简介:本文是水果函授毕业论文范文和果胶方面本科毕业论文范文.
摘 要：以新鲜火龙果果皮为原料,用酸水解法提取果胶,通过单因素实验,确定果胶提取的最佳适宜条件,并分析了果胶酯化度.实验表明,提取果胶最佳适宜条件为：提取酸为硫酸,浸提时间140min,料液比1：10（g/mL）,提取温度95℃,提取pH值3.5.该工艺条件下果胶的得率为2.6%,酯化度为28.34%,为低酯果胶.
关键词：火龙果果皮;果胶;酸法
中图分类号：TS209 文献标识码：A 文章编号：1673-260X（2020）05-0024-03
火龙果[1]又名红龙果、青龙果、玉龙果等,被誉为“水果之王”,是近年来在我国新兴的一种果用栽培品种,具有相当可观的产量,但火龙果果皮被大量遗弃,造成了资源浪费.果胶是细胞壁的主要成分,主要存在于植物的茎和果实中,果胶是膳食纤维的主要成分,被广泛应用于食品[2]、化妆品[3]、医药工业等[4],在食品中可用作胶凝剂、悬浮剂、增稠剂,果胶还具有降低血糖、降胆固醇、防紫外线辐射、重金属离子吸附、通便和抗癌等作用.火龙果皮中果胶[5,6]的含量较高,通过实验方法将果胶提取出来,可以使火龙果的应用价值更大化.本文以白肉红皮火龙果皮为原料通过酸水解提取法[7]进行果胶的提取.
1 实验材料与方法
1.1 材料与仪器
1.1.1 材料
成熟的白肉火龙果果皮.
1.1.2 实验试剂
氨水、酚酞、95%乙醇、浓盐酸、氢氧化钠、浓硫酸、异丙醇、硝酸银,所用试剂均为分析纯.
1.1.3 实验仪器
PHS-25型pH计（江苏省金坛市金祥龙电子有限公司）、SY-601型超级恒温水浴锅（天津欧诺仪器仪表有限公司）、224BC电子分析天平（上海花潮电器有限公司）、HG101-2A电热鼓风干燥箱（南京红龙仪器设备厂）.
2 实验方法
2.1 工艺流程
原料预处理→酸水解提取→脱色→沉淀→过滤→酒精反复洗涤→纱布过滤→烘干（滤液进行浓缩处理,回收乙醇）→产品.
2.2 提取方法
将火龙果皮用清水反复冲洗.把洗净的果皮切碎,并放到烧杯250ml中,加入蒸馏水,其液面要没过果皮上表面.用恒温电热套（设置温度为90℃）加热并保持温度5～10min,使果皮中的酶失活,然后过滤,得到果皮.称取50g果皮放入大烧杯中,加入酸并把溶液的pH值调3到4之间,在实验所需温度的恒温水浴箱中放置,待时间达到实验所需时间,用双层纱布进行趁热过滤得到滤液.为了脱除果皮的颜色和异味,可在滤液中加入适量的活性炭,在70℃的温度下恒温10min,趁热过滤,冷却至室温,将pH值用稀氨水调到4,在搅拌情况下加入95%的乙醇.加入1.3倍的乙醇溶液,直至乙醇浓度达到50%～60%,其浓度可以用酒精计测量.测定完成后静置10min.用纱布多次折叠后代替滤网进行过滤,除去固体杂质.滤液用95%的乙醇进行三次洗涤,回收所有液体.滤液中的乙醇可以用蒸馏的方式回收.把浓缩后的粘稠状液体放到干燥箱（设置温度为70℃）中干燥2h,既得果胶产品,计算得率.
2.3 果胶酯化度的测定
实验选用碱液滴定法[8]测定果胶的酯化度.具体的测定步骤为：第一步在电子天平上称量0.5000g烘干后的果胶置于50mL干净、干燥的烧杯中,加入15mL（5mL浓盐酸溶于100mL60%的异丙醇后混合的）溶液,充分搅拌15分钟,然后移入干燥的长颈漏斗中进行过滤,用混合后的溶液洗涤5次,大概每次20mL,接着再用60%的异丙醇洗涤,滤液中加入硝酸银溶液检测其是否有氯化物,不出现白色絮状物时停止洗涤;再用60%的异丙醇洗涤,异丙醇大约为20mL,洗涤完将溶液移至100℃的电热鼓风干燥箱中烘干90分钟,冷却并且称重.第二步称取冷却后的物质大约0.05g于250mL的锥形瓶中,量取2mL95%的无水乙醇加入,再加入100mL无二氧化碳的水（以防止二氧化碳与碱液反应,影响滴定的结果,会使结果偏大）,为使样品能够全部溶解,要将瓶塞塞紧并且不停地振荡锥形瓶.在样品溶液中滴加酚酞指示剂2滴,然后用氢氧化钠标准溶液开始滴定,标准溶液的摩尔浓度为0.02mol/L,滴定至溶液变成微红色时即可,记录下氢氧化钠所使用的量（记为V1）,即是果胶溶液的原始滴定度.在样品中继续加入摩尔浓度为0.5mol/L,20mL标准的氢氧化钠溶液,强烈震荡15分钟,再加入等摩尔浓度盐酸的标准溶液（0.5mol/L）,此时溶液呈现为红色,剧烈振摇,使反应能充分进行,振动后溶液变成无色,再加入酚酞指示剂3滴.接着再用标准的氢氧化钠溶液滴定,摩尔浓度仍为0.02mol/L,滴定至溶液变为浅粉色并在30秒内不变色时为止,记录氢氧化钠溶液的用量（记为V2）,V2是皂化滴定度.
果胶的计算方法：
果胶酯化度（%）等于V2/（V1+V2）×100%
在上式中,V1为果胶的原始滴定度（mL）;V2为果胶溶液的皂化滴定度（mL）.
3 结果与讨论
3.1 酸种类对果胶得率的影响
在酸性环境条件下,可以有效提高果胶的得率.本实验选用工业中常见的浓度为0.05mol/L的三种无机酸,分别是盐酸、硫酸、醋酸.提取结果见表1.
由表1可知：在酸浓度相同的情况下,以硫酸为提取酸的火龙果皮果胶得率要高于其他两种酸,其得率为1.94%.所以選择硫酸作为提取酸.
3.2 提取温度对果胶得率的影响
以硫酸为提取果胶所用酸,料液比为1：6,pH为4,提取时间为90min,提取温度分别设置为75℃、80℃、85℃、90℃、95℃、100℃,经过滤、沉淀、洗涤、烘干后得到果胶产品.对得到的果胶产品进行称重,计算火龙果皮果胶得率.结果见图2.
由图1可以看出,果胶得率随着温度的升高而不断增加,但当温度升高到95℃以后,得率缓慢降低.其原因可是果胶在95℃以后上的高温状态下易发生水解,所以果胶得率降低.所以最佳提取温度为95℃.
3.3 料液比对果胶得率的影响
以硫酸为提取果胶所用酸,pH为4,提取时间为90min,提取温度为95℃,料液比分别为1：6、1：8、1：10、1：12、1：14,经过滤、沉淀、洗涤、烘干后得到果胶产品.对得到的果胶产品进行称重,计算火龙果皮果胶得率.结果见图2.
由图2可知,当料液比为1：10时,火龙果皮果胶得率最高.随着料液比的增加,果胶得率呈现先增加后趋于几乎不变的趋势,可能是由于随着料液比的增加,果胶在溶液中的溶解逐渐减缓到几乎不变.
3.4 提取时间对果胶得率的影响
以硫酸为提取果胶所用酸,pH为4,提取温度为95℃,料液比为1：10,提取时间分别为80min、100min、120min、140min、160min,经过滤、沉淀、洗涤、烘干后得到果胶产品.对得到的果胶产品进行称重,计算火龙果皮果胶得率.结果见图3.
由图3可知,火龙果皮果胶随着时间的增加,呈现逐步增大的趋势,但再达到140min后开始逐渐减小.其原因可能是隨着提取时间的增长,火果皮中果胶被酸分解成低分子量糖类,从而降低火龙果皮果胶得率.
3.5 浸取pH对果胶得率的影响
以硫酸为提取果胶所用酸,提取时间为140min,提取温度为95℃,料液比为1：10,pH分别为2、2.5、3、3.5、4、4.5,经过滤、沉淀、洗涤、烘干后得到果胶产品.对得到的果胶产品进行称重,计算火龙果皮果胶得率.结果见图4.
结果如图4所示.在实验pH范围内,火龙果皮果胶得率呈先升高后降低的趋势,得率最高时,pH值为3.5.
3.6 果胶酯化度的标准与计算
根据甲氧基的酯化程度,果胶通常分成两类：一类是高脂果胶,其酯化度（DE值）>50%;而另外一类是低脂果胶,其酯化度（DE值）<50%[9].实验测得,果胶溶液的原始滴定度V1为7.94mL,皂化滴定度V2为3.14mL.
果胶的酯化度（%）等于V1/（V1+V2）×100%
等于3.14/（7.94+3.14）×100%
等于28.34%
本实验所测得的火龙果果皮中果胶的酯化度为28.34%,小于50%,属于低脂果胶.
4 结论
实验以浓度为0.05mol/L的硫酸溶液作为提取酸,红皮白肉火龙果果皮作为原材料,用酸提取其中的果胶并探索了最佳提取条件.通过探索不同提取时间、不同提取温度、不同提取料液比、不同提取pH下的提取效果,得到最佳提取条件为提取温度95℃,提取时间为140min,提取料液比为1：10,提取pH为3.5.在最佳条件下,火龙果皮果胶最佳得率为2.6%.实验所得果胶产品碾碎后为白色粉末状固体,测得酯化度为28.34%,属于低酯果胶.
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参考文献：
〔1〕邓仁菊,范建新,蔡永强.国内外火龙果研究进展及产业发展现状[J].贵州农业科学,2011,39（6）：188-192.
〔2〕刘新新,刘钟栋.低酯果胶的提取与制备技术研究进展[J].食品与发酵工业,2019,45（24）：278-284.
〔3〕刘敬然,华霄,谭婧,等.超高甲氧基果胶在食品乳液中的应用[J].食品安全质量检测学报,2019,10（02）：277-283.
〔4〕赵姗.果胶钙微球的制备及其在固定化肝肿瘤细胞中的应用[D].大连理工大学,2018.
〔5〕但德苗,余侠,胡珊珊,等.超声波辅助法提取火龙果果皮多糖工艺优化及其抗氧化活性研究[J].农产品加工,2018（12）：32-36.
〔6〕岳珍珍,邢颖,岳艳霞,等.火龙果果皮加工利用现状[J].现代食品,2019（07）：17-19,22.
〔7〕王鸿飞,李和生,谢果凰,等.桔皮中果胶提取技术的实验分析[J].农业机械学报,2005,36（3）：82-85.
〔8〕应珊珊.火龙果皮中果胶提取及改性研究[D].浙江大学,2014.20-22.
〔9〕李梦.果胶酯化度的测定及凝胶流变性与分子结构关系研究[D].暨南大学,2017.17-19.
总结：简而言之，此文是一篇关于水果方面的大学硕士和本科毕业论文以及果胶相关水果论文开题报告范文和职称论文写作参考文献资料.
果胶引用文献:
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