上海科导超声仪器有限公司

超声波辅助酶法提取柚子皮工艺

2021-08-18 类型:新闻资讯
研究琯溪柚皮海绵层水溶性膳食纤维( SADF) 的最佳提取工艺,实现蜜柚废弃物综合利用,减少资源浪费。以平和琯溪蜜柚柚皮为原料,采用超声波辅助酶法提取 SADF。

膳食纤维( dietary fiber,DF) 凭借其特殊的结构 组成和生理功效得到了学术界的广泛关注。1998 年,提出了一个新概念———抗氧化膳 食纤维( antioxidant dietary fiber,ADF) ,即大量天然 抗氧化剂结合到 DF 基质中的产物。ADF 按水中溶 解性的不同分为水溶性膳食纤维( Soluble antioxidantdietary fiber,SADF) 和非水溶性膳食纤维(Insoluble antioxidant dietary fiber,IADF) ,SADF 中富含黄酮类、 酚酸以及缩合单宁等天然抗氧化成分。在前期 研究中,本团队已证实植物性膳食纤维具有明显的 抗氧化活性,并且已广泛应用于食品保鲜与功能食品研发等领域。 琯溪蜜柚 ( Citrus maxima ( Burm.) Merr. cv. Guanximiyou) 是享誉中外的我国特有的优良柚类品种,也是漳州平和地区的地标性水果,具有果大、汁多、口感酸甜等优良品性。福建省平和县琯溪蜜柚 年产量达到 180 余t,总产值( 超过 20 亿元) 占全县农业总产值的 40% 以上。近年来,柚类水果种 植面积和产量不断增长带动了柚子加工业的快速发展。在柚子加工过程中,形成了大量的副产物,其中,占柚子鲜重 16% ~32% 左右的柚皮是最主要的副产物。琯溪蜜柚柚皮海绵层中富含水分、纤维素、木质素和多种生理活性成分,如果能作为功能原料被 综合利用,既可以减少资源浪费,也可以保护环境。 柚皮的综合利用已成为国内外研究的热点,但 有关柚皮海绵层 ADF 的研究尚未有见报道。研究认为,柚皮DF传统提取方法( 如热水浸提 法、碱提法) 效率低且成本高,而超声波、酶解等辅助 提取法具有良好的效果,这是因为超声波能在液体中高频振动并产生空化效应,破坏细胞组织结构,有助于多糖的溶出和扩散; 酶则可使植物细胞壁及细 胞膜中的成分有效分解,从而提高提取率。因此,本研究采用 Box-Benhnken 设计与Matlab 分析法,基于SADF的得率与抗氧化性,优化超声波辅助酶法提取 琯溪蜜柚柚皮海绵层的 SADF,拟为蜜柚的综合利用提供理论依据,为蜜柚产业的发展提供动力。

材料与方法

材料与仪器

新鲜的平和琯溪蜜柚柚皮 采收于九月下旬漳 州柚之乡食品有限公司提供; 水杨酸、无水乙醇、七水合硫酸亚铁、30% 过氧化氢、硫酸、苯酚、十二水合 磷酸氢二钠、二水合磷酸二氢钠 以上试剂均为分 析纯,购于西陇科技股份有限公司; 纤 维 素 酶 ( 50 U/mg) 河南亚统食品原料有限公司。 DGG-9140B 电热恒温鼓风干燥箱 上海森信 实验仪器有限公司; FW100 高速万能粉碎机 天津 市泰斯特仪器有限公司; AR124CN 电子天平 奥豪斯仪器 ( 上海) 有限公司; SK5200HP超声波发生器 上海科导超声仪器有限公司; HH-2数显电子恒 温水浴锅 常州国华电器有限公司; UV5100B紫外可见分光光度计上海元析仪器有限公司; STARTER2100pH计奥豪斯仪器( 上海) 有限公司; SHZ-D( III) 循环水式多用真空泵 河南省予华仪器有限公司。

实验方法

原料预处理将新鲜的柚子皮去除表面黄油胞层,剩余的海绵层切成 0.2 cm 薄片,于 60 ℃ 鼓风 烘干至恒重,之后粉碎过 40 目筛,得到海绵层柚皮粉,密封置于干燥器中备用。 1.2.2 柚皮 SADF 的提取工艺 方法略微修改。称取柚皮粉5.0 g ( m1 ) ,按料液比1∶ 40 g /mL加入 pH6.0( 0.2 mol /L) 的 PBS缓冲溶液, 均质后于常温超声功率 180 W 的条件下超声处理 30 min。向混合体系加入 2.5% 的纤维素酶溶液( 称取 25mg 的纤维素酶,溶解1 mL pH6.0 的柠檬酸缓冲液 中),45 ℃水浴80min。酶解结束之后,冷却至室温,于 8000 r/min 离心 10 min,收集上清液。将上清液 65 ℃ 真空度-0.098 MPa 旋蒸浓缩至原体积的 1 /3, 转入烧杯中,加入4倍体积的无水乙醇,室温中静置醇12h,过滤后洗涤冻干得到 SADF( m2 )

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