李慧蕓，王思遠(yuǎn)，何儒伊，王婧

(陜西學(xué)前師范學(xué)院 生物科學(xué)與技術(shù)系，陜西 西安 710100)

番木瓜(Carica Papaya L.)為番木瓜科番木瓜屬植物，是著名的熱帶水果之一，味甘、性平，有健脾胃、助消化、抗腫瘤、穩(wěn)定血管和毛細(xì)血管彈性、降血脂、降血壓、解酒毒等功效，是一種營(yíng)養(yǎng)豐富、利用價(jià)值較高的果中珍品［1］。番木瓜產(chǎn)業(yè)規(guī)模不斷壯大，加工過程中產(chǎn)生的果渣大多被當(dāng)作廢棄物丟棄，造成了資源浪費(fèi)和環(huán)境污染。所以，對(duì)番木瓜渣進(jìn)行有效成分的資源化利用，不僅有利于保護(hù)環(huán)境，更有利于提高番木瓜的附加值。

膳食纖維(DF)是一類在人體內(nèi)難以被酶解消化的高分子多糖［2-3］，主要由可食性植物細(xì)胞壁殘余物及與之締合的相關(guān)物質(zhì)組成的化合物，按照溶解性的不同，可分為水溶性膳食纖維(SDF)和水不溶性膳食纖維(IDF)。水溶性膳食纖維具有降低血清膽固醇水平、降低血糖、預(yù)防肥胖、減少和預(yù)防有害化學(xué)物質(zhì)對(duì)人體的毒害等功效。水不溶性膳食纖維的持水性和溶脹性較高，可以增加糞便的體積，并使之變得柔軟，促進(jìn)腸道蠕動(dòng)，從而可以預(yù)防便秘和結(jié)腸癌等［4-8］。目前，已有多種膳食纖維被商業(yè)化開發(fā)利用。

本文采用堿法從番木瓜渣中提取水不溶性膳食纖維，探討提取條件對(duì)提取率的影響，為解決番木瓜產(chǎn)業(yè)發(fā)展過程中資源的再利用問題，促進(jìn)番木瓜資源的健康發(fā)展具有重要意義。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 材料與儀器

番木瓜(經(jīng)干燥破碎后得到番木瓜渣);氫氧化鈉、乙酸乙酯、無水乙醇、雙氧水、硫酸等均為分析純。

FW200A 型高速萬能粉碎機(jī);PHS-3C pH 計(jì);JJ300 型電子天平;DK98-IIA 型電熱恒溫水浴鍋;WGL-125B 型數(shù)顯電熱鼓風(fēng)干燥箱;RE-52A 旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀;TD5A-WS 臺(tái)式低速離心機(jī)。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

干燥至恒重的番木瓜渣過60 目篩，用85 ～90 ℃的熱水沖洗3 次，除去可溶性糖及部分色素，過濾。按料液比1 ∶18 g/mL 加入1 mol/L H2SO4溶液，調(diào)節(jié)pH 值為1.5，于85 ℃下水解2 h。趁熱過濾，溫水洗滌至中性。濾渣按料液比加入4%濃度的NaOH 溶液，在20 ℃提取1 h，過濾，用乙醇洗滌，干燥至恒重，即得番木瓜渣水不溶性膳食纖維［9］。計(jì)算提取率。

2 結(jié)果與討論

2.1 料液比對(duì)IDF 提取的影響

稱取2 g 番木瓜渣，NaOH 濃度4%，提取溫度70 ℃，提取時(shí)間60 min，料液比對(duì)提取番木瓜渣IDF的影響見圖1。

圖1 料液比對(duì)IDF 提取率的影響Fig.1 Effects of material ratio on IDF extraction rate

由圖1 可知，提取率隨著料液比的增加而增加，1 ∶20 g/mL 時(shí)達(dá)最大，＞1 ∶20 g/mL 時(shí)，提取率反而下降。因此，料液比以1 ∶20 g/mL 為最佳。

2.2 NaOH 濃度比對(duì)IDF 提取的影響

稱取2 g 番木瓜渣，料液比1 ∶16 g/mL，提取溫度70 ℃，提取時(shí)間60 min，NaOH 濃度對(duì)提取番木瓜渣IDF 的影響見圖2。

圖2 NaOH 濃度對(duì)IDF 提取率的影響Fig.2 Effects of NaOH concentration on IDF extraction rate

由圖2 可知，NaOH 濃度4%時(shí)，IDF 的提取率最高，NaOH 濃度超過4%時(shí)，提取率隨著NaOH 濃度的增加呈降低趨勢(shì)。這可能是由于濃度增大，其對(duì)氫鍵的破壞作用增強(qiáng)，致使水不溶性膳食纖維產(chǎn)率下降。因此，NaOH 的濃度以4%較適宜。

2.3 浸提時(shí)間對(duì)IDF 提取的影響

稱取2 g 番木瓜渣，NaOH 濃度4%，料液比1 ∶16 g/mL，提取溫度70 ℃，提取時(shí)間對(duì)IDF 提取率的影響見圖3。

圖3 提取時(shí)間對(duì)IDF 提取率的影響Fig.3 Effects of time on IDF extraction rate

由圖3 可知，隨著提取時(shí)間的延長(zhǎng)，膳食纖維提取率增加;60 min 時(shí)達(dá)最高;超過60 min 后，提取率呈下降趨勢(shì)。因此，選擇提取時(shí)間為60 min 較為適宜。

2.4 提取溫度對(duì)IDF 提取率的影響

稱取2 g 番木瓜渣，NaOH 濃度4%，料液比1∶16 g/mL，提取時(shí)間70 min，提取溫度對(duì)提取番木瓜渣中的IDF 的影響見圖4。

圖4 提取溫度對(duì)IDF 提取率的影響Fig.4 Effects of temperature on IDF extraction rate

由圖4 可知，隨著提取溫度的升高，IDF 的提取率有所增加，70 ℃時(shí)達(dá)最大，超過70 ℃后，IDF 提取率反而下降。因此，選擇70 ℃為適宜提取溫度。

2.5 番木瓜渣IDF 提取正交實(shí)驗(yàn)

根據(jù)以上單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果，設(shè)計(jì)L9(34)正交實(shí)驗(yàn)，確定番木瓜渣IDF 最佳提取工藝，結(jié)果見表1。

表1 L9(34)正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果表Table 1 Result of L9(34)orthogonal experiment

由表1 可知，影響番木瓜渣IDF 提取率各因素主次順序?yàn)镃 ＞D ＞A ＞B，即提取時(shí)間＞提取溫度＞料液比＞NaOH 濃度，最佳提取工藝條件為:A2B2C3D1，即料液比1 ∶20 g/mL，NaOH 濃度4%，提取時(shí)間70 min，提取溫度65 ℃。在此工藝條件下，提取率為30.393%。

3 結(jié)論

以堿法提取番木瓜果渣IDF 的最佳提取工藝為:料液比1 ∶20 g/mL，NaOH 濃度4%，提取時(shí)間70 min，提取溫度65 ℃。該條件下IDF 的提取率為30.393%。

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