一种果皮果胶及其制备方法与应用与流程

1.本发明属于农产品精深加工技术领域，具体涉及一种果皮果胶及其制备方法与应用。


背景技术：

2.果胶不溶于水，但在酸、碱、盐等化学试剂的作用下能水解成可溶性的果胶酸，再向溶液中加入乙醇或多价金属盐类可使果胶沉淀析出，从而提取出果胶。南酸枣属于药食两用资源，种植广泛，主要分布于浙江、福建、湖北、湖南、广东、广西、云南、贵州等处，目前南酸枣的精深加工应用，主要是通过产地初加工机械化去皮打浆，用于加工南酸枣果糕、南酸枣蜜饯等产品，果皮基本废弃，浪费严重且污染环境，未有南酸枣果皮果胶加工利用相关的研究报道。现有研究表明，南酸枣果皮富含天然果胶，果胶是一种广泛存在于绿色植物细胞壁中的大分子碳水化合物，在食品工业中应用非常广泛，可作为食品添加剂应用改善果蔬制品流变性和稳定性。
3.目前果胶提取的方法主要有酸提取法、酶提取法、碱提取法、离子交换法，现阶段工业化生产广泛采用酸法提取，传统酸提取方法多采用无机强酸，其酸性和腐蚀性都较强，提取时原料中的果胶常常会产生变性，果胶分子被降解，其凝胶性受到破坏，并且容易损坏提取容器，且产生的大量提取废液对污染环境危害较大。现阶段工业化果胶提取方法有传统酸法和传统碱法为主，传统酸法提取果胶得率较低、品质较差，传统碱法则是多提取低酯果胶为主。


技术实现要素：

4.本发明第一个方面的目的，在于提供一种果皮果胶的制备方法。
5.本发明第二个方面的目的，在于提供第一方面的制备方法得到的果皮果胶。
6.本发明第三个方面的目的，在于提供第二方面的果皮果胶在制备产品中的应用。
7.本发明第四个方面的目的，在于提供一种产品。
8.为了实现上述目的，本发明所采取的技术方案是：
9.本发明的第一方面，提供一种果皮果胶的制备方法，包括如下步骤：
10.(1)将果皮与水混合，得到混合物，加有机酸调节混合物的ph至1.5～3，进行第一次超高压处理；
11.(2)将第一次超高压处理后的混合物在80～100℃下混合处理50～80min，进行第二次超高压处理；
12.(3)将第二次超高压处理后的混合物进行固液分离，得到的液体为果胶溶液；
13.步骤(1)中所述第一次超高压处理的条件为0～350mpa下处理0～10min；
14.步骤(2)中所述第二次超高压处理的条件为300～600mpa下处理5～20min。
15.优选地，步骤(1)中所述果皮为果皮粉末。
16.优选地，所述果皮粉末的制备方法如下：将果皮置于90～100℃水中烫漂3～6min，
40～65℃干燥，40～60目粉碎，得到果皮粉末。
17.优选地，所述果皮为柑橘皮、苹果皮、葡萄皮、黄皮果皮和南酸枣皮中的至少一种；进一步为南酸枣皮。
18.优选地，步骤(1)中所述果皮与水的质量比为1：(15～35)；进一步为1：(15～25)。
19.优选地，步骤(1)中所述有机酸为草酸、酒石酸、乙酸和柠檬酸中的至少一种；进一步为柠檬酸。
20.优选地，步骤(1)中所述混合物的ph为1.8～2.0。
21.优选地，步骤(1)中所述第一次超高压处理的条件为150～250mpa下处理0～8min；进一步为150～250mpa下处理6～8min。
22.优选地，步骤(2)中所述混合处理为超声、搅拌和震荡中的至少一种。
23.优选地，步骤(2)中所述第二次超高压处理的条件为350～500mpa下处理10～15min；进一步为450～500mpa下处理10～12min。
24.优选地，步骤(3)中所述固液分离的方式为过滤和离心中的至少一种。
25.优选地，所述离心的条件为4000～6000rpm下离心6～25min。
26.优选地，所述制备方法还包括如下步骤：浓缩，得到果胶浓缩液；对果胶浓缩液进行醇沉。
27.优选地，所述浓缩的方式为真空旋转蒸发浓缩。
28.优选地，所述真空旋转蒸发浓缩的条件为：压力为30pa～300pa、温度为50～60℃。
29.优选地，所述压力由300pa降至30pa，所述压力的下降速率为10～30pa/min。
30.优选地，所述醇沉的方法为：将果胶浓缩液与乙醇混合，静置8～16h。
31.优选地，所述果胶浓缩液与乙醇的体积比为1：(3～6)。
32.优选地，所述乙醇的浓度为85～98％。
33.本发明的第二方面，提供一种果皮果胶，通过本发明第一方面的制备方法得到。
34.优选地，所述果皮果胶的甲酯化度为58％～62％；进一步为60％～62％。
35.优选地，所述果皮果胶的乙酰化度为7.5％～9％；进一步为8.3％～9％。
36.本发明的第三方面，提供本发明第一方面的制备方法或第二方面的果皮果胶在制备产品中的应用。
37.优选地，所述产品包括食品、药品和日化用品。
38.本发明的第四方面，提供一种产品，包含本发明第二方面的果皮果胶。
39.优选地，所述产品包括食品、药品和日化用品。
40.本发明的有益效果是：
41.本发明公开了一种果皮果胶的制备方法，通过限定采用有机酸调节果皮与水的混合物的ph，显著提升了果胶得率、果胶甲酯化度和果胶乙酰化度；同时，通过分步进行超高压处理，在不影响果胶甲酯化度的情况下，进一步提升果胶得率，同时，提高果胶乙酰化度，改善果胶的品质。
42.本发明还提供了一种果皮果胶，该果皮果胶的甲酯化度可达到61.28％，乙酰化度达到8.81％，可作为高酯果胶，具有更好的品质，可用于食品、药品和日化用品的制备。
具体实施方式
43.以下通过具体的实施例对本发明的内容作进一步详细的说明。
44.本实施例中所采用的原料，除特殊说明外，均通过常规手段制备或者通过商业渠道购买。
45.实施例1一种果皮果胶的提取方法
46.(1)取鲜南酸枣果皮，加入95℃热水中烫漂3min，然后用热泵45℃烘干，60目粉碎后得到南酸枣皮粉末备用；
47.(2)取南酸枣皮粉末，按料液比1：25(质量比)加入蒸馏水，用食品级一水柠檬酸调节ph为1.8，得到的物料用铝箔袋分装好封口，置于超高压反应釜内进行第一次超高压处理，压力为250mpa、处理时间为8min；
48.(3)将第一次超高压处理后的物料置于90℃恒温热水中震荡水浴60min，取出后立即进行第二次超高压处理，压力为450mpa、处理时间为10min；
49.(4)将第二次超高压处理后的物料于5000rpm离心20min，取上清液即为果胶提取液；
50.(5)果胶提取液经真空旋转蒸发浓缩(压力为由300pa慢慢降至30pa，下降速率为：300～200pa间下降30pa/min，200～100pa间下降20pa/min，100～30pa间下降10pa/min，之后保持30pa旋转蒸发浓缩，水浴温度保持55℃)，得到浓缩果胶溶液；
51.(6)按浓缩果胶溶液与乙醇体积比1：4加入95％乙醇，静置12h，果胶析出后过滤弃上清液，收集沉淀固体渣；用无水乙醇洗涤沉淀固体渣3遍，过滤，分装，冻干6h，得到果胶。
52.实施例2一种果皮果胶的提取方法
53.(1)取鲜南酸枣果皮，加入100℃热水中烫漂3min，然后用热泵65℃烘干，40目粉碎后得到南酸枣皮粉末备用；
54.(2)取南酸枣皮粉末，按料液比1：15(质量比)加入蒸馏水，用食品级一水柠檬酸调节ph为2.0，得到的物料用铝箔袋分装好封口，置于超高压反应釜内进行第一次超高压处理，压力为150mpa、处理时间为6min；
55.(3)将第一次超高压处理后的物料置于90℃恒温热水中震荡水浴80min，取出后立即进行第二次超高压处理，压力为500mpa、处理时间为12min；
56.(4)将第二次超高压处理后的物料于5000rpm离心20min，取上清液即为果胶提取液；
57.(5)果胶提取液经真空旋转蒸发浓缩(压力为由300pa慢慢降至30pa，下降速率为：300～200pa间下降30pa/min，200～100pa间下降20pa/min，100～30pa间下降10pa/min，之后保持30pa旋转蒸发浓缩，水浴温度保持55℃)，得到浓缩果胶溶液；
58.(6)按浓缩果胶溶液与乙醇体积比1：4加入95％乙醇，静置12h，果胶析出后过滤弃上清液，收集沉淀固体渣；用无水乙醇洗涤沉淀固体渣2遍，过滤，分装，冻干6h，得到果胶。
59.实施例3一种果皮果胶的提取方法
60.(1)取鲜南酸枣果皮，加入90℃热水中烫漂6min，然后用热泵45℃烘干，60目粉碎后得到南酸枣皮粉末备用；
61.(2)取南酸枣皮粉末，按料液比1：20(质量比)加入蒸馏水，用食品级一水柠檬酸调节ph为1.8，得到的物料用铝箔袋分装好封口；
62.(3)将物料置于90℃恒温热水中震荡水浴60min，取出后立即进行超高压处理，压力为350mpa、处理时间为15min；
63.(4)将超高压处理后的物料于5000rpm离心20min，取上清液即为果胶提取液；
64.(5)果胶提取液经真空旋转蒸发浓缩(压力为由300pa慢慢降至30pa，下降速率为：300～200pa间下降30pa/min，200～100pa间下降20pa/min，100～30pa间下降10pa/min，之后保持30pa旋转蒸发浓缩，水浴温度保持55℃)，得到浓缩果胶溶液；
65.(6)按浓缩果胶溶液与乙醇体积比1：4加入95％乙醇，静置12h，果胶析出后过滤弃上清液，收集沉淀固体渣；用无水乙醇洗涤沉淀固体渣2遍，过滤，分装，冻干6h，得到果胶。
66.对比例1一种果皮果胶的提取方法
67.(1)取鲜南酸枣果皮，加入95℃热水中烫漂3min，然后用热泵45℃烘干，60目粉碎后得到南酸枣皮粉末备用；
68.(2)取南酸枣皮粉末，按料液比1：25(质量比)加入蒸馏水，用盐酸调节ph为1.8，得到的物料用铝箔袋分装好封口，置于超高压反应釜内进行第一次超高压处理，压力为250mpa、处理时间为8min；
69.(3)将第一次超高压处理后的物料置于90℃恒温热水中震荡水浴60min，取出后立即进行第二次超高压处理，压力为450mpa、处理时间为10min；
70.(4)将第二次超高压处理后的物料于5000rpm离心20min，取上清液即为果胶提取液；
71.(5)果胶提取液经真空旋转蒸发浓缩(压力为由300pa慢慢降至30pa，，下降速率为：300～200pa间下降30pa/min，200～100pa间下降20pa/min，100～30pa间下降10pa/min，之后保持30pa旋转蒸发浓缩，水浴温度保持55℃)，得到浓缩果胶溶液；
72.(6)按浓缩果胶溶液与乙醇体积比1：4加入95％乙醇，静置12h，果胶析出后过滤弃上清液，收集沉淀固体渣；用无水乙醇洗涤沉淀固体渣3遍，过滤，分装，冻干6h，得到果胶。
73.对比例2一种果皮果胶的提取方法
74.(1)取鲜南酸枣果皮，加入95℃热水中烫漂3min，然后用热泵45℃烘干，60目粉碎后得到南酸枣皮粉末备用；
75.(2)取南酸枣皮粉末，按料液比1：25(质量比)加入蒸馏水，用食品级一水柠檬酸调节ph为1.8，得到的物料用铝箔袋分装好封口；
76.(3)将封口后的物料置于90℃恒温热水中震荡水浴60min；
77.(4)将水浴后的物料于5000rpm离心20min，取上清液即为果胶提取液；
78.(5)果胶提取液经真空旋转蒸发浓缩(压力为由300pa慢慢降至30pa，下降速率为：300～200pa间下降30pa/min，200～100pa间下降20pa/min，100～30pa间下降10pa/min，之后保持30pa旋转蒸发浓缩，水浴温度保持55℃)，得到浓缩果胶溶液；
79.(6)按浓缩果胶溶液与乙醇体积比1：4加入95％乙醇，静置12h，果胶析出后过滤弃上清液，收集沉淀固体渣；用无水乙醇洗涤沉淀固体渣3遍，过滤，分装，冻干6h，得到果胶。
80.对比例3一种果皮果胶的提取方法
81.(1)取鲜南酸枣果皮，加入95℃热水中烫漂3min，然后用热泵45℃烘干，60目粉碎后得到南酸枣皮粉末备用；
82.(2)取南酸枣皮粉末，按料液比1：25(质量比)加入蒸馏水，用盐酸调节ph为1.8，得
到的物料用铝箔袋分装好封口；
83.(3)将封口后的物料置于90℃恒温热水中震荡水浴60min；
84.(4)将水浴后的物料于5000rpm离心20min，取上清液即为果胶提取液；
85.(5)果胶提取液经真空旋转蒸发浓缩(压力为由300pa慢慢降至30pa，下降速率为：300～200pa间下降30pa/min，200～100pa间下降20pa/min，100～30pa间下降10pa/min，之后保持30pa旋转蒸发浓缩，水浴温度保持55℃)，得到浓缩果胶溶液；
86.(6)按浓缩果胶溶液与乙醇体积比1：4加入95％乙醇，静置12h，果胶析出后过滤弃上清液，收集沉淀固体渣；用无水乙醇洗涤沉淀固体渣3遍，过滤，分装，冻干6h，得到果胶。
87.对比例4一种果皮果胶的提取方法
88.(1)取鲜南酸枣果皮，加入95℃热水中烫漂3min，用封口袋分装后抽真空密封，置于超高压反应釜进行超高压处理，压力为250mpa、处理时间为8min，然后用热泵45℃烘干，60目粉碎后得到南酸枣皮粉末备用；
89.(2)取南酸枣皮粉末，按料液比1：25(质量比)加入蒸馏水，用食品级一水柠檬酸调节ph为1.8，得到的物料用铝箔袋分装好封口；
90.(3)将封口后的物料置于90℃恒温热水中震荡水浴60min；
91.(4)将水浴后的物料于5000rpm离心20min，取上清液即为果胶提取液；
92.(5)果胶提取液经真空旋转蒸发浓缩(压力为由300pa慢慢降至30pa，下降速率为：300～200pa间下降30pa/min，200～100pa间下降20pa/min，100～30pa间下降10pa/min，之后保持30pa旋转蒸发浓缩，水浴温度保持55℃)，得到浓缩果胶溶液；
93.(6)按浓缩果胶溶液与乙醇体积比1：4加入95％乙醇，静置12h，果胶析出后过滤弃上清液，收集沉淀固体渣；用无水乙醇洗涤沉淀固体渣3遍，过滤，分装，冻干6h，得到果胶。
94.对比例5一种果皮果胶的提取方法
95.(1)取鲜南酸枣果皮，加入95℃热水中烫漂3min，用封口袋分装后抽真空密封，置于超高压反应釜进行超高压处理，压力为250mpa、处理时间为8min，然后用热泵45℃烘干，60目粉碎后得到南酸枣皮粉末备用；
96.(2)取南酸枣皮粉末，按料液比1：25(质量比)加入蒸馏水，用盐酸调节ph为1.8，得到的物料用铝箔袋分装好封口；
97.(3)将封口后的物料置于90℃恒温热水中震荡水浴60min；
98.(4)将水浴后的物料于5000rpm离心20min，取上清液即为果胶提取液；
99.(5)果胶提取液经真空旋转蒸发浓缩(压力为由300pa慢慢降至30pa，下降速率为：300～200pa间下降30pa/min，200～100pa间下降20pa/min，100～30pa间下降10pa/min，之后保持30pa旋转蒸发浓缩，水浴温度保持55℃)，得到浓缩果胶溶液；
100.(6)按浓缩果胶溶液与乙醇体积比1：4加入95％乙醇，静置12h，果胶析出后过滤弃上清液，收集沉淀固体渣；用无水乙醇洗涤沉淀固体渣3遍，过滤，分装，冻干6h，得到果胶。
101.效果实施例
102.分别计算实施例1、2、3，对比例1、2、3、4得到果胶的得率、甲酯化度、乙酰化度，其测定方法如下：
103.(1)果胶得率的测定
104.果胶得率计算公式为：x＝m/m*100％；式中：x——果胶得率；m——冻干后果胶的
质量(g)；m——处理样品果皮粉末的质量(g)。
105.(2)甲酯化度(dm)的测定
106.1)样品制备：准确称取20mg果胶样品于25ml具塞玻璃试管中，加入8ml蒸馏水，超声10min，加入3.2ml 2mol/l氢氧化钠溶液，置于恒温震荡培养箱1h，设置温度为20℃，每10min摇晃一次，再加入3.2ml 2mol/l盐酸溶液，置于恒温震荡培养箱15min，设置温度为25℃，最后用0.0975mol/l ph7.5的磷酸缓冲溶液定容至25ml，每组试验重复2次。
107.2)标准曲线的绘制：准确吸取633.38μl甲醇，用0.0975mol/l ph7.5的磷酸缓冲溶液定容至50ml得到10mg/ml甲醇标准储备液；分别取0μl、20μl、40μl、80μl、120μl、180μl、240μl甲醇标准储备液于100ml容量瓶中，并用ph7.5的0.0975mol/l磷酸缓冲溶液定容，溶液溶质浓度分别为0μg/ml、2μg/ml、4μg/ml、8μg/ml、12μg/ml、18μg/ml、24μg/ml；吸取浓度为0μg/ml、2μg/ml、4μg/ml、8μg/ml、12μg/ml、18μg/ml、24μg/ml的甲醇标准使用液各1ml至10ml具塞玻璃试管中，加入1u/ml乙醇氧化酶，旋涡混合器混匀，25℃水浴15min，加入2ml戊二酮溶液，旋涡混合器混匀，58℃水浴15min，冷却，旋涡混合器混匀，412nm下测定吸光度；2次平行试验，取吸光度平均值。同时，按上述方法同时做空白试验，步骤相同，将2ml戊二酮溶液显色液替换为2ml蒸馏水，412nm下测定吸光度即可。以甲醇浓度为横坐标，吸光度值为纵坐标(与空白的差值)，绘制标准曲线。
108.3)样品的测定：吸取1ml水解后待测样品于10ml具塞玻璃试管中，同标准溶液显色方法进行显色，用分光光度计在波长412nm处测定其吸光度；根据标准曲线计算出待测样品中的甲酯基含量。
109.(3)乙酰化度的测定
110.1)样品水解：称取约10mg样品于5ml具塞玻璃试管中，记录准确质量。加入2ml蒸馏水，90℃加热20min，以灭活内源性酶为了皂化酯键，再入500μl 2mol/l氢氧化钠，25℃水浴1h，最后加入500μl 2mol/l盐酸，25℃水浴15min，以暂停皂化反应，每组试验重复2次。
111.2)酶试剂盒酶试剂盒(k
‑
acetrm，megazyme international ireland，wicklow，ireland)准备：将瓶2(含有还原型辅酶ⅰ(nadh)、腺嘌呤核苷三磷酸(atp)、磷酸烯醇式丙酮酸(pep)和聚乙烯吡咯烷酮(pvp)的冻干粉末)的物质溶解在15ml蒸馏水中，得到溶液2；为了避免反复冻融，分装在适当大小的ep管中4℃贮藏；将瓶3(辅酶a(coa)冻干粉末)的物质溶解在0.8ml蒸馏水中，得到溶液3；垂直放置贮藏在
‑
20℃。
112.3)样品测定：取1.7ml蒸馏水和0.4ml样品加入比色杯中，后依次加入0.3ml缓冲液1、0.2ml(nadh/atp/pep/pvp缓冲液)、0.02ml溶液3(coa)、0.02ml溶液4(d
‑
乳酸脱氢酶(d
‑
ldh)/精对苯二甲酸(pta)/丙酮酸激酶(pk)，混匀(通过用比色皿杯盖密封比色皿后轻轻倒置)，得到溶液a1，约2min时读出溶液a1在340nm处的吸光度，然后立即加入0.02ml悬浮液5(乙酸激酶ak)反应，约4min反应结束时，得到溶液a2，混合并读取溶液a2在340nm处的吸光度。2次平行试验，取上述两个吸光度各自的平均值。
113.4)空白：加2.1ml蒸馏水至比色杯中，其它按上述方法(3)依次加入试剂盒试剂，测定两个吸光度。
114.结果如表1所示：通过两次超高压辅助盐酸法提取果皮果胶，果胶得率可达50.97％，所得到果胶的甲酯化度为61.28％乙酰化度为8.81％，要远高于传统盐酸法提取、传统柠檬酸提取、超高压辅助盐酸等其他方法。
115.表1不同实施例/对比例中果胶得率、甲酯化度和乙酰化度
[0116][0117][0118]
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。