蘋果渣膳食纖維的提取及脫色

葛邦國等

摘要：本研究以水提堿提結(jié)合法提取蘋果渣中的膳食纖維，其最佳提取條件為：pH=12、溫度為40℃、料液比為1：8，浸泡時間為60min，不溶性膳食纖維為59.04％，可溶性膳食纖維含量為9.83％。同時對膳食纖維脫色，其中醇氨法對水溶性膳食纖維最佳脫色條件為：無水乙醇的用量65％，料液pH=7-8。不溶性膳食纖維H₂O₂脫色最佳條件為：4％的H₂O₂pH=8、40℃、浸泡3h。

近年來，隨著我國經(jīng)濟的高速發(fā)展，人們的生活水平不斷提高，飲食日益精細化，高蛋白、高脂肪、高熱量的“三高”飲食結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致肥胖病、糖尿病、冠心病、高血壓、腸癌等“現(xiàn)代文明病”的患者日益增多。很多研究表明，飲食中的膳食纖維攝入量的不足是“富貴病”的發(fā)病率高的主要原因之一。并且我國已成為老齡化國家。而膳食纖維是預(yù)防和治療中老年疾病的理想保健食品，因此開發(fā)膳食纖維對改善我國不同性別、不同年齡的營養(yǎng)狀況更具必要性和緊迫性。

我國是世界上最大的蘋果生產(chǎn)國，2006年蘋果年產(chǎn)量為2500萬噸，可產(chǎn)生蘋果渣300多萬噸。蘋果渣是蘋果加工廠的副產(chǎn)物。鮮蘋果渣含水量在80％～90％，極易腐敗變質(zhì)。這些廢渣除小部分粗加工用于動物飼料、發(fā)酵檸檬酸、提取果膠等外，大部分都作為廢棄物丟棄，嚴重地污染了環(huán)境，而且還造成極大的資源浪費。

本試驗以蘋果渣為原料制備水溶性膳食纖維和不溶性膳食纖維。并對膳食纖維進行脫色，以獲得品質(zhì)較好的產(chǎn)品。

1、材料、設(shè)備與方法

1.1試驗材料蘋果渣：陜西省咸陽市禮泉縣海升飲料廠食用檸檬酸(甘肅雪晶生化有限責(zé)任公司)固體氫氧化鈉(天津市巴斯夫化工有限公司)濃鹽酸(淄博化學(xué)試劑廠)無水乙醇(萊陽經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)精細化工)α—淀粉酶(諾維信)氨水(濟南金諾源工貿(mào)有限公司)H₂O₂

1.2主要試驗儀器

恒溫水浴鍋(德國)

臺式干燥箱(中華人民共和國重慶試驗設(shè)備廠)

離心機(上海宇工機械有限公司)

旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀(SWITZERLAND)

真空干燥箱(Heraeus)

旋轉(zhuǎn)真空泵(zHX—1型，浙江黃巖發(fā)達真空設(shè)備廠)

電子天平(I。aboratory LC 2200 sartorius)

分析天平(AE200METTLER)

負壓遠紅外干燥機(淄博菜業(yè)有限公司)

臺式干燥箱(中華人民共和國重慶試驗設(shè)備廠)

高速萬能粉碎機(FW—100，北京市永光明醫(yī)療儀器廠)

PH計(422.WISSENCHAFTTICH—TECHNISCHE WERKS TATTEN)

干燥器(成都科萊實驗設(shè)備有限公司成都桃明化工試劑廠)

1.3試驗方法

1.3.1堿法提取膳食纖維

1.3.1.1堿法提取膳食纖維的工藝

1.3.1.2操作方法取10g干燥過40目篩的蘋果渣，向其中添加一定量的氫氧化鈉溶液，浸泡適當時間。將其過濾后，洗滌中性，置于50℃干燥箱中烘干。所得產(chǎn)品即為不溶性膳食纖維。

所得濾液用稀鹽酸調(diào)節(jié)至PH值為4.0，過濾。再用鹽酸將濾液調(diào)節(jié)至PH值為5.0左右，以3000轉(zhuǎn)/min，離心10min。在向所得濾液中3000轉(zhuǎn)/min離心10min。用乙醇將上清液調(diào)節(jié)pH值至6.0-7.0，3000轉(zhuǎn)/min，離心10min，所得沉淀即為水溶性膳食纖維SDF。

1.3.2水提堿提結(jié)合法提取膳食纖維

1.3.2.1操作工藝

1.3.2.2操作方法

1.3.2.2.1原料預(yù)處理稱取10干燥過40目的蘋果渣，加入20倍的水，2‰的α－淀粉酶，30℃-35℃浸泡45分鐘，使蘋果渣中的淀粉水解為糖，便于漂洗除去。

1.3.2.2.2水溶性膳食纖維提取經(jīng)α－淀粉酶水解的蘋果渣漂洗至中性，加入10倍的水，用食用檸檬酸調(diào)pH值至2.5，緩慢加熱至95℃，保溫1.5h后抽濾，所得濾液備用，殘渣加其質(zhì)量5倍的水，用食用檸檬酸調(diào)pH值至2.5，緩慢加熱至95℃，保溫1h，過濾得第二次濾液，合并兩次所得濾液。所得濾液脫色后，經(jīng)旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀除去大部分水分，將殘留物置于真空干燥箱中，50℃過夜，即得水溶性膳食纖維。

1.3.2.2.3水不溶性膳食纖維的提取向濾渣中加入8倍的pH值為12.0的NaOH溶液，40℃浸泡30min，將堿溶性雜質(zhì)溶出而除去，然后漂至中性。再用稀鹽酸將pH值調(diào)至2.5，加熱至60℃并保溫1h以除去酸溶性雜質(zhì)，過濾收集濾渣，再漂洗至中性，脫色，所得產(chǎn)物即為精制不溶性膳食纖維。將所得不溶性膳食纖維置于真空干燥箱，50℃過夜。

1.3.3膳食纖維的脫色

1.3.3.1水溶性膳食纖維醇氨脫色法將水提堿提結(jié)合法所得的濾液平均分為5份，每份加入一定體積的無水乙醇，再用氨水將料液調(diào)節(jié)到一定pH值，靜置一段時間后，用恒重過的濾紙抽濾，將濾紙置于烘箱中低溫烘干觀察所得產(chǎn)品的色澤。

1.3.3.2不溶性膳食纖維醇氨脫色法將水提堿提結(jié)合法所得的不溶性膳食纖維稱取5份，每份加入一定體積的無水乙醇，再用氨水將料液調(diào)節(jié)到一定pH值，靜置一段時間后，用恒重過的濾紙抽濾，將濾紙置于烘箱中低溫烘干觀察所得產(chǎn)品的色澤。

1.3.3.3不溶性膳食纖維H₂O₂脫色法稱取5g不溶性膳食纖維，加入10倍的水，再加入適量的H₂O₂，調(diào)節(jié)料液的pH值，于一定溫度下反應(yīng)適當時間。反應(yīng)后洗滌至中性，低溫烘干觀察產(chǎn)品的色澤。

2、試驗結(jié)果與分析

2.1堿法提取膳食纖維在堿法提取不溶性膳食纖維的過程中，影響因素有NaOH的濃度、溫度、pH，液固比。本試驗以NaOH的濃度，溫度、pH、液固比作為試驗因素，進行四因素三水平的正交試驗。

由表2可以得出，堿法提不溶性膳食纖維最佳條件是：A₂