野山杏果肉不溶性膳食纤维的提取特性研究

阿依姑丽·艾合麦提，戴小华，包晓玮，张 华，向 超，代丽华

(新疆农业大学食品科学与药学学院，新疆乌鲁木齐 830052)

野山杏果肉不溶性膳食纤维的提取特性研究

阿依姑丽·艾合麦提，戴小华，包晓玮，张 华，向 超，代丽华

(新疆农业大学食品科学与药学学院，新疆乌鲁木齐 830052)

以新疆野山杏为原料，采用酸法、碱法和酸碱共处理法三种化学方法提取不溶性膳食纤维，通过正交实验对影响酸法、碱法、酸碱共处理法三种提取不溶性膳食纤维工艺的主要因素进行了比较研究，并比较其性能特性，获得了三种化学方法提取野山杏果肉不溶性膳食纤维的最佳工艺参数，酸法提取的最佳工艺为:料液比1∶10，酸液浓度3%，提取温度30℃，提取时间80min，在此工艺条件下不溶性膳食纤维的得率为25.4%，持水力为12.0g/g，溶胀性为6.5mL/g;碱法提取的最佳工艺为:料液比1∶10，碱液浓度10%，提取温度30℃，提取时间20min，在此工艺条件下不溶性膳食纤维的得率为24.7%，持水力为13.36g/g，溶胀性为7mL/g;酸碱共处理法最佳工艺参数为:碱处理料液比1∶10，碱处理时间30min，碱浓度10%，酸处理料液比1∶10，酸处理时间90min，在此工艺条件下不溶性膳食纤维的得率为16.5%，持水力为33.2g/g，溶胀性为10.4mL/g。

野山杏，不溶性膳食纤维，化学法提取

野山杏(Prunus armeniaca L.)，属落叶乔木，蔷薇科。原产亚洲西部，我国大部分地区都有分布，新疆的野山杏资源更为丰富，伊犁和哈密都是野山杏集中地区。新疆野山杏含有丰富的膳食纤维，膳食纤维是水果、蔬菜的主要营养成分之一，被誉为人体的“第七营养素”，近年来逐渐受到人们的关注［1］。研究表明，膳食纤维有助于维持正常的血糖水平、降低血脂，并且可以控制体重，预防结肠癌、糖尿病、冠心病等［2］。膳食纤维作为一种能够平衡人体营养、调节人体机能、防止疾病和促进健康的功能性食品备受关注，其具有独特的生理功能和突出的营养保健功能［3］，纤维食品将成为21世纪主导食品之一。本文以野山杏果肉作为原料，通过正交实验探索三种化学方法提取不溶性膳食纤维，比较各方法提取不溶性膳食纤维的得率、持水力和溶胀性，确定最佳提取工艺，旨在合理开发利用新疆这一野果资源，以期既能充分利用资源，保护环境，又能给人们带来较大的经济效益，促进当地的经济。

表1 酸处理正交实验结果

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

野山杏 新疆哈密地区伊吾县苇子峡乡，将野山杏放在电热恒温鼓风干燥箱内进行干燥，干燥温度60℃，时间24h，将干燥后的野山杏粉碎(野山杏干粉)，过20目，备用;氢氧化钠 批号090215，天津市致远化学试剂有限公司，分析纯;盐酸 批号080715，新疆试剂厂，分析纯。

SHB－Ⅲ循环水多用真空泵 郑州长城科工贸有限公司;HH－S数显恒温水浴锅 江苏省金坛市医疗仪器厂;分析天平、电子天平 上海明桥精密科学仪器有限公司;DZF－6090真空干燥箱 上海一恒科学仪器有限公司。

1.2 实验方法［4］

1.2.1 酸法提取野山杏中不溶性膳食纤维 样品→粉碎→盐酸溶液处理→过滤→滤渣→烘干→粉碎→水不溶性膳食纤维→计算得率。得率由下式可得。

1.2.2 碱法提取野山杏中不溶性膳食纤维 样品→粉碎→碱处理→过滤→滤渣→洗涤→烘干→粉碎→水不溶性膳食纤维→计算得率。

1.2.3 酸碱共处理法取野山杏中不溶性膳食纤维样品→粉碎→碱处理→盐酸溶液处理→过滤→滤渣→脱色→洗涤→烘干→粉碎→水不溶性膳食纤维→计算得率。

1.2.4 理化性能测定方法［5］

1.2.4.1 不溶性纤维的测定 GB/T5009.8822003。 1.2.4.2 膳食纤维持水性 称取样品1.000g放入100mL烧杯中，加入20℃蒸馏水浸泡1h，滤纸上滤至不滴水后，转移到表面皿中称量，计算持水力。

1.2.4.3 溶胀性测定 取1.000g产物置于20mL量筒中，测定体积后，加入10mL蒸馏水，浸泡24h并测定体积。溶胀性为∶

式中，SW为溶胀性(mL/g);V2为浸泡后的体积(mL);V1为干品体积(mL);W1为干质量(g)。

2 结果与分析

2.1 酸法提取不溶性膳食纤维的筛选结果与分析

选取料液比(酸液用量)、酸液浓度、提取温度和提取时间4个考察因素，以野山杏中不溶性膳食纤维的得率、溶胀性和持水力作为考察指标，采用L9(34)正交表进行筛选实验，结果见表1。

由表1可知，酸法提取野山杏中不溶性膳食纤维，以得率作为考察指标时，最佳提取工艺为A3B1C1D2;以持水力作为考察指标时，最佳提取工艺为A1B3C1D1;以溶胀性为考察指标时，最佳工艺为A2B2C1D1，综合上述三项指标，确定酸提取的最佳提取工艺为A2B3C1D1，即料液比为1∶10，酸液浓度为3%，提取温度为30℃，提取时间为80min。

2.2 碱法提取不溶性膳食纤维的筛选结果与分析

选取料液比(碱液用量)、碱液浓度、提取温度和提取时间4个考察因素，以野山杏中不溶性膳食纤维的得率、持水力和溶胀性作为考察指标，采用L9(34)正交表进行筛选实验，结果见表2。

由表2可知，碱法提取野山杏中不溶性膳食纤维，以得率作为考察指标时，最佳提取工艺为以A2B2C2D2;以持水力作为考察指标时，最佳提取工艺为A1B3C2D1，以溶胀性为考察指标时，最佳工艺为A1B1C2D3，综合上述三项指标，确定碱法的最佳提取工艺为 A1B1C2D1，即料液比为1∶10，碱液浓度为10%，提取温度为30℃，提取时间为20min。

表2 碱处理正交实验结果

2.3 酸碱共处理法提取不溶性膳食纤维的筛选结果与分析

选取碱处理料液比(碱液用量)、碱处理时间、碱浓度、酸处理料液比(酸液用量)、酸处理时间5个考察因素，以野山杏中不溶性膳食纤维的得率、持水力和溶胀性作为考察指标，采用L16(45)正交表进行筛选实验，结果见表3。

由表3可知，酸碱法提取野山杏中不溶性膳食纤维，以得率作为考察指标时，最佳提取工艺为以A1B1C3D2E2;持水力作为考察指标时，最佳提取工艺为A3B2C2D3E3;以溶胀性作为考察指标时，最佳工艺条件为A2B2C2D3E3，综合上述三项指标，确定酸碱法提取最佳提取工艺为 A2B2C2D3E3，碱处理料液比1∶10，碱处理时间30min，碱浓度10%，酸处理料液比1∶10，酸处理时间90min。

2.4 不溶性膳食纤维性能特性的测定及分析

以前面三项正交实验筛选的结果为提取条件，测定野山杏果肉不溶性膳食纤维的得率、持水力以及溶胀性，结果见表4。

表4 不同方法所提取不溶性膳食纤维得率和性能特性的测定结果

由表4可知，酸碱共处理法较单用酸处理或单用碱处理时的得率低，但溶胀性和持水力高，说明酸碱共处理法得到的膳食纤维的纯度较高，质量较好。

3 结果与讨论

3.1 酸法提取野山杏果肉不溶性膳食纤维的最佳提取工艺为料液比为1∶10，酸液浓度为3%，提取温度为30℃，提取时间为80min;产品色泽较深，异味大，溶胀性和持水力均较低，疏松度较差，所需时间较长，但操作简单，成本较低。碱法提取野山杏果肉不溶性膳食纤维的最佳提取工艺料液比为1∶10，碱液浓度为10%，提取温度为30℃，提取时间为20min;产品色泽比酸处理的稍浅，得率比酸处理的稍低，有一定的异味，但是溶胀性和持水力均较酸处理的高，疏松度较好，所需时间较短。酸碱共处理法提取野山杏不溶性膳食纤维的最佳工艺条件为料液比1∶10，碱处理时间30min，碱浓度10%，酸处理料液比1∶10，酸处理时间90min;产品溶胀性和持水力较高，最终虽然得率较单用酸液和碱液处理的低，但持水力和溶胀性高，最后所得产物色泽鲜亮、体积蓬松、异味小，但其耗时较长，得率较低，影响因素多，因此产品质量波动较大。

3.2 酸碱法提取的不溶性膳食纤维的持水力和溶胀性最高，酸法提取的最低。持水力与溶胀性是衡量膳食纤维品质好坏的两个重要指标，溶胀性越大表示膳食纤维的表面积及吸附性也越大;持水力越大表示膳食纤维的吸水、吸油能力越强。不溶性膳食纤维的溶胀性和持水力赋予不溶性膳食纤维特殊的生理功能和保健功能［6］。

［1］杨博，丁春水.浅论膳食纤维［J］.阜阳师范学院学报，2000，17(4):22－24.

表3 酸碱共处理正交实验结果

［2］Goodlad RA，Englyst HN.Redefining dietary fibre:potentially a recipe for disaster［J］.Lancet，2001，358:1833－1834.

［3］欧士益，高孔荣，黄惠华.麦麸膳食纤维清除NO－2的研究［J］.食品科学，1997，18(3):5－8.

［4］马嫄，杨瑞征，孟晓，等.三种化学法提取鹰嘴豆水不溶性膳食纤维工艺的比较研究［J］.粮油加工，2009(2):81－83.

［5］郭东辉，刘四新，李从发.腰果梨渣不溶性膳食纤维的提取［J］.食品工业科技，2008，29(11):166－167，170.

［6］高启军，余长华，于晓玲.膳食纤维与冠心病的研究现状［J］.中国心血管病研究，2008，6(1): 76－78.

Study on the extraction technology of water insoluble dietary fiber from wild apricot flesh by chemical methods and the fiber’s properties

AYGUL·Ahmat，DAI Xiao－hua，BAO Xiao－wei，ZHANG Hua，XIANG Chao，DAI Li－hua
(College of Food Science and Pharmacy，Xinjiang Agriculture University，Urumqi 830052，China)

The optimum conditions of extraction technology of water－insoluble dietary fiber(IDF)from wild apricot flesh were selected by means of acid treatment，alkali treatment and both of them.Three chemical methods were compared by the orthogonal test.And the fiber’s properties were compared too.The optimum parameters of the chemical extraction methods of IDF from wild apricot flesh were obtained.The optimum conditions of acid treatment were obtained as follows∶ratio of liquid－solid 1∶10，concentration of acid 3%，extraction temperature 30℃，extraction time 80min.Under these conditions extraction rate was up to 25.4%，water－holding was 12.0g/g and expansibility was 6.5mL/g.The optimum conditions of alkali treatment were obtained as follows:ratio of liquid－solid 1∶10，concentration of alkali 10%，extraction temperature 30℃，extraction time 20min.Under these conditions extraction rate was up to 24.7%，water－holding was 13.36g/g and expansibility was 7mL/g.The optimum conditions of acid and alkali treatment were obtained as follows:alkali treatment of ratio of liquid－solid 1∶10，alkali treatment time 30min，concentration of alkali 10%，acid treatment of ratio of liquid－solid 1∶10，acid treatment time 90min.Under these conditions extraction rate was up to 16.5%，water－holding was 33.2g/g and expansibility was 10.4mL/g.

wild apricot flesh;IDF;chemical extraction method

TS255.1

B

1002－0306(2011)11－0237－04

2011－06－20

阿依姑丽·艾合麦提(1965－)，女，副教授，从事生药学教学和天然药物活性成分的研究工作。

新疆维吾尔自治区高校科研计划科学研究重点项目(XJEDU2009I12)。