一种高效提取黄秋葵果胶的方法技术

本发明专利技术涉及黄秋葵果胶提取技术领域，为提高酸水热提法制备黄秋葵果胶的提取得率，公开一种高效提取黄秋葵果胶的方法，将黄秋葵嫩果清洗干净后切块、将黄秋葵切块低温冷冻后施加30～45MPa的冲击载荷冲压破碎，加速度为8～10g、冷冻干燥、磨粉得到黄秋葵果粉；用酸水热提法提取，并施加场强为20～50kV/m、脉冲频率为10～15Hz的高压静电场，离心分离得到上清液；经乙醇醇沉、脱蛋白和透析得到果胶水溶液；浓缩果胶水溶液并冷冻干燥得到黄秋葵果胶。通过本发明专利技术的提取方法使存在于细胞壁及细胞内果胶物质充分释放出来并转移到酸水中，提高了黄秋葵果胶提取得率。

【技术实现步骤摘要】
一种高效提取黄秋葵果胶的方法
本专利技术涉及黄秋葵果胶提取
，具体涉及一种高效提取黄秋葵果胶的方法。
技术介绍
果胶是植物细胞壁的基质多糖，包括果胶酸、原果胶和果胶三类，其中果胶酸是完全去甲酯化的果胶，果胶则是羧基不同程度被甲酯化的线形聚半乳糖醛酸或聚鼠李半乳糖醛酸，原果胶是果胶酯酸羧基大部分被甲酯化的果胶，原果胶经稀酸或果胶酶处理可以转变为水溶性的果胶。果胶应用广泛，可以作为天然食品添加剂、胶凝剂、稳定剂、组织形成剂、乳化剂和增稠剂等使用，并且作为水溶性的膳食纤维，对防止腹泻、肥胖等病症有较好的疗效。黄秋葵原产于非洲，在浙江、上海、广东等地均有种植，含有蛋白质、果胶及多糖、碳水化合物、维生素、膳食纤维等营养物质，是营养保健型蔬菜。黄秋葵中所含的果胶多糖具有黏度高、乳化性强、保湿性和悬浮稳定性好等特点，可作为肉制品、乳制品、饮料等生产加工的添加剂食用。研究表明，黄秋葵果胶多糖有肿瘤、免疫调节活性等生物活性效果，黄秋葵花中的果胶多糖具有抗氧化活性(宋思圆等，响应面试验优化超声提取黄秋葵花果胶多糖工艺及其体外抗氧化活性[J]，食品科学，2017，38(2):283～289)。国内外已经针对黄秋葵中所含的果胶多糖展开提取等方面的研究。刘生等(不同提取方法对黄秋葵果胶含量和结构特性的影响[J]，现代食品科技，2019，35(3)：161～168)对比考察了酸水热提、酶解、超声及酶解-超声四种提取方法提取黄秋葵果胶的得率以及对果胶结构特性的影响，研究发现，酸水热提法制备的果胶的得率高、分子量分布集中，果胶的外观呈片状且排列致密，果胶提取量为43.61g/kg，提取得率4.361％。但是现有对黄秋葵组份的研究表明，黄秋葵嫩果中的果胶粗含量约24.8％，因此黄秋葵酸水热提法的果胶提取得率仍有较大的提升空间。
技术实现思路
为优化现有酸水热提法制备黄秋葵果胶的提取得率，本专利技术的目的在于提供一种高效提取黄秋葵果胶的方法，以有效提高酸水热提法制备黄秋葵果胶的提取得率。本专利技术提供如下的技术方案：一种高效提取黄秋葵果胶的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将黄秋葵嫩果清洗干净后切块、冷冻干燥后磨粉得到黄秋葵果粉；(2)取黄秋葵果粉用酸水热提法提取，并施加场强为20～50kV/m、脉冲频率为10～15Hz的高压静电场作用，提取后离心分离得到上清液；(3)向上清液中加入乙醇混合沉淀，离心分离取沉淀得到果胶粗品；(4)经Sevage法脱除果胶粗品中的蛋白质，然后与水混合透析得到果胶水溶液；(5)浓缩果胶水溶液，然后冷冻干燥得到黄秋葵果胶。本专利技术的黄秋葵提取方法在酸水热提法的基础上做出优化，采用高压脉冲静电场协同酸水热提法提取黄秋葵果胶。果胶是黄秋葵嫩果细胞壁的组成部分，存在于黄秋葵的细胞壁和细胞之间。采用酸水热提法可以将黄秋葵嫩果中的原果胶转化为可溶性的果胶提取出来，但是对于存在于黄秋葵细胞壁上的组份的作用不大。而将黄秋葵嫩果制成果粉后虽然可以破碎部分细胞壁结构，但是不够完全。因此在提取的过程中施加高压脉冲静电场作用，利用高压静电场的脉冲冲击破碎细胞壁，使存在于细胞壁上的果胶成分溶于酸水中，从而有效提高果胶的提取得率。其中，酸水热提法过程为：将黄秋葵果粉与盐酸混合，在50～80℃温度下搅拌浸提50～120min，盐酸的pH为2～5，黄秋葵果粉与盐酸的料液比为1g:10～30mL；离心分离的速率为5000～7000r/min，离心时间为20～40min；其中离心分离上清液后的固形物可再经酸水热提法提取，然后离心分离，并合并两次上清液；步骤(3)中所用乙醇为体积浓度75～95v％乙醇，乙醇与上清液的体积比为1～3:1；离心分离的速率为5000～7000r/min，离心时间为20～40min；离心分离后沉淀经体积浓度40～50v％乙醇洗涤2～3次；步骤(4)中Sevage法所用溶剂为氯仿和正丁醇按体积比为4～5:1得到的混合溶剂；脱除时将果胶粗品质量浓度为20～30wt％的水溶液与混合溶剂按体积比1:3～5混合搅拌，然后静置、分离，保留水相，如此重复操作至蛋白质不出现。作为本专利技术方法的优选，步骤(1)中黄秋葵切块的冷冻干燥过程为：将黄秋葵切块放置在温度设定为-80～-60℃的环境箱中低温冷冻12～24小时，低温冷冻下向黄秋葵切块施加30～45MPa的冲击载荷冲压破碎，冲击载荷的加速度为8～10g，然后转移至冷冻干燥设备中处理。黄秋葵嫩果粉是由黄秋葵切块粉碎制备，这种粉碎过程通常为宏观上的物料粉碎，但在微观结构上细胞壁结构仍多保持完整，虽然施加高压静电场协同酸水热提法可以击穿部分细胞壁结构，有利于果胶提取，但是作用效果不够彻底。因此本专利技术的方法中在黄秋葵嫩果的冷冻干燥过程中，用水将黄秋葵果胶浸润润湿，使黄秋葵细胞中饱和水分，然后-80～-60℃环境中低温冷冻，使水在黄秋葵嫩果由表皮至细胞内部冷冻成冰，脆性增强，在此低温下高压力快速冲击，通过这种较大的载荷冲击力以及较快的载荷施加速度使冻结充满冰晶的嫩果的冰晶瞬时向脆性转化而破裂，从而胀裂开嫩果的果皮及果实的细胞结构，破坏细胞的完整性，然后采用冷冻干燥的方式去除水分，这样可以极大的提高黄酮类化合物的提取。作为本专利技术方法的优选，低温冷冻前将黄秋葵切块经水浸润，黄秋葵的水浸润过程为：将黄秋葵切块置于0～4℃的水中浸泡4～6小时，黄秋葵与水的质量比为1:2～3，捞出后沥水至浸润用的水中，无水滴时停止。采用水浸泡黄秋葵切块可以饱和黄秋葵，但是容易造成黄秋葵切块上的黏液即细胞间的部分水溶液果胶溶解在水中造成损失，影响提取效果。因此，在浸泡时控制浸泡水的温度为0～4℃的低温，尤其是采用冰水混合物浸润黄秋葵果胶。另外也可以将浸泡后的水纳入提取液中浓缩、干燥，纳入最后的提取产物中。作为本专利技术方法的优选，低温冷冻前将黄秋葵切块经水浸润，黄秋葵的水浸润过程为：将黄秋葵切块置于相对湿度为70～80％的环境中，并向黄秋葵切块表面喷洒水雾后保持16～24小时，黄秋葵与所喷洒水雾质量比为1:0.1～0.3。通过在相对高湿环境下喷洒水雾，使水汽覆盖在黄秋葵果实表面，然后浸润到黄秋葵嫩果切块中可以有效避免果胶因溶解在水中造成的损失，也可以减少水的浓缩工作。作为本专利技术方法的优选，冲击载荷在低温冷冻终止时施加，连续施加1～5次。通过快速、连续的高载荷冲击使黄秋葵切块尽可能的破碎完全。作为本专利技术方法的优选，步骤(1)中磨粉后经40～60目筛子筛分得到黄秋葵果粉。通过磨粉增加黄秋葵在酸水中的分散程度，提高提取效果。一种高效提取黄秋葵果胶的方法，包括以下步骤：(1)将黄秋葵嫩果清洗干净后切块、冷冻干燥后磨粉得到黄秋葵果粉；冷冻干燥过程为：将黄秋葵切块放置在温度设定为-80～-60℃的环境箱中低温冷冻12～24小时，低温冷冻下向黄秋葵切块施加30～45MPa的冲击载荷冲压破碎，冲击载荷的加速度为8～10g，然后转移至冷冻干燥设备中-60～-40℃冷冻干燥；(2)取黄秋葵果粉用酸水热提法提取，提取后离心本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高效提取黄秋葵果胶的方法，其特征在于，包括以下步骤：/n（1）将黄秋葵嫩果清洗干净后切块、冷冻干燥后磨粉得到黄秋葵果粉；/n（2）取黄秋葵果粉用酸水热提法提取，并施加场强为20～50kV/m、脉冲频率为10～15Hz的高压静电场作用，提取后离心分离得到上清液；/n（3）向上清液中加入乙醇混合沉淀，离心分离取沉淀得到果胶粗品；/n（4）经Sevage法脱除果胶粗品中的蛋白质，然后与水混合透析得到果胶水溶液；/n（5）浓缩果胶水溶液，然后冷冻干燥得到黄秋葵果胶。/n

【技术特征摘要】
1.一种高效提取黄秋葵果胶的方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将黄秋葵嫩果清洗干净后切块、冷冻干燥后磨粉得到黄秋葵果粉；
（2）取黄秋葵果粉用酸水热提法提取，并施加场强为20～50kV/m、脉冲频率为10～15Hz的高压静电场作用，提取后离心分离得到上清液；
（3）向上清液中加入乙醇混合沉淀，离心分离取沉淀得到果胶粗品；
（4）经Sevage法脱除果胶粗品中的蛋白质，然后与水混合透析得到果胶水溶液；
（5）浓缩果胶水溶液，然后冷冻干燥得到黄秋葵果胶。


2.根据权利要求1所述的高效提取黄秋葵果胶的方法，其特征在于，步骤（1）中黄秋葵切块的冷冻干燥过程为：将黄秋葵切块放置在温度设定为-80～-60℃的环境箱中低温冷冻12～24小时，低温冷冻下向黄秋葵切块施加30～45MPa的冲击载荷冲压破碎，冲击载荷的加速度为8～10g，然后转移至冷冻干燥设备中-60～-40℃冷冻干燥。


3.根据权利要求2所述的高效提取黄秋葵果胶的方法，其特征在于，低温冷冻前将黄秋葵切块经水浸润，黄秋葵的水浸润过程为：将黄秋葵切块置于0～4℃的水中浸泡4～6小时，黄秋葵与水的质量比为1:2～3，捞出后沥水至浸润用的水中，无水滴时停止。


4.根据权利要求2所述的高效提取黄秋葵果胶的方法，其特征在于，低温冷冻前将黄秋葵切块经水浸润，黄秋葵的水浸润过程为：将黄秋葵切块置于相对湿度为70～80%的环境中，并向黄秋葵切块表面喷洒水雾后保持16～24小时，黄秋葵与所喷洒水雾质量比为1:0.1～0.3。


5.根据权利要求2至4任一所述的高效提取黄秋葵果胶的方法，其特征在于，冲击载荷在低温冷冻终止时施加，连续施加1...

【专利技术属性】
技术研发人员：许明峰，
申请(专利权)人：杭州师范大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33