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本文主要是以柚子皮为原料,对其中水溶性膳食纤维(SDF)和水不溶性膳食纤维(IDF)的提取条件进行优化研究,并测定优化条件下两种提取物的颜色、持水性、持油性、溶胀性、单糖组成以及对亚硝酸盐、重金属、胆酸钠的吸附作用等相关物化性质,研究结果如下:
l、通过响应曲面法得到SDF的优化提取条件是:以pH2.02盐酸-1-5.28%柠檬酸为提取剂、提取时间2.67h、提取温度91℃、料液比1:33,SDF的理论提取率为38.07%;此优化条件下的实际提取率为38.72%,两者相对误差为1.68%。
2、超声波预处理的提取条件为:以pH2.02盐酸+5.28%柠檬酸为提取剂,按l:33添加,285W超声功率处理8min,91℃水浴提取60min,SDF的提取率为39.63%,与酸法的SDF提取率相当,即如果先用超声预处理样品8min,提取时间将缩短100min,可以有效地提高提取效率。
3、在柚子皮粉3.00g时,分别采用化学法、酶法、酶与化学结合法提取柚子皮中IDF,各优化提取条件为:
(1)化学法提取温度50℃,按1:15的料液比添加4%的NaOH溶液,提取时间1.5h,IDF提取率为44.60%,纯度为66.52%。
(2)酶法 a淀粉酶和木瓜蛋白酶添加量都为0.15g,按照1:30的料液比添加pH=6.5的磷酸缓冲溶液,65℃提取30min,此条件下IDF的提取率为50.63%,纯度为76.08%。
(3)酶与化学结合法 a淀粉酶和木瓜蛋白酶添加量分别为O.lg、0.15g,料液比l:30,提取液为pH=6.5的磷酸缓冲溶液,65℃反应30min后,用400目滤布抽滤,再按照1:20料液比添加3%NaOH溶液,60℃反应2.5h,此时IDF的提取率为44.95%,纯度为79.12%。
4、以不同制备方法得到的IDF样品和SDF样品,其持水性、持油性和溶胀性均为IDF大于SDF,不同制备方法间的数值有显著性差异,但不同原料间的差异却不显著。SDF样品中,以①号酸热提取的样品持水力最好,为6.1380 g/gDF;IDF样品中,以⑥号酶法制备的样品持水力最好,为12.6967 g/gDF。持油力以③号SDF样品(漂白)和⑥号IDF样品(酶法制备)最好,分别为0.6476 g/gDF和3.2091 g/gDF。溶胀力则是SDF①号样品(酸热提取)和IDF⑦号样品(酶与化学结合法)最好,分别为4.71mL/gDF和23.56 mL/gDF。
5、根据单糖组成的特点,可推断SDF的主要成分是果胶,而IDF的主要成分则是纤维素和半纤维素以及少量果胶。
6、对亚硝酸盐、重金属、胆酸钠的吸附量测定表明,SDF和IDF均有一定吸附作用,作用大小与样品的制备方法有关,不同制备方法间存在显著性差异。
(1)普通柚子皮粉对亚硝酸盐的吸附作用比经过C02超临界萃取黄酮后的原料强;SDF总体大于IDF,且两者的吸附量在pH2.0条件下都比在pH7.0略高;在SDF样品中,最大吸附量是③号样,达38.85μmol/gDF,②号样品次之,为22.70μmol/gDF;在IDF样品中,吸附量最大的是⑥号样品为6.38μmol/gDF。
(2)对重金属的吸附作用表现为普通柚子皮粉的吸附能力大于经过C02超临界萃取黄酮后的原料;IDF的吸附量总体大于SDF,且两者的吸附量在pH7.0条件下都比在pH2.0高;对Pb2+的吸附量高于对Hg2+的吸附量。在SDF样品中,②号样品对pb2+吸附量的最大值为298.17μmol/gDF,对Hg2+的最大吸附量是9.89μmol/gDF;在IDF样品中,⑥号样品对pb2+吸附量的最大值为528.94μmol/gDF,对Hg2+的最大吸附量为12.32μmol/gDF。
(3)对胆酸钠的吸附作用表现为普通柚子皮粉的吸附能力小于经过C02超临界萃取黄酮后的原料;SDF的吸附量总体大于IDF。在SDF样品中,③号样品对胆酸钠吸附量的最大值为236.42mg/gDF,②号样品次之,为203.70 mg/gDF;在IDF样品中,⑤号样品对胆酸钠吸附量的最大值为193.21mmg/gDF。