一種超聲波協(xié)同草酸銨法提取香蕉皮中果膠的方法
【專利摘要】一種超聲波協(xié)同草酸銨法提取香蕉皮中果膠的方法，主要針對(duì)現(xiàn)有香蕉皮得不到充分利用等問題，提供一種超聲波協(xié)同草酸銨法提取香蕉皮中果膠的方法。該方法的具體步驟為香蕉皮→預(yù)處理(除雜護(hù)色→滅酶→干燥)→加入草酸銨溶液萃取→超聲波處理→過濾→脫色濃縮→95％乙醇沉淀→高速離心→洗滌沉淀→高速離心→收集沉淀→干燥→產(chǎn)品。該方法簡(jiǎn)單、易于操作，提取成本低，為香蕉的深加工和綜合利用提供了一條新途徑，提高了香蕉附加值和香蕉加工企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。
【專利說明】一種超聲波協(xié)同草酸銨法提取香蕉皮中果膠的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種超聲波協(xié)同草酸銨法提取香蕉皮中果膠的方法，屬于食品加工領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]香蕉清甜柔軟，口感糯滑，其獨(dú)特的風(fēng)味和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值深受廣大消費(fèi)者的喜愛。我國(guó)是香蕉生產(chǎn)大國(guó)，產(chǎn)量占世界香蕉總產(chǎn)量的10%左右。香蕉皮約占香蕉果實(shí)重量的30%，在大規(guī)模香蕉果肉深加工過程中，若得不到及時(shí)處理，會(huì)造成嚴(yán)重的環(huán)境污染。香蕉皮中含有大量的果膠，對(duì)其開發(fā)利用，從中提取果膠，不僅可以變廢為寶，得到高生理活性的果膠，提高香蕉加工產(chǎn)業(yè)的附加值，同時(shí)減少環(huán)境污染。
[0003]果膠是一種天然的高分子化合物，其基本結(jié)構(gòu)是由D-吡喃半乳糖醛酸以α -1, 4糖苷鍵連接而成的長(zhǎng)鏈，通常以部分甲酯化狀態(tài)存在，分子量在50，000~300，000之間，是人體第七大營(yíng)養(yǎng)素膳食纖維的主要成分之一，具有抗腹瀉、治療糖尿病、抗癌、減肥等功效，其保健功能日益受到重視。
[0004]果膠是天然的水溶性植物膠，沒有毒性，使用安全可靠，廣泛應(yīng)用于食品、醫(yī)療制藥及日用化工等行業(yè)。果膠具有良好的膠凝性和乳化作用，可作為膠凝劑和增稠劑應(yīng)用在果醬、果凍、軟糖、飲料等食品的生產(chǎn)中，也可作為穩(wěn)定劑應(yīng)用在冰淇淋等冷飲食品的生產(chǎn)中。此外，果膠還可用作化妝品的乳化劑、藥品生產(chǎn)的輔助劑等。
[0005]目前，全世界果膠年需求量約20000噸，并以每年15%左右的速度增長(zhǎng)。我國(guó)每年果膠消耗量在1500噸以上，而我國(guó)果膠年生產(chǎn)力僅為200~300噸，其余80%需要進(jìn)口。果膠市場(chǎng)售價(jià)每噸約在10~13萬(wàn)元。由于進(jìn)口果膠價(jià)格遠(yuǎn)高于國(guó)產(chǎn)果膠，國(guó)產(chǎn)果膠成為國(guó)內(nèi)眾多企業(yè)的首選。因此大力開發(fā)我國(guó)豐富的果膠資源，生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)果膠，滿足國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)需求有重要現(xiàn)實(shí)意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明以解決上述問題為目的，提供一種超聲波協(xié)同草酸銨法提取香蕉皮中果膠的方法。該方法以超聲波協(xié)同草酸銨法提取香蕉皮中果膠，方法簡(jiǎn)單、易于操作，提取成本低。
[0007]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案:
[0008]一種超聲波協(xié)同草酸銨法提取香蕉皮中果膠的方法，按下述步驟實(shí)現(xiàn):
[0009]a、除雜護(hù)色
[0010]選擇新鮮、外表沒有褐變的香蕉皮50g，洗凈，初步除雜，然后切成小塊，對(duì)其進(jìn)行護(hù)色處理；
[0011]b、滅酶
[0012] 用100°C水蒸汽對(duì)步驟a中護(hù)色后的香蕉皮滅酶5~10分鐘，鈍化果膠酶活性，冷卻后用溫度為25~30°C的溫水漂洗2~3次，除去原料中的色素、苦澀物質(zhì)及殘余的糖酸等;
[0013]C、干燥
[0014]對(duì)上述漂洗后的香蕉皮進(jìn)行干燥，再粉碎至20目以下的粉末備用；
[0015]d、超聲輔助草酸銨溶液提取果膠
[0016]稱取步驟c中粉碎的香蕉皮1g于燒杯中，再加入300~350mL的質(zhì)量體積百分比濃度為0.8%草酸銨水溶液，在超聲功率130~150W、超聲溫度60~65°C條件下提取65~75分鐘，真空抽濾，收集濾液并將其pH調(diào)至3.5~4.0，得果膠提取液；
[0017]e、脫色
[0018]將步驟d得到的果膠提取液進(jìn)行脫色處理；
[0019]f、濃縮
[0020]將步驟e得到的濾液在100°C水浴中蒸發(fā)濃縮至濾液體積的1/2，得濃縮液；
[0021]g、95%乙醇沉淀，即得淺黃色的香蕉果膠成品。
[0022]所述步驟a中的護(hù)色處理的具體步驟是將香蕉皮切成小塊后放入亞硫酸氫鈉、檸檬酸、氯化鈉的混合水溶液200~300mL中浸泡15分鐘護(hù)色,其中，各組分在混合水溶液中的濃度為亞硫酸氫鈉的質(zhì)量體積百分比濃度為0.4%，檸檬酸的質(zhì)量體積百分比濃度為
0.3%，氯化鈉的質(zhì)量體積百分比濃度為0.4% ;
[0023]所述步驟c中的干燥是將漂洗后的香蕉皮擠壓除水，然后置于60°C的烘箱干燥4~8小時(shí)；
[0024]所述步驟e中的脫色是在所述步驟d得到的果膠提取液中加入2.Sg的活性炭于60°C水浴保溫10分鐘，脫色和除異味后，以5000r/min的速度離心10分鐘除去活性炭，收集濾液；
[0025]所述步驟g中的95%乙醇沉淀是待上述步驟f的濃縮液冷卻后，邊攪拌邊加入濃縮液體積的I~1.1倍的已預(yù)冷至55°C的95%乙醇，浸提90分鐘后，以5000r/min的速度離心20分鐘，收集沉淀，用與濃縮液同體積的無(wú)水乙醇洗滌2次后，于60°C烘干4~6小時(shí)。
[0026]本發(fā)明的有益效果是:
[0027]果膠多糖是以甲酯化的多聚半乳糖醛酸鈣鹽或鎂鹽形式存在且水溶性差，本發(fā)明以草酸銨為萃取劑提取果膠，將鈣離子以草酸鈣沉淀形式除去，使不溶性果膠酸鈣轉(zhuǎn)變成可溶性銨鹽，降低其對(duì)果膠提取的不利影響，以提高果膠得率，同時(shí)避免了以往酸提法中的高酸環(huán)境，保證了生產(chǎn)安全；超聲波提取法具有提取時(shí)間短、產(chǎn)率高、無(wú)需加熱、環(huán)境污染小等特點(diǎn)，易實(shí)現(xiàn)工業(yè)化操作且提取成本較低。
[0028]本發(fā)明超聲波協(xié)同草酸銨法提取香蕉皮中果膠，方法簡(jiǎn)單、易于操作，提取成本低，提取的果膠得率高且天然活性穩(wěn)定，提取時(shí)間短，實(shí)現(xiàn)了香蕉資源的綜合利用，具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和生態(tài)效益，為香蕉的深加工和綜合利用提供了一條新途徑，提高了香蕉附加值和香蕉加工企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。
【具體實(shí)施方式】
[0029]實(shí)施例1
[0030]一種超聲波協(xié)同草酸銨法提取香蕉皮中果膠的方法，是通過下述具體步驟實(shí)現(xiàn)的:
[0031]a、除雜護(hù)色
[0032]選擇新鮮、外表沒有褐變的香蕉皮50g，洗凈，初步除雜，然后切成小塊，放入亞硫酸氫鈉、檸檬酸、氯化鈉的混合水溶液200mL中浸泡15分鐘護(hù)色，其中，各組分在混合水溶液中的濃度為亞硫酸氫鈉的質(zhì)量體積百分比濃度為0.4%，檸檬酸的質(zhì)量體積百分比濃度為0.3%，氯化鈉的質(zhì)量體積百分比濃度 為0.4% ;
[0033]b、滅酶
[0034]用100°C水蒸汽對(duì)步驟a中護(hù)色后的香蕉皮滅酶5分鐘，鈍化果膠酶活性，冷卻后用溫度為25°C的溫水漂洗2次，除去原料中的色素、苦澀物質(zhì)及殘余的糖酸等；
[0035]C、干燥
[0036]將漂洗后的香蕉皮擠壓除水，然后置于60°C的烘箱干燥4小時(shí)，再粉碎至20目以下的粉末備用；
[0037]d、超聲輔助草酸銨溶液提取果膠
[0038]稱取步驟c中粉碎的香蕉皮1g于燒杯中，再加入300mL的質(zhì)量體積百分比濃度為0.8%草酸銨溶液，在超聲功率130W、超聲溫度60°C條件下提取65分鐘，真空抽濾，收集濾液并將其PH調(diào)至3.5，得果膠提取液；
[0039]e、脫色
[0040]在上述果膠提取液中加入2.Sg的活性炭于60°C水浴保溫10分鐘，脫色和除異味后，以5000r/min的速度離心10分鐘除去活性炭，收集濾液；
[0041]f、濃縮
[0042]將步驟e得到的濾液在100°C水浴中蒸發(fā)濃縮至濾液體積的1/2，得濃縮液；
[0043]g、95%乙醇沉淀
[0044]待步驟f的濃縮液冷卻后，邊攪拌邊加入濃縮液體積的I倍的已預(yù)冷至55°C的95%乙醇，浸提90分鐘后，以5000r/min的速度離心20分鐘，收集沉淀，用與濃縮液同體積的無(wú)水乙醇洗滌2次后，于60°C烘干4小時(shí)，即得淺黃色的香蕉果膠成品。
[0045]實(shí)施例2
[0046]—種超聲波協(xié)同草酸銨法提取香蕉皮中果膠的方法，是通過下述具體步驟實(shí)現(xiàn)的:
[0047]a、除雜護(hù)色
[0048]選擇新鮮、外表沒有褐變的香蕉皮50g，洗凈，初步除雜，然后切成小塊，放入亞硫酸氫鈉、檸檬酸、氯化鈉的混合水溶液300mL中浸泡15分鐘護(hù)色，其中，各組分在混合水溶液中的濃度為亞硫酸氫鈉的質(zhì)量體積百分比濃度為0.4%，檸檬酸的質(zhì)量體積百分比濃度為0.3%，氯化鈉的質(zhì)量體積百分比濃度為0.4% ;
[0049]b、滅酶
[0050]用100°C水蒸汽對(duì)步驟a中護(hù)色后的香蕉皮滅酶10分鐘，鈍化果膠酶活性，冷卻后用溫度為30°C的溫水漂洗3次，除去原料中的色素、苦澀物質(zhì)及殘余的糖酸等；
[0051]C、干燥
[0052]將漂洗后的香蕉皮擠壓除水，然后置于60°C的烘箱干燥8小時(shí)，再粉碎至20目以下的粉末備用；[0053]d、超聲輔助草酸銨溶液提取果膠
[0054]稱取步驟c中粉碎的香蕉皮1g于燒杯中，再加入350mL的質(zhì)量體積百分比濃度為0.8%草酸銨溶液，在超聲功率150W、超聲溫度65°C條件下提取75分鐘，真空抽濾，收集濾液并將其PH調(diào)至4.0，得果膠提取液；
[0055]e、脫色
[0056]在上述果膠提取液中加入2.Sg的活性炭于60°C水浴保溫10分鐘，脫色和除異味后，以5000r/min的速度離心10分鐘除去活性炭，收集濾液；
[0057]f、濃縮
[0058]將步驟e得到的濾液在100°C水浴中蒸發(fā)濃縮至濾液體積的1/2，得濃縮液；
[0059]g、95%乙醇沉淀
[0060]待步驟f的濃縮液冷卻后，邊攪拌邊加入濃縮液體積的1.1倍的已預(yù)冷至55°C的95%乙醇，浸提90分鐘后，以5000r/min的速度離心20分鐘，收集沉淀，用與濃縮液同體積的無(wú)水乙醇洗滌2次后，于60°C烘干6小時(shí)，即得淺黃色的香蕉果膠成品。
[0061]實(shí)施例3
[0062]一種超聲波協(xié) 同草酸銨法提取香蕉皮中果膠的方法，是通過下述具體步驟實(shí)現(xiàn)的:
[0063]a、除雜護(hù)色
[0064]選擇新鮮、外表沒有褐變的香蕉皮50g，洗凈，初步除雜，然后切成小塊，放入亞硫酸氫鈉、檸檬酸、氯化鈉的混合水溶液250mL中浸泡15分鐘護(hù)色，其中，各組分在混合水溶液中的濃度為亞硫酸氫鈉的質(zhì)量體積百分比濃度為0.4%，檸檬酸的質(zhì)量體積百分比濃度為0.3%，氯化鈉的質(zhì)量體積百分比濃度為0.4% ;
[0065]b、滅酶
[0066]用100°C水蒸汽對(duì)步驟a中護(hù)色后的香蕉皮滅酶8分鐘，鈍化果膠酶活性，冷卻后用溫度為28°C的溫水漂洗2次，除去原料中的色素、苦澀物質(zhì)及殘余的糖酸等；
[0067]C、干燥
[0068]將漂洗后的香蕉皮擠壓除水，然后置于60°C的烘箱干燥6小時(shí)，再粉碎至20目以下的粉末備用；
[0069]d、超聲輔助草酸銨溶液提取果膠
[0070]稱取步驟c中粉碎的香蕉皮1g于燒杯中，再加入325mL的質(zhì)量體積百分比濃度為0.8%草酸銨水溶液，在超聲功率140W、超聲溫度63°C條件下提取70分鐘，真空抽濾，收集濾液并將其PH調(diào)至3.7，得果膠提取液；
[0071]e、脫色
[0072]在上述果膠提取液中加入2.Sg的活性炭于60°C水浴保溫10分鐘，脫色和除異味后，以5000r/min的速度離心10分鐘除去活性炭，收集濾液；
[0073]f、濃縮
[0074]將步驟e得到的濾液在100°C水浴中蒸發(fā)濃縮至濾液體積的1/2，得濃縮液；
[0075]g、95%乙醇沉淀
[0076]待步驟f的濃縮液冷卻后，邊攪拌邊加入濃縮液體積的I倍的已預(yù)冷至55°C的95%乙醇，浸提90分鐘后，以5000r/min的速度離心20分鐘，收集沉淀，用與濃縮液同體積的無(wú)水乙醇洗 滌2次后，于60°C烘干5小時(shí)，即得淺黃色的香蕉果膠成品。
【權(quán)利要求】
1.一種超聲波協(xié)同草酸銨法提取香蕉皮中果膠的方法，其特征在于，該方法是通過下述步驟實(shí)現(xiàn)的: a、除雜護(hù)色 選擇新鮮、外表沒有褐變的香蕉皮50g，洗凈，初步除雜，然后切成小塊，對(duì)其進(jìn)行護(hù)色處理； b、滅酶 用100°C水蒸汽對(duì)步驟a中護(hù)色后的香蕉皮滅酶5~10分鐘，冷卻后用溫度為25~30°C的溫水漂洗2~3次； C、干燥 對(duì)上述漂洗后的香蕉皮進(jìn)行干燥，再粉碎至20目以下的粉末備用； d、超聲輔助草酸銨溶液提取果膠 稱取步驟c中粉碎的香蕉皮1g于燒杯中，再加入300~350mL的質(zhì)量體積百分比濃度為0.8%草酸銨水溶液，在超聲功率130~150W、超聲溫度60~65°C條件下提取65~75分鐘，真空抽濾，收集濾液并將其pH調(diào)至3.5~4.0，得果膠提取液； e、脫色 將步驟d得到的果膠提取液進(jìn)行脫色處理； f、濃縮 將步驟e得到的濾液在100°C水浴中蒸發(fā)濃縮至濾液體積的1/2，得濃縮液； g、95%乙醇沉淀，即得淺黃色的香蕉果膠成品。
2.如權(quán)利要求1所述的一種超聲波協(xié)同草酸銨法提取香蕉皮中果膠的方法，其特征在于:所述步驟a中的護(hù)色處理的具體步驟是將香蕉皮切成小塊后放入亞硫酸氫鈉、檸檬酸、氯化鈉的混合水溶液200~300mL中浸泡15分鐘護(hù)色,其中，各組分在混合水溶液中的濃度為亞硫酸氫鈉的質(zhì)量體積百分比濃度為0.4%，檸檬酸的質(zhì)量體積百分比濃度為0.3%，氯化鈉的質(zhì)量體積百分比濃度為0.4%。
3.如權(quán)利要求1所述的一種超聲波協(xié)同草酸銨法提取香蕉皮中果膠的方法，其特征在于:所述步驟c中的干燥是將漂洗后的香蕉皮擠壓除水，然后置于60°C的烘箱干燥4~8小時(shí)。
4.如權(quán)利要求1所述的一種超聲波協(xié)同草酸銨法提取香蕉皮中果膠的方法，其特征在于:所述步驟e中的脫色是在所述步驟d得到的果膠提取液中加入2.Sg的活性炭于60°C水浴保溫10分鐘，脫色和除異味后，以5000r/min的速度離心10分鐘除去活性炭，收集濾液。
5.如權(quán)利要求1所述的一種超聲波協(xié)同草酸銨法提取香蕉皮中果膠的方法，其特征在于:所述步驟g中的95%乙醇沉淀是待步驟f的濃縮液冷卻后，邊攪拌邊加入濃縮液體積的I~1.1倍的已預(yù)冷至55°C的95 %乙醇，浸提90分鐘后，以5000r/min的速度離心20分鐘，收集沉淀，用與濃縮液同體積的無(wú)水乙醇洗滌2次后，于60°C烘干4~6小時(shí)。
【文檔編號(hào)】C08B37/06GK104031172SQ201410242728
【公開日】2014年9月10日 申請(qǐng)日期:2014年6月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月3日
【發(fā)明者】高路, 吳凡, 陶艷麗, 吳岑, 王曉雙 申請(qǐng)人:沈陽(yáng)師范大學(xué)