超声波辅助联合果胶酶提取菠萝皮果胶的工艺研究Word格式文档下载.docx

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4，提取温度50℃，提取时间60min，果胶酶用量0.08%。

以最适反应体系提取菠萝皮中的果胶的得率为0.90%，与对比试验相比，果胶得率提高0.09%。

关键词：

菠萝皮提取脱色干燥超声波辅助果胶酶

StudyonthePineapplePeelPectinExtractionbyUltrasonicAssistedwithPectinesterase

Abstract

Pectinisahydrophilicgum,consistsofα-1,4-galacturonicacidandrhamnose,glucose,galactose,Arabianeutralsugar4-glycosidicbondcouplingpolymerization,isoneoftheimportantfoodadditives.Thispaperreviewedthepectinproductionprocesscomprisesfivestepsofextraction,decoloration,concentration,precipitationanddrying.Pectinextractionmethodsaremainlyacidextraction,enzymeextraction,ultrasonicextraction,microwaveextraction,microbialmethod,ammoniumoxalateextraction,decolorizingmethodsincludeactivatedcarbondecolorization,hydrogenperoxidebleachingmethod,precipitationmethodwithethanolprecipitation,acidalcoholmethod,salting-outmethod,dryingmethodalowtemperaturedrying,vacuumfreezedrying,spraydrying.

Inthispaper,onthebasisofsinglefactorexperiment,ultrasonicassistedwithpectinasewasusedtoextractpectinfrompineapplepeel,theoptimalconditionswereasfollows,temperature70℃，timeofheatpreservation20min.Onthebasisofsinglefactortestandorthogonaltest,determinethebestconditionsofpectinextraction,andsolidliquidratio1:

4,extractiontemperature50℃,extractiontime60min,pectinenzymedosageof0.08%.Optimalreactionsystemofextractionofpectinfrompineapplewas0.9%.Whencomparedwiththecomparisontest,pectin-yieldwas0.09%.

Keywords:

pineapplepeel;

extract;

decoloring;

dryness;

ultrasonicassisted;

pectin

1引言

1.1菠萝及菠萝皮的研究简介

1.1.1菠萝的简介

菠萝，台语称为凤梨。

菠萝是一种原产南美洲巴西、巴拉圭的亚马逊河流域一带的热带水果，16世纪从巴西传入中国，有70多个品种，它是岭南四大名果之一。

菠萝皮中含有丰富的营养物质，糖类物质占菠萝湿重的6.1%，还原糖占2.5%，果胶占1.7%，蛋白质占0.64%，脂肪占0.31%，还有微量的脂肪和维生素C[1]。

菠萝皮中富含菠萝酶，有丰富的药用价值，据国外专家20多年实验，长期食用菠萝，会使心脑血管，糖尿病发病率显著降低，并有一定的抗癌效果。

菠萝是著名热带水果之一，其可食部分主要由肉质增大之花序轴、螺旋状排列于外周的花组成，花通常不结实，宿存的花被裂片围成一空腔，腔内藏有萎缩的雄蕊和花柱。

叶的纤维甚坚韧，可以用作织物、制绳、结网和造纸。

菠萝茎短，叶多数呈莲座式排列，剑形，长40～90厘米，宽4～7厘米，顶端渐尖，有锐齿，腹面呈绿色，背面呈粉色，边缘和顶端常带褐色，生于花序顶部的叶变小，常呈红色。

花序于叶丛中抽出，形状如松球，长6～8厘米，结果时增大；

苞片基部绿色，上半部淡红色，三角状卵形；

萼片宽卵形，肉质，顶端带红色，长约1厘米；

花瓣长椭圆形，端尖，长约2厘米，上部紫红色，下部白色。

聚花果肉质，长15厘米以上。

花期夏季至冬季。

菠萝已广泛地分布在南北回归线之间，成为世界上重要的水果之一。

16世纪中期由葡萄牙的传教士带到澳门，然后引进到广东各地，后在广西、福建、台湾等省栽种，经过长期的选育，陆续产生了许多品种。

菠萝属于凤梨科，菠萝属多年生草本果树植物，营养生长迅速，生产周期短，年平均气温23℃以上的地区终年可以生长。

菠萝顶有冠芽，性喜温暖。

台湾菠萝表皮没有大陆产的菠萝那么粗糙，有的略呈倒圆锥形，肉质比普通菠萝细腻得多，基本没有涩味，水分充足。

菠萝果形美观，汁多味甜，有特殊香味，是深受人们喜爱的水果。

多年生单子叶常绿草本植物。

矮生，高0.5～1m，无主根，具纤维质须根系；

肉质茎为螺旋生长的叶片所包裹，叶呈剑形；

花序顶生着生许多小花；

肉质复果由许多子房聚合在花轴上而成。

喜温暖，以年均温度24～27℃生长最适合。

15℃以下生长缓慢，5℃是受冻的临界温度，43℃高温即停止生长。

耐旱，但仍需一定水分，以1000～1500mm的年雨量且分布均匀为宜。

比较耐阴，但是充足的阳光生长良好、糖的含量高、品质佳。

对土壤适应性广，喜疏松、排水良好、富含有机质，pH值5～5.5的砂质壤土或山地红壤较好。

菠萝株高0.7～1.5米，茎短粗，呈褐色，基部有吸芽抽出。

叶自茎的上部丛生。

穗状花序自叶丛中抽生。

果实肉质，似松果状复果，多呈圆筒形，果肉黄色。

菠萝广泛分布于南北回归线之间，是世界重要的水果之一，原产中、南美洲，16世纪传入我国，17世纪已有种植。

现世界有80多个国家和地区作为经济栽培，主要产区集中在泰国、菲律宾、印尼、越南、巴西、南非和美国等国。

我国是菠萝十大主产国之一，主要分布在广东、海南、广西、福建、云南等热区省。

目前，世界约有90多个国家和地区把菠萝作为经济作物栽培，主要产区集中在泰国、巴西、菲律宾、印尼、中国、印度和哥斯达黎加等国。

菠萝是我国热带、亚热带地区最具特色和优势的热带水果品种之一，也是目前华南外销水果之一，现在已经成为华南主产区农村经济的一大支柱产业，为促进农民增收和扩大城乡居民就业做出了积极贡献。

1.1.2菠萝皮的简介

菠萝果实由于不易贮存，除极少部分直接销售外，大部分用于加工成罐头和果脯。

菠萝果实加工产生的果皮渣（包括外皮、两端和果眼）约占全果总重量的40%～50%，如果不加以利用而遗弃于河流、公路两旁或加工厂附近，既浪费水果资源，又严重污染环境。

经分析表明，菠萝果皮中的水分、柠檬酸和总糖等成分比例与果肉相差不大，粗蛋白和灰分的含量还高于果肉，分别是果肉中果胶的2.5倍～3.0倍[2]。

因此这些宝贵资源充分利用是菠萝加工中必不可少的一环。

菠萝的品质优良，营养丰富，经分析得：

每100克果肉中含糖12～16克、有机酸0.6克、蛋白质0.4～0.5克、粗纤维0.3～0.5克，并含多种维生素，其中维生素C含量可高达42毫克。

另外，钙、铁、磷等含量丰富。

菠萝中含菠萝蛋白酶，它能够溶血栓，防止血栓形成，减少脑血管病和心脏病的死亡率。

1.1.3菠萝皮的应用研究

目前，国内外对菠萝果皮的综合利用方面做了大量的研究，在食品领域、制造饲料、发酵制品、化工领域等都取得了很多的成果。

（一）食品领域

在食品领域中，主要用于制造菠萝果酒、果醋、白兰地、果冻、酸乳饮料等。

（1）菠萝果酒

李瑛[3]对菠萝皮酿制低度果酒进行了研究，其加工工艺流程：

果皮破碎→SO2灭菌，配糖（偏重亚硫酸钾作抑菌剂，7%蔗糖）→接种→主发酵（28～30℃，4～10d）→二次补糖（13%蔗糖，发酵至少泡或无泡，浮渣下沉）→后发酵（榨出果酒，密闭发酵15～25d）→陈酿。

产品颜色淡黄透明，带有果香，酒度适中，口感较好，但是由于单宁、生物碱等物质的余味中仍略带苦味。

因此，要获得较成熟的产品仍然需要进一步的研究。

（2）果醋

蓝卫[4]对菠萝皮酿制果醋的工艺流程进行了研究，果皮破碎→调节糖酸（白砂糖，柠檬酸添加量根据最终产品的预期酸度进行计算）→乙醇发酵（活干酵母，加入量为原料质量的0.05%）→醋酸发酵（活性醋酸菌，加入量为原料的0.05%）→陈酿→澄清（加入量2.5%）→过滤，灭菌（60～70℃，30min）。

菠萝果醋清澈透明，呈琥珀色，菠萝香气浓郁，酸味柔和，含有丰富的VC和多种人体所需的矿物质，不仅可以作为一般用醋使用，还可用于配制营养丰富和有疗效作用的保健果醋饮料。

（3）白兰地

陈玉水[5]等人研究了菠萝皮制备白兰地的加工工艺流程：

果皮破碎→调整糖酸（pH，糖浓度15%）→灭菌（巴氏灭菌）→传统发酵（酵母AS2，346种子液2%，常温30～32℃，78h）→蒸馏→调配→陈酿。

所得产品澄清透明，色、香、味俱美，具有典型白兰地风格，可与我国名牌产品烟台白兰地和金奖白兰地相媲美。

（4）果冻

黄奋良[6]以菠萝皮为原料加工果冻的方法经行了研究，先将菠萝皮经过破碎，压榨取汁，再经过过滤，除去悬浮的颗粒，然后进行澄清处理，可以把菠萝汁加热至沸腾1～2min，速冷，静置数小时；

或者直接在过滤后的菠萝汁中加入3%新鲜蜂蜜以及使用远天33酶制剂澄清等。

澄清后用虹吸方法吸取上清液，所得上清液即为制果冻用澄清菠萝汁。

然后加入柠檬酸、糖浆、果冻凝固剂等配料，按照传统的果冻加工工艺加工制成具有菠萝口味的果冻。

（5）酸乳饮料

朱玉强[7]等菠萝皮发酵乳酸饮料的制作工艺进行了研究，其工艺流程：

菠萝皮清洗→打浆（质量分数0.1%的Na2SO3溶液与菠萝皮等质量混合，打浆至0.3～0.4cm3颗粒大小）→鲜乳杀菌（110℃杀菌15min）→接种→发酵（28～31℃，6d）。

该方法制得的乳酸饮料菠萝味较好，酸味较柔和并且出汁率高。

（二）饲料

菠萝皮渣作为饲料主要用来喂养肉猪和乳牛。

（1）喂养肉猪

彭超