柚子皮中膳食纖維的提取條件研究

徐坤范 喬鳳霞 王家棟

摘要 以柚子皮為研究對(duì)象，采用單因素試驗(yàn)法研究浸泡溫度、浸泡時(shí)間、料液比和NaOH濃度對(duì)膳食纖維提取率的影響。以正交試驗(yàn)來(lái)優(yōu)化柚子皮膳食纖維最佳提取條件。結(jié)果表明，柚子皮膳食纖維最佳的提取條件是浸泡溫度45 ℃、浸泡時(shí)間70 min、料液比1∶8（g/mL）、NaOH濃度0.4 mol/L，以此獲得的最大膳食纖維提取率為48.93%，且膳食纖維膨脹力為2.72 mL/g。

關(guān)鍵詞 柚子皮；膳食纖維；提取率；膨脹力

中圖分類(lèi)號(hào) TS255.4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-5739（2018）22-0254-01

膳食纖維是人體所需七大營(yíng)養(yǎng)素之一[1]，具有多種生理功能[2-3]。大量營(yíng)養(yǎng)學(xué)家指出，人體每餐食用纖維最佳攝入量為40 g。柚子口感酸爽，營(yíng)養(yǎng)豐富，深受廣大消費(fèi)者喜愛(ài)。柚子皮，也被稱(chēng)為文旦，外表厚實(shí)，含有豐富的膳食纖維。相關(guān)研究指出，柚子皮中的膳食纖維含量高達(dá)30%，且品質(zhì)高、口感佳，可直接食用，用于補(bǔ)充膳食纖維[4-5]。同時(shí)，柚子皮中還包含了其他有利于人體健康的成分。因此，提取柚子皮中的膳食纖維，市場(chǎng)前景廣闊[6]。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

1.1.1 試材。市售新鮮柚子，外表無(wú)損傷；選擇未腐爛、新鮮的柚子皮為本試驗(yàn)研究材料。

1.1.2 儀器與試劑。試驗(yàn)儀器為T(mén)DL-5低速離心機(jī)、6202高速粉碎機(jī)、C21-RK2117電磁爐、GZX-GFC.101-3-BS電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱、HH-4恒溫水浴鍋、FA124電子天平等。試驗(yàn)試劑為鹽酸、氫氧化鈉、石油醚等。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 工藝流程。柚子皮去除表面的黃皮→沸水浴加熱→105 ℃下干燥→石油醚浸泡脫脂→平鋪晾干→105 ℃下干燥→粉碎機(jī)粉碎過(guò)篩→加入堿液→水浴加熱→離心取下層濁液→105 ℃下干燥→研磨→獲取膳食纖維。

1.2.2 操作方法。將0.5 g柚子皮粉末置入離心管中，并配制好0.3 mol/L鹽酸溶液[料液比例1.5∶13.5（g/mL）]，將其一并倒入離心管中，置于85 ℃恒溫水浴鍋中加熱，加熱時(shí)間控制在135 min內(nèi)。注意加熱過(guò)程中應(yīng)蓋好離心管蓋子，避免大量水分蒸發(fā)。加熱結(jié)束后，參照料液比例加入一定量的NaOH溶液，并保持恒定的水浴溫度，取出冷卻至室溫即可，然后于4 000 r/min條件下離心10 min，完成后將濁液取出，并將其放入到恒溫干燥箱（溫度105 ℃）中干燥，直到長(zhǎng)時(shí)間保持恒定重量后再將產(chǎn)品取出，最后研磨得粉末狀膳食纖維。將所稱(chēng)0.5 g的膳食纖維置于裝有5 mL蒸餾水的小量筒中，并記錄此時(shí)量筒讀數(shù)，在室溫環(huán)境中浸泡1 d后再記錄量筒讀數(shù)。

2 結(jié)果與分析

2.1 NaOH濃度對(duì)膳食纖維提取率的影響

以0.500 0 g酸浸后的樣品為基準(zhǔn)，料液比為1∶10（g/mL），反應(yīng)時(shí)間控制為100 min，浸泡溫度控制在50 ℃，選擇0.2、0.4、0.6、0.8、1.0 mol/L NaOH溶液開(kāi)展試驗(yàn)。結(jié)果表明，當(dāng)料液比、反應(yīng)時(shí)間、浸泡溫度相同時(shí)，NaOH溶液濃度在0.2～0.4 mol/L范圍內(nèi)，隨著濃度增大，膳食纖維提取率越高。當(dāng)NaOH濃度為0.4 mol/L時(shí)，膳食纖維提取率達(dá)到最大值，繼續(xù)提高濃度時(shí)其提取率則不斷降低。因此，0.4 mol/L NaOH是提取膳食纖維的最佳濃度。

2.2 反應(yīng)時(shí)間對(duì)膳食纖維提取率的影響

以0.500 0 g酸浸后的樣品為基準(zhǔn)，料液比為1∶10（g/mL），NaOH濃度控制在0.4 mol/L，浸泡溫度控制在50 ℃，分別設(shè)定50、70、90、110、130 min浸泡時(shí)間進(jìn)行試驗(yàn)。結(jié)果表明，當(dāng)其他條件保持一致時(shí)，在50～70 min范圍內(nèi)，隨著浸泡時(shí)間增長(zhǎng)，膳食纖維提取率越大。當(dāng)浸泡時(shí)間為70 min時(shí)其提取率最大，再延長(zhǎng)浸泡時(shí)間，提取率則有所下降。因此，70 min是最合理的浸泡時(shí)間。

2.3 料液比對(duì)膳食纖維提取率的影響

以0.500 0 g酸浸后的樣品為基準(zhǔn)，NaOH濃度控制在0.4 mol/L，浸泡溫度控制在50 ℃，反應(yīng)時(shí)間控制在70 min，分別設(shè)定1∶6、1∶8、1∶10、1∶12和1∶14的料液比進(jìn)行試驗(yàn)。結(jié)果表明，在1∶6～8范圍內(nèi)，隨著料液比例不斷提高，膳食纖維提取率越大。當(dāng)比例達(dá)到1∶8時(shí)其提取率最高，繼續(xù)增加比例，膳食纖維提取率則不斷降低，這主要是水解作用的影響。因此，最佳料液比是1∶8（g/mL）。

2.4 溫度對(duì)膳食纖維提取率的影響

以0.500 0 g酸浸以后的樣品為基準(zhǔn)，料液比控制在1∶10（g/mL）、NaOH濃度控制在0.4 mol/L、反應(yīng)時(shí)間控制在70 min，將浸泡溫度分別設(shè)置為35、45、55、65和75 ℃進(jìn)行試驗(yàn)。結(jié)果表明，在35～45 ℃范圍內(nèi)，隨著溫度的上升，膳食纖維提取率越大。當(dāng)浸泡溫度為45 ℃時(shí)，膳食纖維提取率最大，隨溫度繼續(xù)提高，其提取率則不斷降低。因此，最佳浸泡溫度為45 ℃。

2.5 膳食纖維的膨脹力

通過(guò)試驗(yàn)計(jì)算得出，柚子皮膳食纖維膨脹力為2.72 mL/g。膳食纖維膨脹力能夠提高飽腹感，使得人體放緩消化與吸收，因而對(duì)于肥胖人群而言，具有膨脹力的膳食纖維有利于減輕體重[7-8]。

3 結(jié)論

通過(guò)正交試驗(yàn)確定柚子皮膳食纖維的最佳提取條件：浸泡溫度45 ℃，浸泡時(shí)間70 min，料液比1∶8（g/mL），NaOH濃度0.4 mol/L。在最佳工藝條件下獲得最大的膳食纖維提取率為48.93%，膳食纖維膨脹力為2.72 mL/g。本研究為膳食纖維的工業(yè)化生產(chǎn)提供了理論基礎(chǔ)，具有一定的實(shí)踐意義。

4 參考文獻(xiàn)

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