《苹果膳食纤维的提取及硫酸酯化初步研究》由会员分享，可在线阅读，更多相关《苹果膳食纤维的提取及硫酸酯化初步研究（70页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、洼压料技大学 论文题目： 苹果膳食纤维的提取及硫酸酯化初步研究 申请学位学科：工学 所学学科专业：食品科学 培养单位：生命科学与工程学院 硕士生：张振华 导师：陈雪峰教授 2 0 10 年5 月 S T U D I E So NT H EE X T R A C T I o No FD I E T A R Y F I B E RF R o MA P P L EP o M A C EA N DT H E S U L I 嗡T I o No FA P P L ED I E T A R YF I B E R AD i s s e r t a t i o nS u b m i t t e dt o S
2、h a a n x iU n i v e r s i t yo fS c i e n c ea n dT e c h n o l o g y i nP a r t i a lF u l f i l l m e n to ft h eR e q u i r e m e n tf o r t h eD e g r e eo f M a s t e ro fE n g i n e e r i n gS c i e n c e T h e s i sS u p e r v i s o r ：P r o f e s s o r C h e n X u e f e n g M a y , 2 0 1 0
3、苹果膳食纤维的提取及硫酸酯化初步研究 摘要 本课题以榨汁后的干燥苹果渣为原料，系统的研究了膳食纤维的制备工 艺。首先研究了浸提温度、p H 值、液料比和浸提时间对苹果渣水溶性膳食 纤维( S D F ) 得率的影响，同时对碱法去除苹果渣中蛋白质的工艺条件进行 了研究。利用逐级碱提法从苹果渣中分离出三种半纤维素原料，对其单糖组 分和官能团特征进行了分析，并利用硫酸酯化的方法对半纤维素A 进行化 学结构修饰的初步研究。 通过单因素试验研究了从苹果渣中提取S D F 的工艺条件，确定了p H 值、 浸提温度和浸提时间等因素对S D F 得率的影响。结果表明：在采用酸水解 法提取苹果S D F 时，p
4、 H 值选取在2 0 2 5 之问时，S D F 的提取效果较好； 酸水解的处理温度在8 0 。C 时，S D F 的得率较高；较高的液料比有利于提高 S D F 的得率，当液料比在2 5 ：1 3 0 ：1 时得率较高；酸水解的处理时间在6 0 - - , 9 0 m i n 时，S D F 的得率较理想。 通过单因素试验，研究了苹果渣去除蛋白质杂质的碱液浓度、温度、处 理时间等工艺条件，并通过正交试验和极差分析，确定了碱液去除蛋白质的 最佳工艺条件。结果表明：碱法除蛋白质的最佳工艺为：温度7 0 条件下， 碱液浓度为5 ，处理时间为1 2 0 m i n ，剩余蛋白质含量最小。 研究了H
5、2 0 2 氧化脱色过程中，p H 值、H 2 0 2 浓度以及处理时间三个因 素对白度的影响。结果表明：碱性条件有利于H 2 0 2 氧化脱色，在p H 值为9 1 2 脱色效果较好；白度随H 2 0 2 浓度的增大而提高，当H 2 0 2 浓度达到8 时 脱色较好，继续增大H 2 0 2 浓度时产品白度并无明显提高；氧化脱色的处理 时问选取在1 5 0 m i n - - 一1 8 0 m i n ，脱色效果较好。 采用逐级提高碱液浓度的方法从苹果渣中分离出三种半纤维素A 、B 和 C ，并采用高效液相色谱法分析了苹果半纤维素的单糖组成。H P L C 分析结 果表明：苹果半纤维素水解之后
6、，其水解产物中存在木糖、阿拉伯糖、果糖 以及葡萄糖，各自组分的摩尔比为：木糖：阿拉伯糖：果糖：葡萄糖一2 0 9 ：O 5 9 ： O 8 8 ：1 。红外光谱分析表明，三种苹果半纤维素均具备多糖物质的特征，但 在其主链和支链结构上有所差别：苹果半纤维素A 含有半乳甘露聚糖和木 聚糖的混合结构，半乳甘露聚糖主链是p D 甘露聚糖并带有支链结构，分 支为a D 半乳吡喃糖或p D 阿拉伯吡喃糖和酰基团；木葡聚糖主链是p D 一 葡聚糖并带有支链结构，分支为0 【D 一木吡喃糖。苹果半纤维素B 的分子是 半乳甘露聚糖和木聚糖的混合结构，但不具备分支。苹果半纤维素C 有半乳甘露聚糖和木聚糖的混合结构
7、，与半纤维素A 和B 不同的是， 维素C 的结构中可能同时存在0 【一型和p 型两种端基差向异构体，而半 素A 和B 中并未出现这种现象。 初步研究了苹果半纤维素硫酸酯化的过程，分别采用三氧化硫吡啶法 磺酸一吡啶法对半纤维素A 进行了硫酸酯化，对三氧化硫吡啶酯化剂同 维素用量的比例、氯磺酸一吡啶酯化剂中氯磺酸和吡啶的体积比例进行 究，并利用傅里叶红外光谱( F T 瓜) 、电镜扫描( S E M ) 等方法对酯化 半纤维素的化学结构进行了初步的鉴定。 红外图谱检测发现，三氧化硫一吡啶法和氯磺酸吡啶法酯化修饰均未改 纤维素的多糖特征，在1 2 4 0 c m l 和8 2 0 c m - 1 附
8、近均出现明显的S = O 伸 动吸收峰和C O S 伸缩振动吸收峰，说明这两种方法进行酯化是成功 词：苹果渣，膳食纤维，水溶性膳食纤维，半纤维素，硫酸酯化 S T U D I E So NT H EE X T R A C T I o No FD I E T A R YF I B E R F R o MA P P L EP o M A C EA N DT H ES U L I 哈T I o No F A P P L ED I E T ARYF I B E R A B S T R A C T T h ee f f e c t so ft e m p e r a t u r e ，p Hv a l
9、u e ，l i q u i dr a t i oa n dt h et i m eo fe x t r a c t i o n o nt h ey i e l do fS D F ( S o l u b l eD i e t a r yF i b e r ) i na p p l ep o m a c ew a ss t u d i e d A n d t h ec o n d i t i o no fr e m o v a lp r o t e i ni na p p l ep o m a c ew a si n v e s t i g a t e d T h r e ek i n d s
10、 o fh e m i c e l l u l o s ew a s s e p a r a t e du s i n gg r a d u a la l k a l i n ea n d t h e i rm o n o s a c c h a r i d e c o m p o n e n t sa n df u n c t i o n a lg r o u p sc h a r a c t e r i s t i c s w e r ea n a l y z e d C h e m i c a l s t r u c t u r eo fh e m i c e l l u l o s e
11、Aw a sm o d i f i e db ys u l f a t e dd e r i v a t i v e T h et e c h n o l o g i c a lc o n d i t i o n so fS D Fe x t r a c t i o nw a ss t u d i e db yt h e s i n g l e f a c t o re x p e r i m e n t T h e nt h ee f f e c t so fp Hv a l u e ，e x t r a c t i o nt e m p e r a t u r e a n dt i m e
12、o nS D Fy i e l dw e r ed e t e r m i n e d R e s u l t ss h o w e dt h a tp Hv a l u ew a s s e l e c t e df r o m2 0t o2 5b ya c i dh y d r o l y s i s T h eS D Fy i e l dw a sh i g h e rw h e na c i d h y d r o l y s i st e m p e r a t u r ew a sa t8 0 T h eh i g h e rS D Fy i e l dw a sh i g h e
13、 rw h e n l i q u i dr a t i oi n c r e a s e d W h e nl i q u i dr a t i ow a sb e t w e e n2 5 ：1a n d3 0 ：1 ，t h eS D F y i e l dw a sm u c hh i g h e r T h eS D Fy i e l dw a sm u c hh i g h e rw h e nt h ep r o c e s s i n g t i m ew a s k e p tf r o m6 0m i n u t et o9 0m i n u t e T h ea l k
14、a l il y ec o n c e n t r a t i o n ，p r o c e s st e m p e r a t u r ea n dt i m ew e r es t u d i e db y s i n g l e f a c t o re x p e r i m e n t T h eo p t i m u mc o n d i t i o n so fp r o t e i nr e m o v a lu s i n gl y e w e r ee s t a b l i s h e db yr a n g ea n a l y s i sa n do r t h o
15、 g o n a le x p e r i m e n t R e s u l t ss h o w e d t h a tt e m p e r a t u r ew a s7 0 “ C ，t h ec o n c e n t r a t i o no fl y ew a s5 ，a n dt h er e a c t i o n t i m ew a s12 0m i n u t e T h ee f f e c to fp Hv a l u e ，h y d r o g e np e r o x i d ec o n c e n t r a t i o na n dt i m eo n
16、 r e m o v a lc o l o ri na p p l ed i e t a r yf i b e ru s i n gh y d r o g e np e r o x i d ew e r es t u d i e d R e s u l t ss h o w e dt h a ti tW a sb e t t e rf o rr e m o v a lc o l o ru n d e ra l k a l i n ec o n d i t i o n s u s i n gh y d r o g e np e r o x i d e T h ew i t e n e s sw a sm o r eh i g h e rw h e np H v a l u eW a s b e t w e e n9 ，、12 A n dt h ew i t e n e s si n c r e a s e
