果渣中果膠的提取、分離方法，依次包括下述步驟
(1)提取
將蘋果渣粉碎、干燥后備用，含水量為6%的蘋果渣與水以1: 2. 5的質(zhì)量比混合，在 250°C條件下加熱lmin，得果膠粗提液；
(2)離心分離果膠粗提液經(jīng)8000轉(zhuǎn)/min，離心分離lOmin，得到果膠上清液；
(3)濃縮將果膠粗提掖，45°C減壓濃縮；
(4)醇提將95%乙醇加入所得濃縮液中，獲得果膠沉淀；
(5)過濾干燥將醇沉液離心分離(8000轉(zhuǎn)/min，10min)、醇洗(95%乙醇)、真空干燥 (60°C)并粉碎后即得果膠產(chǎn)品，濾液中的乙醇減壓蒸餾(45°C)回收；
本發(fā)明實(shí)例最終結(jié)果為果膠得率為14%。實(shí)施例3:
一種蘋果渣中果膠的提取、分離方法，依次包括下述步驟
(1)提取
將蘋果渣粉碎、干燥后備用，含水量在15%的蘋果渣與水以1 1的質(zhì)量比混合，在100°C 條件下加熱30min，得果膠粗提液；
(2)離心分離
果膠粗提液經(jīng)6000轉(zhuǎn)/min，離心分離12min，得到果膠上清液；
(3)濃縮將果膠粗提掖，45°C減壓濃縮；
(4)醇提將95%乙醇加入所得濃縮液中，獲得果膠沉淀；
(5)過濾干燥將醇沉液離心分離(6000轉(zhuǎn)/min，12min)、醇洗(95%乙醇)、真空干燥 (60°C)并粉碎后即得果膠產(chǎn)品，濾液中的乙醇減壓蒸餾(45°C)回收；
本發(fā)明實(shí)例最終結(jié)果為果膠得率為15%。實(shí)施例4:
一種蘋果渣中果膠的提取、分離方法，依次包括下述步驟
(1)提取
將蘋果渣粉碎、干燥后備用，含水量在8%的蘋果渣與水以1:2的質(zhì)量比混合，在150°C 條件下加熱15min，得果膠粗提液；
(2)離心分離
果膠粗提液經(jīng)5000轉(zhuǎn)/min，離心分離15min，得到果膠上清液；
(3)濃縮將果膠粗提掖，45°C減壓濃縮；
(4)醇提將95%乙醇加入所得濃縮液中，獲得果膠沉淀；
(5)過濾干燥將醇沉液離心分離(5000轉(zhuǎn)/min，15min)、醇洗(95%乙醇)、真空干燥 (60°C)并粉碎后即得果膠產(chǎn)品，濾液中的乙醇減壓蒸餾(45°C)回收；
本發(fā)明實(shí)例最終結(jié)果為果膠得率為14. 5%。上述方案中，以實(shí)施例1為最佳實(shí)施例。
權(quán)利要求
一種蘋果渣中果膠的提取、分離方法，依次包括下述步驟，(1)提取將蘋果渣粉碎、干燥后備用，含水量在5~15%的蘋果渣與水以1:1~2.5的質(zhì)量比混合，在100~250℃條件下加熱1~30min，得果膠粗提液；(2)離心分離果膠粗提液離心分離，得果膠上清液；(3)濃縮將所得上清液減壓濃縮； (4)醇提將濃縮液中加入乙醇進(jìn)行沉淀； (5) 過濾干燥將醇沉液離心分離、醇洗、真空干燥并粉碎后即得果膠產(chǎn)品，濾液中的乙醇減壓蒸餾回收。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種蘋果渣中果膠的提取、分離方法，其特征在于所述步驟 (1)中，在20(T250°C條件下加熱25 30min。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種蘋果渣中果膠的提取、分離方法?，F(xiàn)有技術(shù)存在著酸污染、果膠的產(chǎn)率低、質(zhì)量差以及不同工藝間結(jié)果的對(duì)照產(chǎn)生困難，造成整個(gè)工藝控制難度的加大的問題。本發(fā)明提供一種蘋果渣中果膠的提取、分離方法，其主要包括(1)提取將蘋果渣粉碎、干燥后備用，含水量在5~15%的蘋果渣與水以1:1~2.5的質(zhì)量比混合，在100~250℃條件下加熱1~30min，得果膠粗提液；離心分離、濃縮、醇提、過濾干燥五個(gè)步驟。本發(fā)明所涉及的方法不使用無機(jī)酸，無污染，對(duì)環(huán)境友好；用水做反應(yīng)介質(zhì)，不添加任何酸堿催化劑，作為食品添加劑來說，更加的安全和可靠；流程短，操作簡(jiǎn)單，生產(chǎn)成本低，易于實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)且產(chǎn)率較高。
文檔編號(hào)C08B37/06GK101891839SQ20101021620
公開日2010年11月24日 申請(qǐng)日期2010年7月2日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月2日
發(fā)明者呂欣, 張崗, 王欣 申請(qǐng)人:西北農(nóng)林科技大學(xué)