亚临界水法提取猕猴桃皮渣中果胶的品质研究及可食性果胶膜的制备

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近年来随着我国猕猴桃产业蓬勃发展,其生产所带来的问题也油然而生,深加工产品产生大量的下脚料,在猕猴桃浓缩汁生产厂,提取果汁后的猕猴桃皮渣(占总果重的20%~30%)至今未得到充分利用,并且污染环境,已成为上述相关果汁食品厂急需解决的问题。  故本试验旨在从实际出发,发挥地方资源优势,以猕猴桃皮渣为原料提取果胶,并在此基础上以提取出的果胶为基质制取优质涂膜液,延长果蔬的保藏,变废为宝,以获取较好的经济效益。目前商业化果胶的提取方法主要为酸提取法,在提取过程中,由于酸液的大量使用,以及盐沉工艺中所使用的大量无机试剂,若企业不能合理妥善地处理废液,将会对环境造成严重影响,这无疑是在解决果渣利用问题的同时却又导致了环境污染。亚临界水法仅以水为提取介质,不添加任何化学试剂,是一种清洁的提取方法。本文以新鲜的猕猴桃皮渣为原料,采用响应面优化研究亚临界水萃取猕猴桃皮渣中果胶的工艺,确定提取的最佳工艺条件,并研究果胶的理化性质,为猕猴桃皮渣中果胶的工业化生产提供一定的理论技术支撑。  可食性膜是指通过一定的加工工艺使各成膜剂分子之间相互作用而成的具有特定功能的可食用薄膜,以抑制果蔬的呼吸作用,阻止果蔬水分散失,产生类似气调包装的作用。目前国内涂膜保鲜技术还比较单一。同时在膜材料研究当中,以果胶作为膜材料并探讨其应用效果的较少,果胶为基质的涂膜制剂非常有开发前景和价值。  并且鉴于国内果胶膜在果蔬保鲜领域应用极少,本实验以猕猴桃皮渣果胶为基质,添加海藻酸钠,羧甲基纤维素等混合制得可食用涂膜剂,考察不同质量分数配比所得可食用膜的感官特性和理化性质,以制得优质涂膜剂。研究具体结果如下:  1.猕猴桃皮渣中果胶提取工艺的建立与优化:在单因素试验的基础上采用Box-Behnken设计响应面试验,确定提取最佳工艺。结果表明,亚临界水法提取猕猴桃皮渣中果胶的优化条件为:提取料液比1∶11.3、提取温度137℃、提取时间5.22 min。此条件下果胶的提取得率为11.433%。验证试验的果胶得率为11.405%,相对标准偏差RSD为0.24%,其与理论最优得率接近,表明该模型对于优化猕猴桃皮渣亚临界水法的提取工艺可行。  2.果胶的品质研究:果胶中半乳糖醛酸含量达到68.17%,酯化度为57.83%,属于高酯果胶,其理化性质同商品果胶相似,试验果胶的FTIR特征光谱同商品果胶高度相似,均具有果胶多糖典型的吸收峰,并且其具有较低的分子量(88.4 ku)及特殊中性糖组分(鼠李糖0.56%,阿拉伯糖1.45%,木糖5.33%,甘露糖0.17%,葡萄糖14.33%,半乳糖6.38%),抗氧化能力优于商品果胶。  3.可食性果胶膜的配方优化:试验中以可食用膜的厚度,水蒸气透过系数,阻氧性为指标,研究配方比例,浓度对复合膜性能的影响。结果表明,果胶,海藻酸钠,羧甲基纤维素的适宜比例大致为5∶2∶3,膜液浓度为2.2%-2.4%。以猕猴桃为涂膜保鲜材料,采用果胶可食膜对其进行涂膜,以猕猴桃的感官品质和生理变化为指标,评价其保鲜效果。通过正交试验,对果胶可食膜液进行优化,确定最佳配方为:每100 mL水中果胶1.25g,海藻酸钠0.6 g,羧甲基纤维素钠0.5 g。试验结果表明:涂膜处理可有效延缓猕猴桃硬度,淀粉,有机酸以及可溶性固形物含量的下降。
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