果胶的提取分离_精品文档.doc

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长春理工大学毕业论文

编号

本科生毕业论文

果胶的提取分离

TheExtractionandSeparationofthePectin

学生姓名

专业

学号

指导教师

学院

生命科学技术学院

二〇一三年六月

23

毕业设计（论文）原创承诺书

1．本人承诺：

所呈交的毕业设计（论文）《果胶的提取分离》，是认真学习理解学校的《长春理工大学本科毕业设计（论文）工作条例》后，在教师的指导下，保质保量独立地完成了任务书中规定的内容，不弄虚作假，不抄袭别人的工作内容。

2．本人在毕业设计（论文）中引用他人的观点和研究成果，均在文中加以注释或以参考文献形式列出，对本文的研究工作做出重要贡献的个人和集体均已在文中注明。

3．在毕业设计（论文）中对侵犯任何方面知识产权的行为，由本人承担相应的法律责任。

4．本人完全了解学校关于保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：

按照学校要求提交论文和相关材料的印刷本和电子版本；同意学校保留毕业设计（论文）的复印件和电子版本，允许被查阅和借阅；学校可以采用影印、缩印或其他复制手段保存毕业设计（论文），可以公布其中的全部或部分内容。

以上承诺的法律结果将完全由本人承担！

作者签名：

年月日

长春理工大学毕业论文

摘要

从目前我国柑橘皮加工程度来看，综合利用加工水平极为落后，几乎所有的柑橘皮都是直接被丢弃，既造成了大量的资源浪费，又带来了环境的污染。

然而，柑橘皮中的果胶含量特别高，果胶质量较好，具有良好的开发利用价值。

因此，从柑橘皮中提取果胶，生产出优质果胶，将具有较好的经济和社会效益。

果胶生产目前在我国尚处于起步阶段，主要原因是传统的用酒精沉淀的生产方法成本过高，而低成本的盐析方法在技术上还不成熟。

本研究立足于这一现状，以干燥后的柑橘皮为研究材料，采用酸解盐析法对柑橘皮中果胶的提取工艺及纯化技术进行研究，主要包括萃取剂的选择、提取果胶最佳工艺参数的确定、脱色方法的比较、糖和蛋白质脱除方法的初步尝试、盐析法沉淀果胶工艺参数确定、脱盐条件等。

关键词：

柑橘皮果胶分离提取酸解法盐析

Abstract

Moreandmoreorangepeelhasturnedouttobeaproblemofwasteofresourseandenvironmentalpollution.viewofthecurrentlevelofprocessingpointoforangepeelinChina,utilizationlevelofprocessingisextremelybackward,almostalloftheorangepeelisdiscardeddirectly,bothcausedalargewasteofresourcesandenvironmentalpollution.However,orangepeelcontentshighandgoodqualitypectinparticularly.Ithasgoodutilizationvalue.So,extractingpectinfromorangepeelandproductinghigh-qualitypectinisofgreateconomicalandsocialsignificance.Atpresent，theproductionofpectininChinaisstilllagging.Becausethetraditionalproductioninwhichalcoholistheprecipitantcostshigher，butthetechnologyofsaltingoutwhichcostslowerisnotprefect.Baseduponthepresentcondition，westudiedtheextractingandpurifyingtechnologyaboutpectinfromorangepeel.Itinvolvedthefollowingaspects:

choosingtheoptimalacidolysisreagent，determiningtheoptimalparametersofextractingtechnologyofpectin，comparingtheeffectofpectindecoloration，attemptingthemethodsofpurification，determiningtheoptimalParametersoftechnologyofpectinprecipitationwithsalt，determiningtheconditionofdesaltingandsoon.

Keyword:

orangepeel;pectin;separationandextraction;acidhydrolysismethod;salting

目录

摘要 I

Abstract……………………………………………………………………………………………………Ⅱ

第1章绪论..........................................................................................................1

1.1柑橘资源的概述.....................................................................................1

1.2果胶的研究开发状况 1

第2章柑橘皮预处理的研究 5

2.1主要的实验试剂及设备 5

2.2实验内容及方法 5

第3章果胶提取工艺的研究 9

3.1材料与方法 9

3.2实验内容及方法 9

第4章果胶的分离纯化 17

第5章结论 19

参考文献 21

致谢 23

第1章绪论

1.1柑橘资源的概述

柑橘皮渣资源巨大，但是浪费严重，而且污染环境，函待综合利用。

食品生产工业上需求量极大的果胶能大量转化柑橘皮渣资源，是提高其附加值的首选。

目前我国柑橘年产量1600万吨，居世界第二位。

在柑橘总产量中，用于加工的柑橘果实在美国占75%，巴西占69%，中国仅为5%[1]。

随着我国食品工业的发展，柑橘加工业必然快速增长。

柑橘类果实榨汁后会产生40%-50%的皮渣[2]。

据计算，目前我国伴随果汁榨汁，产生32万吨的柑橘皮渣，随着柑橘种植和加工业的发展，这个数字还会增长。

传统加工业将这些皮渣进行填埋处理或加工成动物饲料。

皮渣极易霉变发臭，绝大部分柑橘皮渣因霉烂变质而被丢弃，对环境造成严重污染，而加工成饲料通常需要干燥处理，耗费大量能源，转化率低。

一个中型橙汁加工厂，一天就有10多吨柑橘皮渣排放，因此要支付相当大的一笔环保费用。

为此，世界上许多国家对柑橘副产品加工利用途径都进行了探讨和尝试[3,4]。

柑橘生产大国如巴西、美国早在20世纪初对柑橘的综合利用开发就非常重视，除制成果汁外，还利用大批废料皮渣制成桔皮营、果胶、活性炭等一系列副产品而不留下任何废弃物，经济效益甚高[5]。

所以，对柑橘皮渣的综合利用迫在眉睫。

如果将这一资源加以综合利用，就会变废为宝，减少环境污染，还可极大地提高柑橘产业的经济效益。

开发柑橘皮深加工产品不仅促进了经济的发展，也促进了农业效益的提高，对于摆脱我国农业低效益、低产值状况是一种有效的途径。

1.2果胶的研究开发状况

1.2.1果胶的概述

果胶是植物中的一种酸性多糖物质，它通常为白色至淡黄色粉末，稍带酸味，具有水溶性，工业上即可分离，其分子量约5万-30万，主要存在于植物的细胞壁和细胞内层，为内部细胞的支撑物质。

在适宜条件下其溶液能形成凝胶和部分发生甲氧基化（甲酯化，也就是形成甲醇酯），其主要成分是部分甲酯化的α-1,4-D-聚半乳糖醛酸。

残留的羧基单元以游离酸的形式存在或形成铵、钾钠和钙等盐。

柑橘、柠檬、柚子等果皮中约含30%果胶，是果胶的最丰富来源。

1.2.2果胶的功能与应用

⑴果胶在食品工业上的应用：

果胶是高档的天然食品添加剂和保健品，果胶在食品中作胶凝剂、增稠剂、稳定剂、悬浮剂、乳化剂、增香增效剂，果胶在医药保健品中可显著降低血糖、血脂，减少胆固醇，疏通血管。

果胶对糖尿病、高血压、便秘、解除铅中毒都存有明显作用，果胶并可用于化妆品，对保护皮肤、防止紫外线辐射、冶疗创口、美容养颜都存一定的作用。

果胶用途：

在果酱、果子冻、果冻的制作中起胶凝作用，成品细腻，富有弹性和韧性，增加香味，使口感爽滑。

棒冰、冰淇淋：

起乳化稳定作用，成品口感细腻，滑爽。

酸奶，乳酸菌，果汁：

起稳定，增稠作用，可延长制品的保存期，具有天然水果风味。

熔烤食品：

提高面团的透气性，增强口感。

延长保质期。

果胶软糖：

使软糖晶莹透明，富有弹性，不粘牙，酸甜可口[6]。

⑵果胶在医疗上的作用：

医学界研究发现，果胶具有以下几方面功效[7]：

①黏附重金属离子，清除体内毒素；②促进小肠蠕动，缓解习惯性便秘；③吸收肝脏分泌的消化液，降低血清胆固醇含量；④延缓胰岛素消失，调节血液浓度；⑤刺激内源生长因子产生，加速溃肠面的愈合；⑥引起胞浆内空泡样变，导致菌体破裂死亡；⑦抑制癌细胞的聚集，阻止其扩散转移等。

研究认为果胶具有良好的抗腹泻、抗癌、减肥、降低血糖和胆固醇、治疗糖尿病和心血管硬化及延长抗菌素的作用，在医药工业上通常用果胶来制造轻泻剂、止血剂、血浆代用品、毒性金属解毒剂等，防止血液凝固、肠出血、治疗便秘及作为金属中毒时的解药等[8]。

1.2.3果胶的提取工艺

（1）酸解法这是工业生产果胶最普遍的方法。

根据果胶在稀酸中加热可转变为水溶性果胶的原理，将原料粉碎、漂洗后加入适量的水，用酸将溶液pH调至2.0左右，在80℃-90℃范围内加热抽提一段时间，将大部分果胶提取出来。

所用的酸多是硫酸、盐酸、磷酸等无机酸，为了改善果胶成品的色泽，也可用亚硫酸。

酸提取过程中存在一些难于避免的缺点，如果胶分子易发生局部水解，致使果胶分子量降低，从而影响果胶的产率和质量，同时提取时的温度、pH、时间、酸的种类、固液比在不同的工艺中变化很大。

但该方法操作简单、生产成本低、适用性强。

（2）离子交换树脂提取法该法工艺流程是将粉碎后的果渣、离子交换树脂柑橘果渣中果胶的提取及纯化技术研究和水（按1:

0.3:

30）在pH1.3-1.6制成浓浆液，在搅拌下加热提取，过滤浓浆用酒精、异丙醇等沉淀果胶。

在制备果渣与离子交换剂的含水浓浆时，水量太少会延缓果胶的增溶作用，水量太多果胶难以沉淀，以水量为渣重的30~60倍为佳。

浓浆液在65℃~95℃加热2h~3h，加热时间过长，会降低果胶的得率和胶凝度；温度低于60℃，则果胶提取效果不好；高于95℃，果胶分子发生降解。

离子交换树脂的用量为渣重的30%-40%。

所用离子交换树脂必须在100℃不发生降解、在中等酸性条件下不发生水解。

但该法生产成本高，目前生产中使用较少。

（3）微生物法阪井拓夫等经试验发现，帚状丝抱酵母及其变异株能从植物组织中