响应曲面法优化南瓜皮果胶酶提工艺.docVIP

响应曲面法优化南瓜皮果胶的酶提工艺 　　摘要：研究南瓜（Cucurbita moschata）皮果胶的最佳提取工艺条件，在预试验的基础上采用Box-Behnken Design设计方法，研究了纤维素酶浓度、pH、液固比、提取温度及其交互作用对南瓜皮果胶提取率的影响。结果表明，最佳工艺条件为酶浓度0.5%、pH 4.34、温度40 ℃、液固比24.63∶1（mL∶g），在此条件下进行验证试验得到果胶提取率为16.3% 关键词：南瓜（Cucurbita moschata）；果胶；纤维素酶；响应曲面法 中图分类号：S642.1；TS209；R284.2 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2016）14-3704-04 DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2016.14.041 Abstract： optimal extract conditions for the extraction of pectin from the pumpkin peel were researched，on the basis of single factor tests，response surface analysis experiment was designed by Design Expert8.0.6 the effects of the concentration cellulose solution. material/liquid ratio. extraction temperature. extraction pH were investigated through experiment. The optimum extraction technology were Obtained as follows：the concentration of cellulose solution 0.5%，material/liquid ration 1∶24.63，extraction temperature 40 ℃，extraction pH 4.34. In this condition，the extraction rate of pectin was up to 16.25%. Under these conditions，the yield of pectin could be achieved to 16.3%. Key words：Cucurbita moschata；pectin；cellulase；response surface methodology 果胶是植物细胞壁的重要组成部分，混合物，呈酸性，白色至淡黄色粉末，水溶性物质。果胶具有良好的胶凝性和稳定性[1]，可抗腹泻、抗癌、治疗糖尿病和减肥等[2]，在食品工业、医药加工上被广泛应用[3] 目前国内商品果胶主要以柑橘皮、苹果渣等为原料生产，中国每年消耗约1 500 t以上果胶，据有关专家预计，果胶的需求量在相当长的时间内仍将以每年15%的速度增长，需求量与世界平均水平相比呈高速增长趋势。因此，大力开展果胶的提取分离工作，不仅能为中国食品加工领域广泛地应用优质果胶提供理论依据，而且将推动国产果胶生产的发展[4-6]。南瓜（Cucurbita moschata）皮在中国利用率极低，一直不为人们重视。研究从南瓜皮中提取果胶不仅可减少资源浪费，保护环境，在一定程度上还为果胶生产提供了原料。目前提取果胶的方法主要是酸提醇沉法、盐析法、超声波提取法等[6-8]。用酶解法提取南瓜皮果胶还较为少见 响应曲面试验次数少、周期短，可以在因素和响应值之间的拟合出明确的回归方程，该回归方程精度高、能研究几种因素间交互作用[9]。本试验在预试验基础上再选取部分因素水平作为响应曲面优化对象，研究了提取温度、提取时间、pH、酶浓度对果胶提取率的影响，找出了最佳提取工艺条件，为实际生产提供了理论指导与技术支持 1 材料与方法 1.1 材料与试剂 原材料来自孝感农产品市场的新鲜、金黄、无腐烂的南瓜皮，经清洗后切碎，经120 ℃酶灭活20 min，然后在60 ℃条件下干燥20 h，干燥完毕用粉碎机进行粉碎，粉碎后过60目筛，取筛下部分作为试验原料。盐酸、氢氧化钠均为分析纯（调pH），直径7 cm定性滤纸，酒石酸、乙醇均为分析纯 1.2 仪器与设备 干燥箱（上海福玛试验设备有限公司），中药粉碎机（天津泰新特仪器有限公司），BSA223S型电子天平[赛多利斯科学仪器（北京）有限公司]，PHS-25C型pH计（上海鸿盖仪器有限公司），TL-18M型台式高速冷冻离心机（上海市离心器械研究所），HH-