一种从甘薯渣中提取果胶的新方法技术

本发明专利技术公开了一种从甘薯渣中提取果胶的新方法。所述方法包括如下步骤：预处理、酶解、提取、脱色、醇沉与干燥，得到固体果胶。本发明专利技术提供的果胶提取方法，克服了传统工艺大量使用酸溶剂的弊端，所得果胶产品纯度高，分子结构破坏小，无溶剂残留；本发明专利技术提取得到的甘薯果胶半乳糖醛酸含量在75-85% (w/w)，黏度为30-32 mPa·S，酯化度为75％以上，胶凝度为150-160％，各指标均明显优于传统酸法提取得到的果胶，与苹果果胶相接近，更适合食品工业应用。

A new method for extracting pectin from sweet potato dregs

The invention discloses a new method for extracting pectin from sweet potato dregs. The method comprises the following steps: pretreatment, enzymolysis, extraction, decoloration, alcohol precipitation and drying, and obtaining solid pectin. The invention provides a method for extracting pectin, overcomes the drawbacks of the traditional process using pectic acid solvent, high purity, molecular structural damage, no residual solvent; the invention extracted from sweet potato pectin content of galacturonic acid in 75-85% (w/w), 30-32 mPa, S viscosity, degree of esterification was 75% above, gelation degree of 150-160%, the indexes were significantly better than the traditional acid extracted pectin, similar with apple pectin, more suitable for the application in food industry.

【技术实现步骤摘要】
一种从甘薯渣中提取果胶的新方法
本专利技术属于农产品加工领域，具体涉及的是一种从甘薯渣中提取果胶的新方法。
技术介绍
果胶在食品工业上主要作为亲水性乳化剂、凝胶剂和增稠剂来使用。因其具有降糖、降胆固醇、促肠胃蠕动及抗肿瘤等功能，故近几年来在功能性食品领域也有较多应用。甘薯是一种高产稳定、营养丰富、用途广泛的农作物，在我国被大量地种植，除部分被直接食用或加工小食品外，主要用作工北原料，生产甘薯淀粉、粉条、粉丝等产品。由于我国近几年来甘薯产业的迅速发展，每年产生上千万吨的薯渣，大部分用于饲料或者作为肥料，同时，由于鲜薯渣含水量高达80％，不易贮运，因此废弃干薯渣的处理问题亟待解决。研究分析表明，干的甘薯渣中含10％～30％的果胶物质。甘薯渣中富含果胶，是提取果胶的良好材料。甘薯淀粉在生产过程中，产生大量的薯渣，目前淀粉生产企业主要将薯渣以低廉的价格出售给当地农民，以防止薯渣的堆积浪费，而农民也只是将薯渣用作饲料、当柴烧或弃之不用。研究表明，甘薯渣中含有30-40%的干物质的淀粉、10-30%的果胶、1-6%的粗脂肪、0.1-3%的粗纤维、3.9-5.5%的蛋白、0.1-3%的灰分和3-10%的水分。与其它提取果胶原料如柚皮（果胶含量6%）、苹果皮渣（果胶含量15-20%）、马铃薯薯渣(10-20%)和南瓜（果胶含量10-15%）相比，甘薯渣中果胶含量较为丰富，与柑桔皮和柠檬皮中的果胶含量相当。研究表明，甘薯中果胶凝胶特性与苹果的相似，如果能将甘薯渣开发成生产果胶的新原料，不仅能增加薯类加工的附加值、丰富果胶市场，还对保护自然生态环境，降低环境污染，发挥重要的作用。国外多以柑桔皮、柠檬皮渣、苹果皮渣等为原料生产果胶。我国目前食品行业主要从柑桔皮渣、苹果渣中提取和生产果胶，但从具有高果胶含量的甘薯渣中提取和生产果胶的鲜见报道。本专利技术人经过研究，已能成功地从甘薯废渣中提取出商业价值很高的果胶，并对其进行理化特性的研究。目前国内外果胶提取在柑橘、苹果、梨、香蕉、甜菜、甘蔗、芒果等很多作物上有报道，常见的果胶提取方法都是一步法，直接处理原材料，提取果胶。提取方法包括酸法、微生物法、微波法、酶解法和离子交换树脂法。其中水提法必须在微波辅助或酶辅助条件下才能进行，离子交换树脂法虽然提取果胶效果较好，但难以实现工业化生产。酸提取法是工业生产果胶较普遍的方法，但研究表明，应用酸提法提取的甘薯果胶黏度、酯化度及凝胶度等物化特性均低于盐提法提取的果胶；盐提取法的提取剂一般为草酸铵和多聚偏磷酸钠，草酸铵自身是一种有毒化学物质，且在高温下会释放出氨气。而多聚磷酸钠提取果胶具有安全、无污染等特性，更适合果胶的工业化生产及果胶在食品中的应用。
技术实现思路
针对现有技术中的缺陷，本专利技术的目的是提供一种从甘薯渣中提取果胶的新方法。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种从甘薯渣中提取果胶的新方法，包括以下步骤：（1)预处理：将甘薯渣按料液(g/ml)1∶40-60加入纯净水配成悬浊液，对所述悬浊液进行筛分处理，收集能通过孔径为150-180μm筛网，但不能通过35-50μm筛网的部分，干燥得到膳食纤维；（2)酶解：将步骤（1)的膳食纤维按料液(g/ml)1∶60-100加入纯净水配成悬浊液，加热至90-100℃时加入高温淀粉酶水解20-40min，冷却至60℃,离心弃上清液，收集沉淀备用；（3）提取：将步骤（2)的沉淀物按料液比（g/ml）加入6～10倍的0.04～0.06mol／L的多磷酸盐钠提取溶液，在75-85℃条件下，微波功率400～600W处理25～35分钟，过滤，得提取液；(4)脱色：将步骤（3)的提取液中加入活性炭脱色，活性炭与溶液的质量体积比为1g:100-150mL，70-80℃条件下100rpm处理30-40min，过滤，滤液减压浓缩至原体积的1/5；（5）干燥：将步骤（4）的浓缩液，加入1.0～2.0倍重量的95%乙醇，静置10～30分钟，抽滤，沉淀用75%乙醇洗涤若干次，离心分离，将离心分离得到的沉淀物于50～60℃条件下烘干，即制得果胶成品。优选的，步骤1)中，所述筛分处理中筛分振动频率为3.25-3.75Hz，筛分时间为10-20min。进一步优选的，步骤（1)中，所述高温淀粉酶的用量为每100克膳食纤维加入1-5g。更进一步优选的，所述离心的相对离心力为1000-2000g，离心时间为20-30min。与现有技术相比，本专利技术具有如下的有益效果：(1)本专利技术方法过程中并未使用酸溶剂，其方法对果胶分子结构的破坏小，产品纯度高，无溶剂残留，不腐蚀设备，不污染环境。(2)本专利技术方法将微波辅助提取技术应用于植物破壁，与传统的水浴加热相比，大大加快了反应速率。（3）破壁采用多磷酸盐钠处理方法，多磷酸盐钠可改善食品的色、香、味、形，能让食品的新鲜度和质量得到保持，并能让加工工艺过程的需求得到满足，且多磷酸盐钠在食品中是非常重要的品质改良剂。(4)本专利技术提取得到的果胶半乳糖醛酸含量在75-85%(w/w)，黏度为30-32mPa·S，酯化度为75％以上，胶凝度为150-160％，各指标均明显优于传统酸法提取得到的果胶，与苹果果胶相接近，更适合食品工业应用。(5)本专利技术方法过程中未使用生物酶等贵重的试剂，生产成本低，步骤简单，容易操作，易于产业化。具体实施方式下面以实施例作进一步说明，但本专利技术不局限于这些实施例。实施例1一种从甘薯渣中提取果胶的新方法，步骤如下：（1)预处理：称取甘薯渣100g,加入5000ml纯净水配成悬浊液，对悬浊液采用振动频率为3.25-3.75Hz进行筛分处理10-20min，收集能通过孔径为150-180μm筛网，但不能通过35-50μm筛网的部分，干燥得到膳食纤维38.9g；（2)酶解：将步骤（1)的膳食纤维加入2500ml纯净水配成悬浊液，加热至90℃时加入0.4g高温淀粉酶水解40min，冷却至60℃,采用相对离心力为1000g的离心机离心为30min,弃上清液，收集沉淀约200g；（3）提取：将步骤（2)的沉淀物加入1200ml0.06mol／L的多磷酸盐钠提取溶液，在75℃条件下，微波功率400W处理35分钟，过滤，得提取液；(4)脱色：将步骤（3)的提取液中加入12g活性炭脱色，70℃条件下100rpm处理40min，过滤，滤液减压浓缩至原体积的1/5；（5）干燥：将步骤（4）的浓缩液，加入1.0倍重量的95%乙醇，静置30分钟，抽滤，沉淀用75%乙醇洗涤3次，采用相对离心力为1000g的离心机离心为30min,分离得到的沉淀物于50～60℃条件下烘干，即制得果胶成品18.58g。实施例2一种从甘薯渣中提取果胶的新方法，步骤如下：（1)预处理：称取甘薯渣100g,加入4000ml纯净水配成悬浊液，对悬浊液采用振动频率为3.25-3.75Hz进行筛分处理10-20min，收集能通过孔径为150-180μm筛网，但不能通过35-50μm筛网的部分，干燥得到膳食纤维39.5g；（2)酶解：将步骤（1)的膳食纤维加入3900ml纯净水配成悬浊液，加热至100℃时加入2.0g高温淀粉酶水解20min，冷却至60℃,采用相对离心力为2000g的离心机离心为20min,弃上清液，收集沉淀约2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种从甘薯渣中提取果胶的新方法，包括以下步骤：（1) 预处理：将甘薯渣按料液(g/ml) 1 ∶40‑60加入纯净水配成悬浊液，对所述悬浊液进行筛分处理，收集能通过孔径为150‑180μm筛网，但不能通过35‑50μm 筛网的部分，干燥得到膳食纤维；（2)酶解：将步骤（1) 的膳食纤维按料液(g/ml) 1 ∶60‑100加入纯净水配成悬浊液，加热至90‑100℃时加入高温淀粉酶水解20‑40 min，冷却至60℃,离心弃上清液，收集沉淀备用；（3）提取：将步骤（2)的沉淀物按料液比（g/ml）加入6～10倍的0.04～0.06mol／L的多磷酸盐钠提取溶液，在75‑85℃条件下，微波功率400～600W处理25～35 分钟，过滤，得提取液；(4)脱色：将步骤（3)的提取液中加入活性炭脱色，活性炭与溶液的质量体积比为1g:100‑150mL，70‑80℃条件下100rpm 处理30‑40min，过滤，滤液减压浓缩至原体积的1/5；（5）干燥：将步骤（4）的浓缩液，加入1.0～2.0 倍重量的95% 乙醇，静置10～30 分钟，抽滤，沉淀用75% 乙醇洗涤若干次，离心分离，将离心分离得到的沉淀物于50～60℃条件下烘干，即制得果胶成品。...

【技术特征摘要】
1.一种从甘薯渣中提取果胶的新方法，包括以下步骤：（1)预处理：将甘薯渣按料液(g/ml)1∶40-60加入纯净水配成悬浊液，对所述悬浊液进行筛分处理，收集能通过孔径为150-180μm筛网，但不能通过35-50μm筛网的部分，干燥得到膳食纤维；（2)酶解：将步骤（1)的膳食纤维按料液(g/ml)1∶60-100加入纯净水配成悬浊液，加热至90-100℃时加入高温淀粉酶水解20-40min，冷却至60℃,离心弃上清液，收集沉淀备用；（3）提取：将步骤（2)的沉淀物按料液比（g/ml）加入6～10倍的0.04～0.06mol／L的多磷酸盐钠提取溶液，在75-85℃条件下，微波功率400～600W处理25～35分钟，过滤，得提取液；(4)脱色：将步骤（3)的提取液中加入活性炭脱色，活性炭与溶液的质量体积比为1g:100-15...

【专利技术属性】
技术研发人员：宁发子，王冬梅，李华群，
申请(专利权)人：重庆都好生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：重庆,50