謝春麗
摘要?[目的]優(yōu)化香蕉皮中水溶性膳食纖維的提取方法。[方法]以香蕉皮為原材料,考察不同的提取時間、pH、磷酸鹽緩沖溶液的濃度、提取溫度4種因素對水溶性膳食纖維提取率的影響。[結(jié)果]香蕉皮中的水溶性膳食纖維的最佳提取時間為90 min,pH 為7.2,磷酸鹽緩沖液濃度為0.09 mol/L,溫度95 ℃。在這些條件下提取率分別為27.75%、21.27%、30.59%、47.55%。[結(jié)論]該研究可為香蕉皮的資源加工利用提供參考。
關(guān)鍵詞?香蕉皮;水溶性;膳食纖維;提取
中圖分類號?TS209文獻(xiàn)標(biāo)識碼?A文章編號?0517-6611(2018)33-0142-02
香蕉是我國南方重要的經(jīng)濟作物之一。香蕉富含各種營養(yǎng)素,在我國水果市場具有較大的競爭力,因此有香蕉加工企業(yè)大量收購香蕉進(jìn)行加工,香蕉皮成為加工企業(yè)副產(chǎn)物。香蕉皮富含大量水溶性和非水溶性的膳食纖維,皮重約占果實重量的30%,水溶性膳食纖維不容易被人體消化道酶消化,但可以在溫水和熱水下融化。乙醇可以溶解部分膳食纖維,水溶性的膳食纖維可以降低血液的膽固醇含量并平衡血糖水平。香蕉皮中富含蛋白質(zhì)、脂肪、糖及K、Ca、Mg、Fe、Zn等十幾種元素。膳食纖維是健康飲食不可缺少的,是保護消化系統(tǒng)的重要角色。膳食纖維能夠延緩和減少人體對重金屬等有害物質(zhì)的吸收,減少和預(yù)防有害化學(xué)物質(zhì)對人體的毒害作用。膳食纖維也可以改善腸道菌群,維持體內(nèi)的微生態(tài)平衡,有利于某些營養(yǎng)素的合成。香蕉皮水溶性膳食纖維的提取方法以化學(xué)方法為主,在加工過程中對膳食纖維的理化性質(zhì)和生理性質(zhì)具有明顯的影響,利用乙醇提取提高了水溶性膳食纖維的產(chǎn)率。從香蕉皮中提取水溶性膳食纖維可減少香蕉皮對環(huán)境的污染,不僅可以保護環(huán)境,還可以提高香蕉皮的資源利用率。筆者研究了從香蕉皮中提取水溶性膳食纖維的方法,考察各提取因素對提取率的影響。
1?材料與方法
1.1?材料
供試原料為香蕉皮;主要試劑:磷酸鹽緩沖液、95%乙醇、無水乙醇;主要儀器:電子分析天平、水浴鍋、粉碎機、真空泵、烘箱、電熱爐。
1.2?方法
1.2.1?水溶性膳食纖維提取總步驟。
香蕉皮預(yù)處理→加入磷酸鹽緩沖溶液→加熱水解→過濾→加壓濃縮→95%乙醇沉淀→抽濾→無水乙醇洗滌→干燥→香蕉皮水溶性膳食纖維。
煮沸水洗:將香蕉皮煮沸3 min后撈出,水洗2~3次,洗去香蕉皮中的部分可溶性糖及色素類物質(zhì)。
干燥粉碎:將水洗后的香蕉皮切成1 cm長小段,放入烘箱中干燥至恒重,放入粉碎機里粉碎。
香蕉皮膳食纖維的提取:取一定量香蕉皮粉末預(yù)處理一定時間后過濾,過濾后濾液使用水浴鍋濃縮至50 mL,加入200 mL的95%乙醇沉淀,抽濾沉淀,沉淀用無水乙醇反復(fù)洗滌至中性,干燥得產(chǎn)品,計算公式:
提取率(%)=粗產(chǎn)品質(zhì)量試驗前樣品質(zhì)量×100%
1.2.2?磷酸鹽緩沖液濃度對香蕉皮膳食纖維提取率的影響。
取10.0 g香蕉皮粉末,加入濃度分別為0.06、0.08、0.09、0.10、0.12 mol/L的磷酸鹽緩沖液溶解,調(diào)節(jié)pH為6.4,在85 ℃下浸提90 min,考察不同磷酸鹽濃度對香蕉皮水溶性膳食纖維提取率的影響。
1.2.3?提取溫度對香蕉皮膳食纖維提取率的影響。
取10.0 g香蕉皮粉末,加入0.09 mol/L磷酸鹽緩沖液,調(diào)節(jié)pH至6.4,分別在75、85、90、95、100 ℃下浸提90 min,考察不同提取溫度對香蕉皮水溶性膳食纖維提取率的影響。
1.2.4?提取時間對香蕉皮膳食纖維提取率的影響。
取10.0 g的香蕉皮粉末,加入0.09 mol/L磷酸鹽緩沖液溶解,調(diào)節(jié)pH為6.8,在85 ℃下分別浸提50、60、70、80、90 min,考察不同提取時間對香蕉皮水溶性膳食纖維提取率的影響。
1.2.5?pH對香蕉皮膳食纖維提取率的影響。
取10.0 g香蕉皮粉末,加入0.09 mol/L的磷酸鹽緩沖液溶解,調(diào)節(jié)pH為6.2、6.4、6.8、7.2、7.4,在85 ℃下浸提90 min,考察不同pH對香蕉皮水溶性膳食纖維提取率的影響。
2?結(jié)果與分析
2.1?提取溫度對水溶性膳食纖維提取率的影響
由表1可知,隨著提取溫度的升高,提取率不斷下降,呈先下降后上升、再下降的趨勢,提取率在95 ℃時達(dá)到最大,為47.55%。所以95 ℃是適合試驗提取的溫度。
2.2?磷酸鹽緩沖液濃度對香蕉皮膳食纖維提取率的影響
由表2可知,隨著磷酸鹽緩沖液濃度增加,提取率不斷上升,呈先上升后下降的趨勢,提取率在0.09 mol/L時達(dá)到大,為30.59%。所以0.09 mol/L是適合試驗提取的磷酸鹽緩沖液濃度。
2.3?提取時間對水溶性膳食纖維提取率的影響
由表3可知,隨著提取時間的遞增,提取率先遞增后遞減再遞增。提取時間的遞增對香蕉皮水溶性膳食纖維的提取是有利的,提取時間達(dá)到90 min時,提取率達(dá)到最大,為27.75%。由此可見,時間的遞增不會影響到膳食纖維的水解。
2.4?pH對水溶性膳食纖維提取率的影響
由表4可知,隨著pH的增加,水溶性膳食纖維提取率先上升后下降,當(dāng)pH為7.2時,提取率最大,為21.27%。pH過低或者過高會影響水溶性膳食纖維水解,所以當(dāng)pH 7.2是最合適的提取點。
3?結(jié)論與討論
該研究結(jié)果表示,對香蕉皮水溶性膳食纖維的提取最佳工藝為提取pH 7.2,提取磷酸鹽緩沖液濃度0.09 mol/L,提取時間90 min,提取溫度95 ℃
。該試驗研究了pH、磷酸鹽緩沖液濃度、提取時間、提取溫度等因素對香蕉皮中水溶性膳食纖維提取的影響。通過對香蕉皮水溶性膳食纖維提取工藝的單因素試驗,確定了最佳的工藝,提取pH 7.2,提取率為21.27%;提取磷酸鹽緩沖液濃度0.09 mol/L,提取率為30.59%;提取時間90 min,提取率為27.75%;提取時間95 ℃,提取率為47.00%。
香蕉皮在不同的單因素試驗下的提取率都不一樣,考慮在其他條件下提取的效果,能夠控制溫度的提取率達(dá)到平穩(wěn)的狀態(tài),溫度太高或太低都會影響到提取率,從而使溫度提取的提取率達(dá)不到穩(wěn)定狀態(tài)。
參考文獻(xiàn)
[1] 林偉雄,張寶勇.香蕉皮的營養(yǎng)與應(yīng)用價值探討[J].中國食物與營養(yǎng),2007(1):47-48.
[2] 鄭琪,張文清.從香蕉皮中提取果膠的研究[J].廣西輕工業(yè),1998(4):21-26.
[3] 劉偉,劉成梅,林向陽.膳食纖維的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J].糧食與食品工業(yè),2003,10(4):25-27.
[4] 郭麗萍.香蕉皮提取物對油脂抗氧化性能的研究[J].糧食與食品工業(yè),2008,15(3):18-20.
[5] 張雷雷,張鈴.膳食纖維及制品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的介紹[J].糧食與食品工業(yè),2009,16(2):42-43.
[6] 郁迪,許新建,楊最素,等.菲律賓蛤仔木瓜蛋白酶水解物抗氧化活性研究[J].浙江海洋學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版),2011,30(6):515-519.
[7] 張麗芳,張愛珍.膳食纖維的研究進(jìn)展[J].中國全科醫(yī)學(xué),2007,10(21):1825-1827.
[8] 陳軍,宋維春,徐云升.從香蕉皮提取膳食纖維研究[J].食品科學(xué),2007,28(1):99-101.
[9] 李培.香蕉皮膳食纖維功能果醋的研究[J].中國調(diào)味品,2007(6):43-46.
[10] 付全意,劉冬,李堅斌,等.膳食纖維提取方法的研究進(jìn)展[J].食品科技,2008(2):225-228.
[11] 肖春玲.人類的第七大營養(yǎng)素——膳食纖維[J].中國食物與營養(yǎng),2001(3):54-55.
[12] 陳忠良.酶——重量法測定食品中的膳食纖維[J].企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化,2008(17):18-19.
[13] 李月仙,黃東益,黃小龍,等.山藥的研究進(jìn)展[J].中國農(nóng)學(xué)通報,2009,25(9):91-96.
[14] 衷平海.山藥乳發(fā)酵飲料[J].食品工業(yè),1997(2):25-26.
[15] 楊志鋒,李勇,顧松勤.速溶復(fù)合山藥粉加工工藝研究[J].食品工業(yè),2013,34(3):45-48.