[发明专利]一种苹果果胶提取工艺及其最佳提取条件的优化方法

说明书

一种苹果果胶提取工艺及其最佳提取条件的优化方法，以苹果为主要原料，通过压榨、干燥、粉碎、过筛等处理得到干苹果渣，采用柠檬酸溶液作为提取液，经射频辅助加热提取苹果果胶。通过单因素试验与响应面法优化得到果胶最优提取条件。苹果中富含天然优质果胶，目前对射频辅助提取苹果果胶工艺未见报道，该工艺的出现对射频辅助提取苹果果胶及其它农副产品中果胶的工业化应用提供了指导与借鉴意义，具有潜在的市场开发前景。

技术领域

本发明属于农产品加工技术领域，具体涉及一种苹果果胶提取工艺及其最佳提取条件的优化方法。

背景技术

苹果是世界上第二大商用果胶的来源。果胶是一种多糖，它广泛存在于高等植物的细胞壁及细胞间。果胶有很多商用价值，在食品加工业、化妆品业和制药业中，果胶经常被当作凝胶、稳定剂和乳化剂使用。商用果胶常见的提取方法是酸性水浴煮沸法，使用无机酸作为提取剂，常用的无机酸有盐酸、硫酸等，通过水浴煮沸法来提取果胶，这一方法会带来一系列的问题，如污染环境、果胶品质不高等。为了解决这一问题，目前出现了很多新兴技术，如超声提取、微波提取和中压电场提取等。射频加热技术也是一种新兴绿色技术，属于介电加热的一种，其频率在1-300MHz。射频加热技术具有整体加热、穿透深度大以及加热均匀等特点，在木材业、纺织业和造纸业中应用广泛。在食品加工领域，目前研究的主要方向在杀菌、杀虫、灭酶、解冻和干燥等，在射频辅助提取苹果果胶方向，还未出现相关工艺报道。

发明内容

发明目的：提供一种以柠檬酸水溶液为主，射频加热为辅的苹果果胶提取工艺，以及通过单因素和响应面试验得到最优提取条件。

本发明的技术方案：将干燥后的苹果渣粉碎过筛，经过酸性条件下射频加热提取、醇沉、热风干燥等工艺过程得到苹果果胶。通过单因素、响应面试验得到苹果果胶射频辅助提取的最优提取工艺，拟合了保温时间、提取液pH和提取温度三个因素对苹果果胶得率的二次回归模型，在最优提取条件下，模型预测的苹果果胶得率为11.70%。通过验证该模型能够较好地预测苹果果胶得率，经试验验证，苹果果胶得率为11.01±0.35%。

本发明包括苹果果胶提取工艺及其最优提取条件的优化方法两个方面。

一、苹果果胶提取工艺：

（1）射频辅助提取：苹果渣按液料比为1：25，加入pH1.5-2.5的柠檬酸溶液，放在射频加热腔内，功率为300W，调整极板间距，在80-90°C的温度下保温10-20min。提取结束后，离心收集上清液，过滤；

（2）醇沉：向步骤1得到的滤液内加入2倍体积的无水乙醇，搅拌、静置、过滤、清洗得到沉淀；

（3）干燥：将步骤2得到的沉淀在50°C下烘干得到苹果果胶。

二、苹果果胶最优提取条件的优化方法

（1）通过单因素试验筛选出提取温度、保温时间、提取液pH三个变量试验水平的取值范围，进行Box-Behnken试验，其中A、B、C分别表示提取温度、保温时间、提取液pH，编码-1、0、1分别表示每个因素的低、中、高水平（见表1）；

（2） 按照Box-Behnken试验设计原理进行试验方案设计，并进行试验（见表2）；

（3）利用Design Expert V8.0.6软件对试验结果进行分析，得到关于苹果果胶得率的二次多项式模型，并且筛选出射频辅助提取苹果果胶各因素的最优水平。

表1 试验因素水平编码

表2 Box-Behnken试验设计及果胶得率实际值与预测值

利用Design Expert软件，得到关于果胶得率PY的二次多项式：

PY(%)=11.05+0.79A+0.54B+1.07C-0.06AB+0.49AC+0.37BC-0.68A²

-0.42B²-2.39C²