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申请/专利权人：浙江工商大学

摘要：本发明公开了一种腐婢叶高酯果胶的制备方法，以腐婢鲜叶为原料，经过预处理，干燥粉碎，草酸铵溶液浸提，大孔吸附树脂脱色，膜分离脱盐，浓缩，沉淀，干燥等步骤制得腐婢叶果胶产品。优选的制备工艺参数条件下，所得腐婢果胶得率23.64％，酯化度55.38％，纯度84.72％，平均分子量648.99KDa，溶解后为浅黄色溶液。通过此法制备高酯果胶具有产率高，纯度高，环境污染小等特点，且制得的高酯果胶在较低蔗糖浓度下凝胶强度是市售苹果果胶的5倍，可应用于低糖凝胶食品。

主权项：1.一种腐婢叶高酯果胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1预处理：采摘腐婢鲜叶，用清水漂洗后，置于50～55℃烘箱中干燥后粉碎，过60目筛得到腐婢叶粉末，水分含量8～10％ww；2浸提：称取一定量过筛的腐婢叶粉末，加入草酸铵溶液中浸提，置于50～90℃的水浴锅中保温60～180min；3离心：将浸提后的溶液于4000rmin离心5min，上清液为果胶粗提液；4脱色：利用AB‑8大孔吸附树脂对果胶粗提液进行脱色，脱色60～240min后过滤得到淡黄色果胶溶液；5膜分离：通过透析或超滤技术去除脱色后果胶中多余的草酸铵，草酸铵脱除率≥96％；6浓缩：将膜分离后的果胶溶液利用减压蒸发浓缩至果胶浓度为3～5％vv；7沉淀：在果胶浓缩液中加入1.5～2倍的95％vv乙醇，静置2h，再用95％乙醇洗涤两次，离心得白色沉淀；8干燥：将白色沉淀置于45℃烘箱中烘干，粉碎过80目筛，得腐婢叶果胶产品。

全文数据：一种腐婢叶高酯果胶的制备方法技术领域本发明涉及天然植物中果胶的提取及纯化，具体涉及一种腐婢叶高酯果胶的制备方法。背景技术果胶是一类结构复杂的高分子聚合物，其基本结构是α-1,4-糖苷键链接形成的聚半乳糖醛酸长链。按其酯化度不同，可分为高酯果胶和低酯果胶。因其良好的凝胶性，稳定性和乳化性，果胶广泛应用于食品、医药、化工等行业中。据统计，全世界每年果胶的需求量以15％的速度增长，我国每年消耗的果胶有1500吨以上，其中有80％是从国外进口。目前国内专门生产果胶的企业较少，生产果胶的原材料主要是柑橘和苹果，品种较单一，且产品存在色泽深、纯度低等问题。小规模的生产难以满足商业化的发展要求，因此，挖掘果胶生产新原料，探索果胶产量和质量提升的新工艺，不仅能推动我国果胶的生产水平提升，还能为果胶的应用提供理论依据和实践方案。腐婢，属马鞭草科多年生落叶灌木，药食兼用，早在梁代《本草经集注》中就有记载。我国腐婢资源丰富，生长期为每年3～10月，广泛分布于华东、华中、华南等地。腐婢鲜叶中果胶含量高达20～30％，氨基酸、纤维素、可溶性糖配比合理，矿物元素丰富，是一种营养与保健兼备的天然野生资源。由于其生长地主要集中在山区，至今未能得到合理的开发和利用。通过对腐婢中果胶提取工艺及凝胶条件的研究，可以推动腐婢的开发利用，为果胶生产提供新原料及工艺方案。果胶提取最常见的方法是酸法提取，主要是用稀酸将非水溶性果胶或果胶复合体转化为水溶性果胶。常用的酸有盐酸，硫酸，磷酸等。但酸法提取存在时间长，效率低，果胶易水解，得率低等问题；且酸法提取的酸为强酸，对生产设备要求高，产生的污水处理成本较高。利用草酸铵溶液提取果胶原理是使不溶性果胶酸钙变成可溶性铵盐，使果胶的溶解性增加，钙以草酸钙沉淀的形式去除。但此法草酸铵的大量残留是导致产品纯度低、品质低、难以推广利用的原因之一，需要使用一定的工艺手段去除。发明内容本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种高纯度腐婢叶高酯果胶的高效制备方法，在优选的制备工艺下，产品纯度可达84.72％，且具有良好的凝胶性能。本发明的技术方案如下：一种腐婢叶高酯果胶的制备方法，包括以下步骤：1预处理：采摘腐婢鲜叶，用清水漂洗后，置于50～55℃烘箱中干燥后粉碎，过60目筛得到腐婢叶粉末，水分含量8～10％ww；2浸提：称取一定量过筛的腐婢叶粉末，加入草酸铵溶液中浸提，置于50～90℃的水浴锅中保温60～180min；3离心：将浸提后的溶液于4000rmin离心5min，上清液为果胶粗提液；4脱色：利用AB-8大孔吸附树脂对果胶粗提液进行脱色，脱色60～240min后过滤得到淡黄色果胶溶液；5膜分离：通过透析或超滤技术去除脱色后果胶中多余的草酸铵，草酸铵脱除率≥96％；6浓缩：将膜分离后的果胶溶液利用减压蒸发浓缩至果胶浓度为3～5％vv；7沉淀：在果胶浓缩液中加入1.5～2倍的95％vv乙醇，静置2h，再用95％乙醇洗涤两次，离心得白色沉淀；8干燥：将白色沉淀置于45℃烘箱中烘干，粉碎过80目筛，得腐婢叶果胶产品，产品纯度≥80％，果胶的得率果胶产品干基质量相比于腐婢叶干基质量为20～25％。进一步地，步骤1中腐婢叶优选5、6月采摘的鲜叶，采后需在24小时内进行漂洗干燥处理；其余月份的4、8、9、10月鲜叶也可使用，但会造成得率和果胶品质下降。进一步地，步骤2中腐婢叶粉末干基和草酸铵水溶液的料液比为1:30～1:70wv，草酸铵浓度为2～10gL。进一步地，步骤4中果胶粗提液脱色采用的树脂型号为AB-8大孔吸附树脂，树脂用量为4～8％wv，树脂吸附时间为60～240min，脱色率为55～75％；Abs为样品用紫外分光光度计测量时在440nm下的吸光度。进一步地，步骤5中透析袋截留分子量为8000～14000Da，透析时间为24～48h，平均每4h换一次水。进一步地，步骤5中超滤采用截留分子量为8000～15000Da的超滤膜进行处理，超滤前需先经过孔径5～10μm微孔滤膜，超滤过程中共加入步骤4所得淡黄色果胶溶液体积2倍的去离子水，超滤操作压力0.5～0.8Mpa，超滤完毕收集截留液，截留液固形物含量0.8～1.2％wv。本发明的有益效果是：1、本发明方法制备得到的腐婢叶果胶产品为浅黄色粉末，纯度≥80％，果胶的得率果胶产品干基质量相比于腐婢叶干基质量为20～25％。在优选技术参数下，果胶产品的得率为23.64％，酯化度55.38％，纯度84.72％，平均分子量648.99KDa。2、本发明制备方法工艺简单，易于操作，对环境的污染要远低于传统酸法，对设备的损伤小。3、本发明方法制备得到的腐婢叶果胶产品具有良好的凝胶性能，即在酸性条件pH为2.4～3.6和较低蔗糖浓度0～20％的条件下即可形成凝胶。在较低蔗糖浓度下10～20％，腐婢果胶凝胶强度是市售苹果果胶的5倍，可应用于低糖凝胶食品。附图说明图1腐婢叶高酯果胶制备方法流程图；图2料液比对腐婢叶果胶提取率的影响；图3浸提时间对腐婢叶果胶提取率的影响；图4浸提温度对腐婢叶果胶提取率的影响；图5草酸铵浓度对腐婢叶果胶提取率的影响；图6不同果胶浓度下腐婢叶果胶和苹果果胶的凝胶强度；图7不同果胶浓度下腐婢叶果胶和苹果果胶的持水性；图8不同蔗糖添加量对腐婢叶果胶和苹果果胶的凝胶强度的影响；图9不同蔗糖添加量对腐婢叶果胶和苹果果胶的持水性的影响。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。实施例1一种腐婢叶高酯果胶的制备方法，包括以下步骤：1预处理：采摘5月份腐婢鲜叶，用清水漂洗后，置于50℃烘箱中干燥后粉碎，过60目筛得到腐婢叶粉末，含水量8.92％，密封后置于干燥器中低温储藏；2浸提：称取一定量过筛的腐婢叶粉末，以干基料液比1:30～1:70wv加入浓度为2～10gL的草酸铵溶液中，搅拌浸提，温度50℃～90℃恒温，时间60～180min；3离心：将浸提好的果胶溶液于4000rmin离心机中离心5min；4果胶含量的测定：按照咔唑-硫酸法测定提取液中半乳糖醛酸含量，绘制半乳糖醛酸标准曲线，以半乳糖醛酸含量来表示提取液中果胶含量。式中：M0：标准曲线方程计算出的每毫升稀释液中所含半乳糖醛酸的质量，ug；V：果胶提取液总体积，mL；K：果胶提取液稀释倍数；M：称取腐婢叶粉末质量，g；提取率结果见图2、图3、图4、图5；图2中料液比1:50、温度70℃、时间120min；图3中草酸铵浓度6gL、温度70℃、时间120min；图4中草酸铵浓度6gL、料液比1:50、时间120min；图5中草酸铵浓度6gL、料液比1:50、温度70℃；以实施例为基础设计正交实验，以提取率为评价指标，通过正交实验优选腐婢果胶浸提工艺参数为：草酸铵浓度为4gL，料干叶液比为1:50，提取温度为70℃，提取时间为120min，所得果胶的提取率为23.52±1.07％。实施例2一种腐婢叶高酯果胶的制备方法，包括以下步骤：1预处理：采摘5月份腐婢鲜叶，用清水漂洗后，置于50℃烘箱中干燥后粉碎，过60目筛得到腐婢叶粉末，含水量8.92％，密封后置于干燥器中低温储藏；2浸提：称取一定量过筛的腐婢叶粉末，以干基料液比1:50wv加入浓度为4gL的草酸铵溶液中，搅拌浸提，温度70℃恒温，时间120min；3离心：将浸提好的果胶溶液于4000rmin离心机中离心5min；4脱色：离心得果胶粗提液，分别加入4％和8％wv的AB-8大孔吸附树脂，轻微搅拌，保温180min后过滤，得淡黄色果胶溶液；5脱色率的测定：Abs为样品用紫外分光光度计测量时在440nm下的吸光度。本实施例当AB-8大孔吸附树脂的添加量为4％时，脱色率为65.2％，果胶损失率为9.8％；当AB-8大孔吸附树脂的添加量为8％时，脱色率为74.1％，果胶损失率为15.7％。实施例3一种腐婢叶高酯果胶的制备方法，包括以下步骤：1预处理：采摘5月份腐婢鲜叶，用清水漂洗后，置于50℃烘箱中干燥后粉碎，过60目筛得到腐婢叶粉末，含水量8.92％，密封后置于干燥器中低温储藏；2浸提：称取一定量过筛的腐婢叶粉末，以干基料液比1:30～1:70wv加入浓度为2～10gL的草酸铵溶液中，搅拌浸提，温度50℃～90℃恒温，时间60～180min；3离心：将浸提好的果胶溶液于4000rmin离心机中离心5min；4脱色：离心得果胶粗提液，添加6％wv的AB-8大孔吸附树脂，轻微搅拌，分别保温60min和240min后过滤，得淡黄色果胶溶液；5脱色率的测定：Abs为样品用紫外分光光度计测量时在440nm下的吸光度。本实施例当AB-8大孔吸附树脂脱色保温时间为60min时，脱色率为61.2％，果胶损失率为4.8％；当AB-8大孔吸附树脂脱色保温时间为240min时，脱色率为71.4％，果胶损失率为7.2％。实施例4一种腐婢叶高酯果胶的制备方法，包括以下步骤：1预处理：采摘6月份腐婢鲜叶，用清水漂洗后，置于50℃烘箱中干燥后粉碎，过60目筛得到腐婢叶粉末；2浸提：称取一定量过筛的腐婢叶粉末，以干基料液比1:50wv加入4gL草酸铵溶液中，置于70℃带搅拌的水浴装置中保温120min；3离心：将浸提好的果胶溶液于4000rmin离心机中离心5min；4脱色：离心得果胶粗提液，加6％wv的AB-8大孔吸附树脂，轻微搅拌，保温180min后过滤，得淡黄色果胶溶液；5膜分离：将脱色后的果胶溶液，装于处理后的透析袋中透析袋截留分子量8000～14000Da，室温下置于15倍体积的蒸馏水中透析48h，平均每4h换一次水；6浓缩：将透析后的果胶溶液置于旋转蒸发仪中加热浓缩至果胶浓度3～5％vv；7沉淀：在果胶浓缩液中加入1.5倍的95％乙醇沉淀2h，再用95％vv乙醇洗涤两次，离心得白色絮状物；8干燥：将白色絮状物置于45℃烘箱中烘干，粉碎过80目筛，得果胶产品。本实施例所提取腐婢果胶产品得率为23.64％，纯度为84.72％，酯化度55.38％，平均分子量648.99KDa，复溶后溶液为浅黄色，且具有较好的凝胶特性。该果胶与市售苹果果胶的凝胶强度和持水性对比如图6至图9所示。图6和图7的凝胶条件：蔗糖添加量10％，pH＝3，温度80℃。由图6和图7可知，腐婢叶果胶在添加量0.3％时就可以形成凝胶，市售苹果果胶在添加量0.6％才能形成凝胶，且腐婢叶果胶持水性远高于市售苹果果胶。图8和图9的凝胶条件：果胶添加量1％，pH＝3，温度80℃。由图8和图9可知，腐婢叶果胶和市售苹果果胶在未添加蔗糖时，凝胶强度相近，腐婢叶果胶随着蔗糖添加量的不断增加，凝胶强度呈现先增大后减小的趋势，而市售苹果果胶的凝胶强度随着蔗糖含量的增加呈现一直减小的趋势。上述实施例并非是对于本发明的限制，本发明并非仅限于上述实施例，只要符合本发明要求，均属于本发明的保护范围。

权利要求：1.一种腐婢叶高酯果胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1预处理：采摘腐婢鲜叶，用清水漂洗后，置于50～55℃烘箱中干燥后粉碎，过60目筛得到腐婢叶粉末，水分含量8～10％ww；2浸提：称取一定量过筛的腐婢叶粉末，加入草酸铵溶液中浸提，置于50～90℃的水浴锅中保温60～180min；3离心：将浸提后的溶液于4000rmin离心5min，上清液为果胶粗提液；4脱色：利用AB-8大孔吸附树脂对果胶粗提液进行脱色，脱色60～240min后过滤得到淡黄色果胶溶液；5膜分离：通过透析或超滤技术去除脱色后果胶中多余的草酸铵，草酸铵脱除率≥96％；6浓缩：将膜分离后的果胶溶液利用减压蒸发浓缩至果胶浓度为3～5％vv；7沉淀：在果胶浓缩液中加入1.5～2倍的95％vv乙醇，静置2h，再用95％乙醇洗涤两次，离心得白色沉淀；8干燥：将白色沉淀置于45℃烘箱中烘干，粉碎过80目筛，得腐婢叶果胶产品。2.根据权利要求书1所述的腐婢叶高酯果胶的制备方法，其特征在于：步骤1中腐婢叶为5、6月采摘的鲜叶，采后需在24小时内进行漂洗干燥处理。3.根据权利要求书1所述的腐婢叶高酯果胶的制备方法，其特征在于：步骤2中腐婢叶粉末干基和草酸铵水溶液的料液比为1:30～1:70wv，草酸铵浓度为2～10gL。4.根据权利要求书1所述的腐婢叶高酯果胶的制备方法，其特征在于：步骤4中果胶粗提液脱色采用的树脂型号为AB-8大孔吸附树脂，树脂用量为4～8％wv，树脂吸附时间为60～240min。5.根据权利要求书1所述的腐婢叶高酯果胶的制备方法，其特征在于：步骤5中透析袋截留分子量为8000～14000Da，透析时间为24～48h，平均每4h换一次水。6.根据权利要求书1所述的腐婢叶高酯果胶的制备方法，其特征在于：步骤5中超滤采用截留分子量为8000～15000Da的超滤膜进行处理，超滤前需先经过孔径5～10μm微孔滤膜，超滤过程中共加入步骤4所得淡黄色果胶溶液体积2倍的去离子水，超滤操作压力0.5～0.8Mpa，超滤完毕收集截留液，截留液固形物含量0.8～1.2％wv。

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