不同提取方法对马铃薯果胶多糖组成特性的影响

以马铃薯渣为原料,采用酶法脱除淀粉和蛋白质,分别以盐酸法、柠檬酸法、碱性磷酸盐法和复合盐法从马铃薯渣中提取果胶,经超滤、乙醇沉淀和冷冻干燥得到4种马铃薯果胶多糖。研究不同的提取方法对马铃薯果胶多糖提取率、组成特性的影响。结果表明,碱性磷酸盐法和复合盐法提取果胶得率高(分别为29.89%和21.01%)、半乳糖醛酸含量高(分别为29.71%和31.57%)。碱性磷酸盐法提取果胶的中灰分含量(22.38%)显著高于其他3种果胶多糖(2.09%~2.48%)。4种工艺提取得马铃薯果胶是低甲氧基果胶;蛋白质含量低于3.0%,没有显著差异;中性单糖组成主要包括半乳糖,及少量的阿拉伯糖、鼠李糖和葡萄糖。马铃薯果胶多糖的峰值分子质量在1.65×10~4~1.17×10~6u左右,为非均一多糖,4种方法提取得马铃薯果胶均具有果胶的特征官能团。     

提取方法对马铃薯渣果胶多糖组成及分子链构象的影响

采用酸(柠檬酸)、碱(氢氧化钠)、酶(多聚半乳糖醛酸水解酶)3种方法从马铃薯渣中提取果胶多糖,研究不同提取方法对多糖得率、单糖组成、酯化度、分子质量及分子链构象的影响。结果表明:3种提取方法得到的马铃薯渣果胶多糖均以富含半乳糖侧链的鼠李半乳糖醛酸聚糖I(RG-I)结构为主。其中,碱提果胶多糖得率最高(23.1%),其次为酸提(11.7%)和酶提(6.0%)。3种果胶多糖甲酯化度均较低(0～7.5%),而乙酰化度较高,且酸提和酶提马铃薯渣果胶多糖的乙酰化度高于碱提(分别为13.6%,10.7%,6.6%)。分子质量分析结果表明,酶提果胶多糖的分子质量最高(1 706.3 ku),且分布最窄。通过Mark-Houwink-Sakurada方程判断:酶提果胶多糖的分子链形态较为聚集,接近球状构象;酸提果胶多糖介于球状和线团状构象之间;碱提果胶多糖分子链形态最为疏松,呈无规线团状构象。     

马铃薯渣的开发与利用

马铃薯渣是马铃薯淀粉生产过程中产生的一种副产物。其含水量高、自带菌多,容易腐败变质,但含有大量的纤维素、果胶等可利用成分,具有很高的开发利用价值。本文主要介绍了马铃薯渣的成分性能和国内外研究现状。     

马铃薯淀粉加工副产物资源化利用研究进展

马铃薯淀粉加工副产物主要包括分离汁水和薯渣,分离汁水含有丰富的蛋白质,薯渣含有丰富的 淀粉、纤维素、半纤维素和果胶等。从马铃薯淀粉加工分离汁水回收蛋白具有十分重要的意义,国外已 经实现饲料级马铃薯蛋白回收的产业化,国内中国科学院兰州化学物理研究所开发了国内第一套完整的从马铃薯淀粉加工分离汁水中回收饲料级蛋白的技术。目前,国内外回收具有天然活性的食品级/药品级马铃薯蛋白尚处于研究阶段,扩张床吸附技术是一种比较有产业化应用前景的技术。薯渣可用于制备膳食纤维、提取果胶,以及通过微生物发酵制备燃料酒精、氢气、乳酸、聚丁烯、果糖、普鲁蓝糖等发酵产品,也可以利用薯渣＋分离汁水配合其他营养物质发酵生产单细胞蛋白饲料,利用木霉发酵马铃薯渣生产木聚 糖酶、羧甲基纤维素酶等。     

天然食用胶体--果胶应用及发展前景

果胶是众所周知并被广泛应用的亲水胶体之一，200多年前人们在水果中发现了它，但直到20世纪初，它们应用于食品生产的功能特性才得以被发现。果胶存在于植物的果实、果皮以及根、茎、叶等组织中，柑橘皮中的果胶含量丰富，约占干质的20%～30%，苹果渣中的果胶含量也可达到10%～15%。工业生产中，因原料季节性原因，柑橘皮和苹果渣通常需经过干燥储存，再进行加工提取获得果胶。     

马铃薯渣开发利用前景分析

综述了马铃薯渣国内外综合利用的主要途径和相关技术,分析了目前存在的问题及发展趋势。马铃薯渣的应用主要是有效成分的提取和薯渣发酵产品的开发,包括制备膳食纤维、提取果胶,并经发酵制备有机物、蛋白饲料、酶,以及制作可降解化工原料、醋、酱油等。马铃薯渣的前处理、安全性、技术推广等是薯渣加工中存在和需解决的问题。     

马铃薯渣综合利用研究

介绍了马铃薯渣性质及薯渣膳食纤维、果胶、菌体蛋白饲料生产技术,国外薯渣燃料酒精的生产状况;并提出了利用马铃薯渣联合生产膳食纤维和燃料酒精的建议。     

马铃薯淀粉加工副产物——薯渣的综合利用

薯渣是马铃薯淀粉加工的主要副产物之一,主要由淀粉、纤维素、半纤维素、果胶、蛋白质、游离氨基酸、矿物质和脂肪等组成。目前,国内外主要还是将薯渣作为动物饲料。最新研究进展表明,薯渣可用于发酵生产高品质饲料、生产酒精,提取果胶以及制备膳食纤维、活性炭等。     

响应面法优化微波辅助提取马铃薯渣中果胶工艺

以马铃薯渣为原料,研究和优化微波辅助提取果胶的工艺条件。在单因素试验基础上,确定微波加热时间、料液比、饱和硫酸铝用量3个因素为自变量。采用响应面法,通过三因素三水平的Box-Behnken中心组合试验设计,对马铃薯渣中果胶提取工艺的主要影响因素进行考察,并建立相应的数学模型,以果胶提取率为响应值进行响应面分析。结果表明,微波辅助提取马铃薯渣中果胶的优化工艺条件为微波加热时间1.5 min、液料比24∶1 (mL/g)、饱和硫酸铝用量405μL,在此条件下,果胶提取率达到13.79%,与预测值相近。马铃薯渣是一种提取果胶的良好资源,该研究为马铃薯渣这一废弃物的综合利用提供了参考。     

马铃薯皮渣综合利用的研究进展

我国是世界上马铃薯生产第一大国,马铃薯皮渣是马铃薯加工的废弃物,含有较多的生物活性成分,高效开发和利用马铃薯皮渣资源,提高其附加值是当前的研究热点。该文对马铃薯皮渣的主要成分及膳食纤维、果胶、生物碱、蛋白质和多酚的提取、食品原料的开发、饲料的加工、生物能源的制备、环保材料的开发等综合利用现状进行简要综述,并对马铃薯皮渣的开发利用前景进行了展望,可为马铃薯皮渣综合利用提供参考。     

紫薯渣果胶提取工艺研究

该试验以紫薯渣为原料研究果胶提取工艺,对预处理后的紫薯渣以果胶含量为考察指标,研究酸提取条件及脱色条件。结果表明,紫薯渣在pH 7.0,温度75 ℃时,α-淀粉酶用量60 U/g原料,酶解时间30 min条件下除去淀粉;酸提取工艺条件为盐酸提取液pH值1.5,温度85 ℃,时间105 min;脱色条件为活性炭用量1%,脱色温度70 ℃,时间30 min;在此条件下制备的果胶含量为3.979%。     

马铃薯渣中果胶的提取工艺

以马铃薯渣为原料,利用超声波辅助盐析法提取果胶。结果表明,盐析法提取马铃薯渣果胶的最佳条件为酸解温度90℃,酸解时间1.5 h,盐析pH5,硫酸铝用量15%,果胶得率为13.69%,而用超声波处理的最佳条件为超声波处理酸解时间40min,功率100W,酸解温度70℃,果胶得率为18.21%,比盐析法高4.52%。     

Optimisation of acid extraction of pectin from sweet potato residues by response surface methodology and its antiproliferation effect on cancer cells

The response surface methodology was employed to study the acid extraction of pectin from sweet potato residues. The effects of extraction temperature, extraction time, solution pH and liquid/solid ratio on yield and galacturonic acid content of pectin were investigated. Experimental data were fitted to quadratic polynomial models and analysed using appropriate statistical methods. The determined optimum conditions were extraction temperature 93 °C, extraction time 2.2 h, solution pH 1.7 and liquid/solid ratio (v/w) 30:1. Under these conditions, the experimental extraction yield and galacturonic acid content of pectin were 5.09% and 70.03% (w/w), which were in good agreement with predicted values, 5.08% and 69.40%, respectively. In addition, sweet potato pectin exhibited remarkable antiproliferation effects on human colon cancer cells HT‐29 and human breast cancer cells Bcap‐37 by 46.64% and 42.64% at 1.00 mg mL^?1 separately, indicating that it could potentially be used as a natural supplement in functional foods.     

Optimisation of pectin extraction from sweet potato (Ipomoea batatas,Convolvulaceae) residues with disodium phosphate solution by response surface method

Disodium phosphate solution was used for extracting pectin from sweet potato residues, and response surface methodology was adopted to optimise the effects of extraction parameters on the pectin yield (%, w/w). The independent variables were liquid/solid ratio, extraction time (h), extraction temperature (°C) and solution pH. The optimal conditions were determined, and 3‐D response surface plot was plotted from the mathematical models. The results indicated that all four factors significantly affected the pectin yield in the following order: solution pH > extraction time > extraction temperature > liquid/solid ratio. The selected optimal extraction conditions were liquid/solid ratio 20:1, extraction time 3.3 h, extraction temperature 66 °C and solution pH 7.9. These conditions yielded about 10.24% of pectin vs. 10.27% for the predicted value. The degree of esterification and gel strength of extracted pectin with disodium phosphate solution in the optimised condition were 11.2% and 115.6 g, respectively.     

提取工艺对甘薯果胶物化特性影响的研究

分别以盐酸和磷酸氢二钠为提取剂从甘薯渣中提取果胶,经乙醇沉淀和冷冻干燥得到甘薯果胶。研究酸法、盐法2种工艺对甘薯果胶物化特性的影响。结果表明:盐提果胶纯度为(81.5±9.3)%,溶解度(99.8±1.6)%,黏度为(22±4.6)%,酯化度为(58.2±3.5)%,胶凝度为(146.1±3.5)%。盐提果胶物化特性优于酸提果胶,与苹果果胶相似,盐提果胶的纯度高,水溶性较好,适合食品工业应用。研究对甘薯果胶的工业化生产具有理论及实践意义。     

马铃薯渣中提取果胶的工艺优化及产品成分分析

为优化超声辅助提取马铃薯渣中果胶的工艺参数,在单因素试验基础上,采用五因素(1/2实施)二次回归正交旋转组合设计对影响果胶得率的5个主要因素(超声功率、提取温度、提取时间、pH值和料液比)进行优化。建立各因素与果胶得率关系的数学模型,并进行响应面分析。结果表明,超声波提取马铃薯渣中果胶的优化工艺为超声功率300W、提取温度80℃、提取时间47.6min、pH1.8、料液比1:21(g/mL),在此条件下,马铃薯渣果胶得率达到15.76%。测定最优工艺条件下提取的果胶产品的主要成分,各项指标均达到国标和行业标准的要求。     

Pectin changes in the pre-cooking step of dehydrated mashed potato production

Some in-vivo and in-vitro characteristics of pectin methylesterase (PME) from cell wall and whole potato tuber were determined and its role was elucidated in the pre-cooking and cooling steps of commercial dehydrated mashed potato production. The isolated cell walls contained 16.3% anhydrogalacturonic acid with a degree of esterification (DE) of 56, and 25% of tuber total PME. Cell wall pre-cooking in model systems resulted in a DE of 53.2. Native cell wall pectin solubilisation was much less than that of H-cell walls devoid of metal cations. Calcium but not Mg, supplied as Ca(Mg)-starches, retarded pectin solubilisation, while Ca-uptake by retained pectin was high when cooling followed pre-cooking. Texture measurements of potato slices pre-cooked, cooled and cooked suggested a firming effect which could be attributed to Ca-release from gelatinised starch during pre-cooking, and stabilisation of Cabridges with free COO^? groups of cell wall pectin duringcooling. The role ascribed to PME in causing firming is de-emphasised.     

菊苣粕果胶的微波辅助提取工艺研究

提取是菊苣果胶生产技术的关键单元操作。本文以菊苣粕为原料,比较微波辅助提取法(Microwave-assisted extraction,MAE)及传统热酸法(Conventional heating extraction,CHE)对果胶得率、化学组成和分子量的影响。研究结果表明:两种提取方法对菊苣果胶的半乳糖醛酸、甲酯化度和乙酰化度等结构指标没有显著的影响;延长传统热酸法的提取时间有助于提高果胶得率,但会导致果胶分子链发生一定程度的降解;微波处理时间与果胶得率、重均分子量(Mw)间存在显著的正相关性;微波处理时间为120 s时,果胶得率(12.7%)与重均分子量(321 ku)均最高,且果胶分子结构降解程度较低。与传统热酸法相比,微波辅助提取法具有效率高和降解程度低等优点,是提取菊苣果胶的理想方法。     

提取方法对马铃薯渣果胶结构特征及特性的影响

对酸处理提取(acid-treated extraction,ATE)、酶处理提取(enzyme-treated extraction,ETE)和盐沉析提取(salt-treated extraction,STE)的马铃薯渣果胶抗氧化活性及其特性进行研究,发现3种提取方法中,STE果胶提取率最高。流变特性结果显示,ATE果胶具有最高的初始黏度。结构特征表明,STE多糖呈光滑致密的块状结构;ETE果胶呈不规则褶皱的形状;ATE多糖呈棉絮片状,较其他2种其表面结构松软。3种多糖的单糖组成各不相同,ATE的果胶主要由葡萄糖、半乳糖、阿拉伯糖以及少量的鼠李糖和木糖组成;ETE的果胶主要的单糖组成为葡萄糖和半乳糖;STE的果胶主要的单糖组成为葡萄糖、半乳糖、阿拉伯糖。ATE果胶(51481 Da)分子质量最大,其次为ETE果胶(14593 Da)、STE果胶(11669 Da)。抗氧化特性显示,ATE果胶表现出较高的清除DPPH自由基的能力,STE具有较高的清除·OH和·O₂^-的能力。