实训8:柑橘皮果胶的提取及检测 (1)

综合实训8 柑橘皮中果胶的提取及检测

摘要：为提高果胶质量，本实验拟采用酸性乙醇沉淀法协同酶法提取柑橘皮中的果胶，

从而为工业生产提供理论依据。

关键词：柑橘皮 果胶 酸性乙醇沉淀 酶法

1 前言

果胶本身为白色或淡黄色的粉末，稍有特异气味，在二十倍的水中几乎完全溶解，形成一种含负电荷的粘性液体。果胶的一个最重要性质是其胶凝化作用，在食品工业中被用作胶冻稳定剂和增稠剂；在医药中用来制造止血剂、血浆代用品等；在轻工业中还可以用来制造化妆品及代替琼脂做部分微生物的培养基，应用非常广泛。

柑橘为我国著名果品之一，柑橘皮中果胶含量约占20%~30%。从柑橘皮中提取的果胶是高酯化度的果胶，酯化度在70％以上，提取的果胶不仅安全优质而且是对柑橘皮的“废物利用”，不仅可解决废物处理问题，还可提高柑橘生产加工的经济效益，是柑橘综合利用的很好途径。

2 实验目的

掌握酸性乙醇沉淀法[1] 协同酶法[2] [3]提取果胶的基本原理和方法

掌握咔唑比色法[4] 测定果胶含量的基本方法和操作

3 实验原理

果胶是一种植物胶体，分布于果蔬类植物中，存在于植物的细胞壁和细胞内层，是细胞壁的一种组成成分。不同的果蔬中果胶的质量和含量不同，在未成熟的水果和果皮中，果胶多数以原果胶存在，原果胶不溶于水，用酸水解，生成可溶性果胶，再经乙醇沉淀、洗涤，即得果胶粗提液。

纤维素酶是酶的一种，具有高度专一性，能够在分解纤维素时发挥催化作用，在果胶提取的过程中加入纤维素酶可破坏细胞壁，从而增加果胶的提取率。(本次实验不用纤维素酶)

淀粉酶可以水解淀粉和糖原，从而提高果胶的纯度。综合利用两种酶辅助酶解提取果胶，可显著提高果胶质量。

果胶含量的测定方法主要有质量法、容量法、滴定法、高效液相色谱法、气相色谱法和比色法等。咔唑比色法快速简单易行，可对果胶粗品进行检测，从而对果胶含量进行半定量分析。其测定果胶含量的原理是果胶在硫酸的作用下水解成半乳糖醛酸，在硫酸溶液中与咔唑试剂进行缩合反应，生成紫红色化合物，在525nm 处有最大吸收峰。测定样品中半乳糖醛酸的含量，即可确定果胶的含量。

4 实验设备

电热恒温水浴锅，紫外可见分光光度计，台式离心机，电子天平，分析天平，样品粉碎机，比色皿，称量纸，药匙，烧杯，玻璃棒，pH 计，纱布，容量瓶，量筒，离心杯，试管，试管架，比色管(25mL)，移液枪，枪头，100目筛，电磁炉。

5 实验材料及试剂

a. 试剂的配制

1、0.5mol/L氢氧化钠：称取氢氧化钠固体2g ，置于100mL 容量瓶中，蒸馏水定容至100mL 。 2、1mol/L 氢氧化钠：称取氢氧化钠固体4g ，置于100mL 容量瓶中，蒸馏水定容至100mL 。 3、95%乙醇。

4、63%乙醇：无水乙醇100mL ，加水60mL 稀释，即得63%乙醇。

5、0.2mol/L的HC1：取36%-38%的浓盐酸0.1mL 稀释至60mL 。

6、1mg/mL的半乳糖醛酸原液：准确称取半乳糖醛酸100 mg，溶解于水中，加入0.5 mL 1 mol/L氢氧化钠溶液，并定容至100mL ，混匀，得1 mg/mL的半乳糖醛酸原液。

7、1g/L咔唑乙醇溶液：50 mg咔唑溶于50 mL 95%乙醇。

8、耐高温淀粉酶（20000 u/g，诺维信公司）

9、浓盐酸（分析纯，市售）

10、浓硫酸（分析纯，市售）

b. 材料的处理

干柑橘皮用粉碎机粉碎后，过100目筛，备用。

周三实验内容

果胶检测标准曲线的绘制

准确称取半乳糖醛酸100 mg ，溶解于水中，加入0.5 mL 1 mol/L氢氧化钠溶液，并定容至100mL ，混匀，得1 mg/mL的半乳糖醛酸原液。移取上述原液0、1.0、2.0、3.0、4.0、5.0、6.0、7.0mL ，分别注入100 mL 容量瓶中，稀释至刻度，即得一组浓度为0、10、20、30、40、50、60、70 µg/mL的半乳糖醛酸标准溶液。

取8只试管，编号0、1、2、3、4、5、6、7，吸移入1 mL标准溶液，加入0.5 mL 0.1%咔唑乙醇溶液，并产生白色絮状沉淀，不断摇动试管，再加入6 mL浓硫酸。立刻将试管放入85℃水浴里5 min，再使之冷却15 min。然后立刻用分光光度计在525 nm波长处，用1 cm比色皿测量吸光值，用零管做空白。以吸光值为纵坐标，半乳糖糖醛酸含量的µg 数为横坐标，绘制标准曲线，即可得回归方程。

周四实验内容

1 果胶的提取

1.1 酸水解提取

准确称取上述柑橘皮粉20.000g ，利用原果胶在高温酸性条件下可发生水解而变为水溶性果胶的性质，将柑橘皮粉置于500mL 的大烧杯中，加入300mL 的水，用1mol/L的HC1溶液调节至pH1.5，在水浴锅里加热至90℃，并恒温水解40min ，保温期间要不断地搅拌。

1.2 耐高温淀粉酶酶解

将上述水溶性果胶提取液冷却至室温，用0.5mol/L的NaOH 溶液调至pH6.0，按15u/g(柑橘皮干粉) 的酶量加入耐高温淀粉酶，在恒温水浴锅里加热至95℃，并恒温酶解

40min 。然后，将酶解液煮沸，100℃恒温灭酶20min ，趁热用四层纱布过滤，滤渣用纯净水洗涤，直到水不粘稠为止，合并滤液及洗涤液得到水溶性果胶提取液。（记录用水量，作为稀释度参考）

1.3 乙醇沉淀果胶

取将上述果胶提取液50ml 转入500mL 的烧杯中，加入无水乙醇50mL ，使溶液乙醇浓度为50%左右，在85℃水浴上静置20min ，5000r/min离心10min ，收集沉淀；再用63%左右的乙醇洗涤沉淀，5000r/min离心10min ，收集沉淀；此步骤反复操作，直至清液无颜色，即得粗果胶样品。

2 果胶的检测

2.1 果胶测定液的制备

将粗果胶沉淀全部洗入100mL 容量瓶中，加水稀释至刻度，混匀。至少放置10 min，并不时摇荡。纱布过滤，将滤液适当稀释（稀释倍数记为M ），稀释液用于比色测定。

2.2 比色测定

取比色管，吸移入1 mL样品，加入0.5 mL 0.1％咔唑乙醇溶液，并产生白色絮状沉淀，不断摇动试管，再加入6 mL浓硫酸。立刻将试管放入85℃水浴里5 min，再使之冷却10 min。然后立刻用分光光度计在525 nm波长处，用1 cm比色皿测量吸光值。用零管做空白调零。

3 结果及计算

根据测定的吸光值及标准曲线线性回归方程，换算出半乳糖醛酸的含量，即可对提取液中果胶含量进行半定量分析。

X(µg)=C ⨯100⨯M ⨯7. 5

式中：C 为线性回归方程换算出的半乳糖醛酸的含量（µg ）

实验注意事项

在温水浸泡柑橘皮，其水温不宜过高；

酸水解提取中注意控制好pH 、温度及水解时间

参 考 文 献

[1] 汪海波, 汪芳安, 潘从道. 柑橘皮果胶的改进提取工艺研究[J]. 食品科学, 2007, 28(02): 136-141.

[2] 赵莎莎, 姚晓丽, 吴昊丹, 等. 酶法提取猕猴桃皮和渣中果胶的工艺研究[J]. 安徽农业科学, 2011, 39(12): 7097-7100.

[3] 苏艳玲, 郝更新, 赵红梅. 纤维素酶法提取柑橘皮中果胶[J]. 晋中学院学报, 2009,26(3): 68-70.

[4] 尚雪波, 帅鸣. 柑橘皮中果胶含量的测定[J]. 湖南农业科学, 2010, (9): 88-90.