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。

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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 ?g/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?g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 2

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(?g)=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（?g）

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.

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第二篇：实验室柑橘皮果胶提取

柑橘果皮中天然产物的提取和评价

实验报告

指导老师： 翁永根

应101-4 ：方立宁 201055501407

刘士钊 201055501404

代丽圆201055501405

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柑橘果皮中天然产物的提取和评价

实验报告

一、 实验目的:

1、 了解柑橘果皮中的天然产物组分都有那些

2、 了解果胶的性质和提取原理

3、 掌握果胶的提取工艺

4、 学习果胶的检验方法和果酱的制备方法

二、 实验原理：

果皮中含有大量的功能性物质，如香精油、果胶、类胡萝卜素、橙皮苷、柠檬苦素等等。

果胶是一种组聚半乳糖醛酸，是由半乳糖醛酸组成的多糖混合物，含有许多甲基化的果胶酸。天然果胶是以原果胶、果胶、果胶酸的形态广泛分布于植物的果实、根、茎、叶中的多糖类高分子化合物，是细胞壁中的一种组成成分，伴随纤维素存在。果胶具有水溶性，工业上可分离其分子量约5万到30万。在适宜条件下其溶液能形成凝胶和部分发生甲基氧化，其主要成分是部分甲基化的a（1,4）—D—聚半乳糖醛酸。

在可食的植物中，有许多蔬菜、水果含有果胶。柑橘、柠檬、柚子等果皮中约含有30%的果胶，是果胶的最丰富来源。 果胶的提取主要是采用传统的无机酸提取法（酸萃取法）。

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该法的原理是利用果胶在稀酸溶液中能水解的特性，将果皮中的原果胶质水解成溶性果胶，从而是果胶转到水相中，生成可溶于水的果胶。然后分离出果胶。提取液经过滤或离心后，得到的是粗果胶液，还需要进一步的纯化沉淀，本实验采用醇沉淀法。其基本原理是利用果胶不溶于醇类有机溶剂的特点，将大量的醇加入到果胶的水溶液中，形成醇—水混合溶剂将果胶沉淀出来，一般将果胶提取液浓缩，在添加60%的异丙基或乙醇，使果胶沉淀，然后离心得到果胶沉淀物，用更高浓度的异丙醇或乙醇洗涤沉淀数次再进行干燥、粉碎即可。

三、 主要仪器试剂：

烧杯（150，250mL）， 电炉，纱布，电子天平，锥形瓶，胶头滴管，石棉网，PH试纸，玻璃棒，温度计，恒温水浴锅，蒸发皿，表面皿，洗瓶，布氏漏斗，真空泵，

柑橘皮，0.3%盐酸溶液，1%氨水，95%乙醇

四、 实验步骤：

1、 原材料的预处理

称取新鲜的柑橘皮40.19g用水漂洗干净。于250mL烧杯中加水约120mL,加热至90℃，将橘子皮放到烧杯中保持十分钟。取出后用水冲洗后切成尺寸大约1cm的小块，在250mL烧杯中用50~60℃的热水漂洗，漂洗10次。

2、 酸法萃取

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将洗净的果皮放入锥形瓶中，加入PH值为2.0的盐酸溶液至恰好覆盖果皮为止，再次测定溶液PH值，确定PH值在2.0~2,5之间。盖上塞子。放入恒温水浴箱中，温度设置为90℃，并保持一个小时。隔一段时间测量PH值，并及时补充水分和盐酸，一小时后趁热用四层纱布过滤。

3、 酒精沉淀

溶液冷却后，测量PH值并用1.0%氨水调节至PH3~4,在不断搅拌下按果胶：乙醇=1:1.3加入95%的乙醇溶液。静置15分钟。让果胶沉淀完全。用四层纱布滤取果胶，酒精废液回收。

4、 干燥

将果胶至于已称重的表面皿上，水域加热干燥，沉重，计算产量及产率。

5、 色素提取

称取柑橘皮5.19g,清洗剪碎后放入装有90℃的净水的烧杯中保持10分钟。倒去水，加入20mL95%乙醇，用保鲜膜封口，在50~60℃的恒温水浴中保持一小时。抽滤，滤液置于蒸发皿中，蒸发值含有少量水备用。

6、 软糖的制备

称取白糖7~8g柠檬酸及柠檬酸钠各0.1g于小烧杯中并加入少量蜂蜜加入10mL水置于电炉上加热煮沸，加入果胶及部分果冻，不断搅拌，煮沸至粘稠状为止倒入果冻壳中冷却成型。

五、 六．数据处理：

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表面皿：6.30g 产品及表面皿总重：65.42g 果胶质量：5.12g 由于得到的果胶中含有水分，按照5%的果胶含量计算得果胶的实际产量为：5.12×5%=0.256g。

按照果皮中30%果胶含量计算得果胶产率为:0.256/40.68×30%×100%=1.89%。

六、 实验小结

1、 用清水处理柑橘皮的主要目的是为了出去泥土杂质和施用的农药化肥等。

2、 90℃直接加热果皮的目的是去除果皮中果胶酶，防止果胶发生酶解。

3、 漂洗的目的是去除色素，以免影响果胶的色泽和质量。

盖塞子是为了防止水分及盐酸的挥发，以及进而一起的PH值的变化。

七、 思考与讨论

产率低的可能原因：

1、 提取过程中PH的控制不完美，导致部分原果胶没有转化为

果胶或直接分解。

2、 使用的柑橘皮成熟后保存时间过长，部分果胶已

分解。

3、 过滤果胶时，纱布上有部分果胶残留，部分果胶从

纱布空隙中渗漏。

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4、 酸法萃取的步骤中，加水偏少，未能使全部果胶溶解出来。

八、 原料及产品外观

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