酸解鹽析法

酸解鹽析法

果膠的提取是一個不溶性果膠轉化為可溶性果膠、可溶性果膠向液相轉移的過程。酸解鹽析法即用酸提取法提取原料中果膠,並用鹽析法分離提取液中果膠。 酸提取法由於其工藝簡單、操作簡便、果膠提取率高、加工成本低等優點,被廣泛套用於果膠的提取。鹽析法的基本原理是根據果膠游離的羧基很容易被鉀、鈉等離子中和這一特性,使果膠析出。該法雖然改進了乙醇沉澱法耗用大量酒精的工藝,但卻引入了另外的雜質鹽,而脫鹽工作繁瑣,難以徹底完成,對產品質量影響很大,並且產品溶解性不好。

果膠的提取工藝概述

自然界中天然的果膠大多以原果膠形式存在於高等植物的細胞壁中,原果膠不溶於水,但可在酸、鹼和鹽等化學試劑及酶的作用下,加水分解轉變成水溶性果膠,因此果膠的提取是一個不溶性果膠轉化為可溶性果膠、可溶性果膠向液相轉移的過程。

提取方法

目前果膠的提取方法大致有沸水抽提法、酸提取法、離子交換樹脂提取法、微生物法和微波萃取法等5種方法,酸提取法由於其工藝簡單、操作簡便、果膠提取率高、加工成本低等優點,被廣泛套用於果膠的提取。

分離方法

萃取所得的果膠溶液,將果膠分離處理的方法有:沉澱法、鹽析法、電解沉澱法和膠體沉澱法等,一般而言,工業生產中常採用醇沉法和鹽析法。

醇沉澱法的基本原理是利用果膠不溶於醇類的特點,使果膠絮凝沉澱。此法工藝簡單,所得果膠質量好、純度高,但生產成本高,溶劑的回收也比較麻煩。

鹽析法的基本原理是根據果膠游離的羧基很容易被鉀、鈉等離子中和這一特性,使果膠析出。該法雖然改進了乙醇沉澱法耗用大量酒精的工藝,但卻引入了另外的雜質鹽,而脫鹽工作繁瑣,難以徹底完成,對產品質量影響很大,並且產品溶解性不好。

乾燥方法

果膠的常用乾燥方法有常壓低溫乾燥法、真空乾燥法、冷凍乾燥法和噴霧乾燥法等。果膠是多糖類膠體化合物,既具有膠體的性質,又具有糖的諸多性質。在乾燥過程中,溫度高低不但影響果膠的乾燥速度,而且與果膠的品質,尤其色澤關係密切,如在較高溫度下,殘留的色素髮生褐變而使果膠變黑。常壓乾燥法設備簡單,是在溫度低於60℃以下乾燥,但該法耗時長,乾燥後的產品溶解性差,色澤較深。許多報導指出,真空乾燥法和冷凍乾燥法所得果膠色澤較淺,溶解性好,果膠性質也沒有發生大的改變 。

酸解鹽析法提取蘋果渣中果膠

原料前處理

濕蘋果渣在60℃下烘乾,粉碎,用40℃溫水洗滌蘋果渣3次,以除去部分可溶性糖、色素及過小的蘋果渣顆粒,烘乾備用。

果膠提取

取20.00g果膠置於500mL三角瓶中,加一定量的蒸餾水,調節pH值,密封后在一定溫度下水浴加熱一定時間,用8層紗布過濾,並洗滌殘渣至洗滌液不黏稠,5000r/min離心5min,收集上清液,測量體積,用氨水調節pH至5.0±0.5。按照果膠液體積加入6%(v/v)的Al2(SO4)3飽和溶液,50℃水浴30min,5000r/min離心5min,棄去上清液,40℃凍乾稱重。以pH2.0、時間2.0h、溫度85℃、料液比1:12(v/v)為基礎條件。

鹽析工藝

研究飽和Al2(SO4)3溶液用量對果膠沉澱效果的影響。對離心管中的果膠溶液,加入不同量的飽和Al2(SO4)3溶液,水浴加熱30min,5000r/min離心,棄去上清液,凍乾稱重。

脫鹽工藝

研究脫鹽液(60%乙醇+3%鹽酸+37%水)的用量對脫鹽效果的影響。根據鹽析中離心後未凍乾的果膠,每克濕重加入不同體積的脫鹽液,攪勻3min,5000r/min離心,凍乾後檢測脫鹽效果。

結果

從蘋果渣中浸提果膠的最佳工藝條件為:溫度為85℃、pH值為1.5、提取時間為2.0h、料液比為1:14,此時果膠提取率達到17%。研究了飽和Al2(SO4)3溶液的加入量對果膠提取率的影響,即加入量為果膠液3%時,便可使果膠液中果膠析出,其提取率達到15%。對脫鹽液的用量進行了研究,每克濕果膠加入1.5mL脫鹽液時,可將果膠完全脫鹽,此時所生產的果膠經凍乾後為白色蓬鬆狀態 。

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