從馬鈴薯廢渣中提取果膠的方法
2023-05-13 17:16:16
專利名稱：從馬鈴薯廢渣中提取果膠的方法
技術領域：
本發明涉及一種針對馬鈴薯廢渣進行果膠提取的方法。
背景技術：
果膠是以原果膠、果膠、果膠酸的形態分布於植物果實、根、莖、葉中的多糖類高分子化合物，是一種親水性植物膠。果膠主要為1，4糖苷鍵聯接的半乳糖醛酸與鼠李糖、阿拉伯糖、半乳糖等中性糖形成的聚合物。果膠是白色或淡黃色的非晶形粉末，微甜且稍帶酸味，無固定溶解度和熔點，能溶於水，但不溶於乙醇等有機溶劑，具有良好的膠凝化和乳化穩定作用，已廣泛用於食品、醫藥、日化及紡織行業。在食品工業中可作為果漿、果凍、糖果、嬰兒食品、冰淇淋和果汁的穩定劑及蛋黃乳化劑和增稠劑。在醫藥工業中，果膠是鉛、汞和鈷等金屬中毒的良好解毒劑 和預防劑等，並可作為輕瀉劑、代血漿、止血劑原料，並具有輔助治療糖尿病，降低血糖膽固醇，及延長抗菌素的作用等生理功能；在紡織工業中可代替澱粉做潤滑劑，而不需要其他輔助劑；在電子工業中可做清洗劑；在石油鑽探中做為油水乳化劑。報導從馬鈴薯廢渣中提取果膠的研究文獻、專利非常少，究其原因主要是傳統強酸提法，在提取過程中易發生果膠局部水解，這樣降低了果膠的分子量，影響了果膠收率和質量，同時由於提取液粘度大，過濾時間長，生產周期長，效率低。乙醇沉澱法費用太高，過濾困難等；離子交換法、微波提取法等雖然產率高，純度好，但由於生產過程複雜，設備成本高，不適合大規模工業化生產。
發明內容
本發明提供了一種用馬鈴薯提取澱粉後的廢渣提取果膠的方法，以解決以往傳統馬鈴薯廢渣提取果膠的方法中存在果膠水解嚴重、純度低，雜質小分子糖含量較高，產率低；鋁鹽殘留量大,生產設備腐蝕嚴重；生產過程複雜,耗費大量工業乙醇，生產成本高等問題。本發明通過以下措施來實現本發明將馬鈴薯廢渣用檸檬酸加熱抽提，然後過濾，濾液用超濾濃縮裝置精製，最後精製液通過噴霧乾燥法製備果膠。一種從馬鈴薯廢渣中提取果膠的方法，其特徵在於該方法依次步驟為提取反應將馬鈴薯廢渣與水混合，然後加入到反應器中，用檸檬酸調節pH值為2 2. 5，加熱至沸騰攪拌反應40 50分鐘後過濾，收集濾液；超濾濃縮裝置進行精製用泵將濾液泵入盒式平板超濾膜中進行精製，控制進液壓力0. 13 014MPa,回流壓力0. 06 0. 07MPa,收集流出的精製液；噴霧乾燥器提取果膠將精製液用噴霧乾燥法提取果膠，噴霧乾燥進風口溫度為180 200°C，得到固體果膠產物。本發明所述的馬鈴薯廢渣為馬鈴薯提取澱粉後的廢渣，含水量為80-86wt%。
本發明所述的馬鈴薯廢渣與水的質量比為I : 10 15。本發明所述的超濾濃縮裝置為密理博公司生產的超濾濃縮系統，由泵和盒式平板超濾膜組成。超濾膜選用聚醚碸或改良纖維素盒式平板膜，截留分子量選為10000或30000，膜面積為0. 5 10平方米。
本發明得到的果膠產品顏色為灰白色，顆粒大小為50 120目，果膠含量大於60%，分子量分布為38000 42000D，雜質為殘留小分子糖、纖維球和半纖維素、殘餘澱粉、灰分。本發明以馬鈴薯提取澱粉的廢渣為原料生產果膠產品的方法，在提取反應中，採用檸檬酸等弱酸調節PH值，減少了提取過程中果膠的局部水解，提高了產品質量。使用超濾濃縮裝置精製廢渣提取液，除去了小分子糖等化合物，提高了果膠純度，使產品的後處理過程變的簡單易行，製備效率明顯提高。在此提取過程中不使用乙醇等有機溶劑，避免了乙醇沉澱後過濾困難、乙醇用量大等傳統提取方法的缺點，減少生產步驟，降低生產成本。果膠精製液使用噴霧乾燥提取果膠，得到了粉末狀果膠固體。該方法不需要特殊的提取設備，投資少，工藝簡單，和傳統提取方法相比，減少了環境汙染，工藝合理可行。
具體實施例方式實施例I在反應器中加入100克馬鈴薯廢渣，加入1000克水，加入檸檬酸調pH值為2. 5，加熱至沸騰攪拌反應40 50分鐘後過濾，收集濾液，用超濾濃縮裝置精製，收集流出精製液，超濾設備的進液壓力為0. 13 0. 14MPa，回流壓力0. 06 0. 07MPa，進液流量650毫升/分鐘，透出液流量220毫升/分鐘。將果膠精製液使用噴霧乾燥提取果膠，噴霧乾燥器設定進風口溫度為180 200°C，進料速度為30毫升/分鐘 50毫升/分鐘，收取固體果膠
5.6 克。實施例2反應同實施例1，在反應器中加入100克馬鈴薯廢渣，1000克水，用檸檬酸調節反應液PH值為2，加熱至沸騰攪拌反應40 50分鐘。收取固體果膠5. 4克。實施例3反應同實施例1，在反應器中加入100克馬鈴薯廢渣，1500克水，用檸檬酸調節反應液PH值為2. 5，加熱至沸騰攪拌反應40 50分鐘。收取固體果膠5. 5克。實施例4反應同實施例1，在反應器中加入100克馬鈴薯廢渣，1500克水，用檸檬酸調節反應液PH值為2，加熱至沸騰攪拌反應40 50分鐘。收取固體果膠5. 4克。
權利要求
1.一種從馬鈴薯廢渣中提取果膠的方法，其特徵在於該方法依次步驟為 提取反應將馬鈴薯廢渣與水混合，然後加入到反應器中，用檸檬酸調節PH值為2 .2.5，加熱至沸騰攪拌反應40 50分鐘後過濾，收集濾液； 超濾濃縮裝置進行精製用泵將濾液泵入盒式平板超濾膜中進行精製，控制進液壓力.0.13 014MPa,回流壓力0. 06 0. 07MPa,收集流出的精製液； 噴霧乾燥器提取果膠將精製液用噴霧乾燥法提取果膠，噴霧乾燥進風口溫度為.180 200°C，得到固體果膠產物。
2.如權利要求I所述的方法，其特徵在於馬鈴薯廢渣為馬鈴薯提取澱粉後的廢渣，含水量為80-86wt%。
3.如權利要求I所述的方法，其特徵在於馬鈴薯廢渣與水的質量比為I: 10 15。
全文摘要
本發明公開了一種從馬鈴薯廢渣中提取果膠的方法。本發明將馬鈴薯廢渣用檸檬酸加熱抽提，然後過濾，濾液用超濾濃縮裝置精製，最後精製液通過噴霧乾燥法製備果膠。該方法不需要特殊的提取設備，投資少，工藝簡單。
文檔編號C08B37/06GK102757514SQ20111010618
公開日2012年10月31日 申請日期2011年4月26日 優先權日2011年4月26日
發明者劉剛, 廖原, 邵士俊, 郭勇 申請人:中國科學院蘭州化學物理研究所