微波法辅助制备硫酸酯化苹果水溶性膳食纤维(2)

本试验对苹果SDF的提取采用的是醇沉法,用微波辅助制备SSDF,具有多种优点。在制备过程中,通过一系列的单因素实验,研究微波功率、液料比、酯化时


本试验对苹果SDF的提取采用的是醇沉法,用微波辅助制备SSDF,具有多种优点。在制备过程中,通过一系列的单因素实验,研究微波功率、液料比、酯化时间、料料比四个因素对制备SSDF质量的影响。在单因素实验的基础上,利用响应面试验设计进一步研究微波辅助制备SSDF的工艺条件,选出最佳的组合,获得关键因素及关键因素之间的相互作用,从而达到提高SSDF的得率的目的,在实际生产中能够提供一定理论依据和技术支撑。

1 材料与试验过程

1.1材料与试剂

苹果,市售;

30%双氧水、NaOH、体积分数为95%乙醇、氨基磺酸、DMF等试剂均为分析纯。

1.2仪器与设备

HH-S4电热恒温水浴锅                郑州生元仪器有限公司

FW高速万能粉碎机                   郑州市亚荣仪器有限公司

AR423CN电子天平                   奥豪斯仪器(上海)有限公司

电热恒温鼓风干燥箱                  上海一恒科学仪器有限公司

TD4K-Z台式低速离心机               长沙东旺实验仪器有限公司

JW-1042R低速冷冻离心机             安徽嘉文仪器装备有限公司

G80F23CSP-Q5(R0)格兰仕微波炉        广东格兰仕集团有限公司

另外,量筒、容量瓶、广口瓶、细口瓶、锥形瓶、试管、离心管等若干。以上实验仪器和材料均是由周口师范学院生命科学与农学学院实验室提供。

1.3实验方法

1.3.1 样品处理

取新鲜的苹果洗净,用榨汁机去其水分,将得到苹果渣放入干燥箱中进行干燥,直到干燥完毕。采用高速万能粉碎机对苹果渣进行粉碎,控制粉碎时间1min,将粉碎后的物料过筛后,收集备用。

1.3.2苹果渣脱色

取上述物料,加入8倍体积的蒸馏水,用3mol/LNaOH溶液调节pH值为13.0。加入3%的H2O2,于70℃水浴条件下反应2h,以流水冲洗将果渣洗涤至中性,将剩余的果渣放入70℃烘箱中干燥。

1.3.3水溶性膳食纤维(SDF)提取

称取一定量的上述苹果渣,加入25于倍苹果渣体积的蒸馏水,搅拌后于60℃水浴锅处理1h,将处理后的液体装入10mL的离心管进行离心,以3500r/min离心15min,取上清液置于烧杯中,然后加入4倍苹果渣体积的95%乙醇提取,用保鲜膜进行封口,防止乙醇的挥发。静置12h后以3500r/min离心15min,取其沉淀放入70℃烘箱中进行干燥,即可得到苹果渣SDF[4]。

1.3.4苹果SDF硫酸酯化

称取0.05g苹果SDF,加入一定比例的酯化剂氨基磺酸,然后再加入一定比例的DMF,搅拌使SDF与酯化剂分布均匀,在一定温度、微波功率下进行反应一段时间。反应结束后使其冷却至室温,加入4倍体积95%乙醇进行醇沉,把得到的沉淀溶于蒸馏水中并装入透析袋中,用蒸馏水透析2d。透析完成后,透析液加入4倍体积95%乙醇醇沉,静置12h,在4500r/min的条件下用低速冷冻离心机离心30min,收集沉淀并进行干燥,干燥后即可得到SSDF[5]。

1.3.5红外光谱分析

取苹果SSDF样品,通过与溴化钾一起研磨并进行压片,在4000~750cm-1内进行傅里叶红外光谱扫描,然后对红外光谱图进行分析。

                       

1.3.6单因素试验

按照1.3.4的实验方法,以SSDF的质量为指标,进行苹果水溶性膳食纤维硫酸酯化工艺的单因素试验研究,对各因素不同水平硫酸酯化效果的影响进行考察探究。具体选择各因素的水平如下:氨基磺酸与苹果SDF比例(料料比/g:g)为:1、2、3、4、5,微波功率为400、480、560、640、720W,每个水平微波时间均为15s; DMF:苹果SDF(液料比/mL:g)为:50、60、70、80、90,酯化时间为10、20、30、40、50min,测定SSDF的质量。在上述条件下,以SSDF质量为检测值,每个试验重复三次,取其平均值[7]。