内蒙古敖汉地区打瓜果皮中果胶的提取

余杰 姚娜 代丽娜 王晓红 刘丽 邵文丽

摘 要：本文以内蒙古敖汉地区产打瓜为原料，采用酸提取乙醇沉淀的方法，提取其中的有效成分果胶。利用单因素实验考察料液比、提取时间、提取温度、提取pH值对打瓜果皮果胶产率的影响。实验表明，打瓜果皮果胶最佳提取条件为：提取时间170min，料液比1：25（g/mL），提取温度90℃，提取pH值2，打瓜果皮果胶最大产率为15.52%。

关键词：打瓜果皮;酸提取法;果胶

中图分类号：TS209  文献标识码：A  文章编号：1673-260X（2021）04-0011-03

打瓜又名籽瓜，是内蒙古地区广泛种植的经济作物[1]，内蒙古敖汉地区盛产打瓜[2]，其瓜籽可以作为炒货体现其经济价值，果肉由于其具有比较丰富的营养价值而被人们经常食用或生产果汁产品[3]，但利用率不高，而果皮则被扔掉，不仅造成了环境的污染，同时也浪费了打瓜的经济价值。打瓜果皮中富含果胶[4]，果胶作为一种天然大分子多糖，在食品加工[5，6]、化妆品[7，8]、医药[9，10]等工业具有较大的应用价值。打瓜瓤、籽等副产品具有较多应用价值[11]，如果果皮中的果胶可以大量提取并用于化工工业中，既减少了环境污染，又提高了经济价值。果皮果胶的提取[12-14]研究报道较少，本文以硝酸为提取酸提取果皮中的有效成分果胶，以期提高果胶的产率。

1 实验材料与仪器

内蒙古赤峰市敖汉地区产果皮、氨水、95%乙醇、浓硝酸、氢氧化钠、所用试剂均为分析纯。

pH计（PHS-25，江苏省金坛市金祥龙电子有限公司）、超级恒温水浴锅（SY-601，天津欧诺仪器仪表有限公司）、电子分析天平（TP-214，上海精密科学仪器有限公司）、电热恒温鼓风干燥箱（HG101 -2A，南京红龙仪器设备厂）、粉碎机（FW177，天津市泰斯特仪器有限公司）。

2 实验方法

2.1 原料预处理

将果皮去绿色皮，切成小块，自然风干，清水清洗后放入95℃的水中灭酶失活处理5min，过滤，放入60℃烘箱烘干，将其放入粉碎机中粉碎成粉末过筛，用密封袋装好，放在阴凉干燥处备用。

2.2 酸提取

准确称取打瓜果皮粉末40g放入干净的烧杯中，按一定的料液比加入一定浓度的浓硝酸调节溶液的pH值，放入一定温度的恒温水浴锅中进行果胶提取，一段时间后，趁热过滤得到滤液，旋转蒸发后，冷却，用稀氨水调节pH值至4，在搅拌情况下加入1-2倍体积的95%的乙醇溶液，静置一段时间，抽滤，滤液用95%的乙醇洗涤2次。将所得产品放入恒温干燥箱（温度为60℃）中干燥5h，即得打瓜果皮果胶产品，计算其产率。

果胶产率计算公式：

式中：W—打瓜果皮果胶产率，%;m—果胶质量，g;M—打瓜果皮粉末质量，g。

2 结果与讨论

2.1 提取温度对打瓜果皮果胶产率的影响

以浓硝酸为提取打瓜果皮果胶所用酸，料液比为1：20（g/mL），pH为3，提取时间为130min，将打瓜果皮粉末放入温度分别为60℃、70℃、80℃、90℃、100℃的恒温水浴锅中反应，然后在旋转蒸发仪中浓缩后加入2倍95%的乙醇，静止2h后抽滤、洗涤、最后放入恒温干燥箱（60℃）中烘干5h得到打瓜果皮果胶产品。对得到的打瓜果皮果胶产品进行称重，计算打瓜果皮果胶产率。提取温度对打瓜果皮果胶产率的影响见图1。

如图1所示，在温度为90℃时产率最大。随着提取温度的不断增加，打瓜果皮果胶产率也在不断加大，且在60-80℃之间时打瓜果皮果胶产率增长较缓，在90℃时达到最大，当提取温度从90℃升高到100℃，产率反而稍有降低。可能是因为温度较低时不利于果胶分子的析出，但随着温度的上升，分子运动加快，果胶产率不断加大。但如果温度过高可能会使果胶有一小部分降解，从而影响果胶产率。从图1中可以看出果胶产率最大的温度为90℃。

2.2 料液比对果胶产率的影响

以浓硝酸为提取打瓜果皮果胶所用酸，将打瓜皮粉末放入温度为90℃的恒温水浴锅中反应，提取pH值为3，提取时间为130min，料液比分别为1：15（g/mL）、1：20（g/mL）、1：25（g/mL）、1：30（g/mL）、1：35（g/mL），然后在旋转蒸发仪中浓缩后加入2倍95%的乙醇，静止2h后抽滤、洗涤、最后放入恒温干燥箱（60℃）中烘干5h得到打瓜果皮果胶产品。对得到的打瓜果皮果胶产品进行称重，计算打瓜果皮果胶产率。料液比对果胶产率的影响见图2。

如图2所示，在料液比为1：25（g/mL）时，打瓜果皮果胶产率最大。随着所加提取酸用量的增加，即料液比的增加，打瓜果皮果胶产率也在加大，在 1：25（g/mL）时达到最大随之趋于平缓，但在1：35 （g/mL）时稍有减小。出现这个现象的原因可能是由于随着酸用量的增加即料液比的增大，打瓜果皮果胶的析出也在增加，并趋于几乎不变。但在1：35 （g/mL）时，可能酸用量过大使一小部分果胶分解为低聚糖。从图2中可以看出打瓜果皮果胶产率最大的料液比为1：25（g/mL）。

2.3 提取时间对果胶得率的影响

以浓硝酸为提取打瓜果皮果胶所用酸，将打瓜果皮粉末放入温度分别为90℃的恒温水浴锅中反应，提取pH值为3，料液比为1：25（g/mL），提取时间为110min、130min、150min、170min、200min，然后在旋转蒸发仪中浓缩后加入2倍95%的乙醇，静止2h后抽滤、洗涤、最后放入恒温干燥箱（60℃）中烘干5h得到打瓜果皮果胶产品。对得到的打瓜果皮果胶产品进行称重，计算打瓜果皮果胶产率。料液比对果胶产率的影响见图3。

如图3所示，在提取时间为170min时，打瓜果皮果胶产率最大。随着提取世间的增加，打瓜果皮果胶产率也在加大，在170min时达到最大随之稍有下降。出现这个现象的原因可能是由于随着提取时间的增加，打瓜果皮果胶的析出也在增加，并达到最大。但在170min以后，随着时间的增加果胶分子分解为低聚糖。从图3中可以看出打瓜果皮果胶產率最大的提取时间为170min。

2.4 提取pH值對打瓜果皮果胶得率的影响

以浓硝酸为提取打瓜果皮果胶所用酸，将打瓜果皮粉末放入温度分别为90℃的恒温水浴锅中反应，料液比为1：25（g/mL），提取时间为170min，提取pH值分为1、2、3、4、5，然后在旋转蒸发仪中浓缩后加入2倍95%的乙醇，静止2h后抽滤、洗涤、最后放入恒温干燥箱（60℃）中烘干5h得到打瓜果皮果胶产品。对得到的打瓜果皮果胶产品进行称重，计算打瓜果皮果胶产率。料液比对果胶产率的影响见图4。

如图4所示，在提取pH值为2时，打瓜果皮果胶产率最大。原因可能是pH值越大越利于打瓜果皮果胶的提取，但过大时可能会引起果胶分解。

3 结论

本文从废弃的打瓜果皮中提取有效成分果胶，利用浓硝酸，通过单因素探究提取时间、提取温度、料液比、提取pH值对打瓜果皮果胶产率的影响。实验表明，打瓜果皮果胶最佳的提取条件为提取温度90℃，提取时间为170min，料液比为1：25（g/mL），提取pH值为2，打瓜果皮果胶最大产率为15.52%。

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