專利名稱：一種從菠蘿皮中提取果膠的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及 生物化學(xué)制藥技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種從菠蘿皮中提取果膠的方法技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
果膠(Pcctin)是一組聚半乳糖醛酸。它具有水溶性，工業(yè)上即可分離，其分子量約5萬一 30萬。在適宜條件下其溶液能形成凝膠和部分發(fā)生甲氧基化(甲酯化，也就是形成甲醇酯)，其主要成分是部分甲酷化的a(I，4) 一 D—聚半乳糖醛酸。殘留的羧基單元以游離酸的形式存在或形成胺、鉀、鈉和鈣等鹽。果膠存在于植物的細(xì)胞壁和細(xì)胞內(nèi)層，為內(nèi)部細(xì)胞的支撐物質(zhì)。不同的蔬菜，水果口感有區(qū)別，主要是由它們含有的果膠含量果膠分子的差異決定的。按果膠的組成可有同質(zhì)多糖和雜多糖兩種類型同質(zhì)多糖型果膠如D-半乳聚糖、L-阿拉伯聚糖和D-半乳糖醛酸聚糖等；雜多糖果膠最常見，是由半乳糖醛酸聚糖、半乳聚糖和阿拉伯聚糖以不同比例組成，通常稱為果膠酸。不同來源的果膠，其比例也各有差異。由于果膠是一種天然高分子化合物，具有良好的膠凝化和乳化穩(wěn)定作用，因此已廣泛用于食品、醫(yī)藥、日化及紡織行業(yè)。果膠分果膠液、果膠粉和低甲氧基果膠三種，其中尤以果膠粉的應(yīng)用最為普遍。就目前果膠的提取方法一直采用傳統(tǒng)的酸式、酶式提取方法，由于其提取工藝過程長(zhǎng)、加入各種不同的溶劑較多、殘留的溶劑不利于人體健康，因此，尋求一種新的生產(chǎn)果膠的方法是本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員亟待解決的技術(shù)課題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，而提供一種新的、可減少傳統(tǒng)提取方法及有害有機(jī)溶劑的使用量，在提取過程中保留原有生物活性，使提取過程簡(jiǎn)單、環(huán)保、成本低且可以進(jìn)行大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)的從菠蘿皮中提取果膠的方法。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明是通過實(shí)施如下技術(shù)方案而得以實(shí)現(xiàn)的；一種從菠蘿皮中提取果膠的方法，其特殊之處是所述的方法依次包括下述步驟將菠蘿皮進(jìn)行洗滌并粉碎至粒徑為2-3mm，然后煮沸處理5 8min，以鈍化果膠酶活性后再在水中清泡30min，并加熱到90°C 5min，用清水漂洗數(shù)次，以除去苦味和色素及可溶性雜質(zhì)的前置處理后再進(jìn)行壓榨脫水，將菠蘿皮干料用水I : 10的比例混合后經(jīng)膠體磨研磨后，依次進(jìn)過超濾、納濾
I、納濾II，乙醇沉淀，噴霧干燥而制成純品。為進(jìn)一步解決上述技術(shù)問題，上述技術(shù)方案的優(yōu)選方案是上述所述的膠體磨的間隙調(diào)整在0. l_3mm。上述所述的的超濾是將上述勻漿液在能截留分子量10000道爾頓以上物質(zhì)的卷式超濾裝置內(nèi)，在0. 01-0. 05MPA的壓力下采用錯(cuò)流過濾去除廢渣得初濾液。上述所述的所述納濾I是將上述初濾液在能截留分子量為200道爾頓以上大分子物質(zhì)的納濾裝置內(nèi)，在0. 01-0. 15MPA的壓力下進(jìn)行一次納濾去除大分子物質(zhì)得濾液。
上述所述的納濾II是將上述濾液在能濾去分子量為100道爾頓以下物質(zhì)的納濾裝置內(nèi)，在0. 01-0. 15MPA的壓力下進(jìn)行二次納濾去除雜質(zhì)，其截留物為果膠初品。上述所述的乙醇沉淀是將上述果膠初品置于攪拌器內(nèi)并按重量比I : I. 5-2. 5加A 70-98%乙醇，攪拌0. 5-1小時(shí)即形成凝膠。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下突出的實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和顯著的進(jìn)步其一是本發(fā)明的方法中除在提取果膠的混合勻漿液中添加有鹽酸和之后的乙醇外，不再添加任何有害的有機(jī)溶劑，而提取制備過程全部利用機(jī)械物理方法，完全達(dá)到減少傳統(tǒng)提取方法及有害有機(jī)溶劑的使用量，使制備過程達(dá)到簡(jiǎn)單、綠色環(huán)保的標(biāo)準(zhǔn)要求；提高了制備過程的安全性，消除了現(xiàn)有技術(shù)的安全隱患和對(duì)環(huán)境的污染。其二是本發(fā)明所述的方法全部通過專用設(shè)備進(jìn)行提取，整個(gè)所述的方法再不添加任何有害有機(jī)溶劑的前提下進(jìn)行分離、提純，因而使本發(fā)明所述的低酯果膠保持了原有的生物活性，不僅達(dá)到提高果膠在用于食品、醫(yī)藥、日化及紡織行業(yè)的應(yīng)用范圍，而且提高了使用的安全性、可靠性；其三是本發(fā)明所述的果膠的提取方法既為廢棄的菠蘿皮找到了再生資源的利用方法，又采取使用機(jī)械設(shè)備行使提取果膠的過程，從而使本發(fā)明所述的果膠的提取方法與現(xiàn)有技術(shù)相比具有實(shí)施過程簡(jiǎn)單、可靠、環(huán) 保、成本低、可以進(jìn)行大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)的突出的實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和顯著的進(jìn)步。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例I :本發(fā)明實(shí)施例I的一種從菠蘿皮中提取果膠的方法，依次包括下述步驟將菠蘿皮進(jìn)行洗滌并粉碎至粒徑為2-3mm，然后煮沸處理5 8min，以鈍化果膠酶活性后再在水中清泡30min，并加熱到90°C 5min，用清水漂洗數(shù)次，以除去苦味和色素及可溶性雜質(zhì)的前置處理后再進(jìn)行壓榨脫水，將菠蘿皮干料用水I : 10的比例混合后經(jīng)膠體磨研磨后，依次進(jìn)過超濾、納濾I、納濾II，乙醇沉淀，噴霧干燥而制成純品。具體實(shí)施如下I、粉碎。將處理后的物料IOkg置于粉碎機(jī)內(nèi)，將物料粉碎至粒徑2_3mm ；2、煮沸加酶。將粉碎后的物料打入煮沸罐中，煮沸處理5 8min，以鈍化果膠酶活性后再在水中清泡30min，并加熱到90°C 5min ；3.漂洗脫水。將上述處理后的物料漂洗數(shù)次，以除去苦味和色素及可溶性雜質(zhì)；通過板框式壓榨機(jī)壓榨，脫去水分得到干料；4、膠體磨研磨。將上述干料按照I : 10的比例加水，經(jīng)間隙為3mm的膠體磨研磨；5、超濾是將上述壓濾后液體在能截留分子量10000道爾頓以上物質(zhì)的卷式超濾裝置內(nèi)，在0. 01-0. 02MPA的壓力下采用錯(cuò)流過濾去除廢渣得初濾液；6、納濾I是將上述初濾液在能截留分子量為200道爾頓以上大分子物質(zhì)的納濾裝置內(nèi)，在0. 01-0. 02MPA的壓力下進(jìn)行一次納濾去除大分子物質(zhì)得濾液；7、納濾II是將上述濾液在能濾去分子量為100道爾頓以下物質(zhì)的納濾裝置內(nèi)，在0. 01-0. 02MPA的壓力下進(jìn)行二次納濾去除雜質(zhì)，其截留物為果膠初品；8、乙醇沉淀是將上述果膠初品置于攪拌器內(nèi)并按重量比I : 1.5加入98%乙醇，攪拌0. 5小時(shí)即形成凝膠；9、壓濾是將果膠的凝膠置于板框壓濾機(jī)內(nèi)在0. 2Mpa的壓力下制得果膠的膠凝物；10、將上述壓濾出的溶液進(jìn)行蒸餾，以達(dá)到回收利用乙醇；11、將上述膠凝物進(jìn)行噴霧干燥，制備成果膠干品；經(jīng)粉碎過80目篩即得果膠粉成品。以上為本發(fā)明實(shí)施例I的一種從菠蘿皮中提取果膠的方法。實(shí)施例2
本發(fā)明實(shí)施例2的一種從菠蘿皮中提取果膠的方法，依次包括下述步驟將菠蘿皮及下腳料進(jìn)行清洗并粉碎至粒徑為2-3_，然后置于蒸汽或沸水中處理5 8min，以鈍化果膠酶活性后再在水中清泡30min，并加熱到90°C 5min，用清水漂洗數(shù)次，以除去苦味和色素及可溶性雜質(zhì)的前置處理后再進(jìn)行混合勻漿、壓濾、超濾、納濾I、納濾II、攪拌成膠、壓濾、蒸餾回用、噴霧干燥和粉碎而制成純品。具體實(shí)施如下I、粉碎。將處理后的物料IOkg置于粉碎機(jī)內(nèi)，將物料粉碎至粒徑2_3mm ；2、煮沸加酶。將粉碎后的物料打入煮沸罐中，煮沸處理5 8min，以鈍化果膠酶活性后再在水中清泡30min，并加熱到90°C 5min ；3、漂洗脫水。將上述處理后的物料漂洗數(shù)次，以除去苦味和色素及可溶性雜質(zhì)；通過板框式壓榨機(jī)壓榨，脫去水分得到干料；4、膠體磨研磨。將上述干料按照I : 10的比例加水，經(jīng)間隙為3mm的膠體磨研磨；5、超濾是將上述壓濾后液體在能截留分子量10000道爾頓以上物質(zhì)的卷式超濾裝置內(nèi)，在0. 020. 03MPA的壓力下采用錯(cuò)流過濾去除廢渣得初濾液；6、納濾I是將上述初濾液在能截留分子量為200道爾頓以上大分子物質(zhì)的納濾裝置內(nèi)，在0. 03-0. 04MPA的壓力下進(jìn)行一次納濾去除大分子物質(zhì)得濾液；7、納濾II是將上述濾液在能濾去分子量為100道爾頓以下物質(zhì)的納濾裝置內(nèi)，在0. 03-0. 04MPA的壓力下進(jìn)行二次納濾去除雜質(zhì)，其截留物為果膠初品；8、乙醇沉淀是將上述果膠初品置于攪拌器內(nèi)并按重量比I : 1.5加入98%乙醇，攪拌0. 5小時(shí)即形成凝膠；9、壓濾是將果膠的凝膠置于板框壓濾機(jī)內(nèi)在0. 2Mpa的壓力下制得果膠的膠凝物；10、將上述壓濾出的溶液進(jìn)行蒸餾，以達(dá)到回收利用乙醇；11、將上述膠凝物進(jìn)行噴霧干燥，制備成果膠干品；經(jīng)粉碎過80目篩即得果膠粉成品。以上為本發(fā)明實(shí)施例2的一種從菠蘿皮中提取果膠的方法。實(shí)施例3:本發(fā)明實(shí)施例3的一種從菠蘿皮中提取果膠的方法，依次包括下述步驟將菠蘿皮及下腳料進(jìn)行清洗并粉碎至粒徑為2-3_，然后置于蒸汽或沸水中處理5 8min，以鈍化果膠酶活性后再在水中清泡30min，并加熱到90°C 5min，用清水漂洗數(shù)次，以除去苦味和色素及可溶性雜質(zhì)的前置處理后再進(jìn)行混合勻漿、壓濾、超濾、納濾I、納濾II、攪拌成膠、壓濾、蒸餾回用、噴霧干燥和粉碎而制成純品。具體實(shí)施如下I、粉碎。將處理后的物料IOkg置于粉碎機(jī)內(nèi)，將物料粉碎至粒徑2_3mm ；
2、煮沸加酶。將粉碎后的物料打入煮沸罐中，煮沸處理5 8min，以鈍化果膠酶活性后再在水中清泡30min，并加熱到90°C 5min ；3、漂洗脫水。將上述處理后的物料漂洗數(shù)次，以除去苦味和色素及可溶性雜質(zhì)；通過板框式壓榨機(jī)壓榨，脫去水分得到干料；4、膠體磨研磨。將上述干料按照I : 10的比例加水，經(jīng)間隙為3mm的膠體磨研磨；5、超濾是將上述壓濾后液體在能截留分子量10000道爾頓以上物質(zhì)的卷式超濾 裝置內(nèi)，在0. 03-0. 04MPA的壓力下采用錯(cuò)流過濾去除廢渣得初濾液；6、納濾I是將上述初濾液在能截留分子量為200道爾頓以上大分子物質(zhì)的納濾裝置內(nèi)，在0. 06-0. 08MPA的壓力下進(jìn)行一次納濾去除大分子物質(zhì)得濾液；7、納濾II是將上述濾液在能濾去分子量為100道爾頓以下物質(zhì)的納濾裝置內(nèi)，在0. 06-0. 08MPA的壓力下進(jìn)行二次納濾去除雜質(zhì)，其截留物為果膠初品；6.攪拌成膠是將上述果膠初品置于攪拌器內(nèi)并按重量比I : 2加入85%乙醇，攪拌0.5小時(shí)即形成凝膠；8、乙醇沉淀是將上述果膠初品置于攪拌器內(nèi)并按重量比I : 1.5加入98%乙醇，攪拌0. 5小時(shí)即形成凝膠；9、壓濾是將果膠的凝膠置于板框壓濾機(jī)內(nèi)在0. 2Mpa的壓力下制得果膠的膠凝物；10、將上述壓濾出的溶液進(jìn)行蒸餾，以達(dá)到回收利用乙醇；11、將上述膠凝物進(jìn)行噴霧干燥，制備成果膠干品；經(jīng)粉碎過80目篩即得果膠粉成品。以上為本發(fā)明實(shí)施例3的一種從菠蘿皮中提取果膠的方法。實(shí)施例4 本發(fā)明實(shí)施例4的一種從菠蘿皮中提取果膠的方法，依次包括下述步驟將菠蘿皮及下腳料進(jìn)行清洗并粉碎至粒徑為2-3_，然后置于蒸汽或沸水中處理5 8min，以鈍化果膠酶活性后再在水中清泡30min，并加熱到90°C 5min，用清水漂洗數(shù)次，以除去苦味和色素及可溶性雜質(zhì)的前置處理后再進(jìn)行混合勻漿、壓濾、超濾、納濾I、納濾II、攪拌成膠、壓濾、蒸餾回用、噴霧干燥和粉碎而制成純品。具體實(shí)施如下I、粉碎。將處理后的物料IOkg置于粉碎機(jī)內(nèi)，將物料粉碎至粒徑2_3mm ；2、煮沸加酶。將粉碎后的物料打入煮沸罐中，煮沸處理5 8min，以鈍化果膠酶活性后再在水中清泡30min，并加熱到90°C 5min ；3、漂洗脫水。將上述處理后的物料漂洗數(shù)次，以除去苦味和色素及可溶性雜質(zhì)；通過板框式壓榨機(jī)壓榨，脫去水分得到干料；4、膠體磨研磨。將上述干料按照I : 10的比例加水，經(jīng)間隙為3mm的膠體磨研磨；5、超濾是將上述壓濾后液體在能截留分子量10000道爾頓以上物質(zhì)的卷式超濾裝置內(nèi)，在0. 04-0. 05MPA的壓力下采用錯(cuò)流過濾去除廢渣得初濾液；6、納濾I是將上述初濾液在能截留分子量為200道爾頓以上大分子物質(zhì)的納濾裝置內(nèi)，在0. 1-0. 12MPA的壓力下進(jìn)行一次納濾去除大分子物質(zhì)得濾液；
7、納濾II是將上述濾液在能濾去分子量為100道爾頓以下物質(zhì)的納濾裝置內(nèi)，在0. 1-0. 12MPA的壓力下進(jìn)行二次納濾去除雜質(zhì)，其截留物為果膠初品；8、乙醇沉淀是將上述果膠初品置于攪拌器內(nèi)并按重量比I : 1.5加入98%乙醇，攪拌0. 5小時(shí)即形成凝膠；9、壓濾是將果膠的凝膠置于板框壓濾機(jī)內(nèi)在0. 2Mpa的壓力下制得果膠的膠凝物；10、將上述壓濾出的溶液進(jìn)行蒸餾，以達(dá)到回收利用乙醇；11、將上述膠凝物進(jìn)行噴霧干燥，制備成果膠干品；經(jīng)粉碎過80目篩即得果膠粉
成品。以上為本發(fā)明實(shí)施例4的一種從菠蘿皮中提取果膠的方法。實(shí)施例5 本發(fā)明實(shí)施例5的一種從菠蘿皮中提取果膠的方法，其特征是所述的方法依次包括下述步驟將菠蘿皮及下腳料進(jìn)行清洗并粉碎至粒徑為2-3mm，然后置于蒸汽或沸水中處理5 8min，以鈍化果膠酶活性后再在水中清泡30min，并加熱到90°C 5min，用清水漂洗數(shù)次，以除去苦味和色素及可溶性雜質(zhì)的前置處理后再進(jìn)行混合勻漿、壓濾、超濾、納濾I、納濾II、攪拌成膠、壓濾、蒸餾回用、噴霧干燥和粉碎而制成純品。具體實(shí)施如下I、粉碎。將處理后的物料IOkg置于粉碎機(jī)內(nèi)，將物料粉碎至粒徑2_3mm ；2、煮沸加酶。將粉碎后的物料打入煮沸罐中，煮沸處理5 8min，以鈍化果膠酶活性后再在水中清泡30min，并加熱到90°C 5min ；3、漂洗脫水。將上述處理后的物料漂洗數(shù)次，以除去苦味和色素及可溶性雜質(zhì)；通過板框式壓榨機(jī)壓榨，脫去水分得到干料；4、膠體磨研磨。將上述干料按照I : 10的比例加水，經(jīng)間隙為3mm的膠體磨研磨；5、超濾是將上述壓濾后液體在能截留分子量10000道爾頓以上物質(zhì)的卷式超濾裝置內(nèi)，在0. 03-0. 04MPA的壓力下采用錯(cuò)流過濾去除廢渣得初濾液；6、納濾I是將上述初濾液在能截留分子量為200道爾頓以上大分子物質(zhì)的納濾裝置內(nèi)，在0. 14-0. 15MPA的壓力下進(jìn)行一次納濾去除大分子物質(zhì)得濾液；7、納濾II是將上述濾液在能濾去分子量為100道爾頓以下物質(zhì)的納濾裝置內(nèi)，在
0.14-0. 15MPA的壓力下進(jìn)行二次納濾去除雜質(zhì)，其截留物為果膠初品；8、乙醇沉淀是將上述果膠初品置于攪拌器內(nèi)并按重量比I : 1.5加入98%乙醇，攪拌0. 5小時(shí)即形成凝膠；9、壓濾是將果膠的凝膠置于板框壓濾機(jī)內(nèi)在0. 2Mpa的壓力下制得果膠的膠凝物；10、將上述壓濾出的溶液進(jìn)行蒸餾，以達(dá)到回收利用乙醇；11、將上述膠凝物進(jìn)行噴霧干燥，制備成果膠干品；經(jīng)粉碎過80目篩即得果膠粉成品。以上為本發(fā)明實(shí)施例5的一種從菠蘿皮中提取果膠的方法。
權(quán)利要求
1.一種從菠蘿皮中提取果膠的方法，其特征是所述的方法依次包括下述步驟將菠蘿皮進(jìn)行洗滌并粉碎至粒徑為2-3mm，然后煮沸處理5 8min，以鈍化果膠酶活性后再在水中清泡30min，并加熱到90°C 5min，用清水漂洗數(shù)次，以除去苦味和色素及可溶性雜質(zhì)的前置處理后再進(jìn)行壓榨脫水，將菠蘿皮干料用水I : 10的比例混合后經(jīng)膠體磨研磨后，依次進(jìn)過超濾、納濾I、納濾II，乙醇沉淀，噴霧干燥而制成純品。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的從菠蘿皮中提取果膠的方法，其特征是所述的膠體磨的間隙調(diào)整在0. l_3mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的從菠蘿皮中提取果膠的方法，其特征是所述的超濾是將上述勻漿液在能截留分子量10000道爾頓以上物質(zhì)的卷式超濾裝置內(nèi)，在0. 01-0. 05MPA的壓力下采用錯(cuò)流過濾去除廢渣得初濾液。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的從菠蘿皮中提取果膠的方法，其特征是所述納濾I是將上述初濾液在能截留分子量為200道爾頓以上大分子物質(zhì)的納濾裝置內(nèi)，在0.01-0. 15MPA的壓力下進(jìn)行一次納濾去除大分子物質(zhì)得濾液。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的從菠蘿皮中提取果膠的方法，其特征是所述的納濾II是將上述濾液在能濾去分子量為100道爾頓以下物質(zhì)的納濾裝置內(nèi)，在0. 01-0. 15MPA的壓力下進(jìn)行二次納濾去除雜質(zhì)，其截留物為果膠初品。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的從菠蘿皮中提取果膠的方法，其特征是所述的乙醇沉淀是將上述果膠初品置于攪拌器內(nèi)并按重量比I : 1.5-2. 5加入70-98%乙醇，攪拌0.5-1小時(shí)即形成凝膠。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種從菠蘿皮中提取果膠的方法，涉及生物化學(xué)制藥技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明的技術(shù)方案是一種從菠蘿皮中提取果膠的方法，其特殊之處是所述的方法依次包括下述步驟將菠蘿皮進(jìn)行洗滌并粉碎至粒徑為2-3mm，然后煮沸處理5～8min，以鈍化果膠酶活性后再在水中清泡30min，并加熱到90℃5min，用清水漂洗數(shù)次，以除去苦味和色素及可溶性雜質(zhì)的前置處理后再進(jìn)行壓榨脫水，將菠蘿皮干料用水1∶10的比例混合后經(jīng)膠體磨研磨后，依次進(jìn)過超濾、納濾I、納濾II，乙醇沉淀，噴霧干燥而制成純品。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有可減少傳統(tǒng)提取方法及有害有機(jī)溶劑的使用量，在提取過程中保留原有生物活性，使提取過程簡(jiǎn)單、環(huán)保、成本低且可以進(jìn)行大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)的突出的實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和顯著的進(jìn)步。
文檔編號(hào)C08B37/06GK102731678SQ20111010620
公開日2012年10月17日 申請(qǐng)日期2011年4月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月15日
發(fā)明者呂維學(xué), 董娜, 馬翔 申請(qǐng)人:呂維學(xué)