最新苹果皮渣中膳食纤维的提取.docx

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最新苹果皮渣中膳食纤维的提取

苹果皮渣中膳食纤维的提取

ANYANGINSTITUTEOFTECHNOLOGY

苹果皮渣中膳食纤维的提取

系（院）名称：

生物与食品工程学院

专业班级：

07食品质量与安全

（1）班

学生姓名：

马帅赵晓艳

李小鑫马天顺

指导教师姓名：

路志芳

指导教师职称：

讲师

2010年9月

苹果皮渣中膳食纤维的提取

摘要：

本实验拟以苹果榨汁生产线上的废渣为原料，采用酶水解法制备水不溶性膳食纤维的工艺流程。

经本实验制的的膳食纤维总纤维含量为94.98%，持水力为4.87g/g，膨胀力为3.78%。

产品无涩味，无粗糙感，色泽良好，可广泛应用于面包、饼干等多种食品中。

关键词：

苹果膳食纤维提取

引言

苹果皮渣是苹果加工罐头、果汁、果酱和果酒等剩余的下脚料，主要是由苹果皮、果芯和部分果肉组成。

我国是世界上最大的苹果生产国，年产鲜果一千多万吨，目前约有10%进行加工处理，加工数量逐年上升，出渣率20%～30%，总产量十分可观。

苹果渣是一种用途很广，使用价值和经济价值很高的宝贵资源。

国外许多苹果生产国把苹果渣除用作畜禽饲料外还可深加工成许多种化工原料产品，如酒精、柠檬酸、活性炭等。

但是，国内许多苹果加工厂家对果渣的开发与利用没有得到应有的重视，把大部分或全部果渣当作废物抛弃，既浪费资源，又未获得最大的经济效益，而且造成环境污染，十分可惜。

苹果渣的营养价值较高，据分析，风干的苹果渣粉含粗蛋白4.4%、粗脂肪4.8%、可溶性糖份62.8%、CaO11%、PO10%，此外还含有维生素B1、维生素B2、和Fe、Mg、Mn等微量元素，赖氨酸是玉米粉的1.7倍，精氨酸是玉米粉的2.75倍，其消化能为11.37×106J/Kg，代谢能为9.32×106J/Kg。

1.5～2.0Kg的苹果渣粉相当于1.0Kg玉米粉的营养价值，以苹果皮渣为原料可制作苹果渣饮料、饲料，并可提取膳食纤维、果胶以及苹果多酚等高附加值的产品，以皮渣及残次果为原料还可以加工出苹果醋等产品。

膳食纤维是指不能被人体小肠消化吸收，而在大肠中能被部分或全部发酵的可食用植物性成分、碳水化合物及其类似物的总和，包括多糖、寡糖、木质素、以及相关的植物物质，具有润肠通便、调节血糖浓度、降血脂等一种或多种生理功能。

简而言之，膳食纤维主要是指不能被人类胃肠道中的消化酶所消化的、且不被人体吸收利用的多糖，而这类多糖主要来自植物细胞壁的复合碳水化合物，也可称之为非淀粉多糖，即非α–葡聚糖的多糖。

在粮谷类食物中以纤维素和半纤维素为主，在水果和蔬菜中以果胶为主，具有降血脂、降血糖、通便、减肥、防止结肠癌等多种功能，被称作“第七营养素”[1]。

此外，膳食纤维还对阳离子有较强的结合和交换能力，能吸附结合有机化合物，可以作为某些环境污染物质最后的屏障，防止它们最终侵害人体，起到解毒作用。

目前已发现膳食纤维对钙、汞、铅、高浓度铜、锌，特别是有机阳离子具有清除能力[2]。

可使它们的浓度由中毒水平达到安全水平。

而且，不溶性膳食纤维可缩短粪便在肠道的停留时间，稀释有害物质在肠道中的浓度，减少有害物如黄曲霉毒素、亚硝胺、酚、多环芳烃等在肠道的滞留时间，从而减少人体对它们的吸收[3]。

水溶性膳食纤维被人体消化吸收，进入大肠内为双歧杆菌所利用，促进双歧杆菌增殖。

双歧杆菌能分解致癌物亚硝胺，并能提高巨噬细胞的吞噬能力，增加人体免疫功能和对肿瘤的抵抗力[4]。

第一章实验方案

1.1实验材料与设备

1.1.1实验材料及试剂

苹果20个、食用柠檬酸、固体氢氧化钠、浓盐酸、无水乙醇、氯水、H2O2、H2O、精密pH试纸、淀粉酶、葡萄糖、维生素C、试剂、盐酸、95%乙醇、乙醚、石油醚。

1.1.2实验器材

刀、菜板、烧杯、试管、玻璃棒、滤纸、漏斗、100mL具塞刻度量筒、量筒、榨汁机、恒温水浴箱、台式干燥箱、离心机、电子天平、高速万能粉碎机、高压蒸汽灭菌锅、粗纤维测定仪。

1.2测定方法

1.2.1工艺流程

1.2.2原料处理

苹果清洗后，立即除去虫害、药斑、腐烂部分，然后用0.5%的盐酸溶液清洗，再用清水冲洗。

切大块后立即用0.1%柠檬酸溶液浸泡，捞出后切为1cm的小方块，再次迅速放入柠檬酸溶液中浸泡，在样品加工过程中，不得使用铁、锡金等金属器具。

1.2.3粉碎

将切好的果块按每千克加入15Kg葡萄糖、柠檬酸0.5Kg、维生素C0.2Kg榨汁，得到含水量较高的苹果渣，然后在65~70的条件下把苹果渣烘干，粉碎到80目大小。

1.2.4漂洗

将苹果渣中的糖、淀粉、芳香物质、色素、酸类和盐类等成分漂洗干净，以免影响产品的品质。

浸泡漂洗时，水温为35℃，漂洗时间为1.5h，加入质量分数为1.5％的淀粉酶，并不断搅拌[5]。

1.2.5脱色

使用双氧水对苹果渣中的花青素进行脱除，双氧水溶液的质量浓度为100mg/kg，脱色温度为25℃，脱色时间为10h。

脱色结束后，漂洗过滤[6]。

1.2.6干燥

将处理后的苹果渣放入干燥箱中，在105~110℃下烘干。

1.2.7粉碎

经过杀毒后的苹果渣，用高速粉碎机粉碎，过200目筛，即得苹果膳食纤维。

1.2.8杀菌

采用高温短时杀菌法，在95℃下保温处理30s，然后进行无菌包装储存即可。

第二章结果与分析

2.1样品持水力测定

准确称取1.0g膳食纤维粉末放入烧杯中，加入20℃的水适量摇匀，在20℃温度下浸泡1h，将吸饱水的纤维倒入滤纸漏斗上过滤，待水滴干后，把结合了水的纤维全部转移到表面皿中称重。

将吸水后膳食纤维的重量减去吸水前膳食纤维的重量即膳食纤维的持水力（g/g）。

2.2样品膨胀力测称

取1.0g膳食纤维粉末放入量筒中，读取膳食纤维粉末的毫升数，然后加入20℃的水适量，摇匀，在20℃下放置24h，读取量筒中纤维物料吸水膨胀后的毫升数。

将纤维吸水膨胀后的体积减去吸水前纤维粉末的体积即为膳食纤维的膨胀力（mL/g）。

2.3样品中脂肪的测定（酸水解法）

2.3.1原理

样品经酸水解后用乙醚提取，除去溶剂即得游离及结合脂肪总量。

2.3.2样品处理

固体样品：

精密称取约2g膳食纤维，置于50mL大试管内，加8mL水，混匀后再加10mL盐酸。

2.3.3液体样品

称取10.0g，置于50mL大试管内，加10mL盐酸。

2.3.4消溶

将试管放入70～80℃水浴中，每隔5～10min以玻璃棒搅拌一次，至样品消化完全为止，约40～50min。

2.2.5酸水解

取出试管，加入10mL乙醇，混合。

冷却后将混合物移于100mL具塞量筒中，以25mL乙醚分次洗试管，一并倒入量筒中。

待乙醚全部倒入量筒后，加塞振摇1min，小心开塞，放出气体，再塞好，静置12min，小心开塞，并用石油醚-乙醚等量混合液冲洗塞及筒口附着的脂肪。

静置10～20min，待上部液体清晰，吸出上清液于已恒量的锥形瓶内，再加5mL乙醚于具塞量筒内，振摇，静置后，仍将上层乙醚吸出，放入原锥形瓶内。

将锥形瓶置水浴上蒸干，置95～l05℃烘箱中干燥2h，取出放干燥器内冷却0.5h后称量。

并重复以上操作至恒重[7]。

2.3.6计算

式中，X——样品中脂肪的含量，％；

　　　M1——接受瓶和脂肪的质量，g；

　　　M0——接受瓶的质量，g；

M2——样品的质量（如是测定水分后的样品，按测定水分前的质量计），g。

2.4样品中粗纤维含量的测定

2.4.1试剂的准备

在桌面上把酸、碱、蒸馏水烧瓶上橡胶管上夹子夹住，然后分别加入已配置好的酸、碱和蒸馏水应基本加满（应不少于2000mL），将瓶盖盖上，放到仪器顶部的加热盘上。

2.4.2样品的放置

在坩埚内放入1-2g（精确到0.0002g）试样，并将坩埚套上密封圈装好试样，把坩埚分别放入6个抽滤座中。

把消煮管上提，然后下移，压住坩埚上口，再把翻板往里面翻，把插销插入孔中即可。

2.4.3消煮、抽滤、洗涤

打开进出水开关以及酸、碱、蒸馏水预热开关，调节预热电压旋钮，将其调到220V电压左右，等酸、碱、蒸馏水沸腾时，将预热电压调小至酸、碱、蒸馏水微沸。

然后依次用酸、碱对样品进行消煮、抽滤（注：

酸消煮及抽滤完毕后应先用蒸馏水洗涤样品至pH至中性再进行碱液消煮），消煮时应加入2滴正辛醇。

以上工作完成后，用吸管分别在消煮管上口加入25mL左右95%的乙醇，浸泡几分钟后抽干。

2.4.4烘干

把翻板往下压，把插销从插入孔中拉出即可，再把翻板往外面翻，戴上手套后将消煮管与坩埚相反方向转动，手压住抽滤底座，使坩埚与抽滤底座旋松上升使坩埚取出，把坩埚上的密封圈取下，把坩埚移入恒温箱，在130℃±2℃下烘干2小时，取出后在干燥器中冷却至室温，称重后得到m1。

2.4.5煅烧

将称重后的坩埚再放入500±25℃的高温炉内灼烧1小时，取出后置于干燥器冷却至室温后得到m2，测定结果按下式计算：

式中：

m1—130℃烘干后坩埚及试样残渣重；

m2—500℃灼烧后坩埚及试样残渣重；

m—试样（未脱脂）质量。

2.5实验结果

本实验所制的苹果膳食纤维各项指标如表2-1所示

表2-1苹果膳食纤维重各项指标

名称

指标

名称

指标

总膳食纤维含量

94.98%

脂肪

4.81%

水分

7.54%

持水力

4.87g/g

产品精度

95%通过200目

膨胀力

3.78%

产品卫生指标

符合保健食品通用标准GB16740-1997

第三章结论

本项目的实施，是在充分利用我们学校现有的实验设备条件和丰富的学生人力资源，根据所学理论知识，探讨有关苹果皮渣膳食纤维加工的技术，也进一步提高了我们学生动手操作能力，使理论和实践相结合，提高我们进一步分析问题、解决问题和创新能力，进一步发挥我们的主观能动性及开拓进取精神，为以后的创业、就业创造更多的机会。

致谢

本论文是在我们的老师路志芳的亲切关怀和悉心指导下完成的。

她严肃的科学态度，严谨的治学精神，精益求精的工作作风，深深地感染和激励着我们。

从课题的选择到最终完成，路老师都给予了我们细心的指导和大力的支持。

一直以来，路老师不仅在学业上给我们以精心指导，同时还在思想、生活上给我们以无微不至的关怀，在此谨向路老师致以诚挚的谢意和崇高的敬意。

同时还要感谢我们专业其他同学给予我们的帮助，使我们在完成这次论文中学到了不少东西，在以后的道路上，我们会更加的努力，以不辜负对我们赋予厚望的父母及老师。

参考文献：

[1]郑建仙.功能性食品:

第二卷[M].北京:

中国轻工业出版社,l999:

50-65.

[2]天学森,王亚伟,申晓琳.影响麦麸膳食纤维得率的因素分析[J].食品工业科技,2003,24

（1）:

77-79.

[3]汪靖超,杨宏,姚海军,等.利用辣椒渣提取不溶性膳食纤维的研究[J].食品与发酵工业,2006,32（4）:

130-132.

[4]陈雪峰,吴丽萍.梨渣膳食纤维脱色工艺的研究[J].食品与发酵工业,2005,31（6）:

137-139.

[5]刘达玉,左勇.酶解法提取薯渣膳食纤维的研究[J].食品工业科技,2005,26（5）:

90-92.

[6]周德红,郑为完,祝团结,等.酶法水解豆渣制备水溶性膳食纤维及其作为微胶囊壁材的研究[J].食品与发酵工业,2005,31（5）:

55-58.

[7]邓红,宋纪蓉,史红兵.苹果渣水不溶性膳食纤维的提取及脱色工艺研究[J].食品与发酵工业,2005,28（5）:

10-13.