內(nèi)蒙古敖漢地區(qū)打瓜果皮中果膠的提取

余杰 姚娜 代麗娜 王曉紅 劉麗 邵文麗

摘 要：本文以內(nèi)蒙古敖漢地區(qū)產(chǎn)打瓜為原料，采用酸提取乙醇沉淀的方法，提取其中的有效成分果膠。利用單因素實(shí)驗(yàn)考察料液比、提取時(shí)間、提取溫度、提取pH值對(duì)打瓜果皮果膠產(chǎn)率的影響。實(shí)驗(yàn)表明，打瓜果皮果膠最佳提取條件為：提取時(shí)間170min，料液比1：25（g/mL），提取溫度90℃，提取pH值2，打瓜果皮果膠最大產(chǎn)率為15.52%。

關(guān)鍵詞：打瓜果皮;酸提取法;果膠

中圖分類號(hào)：TS209 ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ?文章編號(hào)：1673-260X（2021）04-0011-03

打瓜又名籽瓜，是內(nèi)蒙古地區(qū)廣泛種植的經(jīng)濟(jì)作物[1]，內(nèi)蒙古敖漢地區(qū)盛產(chǎn)打瓜[2]，其瓜籽可以作為炒貨體現(xiàn)其經(jīng)濟(jì)價(jià)值，果肉由于其具有比較豐富的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值而被人們經(jīng)常食用或生產(chǎn)果汁產(chǎn)品[3]，但利用率不高，而果皮則被扔掉，不僅造成了環(huán)境的污染，同時(shí)也浪費(fèi)了打瓜的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。打瓜果皮中富含果膠[4]，果膠作為一種天然大分子多糖，在食品加工[5，6]、化妝品[7，8]、醫(yī)藥[9，10]等工業(yè)具有較大的應(yīng)用價(jià)值。打瓜瓤、籽等副產(chǎn)品具有較多應(yīng)用價(jià)值[11]，如果果皮中的果膠可以大量提取并用于化工工業(yè)中，既減少了環(huán)境污染，又提高了經(jīng)濟(jì)價(jià)值。果皮果膠的提取[12-14]研究報(bào)道較少，本文以硝酸為提取酸提取果皮中的有效成分果膠，以期提高果膠的產(chǎn)率。

1 實(shí)驗(yàn)材料與儀器

內(nèi)蒙古赤峰市敖漢地區(qū)產(chǎn)果皮、氨水、95%乙醇、濃硝酸、氫氧化鈉、所用試劑均為分析純。

pH計(jì)（PHS-25，江蘇省金壇市金祥龍電子有限公司）、超級(jí)恒溫水浴鍋（SY-601，天津歐諾儀器儀表有限公司）、電子分析天平（TP-214，上海精密科學(xué)儀器有限公司）、電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱（HG101 -2A，南京紅龍儀器設(shè)備廠）、粉碎機(jī)（FW177，天津市泰斯特儀器有限公司）。

2 實(shí)驗(yàn)方法

2.1 原料預(yù)處理

將果皮去綠色皮，切成小塊，自然風(fēng)干，清水清洗后放入95℃的水中滅酶失活處理5min，過(guò)濾，放入60℃烘箱烘干，將其放入粉碎機(jī)中粉碎成粉末過(guò)篩，用密封袋裝好，放在陰涼干燥處備用。

2.2 酸提取

準(zhǔn)確稱取打瓜果皮粉末40g放入干凈的燒杯中，按一定的料液比加入一定濃度的濃硝酸調(diào)節(jié)溶液的pH值，放入一定溫度的恒溫水浴鍋中進(jìn)行果膠提取，一段時(shí)間后，趁熱過(guò)濾得到濾液，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)后，冷卻，用稀氨水調(diào)節(jié)pH值至4，在攪拌情況下加入1-2倍體積的95%的乙醇溶液，靜置一段時(shí)間，抽濾，濾液用95%的乙醇洗滌2次。將所得產(chǎn)品放入恒溫干燥箱（溫度為60℃）中干燥5h，即得打瓜果皮果膠產(chǎn)品，計(jì)算其產(chǎn)率。

果膠產(chǎn)率計(jì)算公式：

式中：W—打瓜果皮果膠產(chǎn)率，%;m—果膠質(zhì)量，g;M—打瓜果皮粉末質(zhì)量，g。

2 結(jié)果與討論

2.1 提取溫度對(duì)打瓜果皮果膠產(chǎn)率的影響

以濃硝酸為提取打瓜果皮果膠所用酸，料液比為1：20（g/mL），pH為3，提取時(shí)間為130min，將打瓜果皮粉末放入溫度分別為60℃、70℃、80℃、90℃、100℃的恒溫水浴鍋中反應(yīng)，然后在旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀中濃縮后加入2倍95%的乙醇，靜止2h后抽濾、洗滌、最后放入恒溫干燥箱（60℃）中烘干5h得到打瓜果皮果膠產(chǎn)品。對(duì)得到的打瓜果皮果膠產(chǎn)品進(jìn)行稱重，計(jì)算打瓜果皮果膠產(chǎn)率。提取溫度對(duì)打瓜果皮果膠產(chǎn)率的影響見(jiàn)圖1。

如圖1所示，在溫度為90℃時(shí)產(chǎn)率最大。隨著提取溫度的不斷增加，打瓜果皮果膠產(chǎn)率也在不斷加大，且在60-80℃之間時(shí)打瓜果皮果膠產(chǎn)率增長(zhǎng)較緩，在90℃時(shí)達(dá)到最大，當(dāng)提取溫度從90℃升高到100℃，產(chǎn)率反而稍有降低?？赡苁且?yàn)闇囟容^低時(shí)不利于果膠分子的析出，但隨著溫度的上升，分子運(yùn)動(dòng)加快，果膠產(chǎn)率不斷加大。但如果溫度過(guò)高可能會(huì)使果膠有一小部分降解，從而影響果膠產(chǎn)率。從圖1中可以看出果膠產(chǎn)率最大的溫度為90℃。

2.2 料液比對(duì)果膠產(chǎn)率的影響

以濃硝酸為提取打瓜果皮果膠所用酸，將打瓜皮粉末放入溫度為90℃的恒溫水浴鍋中反應(yīng)，提取pH值為3，提取時(shí)間為130min，料液比分別為1：15（g/mL）、1：20（g/mL）、1：25（g/mL）、1：30（g/mL）、1：35（g/mL），然后在旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀中濃縮后加入2倍95%的乙醇，靜止2h后抽濾、洗滌、最后放入恒溫干燥箱（60℃）中烘干5h得到打瓜果皮果膠產(chǎn)品。對(duì)得到的打瓜果皮果膠產(chǎn)品進(jìn)行稱重，計(jì)算打瓜果皮果膠產(chǎn)率。料液比對(duì)果膠產(chǎn)率的影響見(jiàn)圖2。

如圖2所示，在料液比為1：25（g/mL）時(shí)，打瓜果皮果膠產(chǎn)率最大。隨著所加提取酸用量的增加，即料液比的增加，打瓜果皮果膠產(chǎn)率也在加大，在 1：25（g/mL）時(shí)達(dá)到最大隨之趨于平緩，但在1：35 （g/mL）時(shí)稍有減小。出現(xiàn)這個(gè)現(xiàn)象的原因可能是由于隨著酸用量的增加即料液比的增大，打瓜果皮果膠的析出也在增加，并趨于幾乎不變。但在1：35 （g/mL）時(shí)，可能酸用量過(guò)大使一小部分果膠分解為低聚糖。從圖2中可以看出打瓜果皮果膠產(chǎn)率最大的料液比為1：25（g/mL）。

2.3 提取時(shí)間對(duì)果膠得率的影響

以濃硝酸為提取打瓜果皮果膠所用酸，將打瓜果皮粉末放入溫度分別為90℃的恒溫水浴鍋中反應(yīng)，提取pH值為3，料液比為1：25（g/mL），提取時(shí)間為110min、130min、150min、170min、200min，然后在旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀中濃縮后加入2倍95%的乙醇，靜止2h后抽濾、洗滌、最后放入恒溫干燥箱（60℃）中烘干5h得到打瓜果皮果膠產(chǎn)品。對(duì)得到的打瓜果皮果膠產(chǎn)品進(jìn)行稱重，計(jì)算打瓜果皮果膠產(chǎn)率。料液比對(duì)果膠產(chǎn)率的影響見(jiàn)圖3。

如圖3所示，在提取時(shí)間為170min時(shí)，打瓜果皮果膠產(chǎn)率最大。隨著提取世間的增加，打瓜果皮果膠產(chǎn)率也在加大，在170min時(shí)達(dá)到最大隨之稍有下降。出現(xiàn)這個(gè)現(xiàn)象的原因可能是由于隨著提取時(shí)間的增加，打瓜果皮果膠的析出也在增加，并達(dá)到最大。但在170min以后，隨著時(shí)間的增加果膠分子分解為低聚糖。從圖3中可以看出打瓜果皮果膠產(chǎn)率最大的提取時(shí)間為170min。

2.4 提取pH值對(duì)打瓜果皮果膠得率的影響

以濃硝酸為提取打瓜果皮果膠所用酸，將打瓜果皮粉末放入溫度分別為90℃的恒溫水浴鍋中反應(yīng)，料液比為1：25（g/mL），提取時(shí)間為170min，提取pH值分為1、2、3、4、5，然后在旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀中濃縮后加入2倍95%的乙醇，靜止2h后抽濾、洗滌、最后放入恒溫干燥箱（60℃）中烘干5h得到打瓜果皮果膠產(chǎn)品。對(duì)得到的打瓜果皮果膠產(chǎn)品進(jìn)行稱重，計(jì)算打瓜果皮果膠產(chǎn)率。料液比對(duì)果膠產(chǎn)率的影響見(jiàn)圖4。

如圖4所示，在提取pH值為2時(shí)，打瓜果皮果膠產(chǎn)率最大。原因可能是pH值越大越利于打瓜果皮果膠的提取，但過(guò)大時(shí)可能會(huì)引起果膠分解。

3 結(jié)論

本文從廢棄的打瓜果皮中提取有效成分果膠，利用濃硝酸，通過(guò)單因素探究提取時(shí)間、提取溫度、料液比、提取pH值對(duì)打瓜果皮果膠產(chǎn)率的影響。實(shí)驗(yàn)表明，打瓜果皮果膠最佳的提取條件為提取溫度90℃，提取時(shí)間為170min，料液比為1：25（g/mL），提取pH值為2，打瓜果皮果膠最大產(chǎn)率為15.52%。

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