專利名稱：一種從甘薯渣中提取果膠的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及果膠的生產(chǎn)，特別是一種從甘薯渣中提取果膠的方法。
背景技術(shù)：
果膠是受FA0/WH0食品添加劑聯(lián)合委員會推薦不受添加量限制的天然營養(yǎng)保健添加劑。天然果膠存在于所有陸生植物的細胞壁和細胞中間層，目前商品果膠是從柑橘皮和蘋果渣中提取得到的。經(jīng)過檢測分析發(fā)現(xiàn)，工業(yè)化生產(chǎn)的甘薯廢渣中除了水分外，還含有40-50%殘余淀粉及20%果膠，甘薯渣提取之前必須先除去殘余淀粉。甘薯渣是甘薯加工過程中的副產(chǎn)品，不易貯運，大部分在工廠化生產(chǎn)過程中被當(dāng)做廢物丟棄，不僅造成環(huán)境污染，也是對薯渣中豐富資源的極大浪費，同時降低了加工過程中甘薯的利用率和甘薯加工的經(jīng)濟效益，如何有效利用薯渣中的果膠資源，開發(fā)出高附加值產(chǎn)品，提高甘薯的利用率和甘薯加工的經(jīng)濟效益，是甘薯加工業(yè)亟待解決的問題。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種成本較低、環(huán)保節(jié)能的從甘薯渣中提取果膠的方法。本發(fā)明的技術(shù)方案是，一種從甘薯渣中提取果膠的方法，其特征在于它包括以下步驟(1)分別稱取一定量的干甘薯渣、高溫α-淀粉酶、葡萄糖苷酶，提取劑備用；(2)將甘薯渣和水混合均勻，加入高溫α-淀粉酶，裝入帶有攪拌加熱裝置中；將加熱裝置升溫，打開攪拌，溫度保持在90-95°C，保溫10-15min ；待溫度降至55_60°C，加入葡萄糖苷酶，保溫50-70min，用碘液檢驗不變藍，停止加熱攪拌；(3)將加熱裝置內(nèi)的剩余物質(zhì)用60目篩過濾，濾渣水洗4-5次，得到濾渣即為除去淀粉的甘薯渣；(4)將去除淀粉的甘薯渣和水混和均勻，按照比例加入提取劑，攪拌下85-95°C保溫一定時間，熱過濾，濾液進行5000-60001·/min，離心15-25min，上清液經(jīng)膜分離裝置(膜截留分子量50kD)濃縮至體積為原來的1/5-1/4 ； (5)濃縮液中加入乙醇，使混合液中乙醇含量達到60%以上，充分?jǐn)嚢?. 5-2. 5h，6000-7000 r/min，離心15-25min，沉淀即為從甘薯渣中提取的果膠。所述提取劑為EDTA(乙二胺四乙酸)、草酸銨、草酸鉀、多聚磷酸鈉、亞硫酸。所述甘薯渣為甘薯經(jīng)提取β-淀粉酶及淀粉后的殘渣。所述高溫α-淀粉酶的加入量為10_20U/g干甘薯渣，葡萄糖苷酶的加入量為20_30U/g干甘薯渣。本發(fā)明具有以下有益效果
(1)本發(fā)明涉及提取的方法對設(shè)備的要求較低，實用性強，易于產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)；
(2)本方法提取果膠屬高甲氧基、高酯化度果膠；(3 )本發(fā)明方法提取果膠提取率高，純度高；
(4)本發(fā)明的果膠可溶性好，粘度高，產(chǎn)品可直接作為天然保健添加劑或藥品輔料應(yīng)
用；
(5)本發(fā)明方法可提高甘薯加工的綜合經(jīng)濟效益，降低薯渣造成的環(huán)境污染。
具體實施例方式詳細描述本發(fā)明實施例，實施例一，
(1)分別取40g粗甘薯渣，加入1600mL水，調(diào)pH=6.5，加高溫α-淀粉酶15U/g干甘薯渣，95°C保溫IOmin初步水解淀粉并破壞果膠酶；冷卻，溫度降至60°C，調(diào)pH4. 5，加入葡萄糖苷酶25U/g干甘薯渣，保溫60min，用碘液檢驗不變藍，停止加熱；備用；
(2)將(1)中酶解過的甘薯渣用60目篩過濾，濾渣用4倍清水清洗4次，除去糖分，55-60°C烘干備用。(3)取(2)中的甘薯渣20g，加入800mL水，然后加入草酸銨和EDTA，使草酸銨含量達5%。，EDTA含量達1. 75%。，調(diào)溶液pH6. 5，85 95°C保溫3. 0h，攪拌速率50r/min，用濾布趁熱過濾，然后進行6000 r/min, 20min離心，收集上清液，備用。(4)用膜分離裝置(截留分子量為50kD的濾膜)對(3)中上清液進行濃縮處理，提取液濃縮至體積為原來的1/4。(5)將(4)中濃縮液加入95%乙醇，使混合溶液中乙醇含量大于60% (V/V)充分?jǐn)嚢铦幔?000 r/min離心20min，收集沉淀，干燥后即得成品果膠。本實例提取甘薯果膠各項指標(biāo)得率12. 3 士 0. 7%，純度83 士 2. 5%，粘度對士1. 5%，酯化度65 士 1. 4%，膠凝度130 士 2. 5%，溶解度99. 8 士 1. 4%。實施例二，
(1)分別取40g粗甘薯渣，加入1600mL水，調(diào)pH=6.5，加高溫α -淀粉酶15U/g干甘薯渣，95°C保溫IOmin初步水解淀粉并破壞果膠酶；冷卻，溫度降至60°C，調(diào)pH4. 5，加入葡萄糖苷酶25U/g干甘薯渣，保溫60min，用碘液檢驗不變藍，停止加熱；備用。(2)將(1)中酶解過的甘薯渣用60目篩過濾，濾渣用4倍清水清洗4次，除去糖分，烘干備用。(3)取(2)中的甘薯渣20g，加入SOOmL水，然后加入草酸鉀和EDTA，使草酸鉀含量達5%。，EDTA含量達1. 75%。，調(diào)溶液pH6. 5，85_95°C保溫3. Oh ；攪拌速率50r/min，用濾布趁熱過濾，然后進行6000 r/min, 20min離心，收集上清液，備用。(4)用膜分離裝置(截留分子量為50kD的濾膜)對(3)中上清液進行濃縮處理，提取液濃縮至體積為原來的1/4。(5)將(4)中濃縮液加入95%乙醇，使混合溶液中乙醇含量大于60% (V/V)充分?jǐn)嚢铦幔?000 r/min離心20min，收集沉淀，干燥后即得成品果膠。本實例提取甘薯果膠各項指標(biāo)得率13. 8 士 0. 6%，純度75 士 1. 6%，粘度23 士 1. 5%，酯化度64 士 1. 5%，膠凝度130 士 2. 5%，溶解度99. 2 士 1. 6%。實施例三，
(1)分別取40g粗甘薯渣，加入1600mL水，調(diào)pH=6.5，加高溫α -淀粉酶15U/g干甘薯渣，95°C保溫IOmin初步水解淀粉并破壞果膠酶；冷卻，溫度降至60°C，調(diào)pH4. 5，加入葡萄糖苷酶25U/g干甘薯渣，保溫60min，用碘液檢驗不變藍，停止加熱；備用。(2)將(1)中酶解過的甘薯渣用60目篩過濾，濾渣用4倍清水清洗4次，除去糖分，烘干備用。(3)取(2)中的甘薯渣20g，加入800mL水，然后加入多聚磷酸鈉和EDTA，使多聚磷酸鈉含量達5%。，EDTA含量達1. 75%。，調(diào)溶液pH7. 0，85_95°C保溫4. Oh ；攪拌速率50r/min，用濾布趁熱過濾，然后進行6000 r/min, 20min離心，收集上清液，備用。
(4)用膜分離裝置(截留分子量為50kD的濾膜)對(3)中上清液進行濃縮處理，提取液濃縮至體積為原來的1/4。(5)將(4)中濃縮液加入95%乙醇，使混合溶液中乙醇含量大于60% (V/V)充分?jǐn)嚢铦幔?000 r/min離心20min，收集沉淀，干燥后即得成品果膠。本實例提取甘薯果膠各項指標(biāo)得率12. 6 士 0. 6%，純度81 士 19%，粘度22 士 1. 5%，酯化度63 士 1. 4%，膠凝度146 士 2. 4%，溶解度99. 8 士 1. 0%。實施例四，
(1)分別取40g粗甘薯渣，加入1600mL水，調(diào)pH=6.5，加高溫α -淀粉酶15U/g干甘薯渣，95°C保溫IOmin初步水解淀粉并破壞果膠酶；冷卻，溫度降至60°C，調(diào)pH4. 5，加入葡萄糖苷酶25U/g干甘薯渣，保溫60min，用碘液檢驗不變藍，停止加熱；備用。(2)將(1)中酶解過的甘薯渣用60目篩過濾，濾渣用4倍清水清洗4次，除去糖分，烘干備用。(3)取(2)中的甘薯渣20g，加入800mL水，加入亞硫酸溶液溶液，pH2. 0,85-95°C保溫2. Oh,攪拌速率50r/min ；用濾布趁熱過濾，然后進行6000 r/min, 20min離心，收集上
清液，備用。(4)用膜分離裝置(截留分子量為50kD的濾膜)對(3)中上清液進行濃縮處理，提取液濃縮至體積為原來的1/4。(5)將(4)中濃縮液加入95%乙醇，使混合溶液中乙醇含量大于60% (V/V)充分?jǐn)嚢铦幔?000 r/min離心20min，收集沉淀，干燥后即得成品果膠。本實例提取甘薯果膠各項指標(biāo)得率11. 0 士 0. 6%，純度75 士 2. 8%，粘度對士1. 4%，酯化度70 士 1. 4%，膠凝度140 士 5%，溶解度98. 4 士 2. 3%。本發(fā)明涉及提取的方法對設(shè)備的要求較低，實用性強，易于產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)；本發(fā)明的方法提取果膠提取率高，純度較高；本發(fā)明提取的果膠可溶性好，粘度高，產(chǎn)品可直接作為天然保健添加劑或藥品輔料應(yīng)用；本發(fā)明方法可提高甘薯加工的綜合經(jīng)濟效益，降低薯渣造成的環(huán)境污染，友好環(huán)境。
權(quán)利要求
1.一種從甘薯渣中提取果膠的方法，其特征在于它包括以下步驟(1)分別稱取一定量的干甘薯渣、高溫α-淀粉酶、葡萄糖苷酶，提取劑備用；(2)將甘薯渣和水混合均勻，加入高溫α-淀粉酶，裝入帶有攪拌加熱裝置中；將加熱裝置升溫，打開攪拌，溫度保持在90-95°C，保溫10-15min ；待溫度降至55_60°C，加入葡萄糖苷酶，保溫50-70min，用碘液檢驗不變藍，停止加熱攪拌；(3)將加熱裝置內(nèi)的剩余物質(zhì)用60目篩過濾，濾渣水洗4-5次，得到濾渣即為除去淀粉的甘薯渣；(4)將去除淀粉的甘薯渣和水混和均勻，按照比例加入提取劑，攪拌下85-95°C保溫一定時間，熱過濾，濾液進行5000-6000r/min，離心15_25min，上清液經(jīng)膜分離裝置(膜截留分子量50kD)濃縮至體積為原來的1/5-1/4 ； (5)濃縮液中加入乙醇，使混合液中乙醇含量達到60%以上，充分?jǐn)嚢?. 5-2. 5h, 6000-7000 r/min，離心15-25min，沉淀即為從甘薯渣中提取的果膠。
2.如權(quán)利要求1所述的一種從甘薯渣中提取果膠的方法，其特征在于所述提取劑為EDTA (乙二胺四乙酸)、草酸銨、草酸鉀、多聚磷酸鈉、亞硫酸。
3.如權(quán)利要求1所述的一種從甘薯渣中提取果膠的方法，其特征在于所述甘薯渣為甘薯經(jīng)提取淀粉酶及淀粉后的殘渣。
4.如權(quán)利要求1所述的一種從甘薯渣中提取果膠的方法，其特征在于所述高溫α -淀粉酶的加入量為10_20U/g干甘薯渣，葡萄糖苷酶的加入量為20_30U/g干甘薯渣。
全文摘要
一種從甘薯渣中提取果膠的方法，本發(fā)明的技術(shù)方案要點是，(1)稱取干甘薯渣、高溫α-淀粉酶、葡萄糖苷酶，提取劑備用；(2)將甘薯渣和水混合，加入高溫α-淀粉酶，裝入帶有攪拌加熱裝置中；升溫后，打開攪拌，加熱后，加入葡萄糖苷酶，保溫，用碘液檢驗不變藍，停止加熱攪拌；(3)將加熱裝置內(nèi)的剩余物質(zhì)過濾，水洗，得到濾渣即為除去淀粉的甘薯渣；(4)將去除淀粉的甘薯渣和水混和，再加入提取劑，攪拌并保溫，加熱過濾，濾液進行離心處理，上清液經(jīng)膜分離裝置，濃縮；(5)在濃縮液中加入乙醇，充分?jǐn)嚢瑁x心，沉淀即制得果膠。本發(fā)明涉及的提取方法對設(shè)備的要求較低，實用性強，綜合經(jīng)濟效益，降低薯渣造成的環(huán)境污染。
文檔編號C08B37/06GK102558386SQ20121001517
公開日2012年7月11日 申請日期2012年1月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月18日
發(fā)明者孫俊良, 梁新紅, 焦凌霞, 胡梁斌, 郭祖峰 申請人:河南科技學(xué)院