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1、甘薯渣果胶的提取及其对米酒稳定性的影响田亚红1，刘辉2，程圆圆1(1.河北理工大学化学与生物技术学院，河北 唐山 063009；2.唐山工业职业技术学院，河北 唐山063020）摘要：采用盐酸提取甘薯渣中的果胶物质，并研究其作为稳定剂对米酒稳定性的影响。结果表明：酸法提取甘薯渣果胶的最佳提取条件：pH2.0，提取温度90，提取时间1.5h，此条件下果胶提取率为10.19%。同时研究表明，甘薯渣果胶用量对米酒稳定性的影响较大，确定果胶稳定剂最适用量0.15%。关键词：米酒;甘薯渣果胶；提取；稳定性Extraction of Pectin from Sweet potato Pomace and
2、its Effect on the Stability of Rice WineTian Ya-hong1, Liu Hui2,Cheng Yuan-yuan2(1. Chemical Engineering &Biotechnology College,Hebei Polytechnic University,Hebei Tanshan 0630092. Tanshan College of Industry and Technology, Hebei Tanshan 063020)Abstract: Pectin was extracted from sweet potato pomace
3、 by HCl and its effect on the stability of rice wine was investigated. The optimum extraction conditions were as follows: pH value of 2.0, extraction temperature of 90 and extraction time of 1.5h，Its extraction yield could reach 10.19%.It was also proved that its effect on stability of rice wine exp
4、eriment showed that the most stable rice wine was achieved using 0.15% pectin. Key words: rice wine;sweet potato pomace pectin;extraction; stability米酒是我国人民的传统发酵食品，它是以糯米为原料，甜酒曲为糖化发酵剂酿造而成的低度酒。具有酒精度低、营养丰富、酒味醇厚、香甜可口的独特风格。但该产品存在稳定性较差，易产生沉淀，保质期不长的问题1。目前，我国甘薯主要用于淀粉、粉丝的生产,与此同时就产生了大量的薯渣,资源浪费极大,而且造成环境污染2。甘薯渣中
5、果胶含量丰富，如果能将甘薯渣开发成生产果胶的新原料，不仅能增加薯类加工的附加值、丰富果胶生产的原料来源，还有利于保护自然生态环境。本试验采用酸提取方法，通过单因素试验和正交试验对甘薯渣果胶的提取工艺进行了研究，并探讨了甘薯果胶对米酒稳定性的影响，为改善米酒的产品品质提供理论依据。1 材料与方法1.1 原材料鲜甘薯渣为实验室提取淀粉和甘薯蛋白后剩余残渣，于60烘干，备用。盐酸，95%乙醇，稀氨水等均为分析纯。1.2仪器和设备台式电热干燥箱：中国天津泰斯特仪器有限公司；电子天平：中国天津泰斯特仪器有限公司；YXJ-1离心机：江苏市金坛中大仪器厂；TDA-8002电热恒温水浴锅：余姚市东方电工仪器厂
6、。1.3 方法1.3.1 甘薯果胶的提取工艺甘薯渣干燥水洗酸液水解热抽滤滤液乙醇沉淀离心脱色干燥果胶3操作要点：（1）甘薯渣的预处理。先将湿甘薯渣用95%乙醇浸泡30min，然后置于60的烘箱干燥10 h,再粉碎到60目大小备用。取制备好的甘薯渣加水浸泡一定时间，然后去掉水分，再用温度小于40的水洗涤23次，洗去果渣中可溶性的糖分及部分色素类物质。（2）酸水解提取。在预处理过的甘薯渣中按一定的料液比加入盐酸溶液，调节料液的pH值，在一定温度下恒温水浴水解1.02.5h。待水解完全后，趁热抽提，收集合并滤液。（3）乙醇沉淀。待提取液冷却后，用稀氨水调节pH值至34，在不断搅拌下加入乙醇，加入乙醇
7、的量约为抽滤液体积的1. 2倍，使酒精浓度达50% 60%，静置于冷水中30 min。离心分离果胶，并回收乙醇。（4）干燥果胶并称重。置于60 烘箱中干燥10 h，再用电子天平称重，计算果胶得率。1.3.2甘薯果胶提取率计算甘薯果胶提取率=甘薯果胶含量(g)/甘薯渣质量(g)100%1.3.3 单因素试验 果胶由原果胶经稀酸水解而得,因此酸解工艺是果胶生产的关键步骤之一。以pH、提取温度、提取时间三个因素进行。1.3.4 正交试验设计 根据单因素试验，设计提取温度、pH、提取时间3因素3水平的正交试验，确定提取甘薯果胶的最佳工艺条件。表1 正交实验的因素水平表Tab 1 The factor
8、levels of orthogonal experiment因素水平A 提取温度()B pHC 提取时间(h）1851.5129021.53952.521.3.5米酒的制备大米浸泡蒸米冷却拌曲发酵压榨调配杀菌成品41.3.6 米酒稳定性的测定样品在3000r/min离心10min，用721分光光度计在640nm波长下测上层液相浊度，用未经离心和经离心的浊度差作为稳定性指标。2 结果与分析2.1 pH值对甘薯渣果胶提取率的影响按1.3.1方法，在提取温度90，提取时间1.5h的条件下，研究不同pH值对甘薯渣果胶提取率的影响，结果见图1。图1 pH值对甘薯渣果胶提取率的影响Fig.1 Effec
9、t of different pH value on extraction yield of pectin in sweet potato pomace由图1可知，随pH增加，果胶提取率先增加后减少。当pH2.0时，果胶得率不高，由于水解过度，副反应增多，果胶分子在溶液中电离，使其溶解在水中，随溶液而弃掉，产品收率降低。当pH2.0后，随着pH增大果胶得率降低，由于果胶接近其等电点，果胶溶解度变小。所以提取的最佳pH=2.0。2.2提取温度对甘薯渣果胶提取率的影响按1.3.1方法，在pH2.0，提取时间1.5h的条件下，研究不同提取温度对甘薯渣果胶提取率的影响，结果见图2。图2 提取温度对甘薯
10、渣果胶提取率的影响Fig.2 Effect of different temperature on extraction yield of pectin in sweet potato pomace由图2可知，随着温度的升高，果胶提取率不断增加，但当超过90时，反而下降。故提取的最佳温度为90。2.3提取时间对甘薯渣果胶提取率的影响按1.3.1方法，在pH2.0，提取温度90的条件下，研究不同提取时间对甘薯渣果胶提取率的影响，结果见图3。图3 提取时间对甘薯渣果胶提取率的影响Fig.3 Effect of different time on extraction yield of pectin
11、 in sweet potato pomace由图3可知，随提取时间的延长，果胶产率先增加后减少。可能是由于提取时问过短不利于果胶水解，随着提取时间的延长，有利于甘薯薯渣中果胶质充分水解，果胶产量不断提高，1.5h达到最大值，当提取时间过长时，果胶被水解，造成果胶产量下降。所以提取的最佳时间是1.5h。2.4正交试验结果与分析综合考虑上述单因素试验结果，设计pH、提取温度、提取时间3因素3水平的正交试验，试验结果见表2，表3。表2 果胶提取正交实验的结果Tab.2 The results of orthogonal experiment试验号A提取温度BpHC提取时间hD 空列果胶提取率%11
12、(85)1(1.5)1(1)18.64212(2)2(1.5)29.22313(2.5)3(2)37.7842(90)1239.17522319.36623128.0373(95)1327.81832138.68933217.05K125.6425.6225.3524.55K226.5627.2625.4425.06K323.5422.8624.9525.63极差R值3.024.400.491.08表3 方差分析结果Tab.3 The results of variance analyses因素偏差平方和自由度F比显著性A1.597235.489*B3.296273.244*C0.04521.
13、000D0.07321.622从方差分析的结果（表3）可知：以果胶提取率为指标，提取温度、pH、提取时间都有影响，其中提取温度、pH影响显著。由表2的极差分析可知，各因素的主次顺序是BAC，即pH提取温度提取时间。因此甘薯中果胶提取最佳条件为：提取温度90，提取pH值为2.0，提取时间为1.5h。2.5 验证性试验在最佳提取条件下，即pH为2.0，提取温度90，提取时间为1.5h，进行了三次平行实验，果胶得率分别为9.88%、10.25%、10.45%，求出平均值，得甘薯渣果胶提取率为10.19%。所得样品质量好、凝胶性能好。2.6果胶的用量对米酒稳定性的影响米酒的调配关键在于稳定剂的选用。在
14、米酒中分别加入不同用量的果胶，稳定性试验结果见图4。图4 稳定性试验结果Fig.4 The results of the stability experiment由图4可知，随着果胶添加量的提高，浊度差呈先下降后略有上升趋势，表明添加果胶可以改善米酒的稳定性。并结合米酒的口感，故果胶最适添加量为0.15%，产品无分层、无沉淀，质地均匀，口感良好。3 结论本试验确定了酸法提取甘薯渣果胶的最佳提取条件：pH 2.0，提取温度90，提取时间1.5h，此条件下果胶提取率为%；同时发现果胶用量对米酒稳定性的影响较大，确定果胶稳定剂最适用量0.15%，产品无分层、无沉淀，质地均匀，口感良好。参考文献1余有贵.提高状酒（即米酒）非生物稳定性的研究J.食品工业,1999,(2):36-37. 2曹媛媛,木泰华.甘薯膳食纤维的开发J.食品研究与开发,2007,27(9):152-154.3徐文秀.酸水解法提取苹果渣中果胶工艺的研究J.安徽农学通报,2007,13(12):179-180.4冯霖,刘芳竹.低度枸杞米酒的研制J.食品工业科技,2005,(3):143-144.附作者简介：田亚红（1979-），女，河北无极人，硕士，主要从事发酵工艺优化的研究。联系方法：15333286822(手机) （邮箱） 地址：河北省唐山市新华西道46号河北理工大学化工与生物技术学院 邮编：063009