專利名稱：一種柑橘果膠的提取及制備工藝的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種提取和制備果膠的方法。具體來講，是涉及一種從蕓香科柑橘屬植物果皮原料中提取得到果膠的方法。利用多批次微波加熱法從柑橘類果皮中來提取果膠。這一提取工藝克服了在酸提取方法中加熱時間長的缺點。本發(fā)明利用較少的提取時間和簡單的提取步驟來得到產(chǎn)率更高，色澤更好的果膠，減少了耗能，降低了生產(chǎn)成本。
背景技術：
果膠是一類構成細胞結構成分的高分子多糖物質，它廣泛存在于綠色植物相鄰細胞壁的中膠層。果膠是通過a _1，4糖苷鍵連接起來的聚半乳糖醛酸的長鏈聚合物，一般為白色或淡黃色粉末，略帶果香味，具有水溶性。世界糧農(nóng)組織(FAO)和歐盟(EU)規(guī)定，果膠必須含有彡65%的半乳糖醛酸。除此之外，果膠分子還含有部分中性糖組分，如鼠李糖，阿拉伯糖和半乳糖。 由于果膠來源于植物提取物，無毒無害，在食品加工上具有良好的膠凝、增稠、穩(wěn)定、乳化和懸浮功能。因此，果膠已廣泛應用于食品，醫(yī)藥，化工，紡織等行業(yè)，對改善人們的生活發(fā)揮了積極的作用。傳統(tǒng)的制備果膠的工藝主要有沸水提取法，酸提取法，離子交換法，微生物法與鹽析法等。傳統(tǒng)的沸水提取法是最簡單最容易操作的方法。將原料置于沸水中提取，使果膠溶出，將果膠提取液離心，過濾，得到果膠澄清液。此法雖操作簡單，但得率低，雜質較多，且只能提取原料中部分水溶性的果膠。酸提取法是利用果膠在酸性溶液中的可溶性，進行加熱提取，將果膠從植物組織中萃取出來。此法的缺點是在提取中果膠分子會發(fā)生局部降解，產(chǎn)率下降。離子交換法是采用酸水解與離子交換樹脂相結合的方法，酸解使果膠溶解，陽離子交換樹脂通過吸附陽離子來加速果膠溶解，陰離子交換樹脂可吸附低分子物質，提高果膠的純度。但此法由于加熱時間過長，可能會降低果膠的產(chǎn)率與膠凝度。微生物法是利用原果膠酶能催化原果膠水解生成果膠這一性質，利用添加的或微生物所分泌的酶，促進原果膠的分解和果膠的溶出。但此法工藝繁瑣，對設備，工藝條件要求嚴格，生產(chǎn)成本較高。鹽析法是在酸提取果膠后，采用鐵鹽，鋁鹽或鐵鋁混合鹽來沉淀果膠，從而將果膠分離出來。但此法可能由于在鹽析過程中，脫鹽不徹底，造成果膠粘度下降，果膠凝膠度不高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明采用一種改進的果膠提取工藝。以柑橘屬植物果皮為原料，利用多批次微波加熱法從柑橘類果皮中來提取果膠。這一提取工藝克服了以前方法中果膠提取得率低，加熱時間長的缺點。本發(fā)明利用較少的提取時間和簡單的提取步驟來得到產(chǎn)率更高，色澤更好的果膠，減少了溶劑，水，電的消耗，降低了生產(chǎn)成本。因此，本發(fā)明的一個目的在于利用先將干皮置于溫水中浸泡，待其復水后再加熱的方法，減少提取時間，提聞提取效率。本發(fā)明的另一個目的是提供一種多批次微波加熱提取果膠的方法。
本發(fā)明的再一個目的是提供一種簡單的果膠制備方法。本發(fā)明中，所述果膠的糖組成為阿拉伯糖、木糖、半乳糖和葡萄糖。其摩爾比為Ara Xyl Gal Glc = (1-2) (0. 1-0. 3) (0. 1-0. 3) (0. 1-0. 3);平均分子量為1760, OOODa,分子量范圍為500，000-3000, OOODa0半乳糖醛酸含量> 65%。果膠糖醛酸含量測定稱取5g試樣(精確至0. OOOlg)，置于燒杯中，加入IOOml鹽酸-乙醇溶液，攪拌IOmin0用干燥至恒重的G3砂芯漏斗過濾，真空抽吸濾干后用鹽酸-乙醇溶液洗滌6次，每次用15ml，再用乙醇溶液數(shù)次沖洗直至濾出物不含氯離子，最后用20ml無水乙醇沖洗濾干，在105°C下干燥2hrs,冷卻后稱重。 準確稱取1/10干燥后的樣品，移入一個250ml具塞錐形燒瓶中，用2ml無水乙醇濕潤。加入IOOml新煮沸并冷卻的水，加上瓶塞，不時轉動至試樣完全溶解，加5滴酚酞指示劑，用0. lmol/L氫氧化鈉標準滴定溶液滴定，滴定至粉紅色30s不退色為終點，記錄下所消耗的0. lmol/L氫氧化鈉標準滴定溶液的體積Vl (初始滴定度)。加入20. Oml 0. 5mol/L氫氧化鈉溶液，加上瓶塞，用力振搖后靜置15min，加入20. Oml 0. 5mol/L鹽酸標準滴定溶液，振搖至粉紅色消失，然后用0. lmol/L氫氧化鈉標準滴定溶液滴定，用力振搖至弱粉紅色30s不退色為終點。記錄下所消耗的0. lmol/L氫氧化鈉標準滴定溶液的體積V2 (阜化滴定度)。(根據(jù)GB25533-2010食品安全國家標準對于食品添加劑果膠的要求進行)本發(fā)明中，所述果I父為淡黃色粉末，略帶果香味，溶于水后為粘桐溶液。根據(jù)本發(fā)明的一個目的是提供了一種改進的干果皮的預處理方法。從蕓香科柑橘屬植物的干燥果皮中進行的預處理方法。包括如下步驟(I)取干燥的果皮，將原料攪碎至粒徑2-3mm ;置于適量溫水中浸泡30_40分鐘，待其表面膨脹復水后再進行加熱至煮沸；保持沸水浴中加熱8-10分鐘，以鈍化果膠酶的活性；再將其加熱后的原料用紗布過濾，壓去汁液。用清水漂洗數(shù)次，盡可能除掉原料的苦味，色素及其中的可溶性雜質。其中步驟(I)中所述的果皮為蕓香科柑橘屬植物干燥，無菌斑果皮。步驟(I)中所述的待其表面膨脹復水為干燥果皮的體積膨脹近似于新鮮果皮的體積。步驟(I)中所述的紗布為醫(yī)用紗布，壓去汁液為原料解壓后不再流出液體為度。步驟(I)中所述的用清水漂洗數(shù)次，其最佳數(shù)次為3-4次。根據(jù)本發(fā)明的另一個目的，本發(fā)明提供了一種多批次微波加熱提取果膠的方法。本發(fā)明依次包含以下步驟(I)稱取一定量的果皮原料，按料液比I : 10-15加入蒸餾水，用鹽酸調(diào)PH至
I.6-1. 8，置于微波設備中以600W-800W加熱6_8分鐘，用紗布過濾，壓去汁液；得到第I次提取液。(2)按以上步驟重復進行微波加熱提取，共提取6-8次，合并提取液。其中步驟(I)中所述的料液比為原料與蒸餾水的體積比。其中步驟(I)中所述的W為微波設備上標注的功率瓦數(shù)。本發(fā)明的再一個目的，本發(fā)明提供了一種簡單的果膠制備方法。包括如下步驟
(I)將合并后的提取液用干燥的紗布棉花過濾層過濾，用減壓真空抽濾設備收集濾液，得到果膠提取液。(2)該提取液用減壓真空設備濃縮，控制溫度60_65°C，濃縮提取液至原體積的約1/4-1/5體積為止，得到濃縮液。(3)在濃縮液中加入等體積乙醇進行醇沉，并使得濃縮液中乙醇的終濃度為50%。在常溫下使乙醇與果膠溶液的混合物靜置4小時至8小時，可見沉淀。(4)將所得到的乙醇與果膠的沉淀混合物進行高速離心，離心轉速為10，000-12, OOOrpm, 5-10 分鐘，得到沉淀物。(5)將所得沉淀物在140°C下進行噴霧干燥，得到果膠粉末。本發(fā)明采用一種改進的果膠提取工藝。以干燥的柑橘屬果皮為原料，增加原料預處理步驟，利用多批次微波加熱法提取果膠。這一提取工藝縮短了提取時間，克服了果膠因 在強酸提取條件下，長時間加熱所造成的果膠降解，從而帶來的果膠得率低的缺點。本發(fā)明利用較少的提取時間和簡單的提取步驟得到產(chǎn)率更高，色澤更好的果膠，減少了耗能，降低了生產(chǎn)成本。


圖I是根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式的果膠的提取分離流程圖。圖2是根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式的果膠的糖組成分析圖(GC)圖。圖3是根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式的果膠的分子量分布圖(HPLC)圖。
具體實施例方式下面結合實施例對本發(fā)明作進一步闡述，以下實施方式只以舉例的方式描述本發(fā)明。很明顯，本領域普通技術人員可在本發(fā)明的范圍和實質內(nèi)，對本發(fā)明進行各種變通和修改。需要了解的是，本發(fā)明意欲涵蓋在所附權利要求書中包括的變通和修改。儀器島津SIL-20A自動進樣器，LC-20AD高壓泵，CT0-20A柱溫箱，SPD-20A紫外可見光檢測器，CBM-20A系統(tǒng)控制器及GPC數(shù)據(jù)處理軟件。兩根多糖專用凝膠色譜柱Ultrahydroge1500 和 Ultrahydroge12000 (7. 8mmX 300mm,輕基化的聚甲基丙烯酸甲酯，排阻極限分別為 4X IO5 和 7X IO6Da)以及一根預柱 Ultrahydrogel Guard Column(6 u m,6x40mm)串聯(lián)；色譜條件以Buffer (7. 32g磷酸氫二鉀以及0. 4g磷酸二氫鉀混和定容至1L)為流動相，柱溫為35°C，流速為每分鐘0.5ml，進樣量為20 ill。Labconco6型冷凍干燥器(英國Labconco公司)，日立CR-22G型高速離心機(日本Hitachi公司)，電熱恒溫鼓風干燥箱(上海精宏實驗設備有限公司)，EYELA-Nl 100型旋轉蒸發(fā)儀，UV1000紫外可見分光光度計(上海天美科學儀器有限公司)，Midea微波爐(佛山微波電器制造公司)。藥品和試劑柑橘屬果皮實體購自于上海胡慶余堂藥店。乙醇購于上海禾汽醫(yī)療器械有限公司。實施例I果膠的制備(I)將干燥橘皮Ikg粉碎至粒徑2_3mm，浸泡于溫水中30分鐘，待其表面膨脹復水后再進行加熱至煮沸，在沸水浴中加熱8分鐘，以鈍化果膠酶的活性；之后用紗布過濾，壓去汁液；用清水漂洗3次。(2)稱取IOOg預處理后的橘皮，按料液比I : 10加入蒸餾水1000ml，用酸度計調(diào)PH至I. 8，置于微波爐中800W加熱6min，之后進行過濾。按此方法重復進行6次800W微波加熱提取，過濾得到6次提取液約5500ml。用已干燥的紗布疊置2層，并加入棉花，置于布氏漏斗中，用減壓真空泵抽濾收集濾液，合并濾液，得到果膠提取液。
(3)將5500ml果膠提取液用旋轉真空蒸發(fā)儀進行濃縮，溫度60°C，濃縮至約1/4體積即約1375ml濃縮液。(4)在濃縮液中加入醫(yī)用乙醇進行醇沉，并使得乙醇的終濃度為50%。(5)在常溫下使乙醇與果膠溶液的混合物靜置5hrs，可見沉淀。(6)將所得到的乙醇與果膠的沉淀混合物進行離心，12000rpm離心5min，得到沉淀物。(7)將沉淀物在140°C下進行噴霧干燥，收集得到果膠粉末，產(chǎn)率大于20%。
權利要求
1.一種提取和制備果膠的方法，其特征在于該果膠的糖組成主要為阿拉伯糖、木糖、半乳糖和葡萄糖；其摩爾比為Ara Xyl Gal Glc= (1-2) (O. 1-0. 3) (O. 1-0. 3)(O. 1-0. 3);平均分子量為1760，OOODa ;分子量范圍為500，000-3000，OOODa ;半乳糖醛酸含量> 65%。
2.一種制備如權利要求I所述的果膠制備的方法，包括如下步驟 (1)取蕓香科柑橘屬植物干燥的果皮，將原料攪碎至粒徑2-3_，置于適量溫水中浸泡30-40分鐘，待其表面膨脹復水后再進行加熱至煮沸，保持沸水浴中加熱8-10分鐘，再將其加熱之后的原料用紗布過濾，壓去汁液，用清水漂洗3-5次； (2)稱取一定量的果皮原料，按料液比I: 10-15加入蒸餾水，用鹽酸調(diào)PH至I. 6-1. 8，置于微波設備中600W-800W(適用于大生產(chǎn)，原料增多，可用適當功率的微波設備)加熱6-8分鐘，得到第I次提取液。按以上方法重復進行微波加熱提取，共提取6-8次，合并提取液； (3)將合并后的提取液用干燥的紗布棉花過濾層過濾，用減壓真空抽濾設備收集濾液，得到果膠提取液； (4)將提取液用減壓真空濃縮，溫度60-65°C，濃縮至原體積的約1/4-1/5體積為止，得到濃縮液； (5)在濃縮液中加入95%的等體積こ醇進行醇沉，并使得濃縮液中こ醇的終濃度為50%。在常溫下使こ醇與果膠溶液的混合物靜置4小時至8小時，得到沉淀； (6)將所得到的こ醇與果膠的沉淀混合物進行離心，離心轉速為10000-12000rpm，5-10分鐘，得到沉淀物； (7)將所得沉淀物在140°C下進行噴霧干燥，收集得到果膠粉末。
3.根據(jù)權利要求2所述的方法，其特征在于，其中步驟(I)中所述的果皮為干燥，無菌斑原料； 步驟(I)中所述的待其表面膨脹復水為原料的體積膨脹近似于新鮮品的體積；步驟(I)中所述的紗布為醫(yī)用紗布，壓去汁液為原料解壓后不再流出液體為度； 步驟(I)中所述的用清水漂洗數(shù)次，其最佳數(shù)次為3-4次。其中步驟(2)中所述的料液比為原料與蒸餾水的體積比； 其中步驟(4)提取液用減壓真空濃縮，溫度60-65°C，濃縮至原體積的約1/4-1/5體積； 其中步驟(5)加入95%的等體積こ醇進行醇沉，并使得濃縮液中こ醇的終濃度為50% ;其中步驟(6)離心轉速為10000-12000rpm，5-10分鐘； 其中步驟(7) 140°C下進行噴霧干燥；得率大于20%。
4.根據(jù)權利要求I所述的從柑橘類果皮中提取果膠的方法，其特征在于所述的柑橘屬果皮為柑橘果皮，香柚果皮或香橙果皮。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種柑橘果膠的提取及制備工藝。以干燥的柑橘果皮為原料，增加原料預處理步驟，利用多批次微波加熱法從柑橘類果皮中提取果膠。這一提取工藝縮短了提取時間，克服了果膠因在強酸提取條件下，長時間加熱所造成的果膠降解，從而帶來的果膠得率低的缺點。本發(fā)明利用較少的提取時間和簡單的提取步驟得到產(chǎn)率更高，色澤更好的果膠，減少了耗能，降低了生產(chǎn)成本。
文檔編號C08B37/06GK102702379SQ201210126340
公開日2012年10月3日 申請日期2012年4月26日 優(yōu)先權日2012年4月26日
發(fā)明者丁侃, 劉玥, 姜猛, 徐玉霞, 李欣 申請人:賽珂睿德生物醫(yī)藥科技(上海)有限公司