蘋果罐頭生產(chǎn)果渣中果膠提取工藝研究

翟丹丹

（商丘職業(yè)技術(shù)學(xué)院，河南商丘　476000）

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蘋果罐頭生產(chǎn)果渣中果膠提取工藝研究

翟丹丹

（商丘職業(yè)技術(shù)學(xué)院，河南商丘476000）

摘要：對蘋果罐頭生產(chǎn)中下腳料果膠提取工藝進(jìn)行研究。在已有研究基礎(chǔ)上，設(shè)定pH值、提取時間、料液比進(jìn)行L9（33）正交試驗，運(yùn)用二次回歸正交旋轉(zhuǎn)組合設(shè)計方法優(yōu)化反應(yīng)條件。結(jié)果表明，建立的回歸模型達(dá)顯著水平，得到最佳反應(yīng)條件為pH值1.77，提取時間1.82 h，料液比0.59∶1，在此反應(yīng)條件下果膠提取率為7.31%。

關(guān)鍵詞：蘋果罐頭；果渣；果膠

0　引言

我國的蘋果加工業(yè)已經(jīng)得到快速發(fā)展，但蘋果綜合利用率極低。2012年度，我國蘋果產(chǎn)量3 950× 104t，約有700×104～800×104t用于加工。按照30%下腳料產(chǎn)生率的計算方法，我國每年大約產(chǎn)生210×104～240×104t左右的蘋果渣。這些蘋果渣不會得到充分利用，大多當(dāng)作垃圾處理掉，不僅污染環(huán)境而且會造成資源浪費(fèi)[1]。蘋果渣中富含有價值的成分，果膠便是其中之一，約含15%～18%（干蘋果渣）[2]。果膠是一種天然的食品添加劑，其具有良好的增稠、穩(wěn)定膠凝作用，在食品及其他行業(yè)已被廣泛使用。果膠的來源大部分從果蔬加工行業(yè)的下腳料中提取，因此果膠的提取制備對于果蔬的全面利用有著很好的補(bǔ)充作用。本文對蘋果渣中的果膠提取條件進(jìn)行研究，為果膠的綜合研究提供參考。

1　材料與方法

1.1材料

蘋果渣，河南省某蘋果罐頭企業(yè)所產(chǎn)生的蘋果渣，于11月份收集，品種為秦冠，利用率為75%。

1.2試劑

去離子水、鹽酸溶液、鹽酸、95%乙醇、丙酮、稀氨水和乙醚，均為分析純。

1.3儀器設(shè)備

DCF30/23-ⅢA型電熱鼓風(fēng)干燥箱、HWS-24型數(shù)顯恒溫水浴鍋、SHB-Ⅲ型循環(huán)水式多用真空泵、布氏漏斗、抽濾瓶、玻璃棒、濾紙、紗布、pH計、燒杯、研缽、電子天平、剪刀、藥匙、標(biāo)簽紙等。

1.4果膠的生產(chǎn)工藝流程

蘋果渣→干燥→水洗→酸液水解→熱抽濾→濾液→乙醇沉淀→離心→脫色→干燥→果膠[3]。

1.5試驗設(shè)計

確定影響果膠提取率的因素。在沸水條件下[4]，按照Box-Behnken的中心組合試驗設(shè)計原理設(shè)定pH值、提取時間、料液比[5]進(jìn)行L9（34）正交試驗，綜合考察不同pH值（1.0，2.0，3.0）、提取時間（0.5，1.5，2.5 h）、料液比（1∶12，1∶16，1∶20） 對果膠提取率的影響，每個處理重復(fù)3次。

試驗因素與水平設(shè)計見表1。

1.6數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析

采用Design Expert專業(yè)版統(tǒng)計分析軟件,對試驗數(shù)據(jù)進(jìn)行分析[6]。

表1　　試驗因素與水平設(shè)計

2　優(yōu)化設(shè)計及試驗結(jié)果分析

果膠提取工藝的優(yōu)化設(shè)計試驗結(jié)果見表2，方差分析見表3。

表2　　果膠提取工藝的優(yōu)化設(shè)計試驗結(jié)果

試驗中，模型顯著性檢驗p<0.05，表明該模型具有統(tǒng)計學(xué)意義。由表3可知，其自變量一次項X1，X2，X3，二次項X12，X22，X32顯著（p<0.05）。失擬項p值為0.086 1>0.05，說明模型成功，因此可用該回歸方程對試驗結(jié)果進(jìn)行分析。

Y=7.31-0.10X1+0.11X2-0.14X3+0.060X1X2-0.065X1X3-0.017X2X3-0.17X12-0.17X22-0.29X32.優(yōu)化后的方程為：

Y=7.31-0.10X1+0.11X2-0.14X3-0.17X12-0.17X22-0.29X32.

3　結(jié)果與討論

回歸方程為Y=7.31-0.10X1+0.11X2-0.14X3-0.17X12-0.17X22-0.29X32，最佳反應(yīng)條件為pH值1.77，提取時間1.82 h，料液比0.59∶1，在此反應(yīng)條件下果膠提取率為7.31 g。

試驗結(jié)果表明，在100℃條件下，pH值、提取時間、料液比對蘋果渣果膠的影響為料液比>提取時間>pH值。由于本試驗是建立在已知數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上的，所以對于pH值的選取應(yīng)該在適合果膠提取的范圍之內(nèi)，對試驗影響較小。

干蘋果渣中果膠含量比文獻(xiàn)中所研究的結(jié)果偏低，其原因可能是因為提取溫度過高導(dǎo)致水解程度過大，或者是所用的原料是蘋果罐頭加工的下腳料中果膠含量過低造成。

表3 方差分析

參考文獻(xiàn)：

[1]劉曉軍.蘋果加工下腳料的再利用 [J].農(nóng)產(chǎn)品加工，2006（12）：21-22.

[2]張雪丹.蘋果果膠制備工藝及研究進(jìn)展 [J].落葉果樹，2009（2）：22-25.

[3]徐金瑞，劉興華，柳艷霞.蘋果渣提取果膠脫色新工藝的研究 [J].中國食品學(xué)報，2004（6）：69-71.

[4]蘇鈺琦.蘋果多糖的分離純化與抗氧化活性深入研究 [D].楊凌：西北農(nóng)林科技大學(xué)，2008.

[5]白麗娟.2種從蘋果渣中提取果膠方法的對比研究 [J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2011，39（31）：19 577－19 579.

[6]沈維治.用二次回歸正交旋轉(zhuǎn)組合設(shè)計優(yōu)化桑葉多酚的提取工藝 [J].蠶業(yè)科學(xué)，2009，35（3）：594-598.◇

中圖分類號：TS201.1

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

doi：10.16693/j.cnki.1671-9646（X）.2016.06.008

文章編號：1671-9646（2016）06a-0026-02

收稿日期：2016-04-18

作者簡介：翟丹丹（1990— ），女，本科，助教，研究方向為食品營養(yǎng)與檢驗教育。

Study on the Extraction Technology of Pectin in Canned Apple Pomace Production

ZHAI Dandan
（Shangqiu Polytcenic，Shangqiu，He'nan 476000，China）

Abstract：Pectin extraction process is studied in canned apple waste production.Take L9（33）orthogonal test of pH，time，solid-liquid ratio is set based on the existing research.The reaction conditions are optimized with quadratic regression orthogonal rotation combination design.The results show that the regression model is significant，the best reaction conditions are as follows：pH 1.77，time 1.82 h，solid-liquid ratio 0.59∶1，pectin extraction rate is 7.31%under this reaction conditions.

Key words：apple can；apple waste；pectin