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果胶是以原果胶、果胶酸、果胶酯酸的形式构成细胞壁的重要组成成分,是细胞壁特有的胶体性多糖类物质,由于果胶是天然类物质,具有良好的乳化稳定性和胶凝性等,因此在食品、医药等工业中用途广泛。研究发现:籽瓜皮中含10%~20%(干基)左右的果胶,我国籽瓜资源丰富且分布集中,年产籽瓜的瓤皮超过500万吨,利用籽瓜皮提取果胶不仅具有广阔的市场前景,而且能够变废为宝,解决废渣带来的环境污染问题,提高籽瓜副产品的附加值。 果胶的生产工艺主要包括预处理、提取、浓缩、沉淀、干燥等五个步骤。本课题主要研究的内容有:以新鲜的籽瓜皮为果胶提取原料,比较了传统酸提取和微波辅助提取两种方法对果胶产率及品质的影响,首先是对原料的预处理方法的研究;用活性炭和树脂对果胶提取液进行脱色,对果胶纯化方法进行研究;然后研究合适的浓缩条件对果胶提取液进行浓缩;最后利用乙醇沉淀得到果胶。本课题的第二条路线是以籽瓜皮的干渣为果胶提取原料,重点研究的内容是原料预处理阶段的工艺参数的确定,而其提取工艺与新鲜的籽瓜皮提取果胶的工艺流程一致,主要讨论提取剂的浓度和加入量、提取温度和时间等参数对果胶产率的影响。本课题另外一个重点内容就是对籽瓜皮果胶的理化性质进行了相关的研究。研究结果表明: 1、提取分离新鲜籽瓜皮中果胶的最佳工艺条件为:籽瓜皮以0.5mm细渣状于沸水浴中灭酶3min,硫酸为提取剂,调节提取液pH值为1.5,料液比为1:15,提取温度为90℃,相同条件下提取2次,提取时间分别为2.5h和1h,浓缩比例为1/4,低温冷却后经1:1.5倍乙醇沉淀,果胶产率为19.5%。 2、采用微波辅助法提取分离新鲜籽瓜皮中果胶的最佳的工艺条件为:pH值为2,液料比1:20,微波功率500W,微波辐射时间6min,95%乙醇沉淀、过滤、80%乙醇纯化,最后在60℃下干燥,得到籽瓜皮中果胶的平均产率为18.3%。应用微波法提取籽瓜皮中的果胶,与传统的酸提取法提取相比可以显著缩短提取的时间,提高果胶的产率。 3、籽瓜皮干渣作为果胶提取的原料,最佳的原料预处理方式为:新鲜无腐的籽瓜皮先要采用巴氏杀菌法灭酶3min,低温干燥,粉碎至粒度为60目的干渣,备用,待提取果胶前用水浸泡12h充分富水,过滤、洗涤数次。最佳的提取工艺为:提取剂(H2SO4)的加入量和浓度分别为1:25和2.5,水浴温度为85℃,提取时间为2.5h,提取2次,得到果胶的平均产率为17.6%。 4、利用国标法测定籽瓜果胶的干燥失重、灰分、pH、酯化度和半乳糖醛酸等指标,达到了我国的质量标准要求。同时,本论文分别对籽瓜果胶与标准果胶、向日葵果胶的溶解度、色彩色差度、热稳定性和耐酸性等理化性质进行了比较分析,结果发现:溶解度受酸度影响不大,颜色比标准果胶的略深一些,籽瓜果胶的耐酸性和热稳定性都较好。并研究分析了不同的温度、浓度和添加剂的种类对果胶液粘度的影响。结果发现:三种果胶的粘度均随温度的升高而减小,随果胶液浓度以及蔗糖浓度的增大而增大,而随氯化钙、氯化钠以及柠檬酸的浓度增大而减小。