樱桃酒渣果胶的提取、理化性质及制备果冻的研究

作     者：何子杨 

作者单位：山东农业大学 

学位级别：硕士

导师姓名：吴澎;王君峰

授予年度：2021年

学科分类：0832[工学-食品科学与工程（可授工学、农学学位）] 08[工学] 083203[工学-农产品加工及贮藏工程] 

主      题：果胶 结构特性 功能特性 果冻 感官评价 

摘      要：樱桃是蔷薇科植物,具有良好的食用价值与药用价值,被广泛应用于食品领域,如鲜食、食品加工和果酒酿造中。其加工副产物主要是樱桃渣,这些樱桃废弃物中仍含有大量果胶、多酚和膳食纤维等功能性成分,在食品研发中有巨大的应用潜力。果胶是一种天然的多糖类聚合物,广泛应用于食品领域,如胶凝剂,稳定剂和脂肪替代品。目前的研究发现了果胶越来越多的功能性质,如降血脂和抗癌作用。因此也相应涌现出了许多果胶的新应用,果胶的提取和商业化发展有着巨大前景。为了提高樱桃的产品附加值以及废弃物综合利用率,本研究以樱桃酒渣为原料,通过有机酸提取法提取酒渣果胶,并将其与商品果胶进行对比,探讨了樱桃酒渣果胶的理化性质与功能性质,并将其应用于樱桃果冻的制备,以期提高樱桃废弃物的利用率、探究其理化功能性质及应用于大规模工业生产提供参考。本论文主要实验结果:(1)使用适合大规模工业化生产的热酸法提取果胶。料液比(1:20),提取溶剂为柠檬酸,提取溶液(pH=2),提取温度(90°C),提取时间(120min),使用3倍体积无水乙醇醇沉,并用3.5 k Da透析袋去除杂质。最后,通过冷冻干燥获得纯化果胶。在该条件下樱桃酒渣果胶的提取率为5.31±0.48%。(2)对比分析了樱桃酒渣果胶与商品果胶基本理化特性与结构差异。樱桃酒渣果胶和商品果胶的半乳糖醛酸含量分别为77.32±0.31%和63.58±0.96%;酯化度分别为89.34±0.88%和43.61±0.61%;核磁共振图、FTIR与滴定法表明,樱桃酒渣果胶为高甲氧基果胶,商品柑橘果胶为低甲氧基果胶;樱桃酒渣果胶的分子量为706.75k Da,属于大分子果胶,有着良好的凝胶性质,而商品果胶分子量为12.79k Da,属于小分子果胶;单糖含量显示,樱桃酒渣果胶中的单糖残基较多,可能存在大量RG-2结构,其支链的比值高于商品果胶;FTIR表明樱桃酒渣果胶比商品果胶具有更多的蛋白质、纤维素、半纤维素、呋喃糖和吡喃糖;SEM图像显示樱桃酒渣果胶表面空间呈现网状结构,表面疏松多孔,商品果胶表面粗糙;XRD图谱显示两种果胶均为非定性结构;TG/DTG曲线说明了樱桃酒渣果胶具有较高的热稳定性。(3)对比樱桃酒渣果胶(CP)与商品果胶(CCP)的功能性质。CP的持水力(5.32±0.65 g/g)高于CCP(2.43±0.49g/g);CP的持油力(25.78±1.94g/g)高于CCP(12.92±2.03g/g);并且CP的吸附能力、抗氧化能力以及流变学性能也普遍优于CCP;CP的蛋白质含量为4.45±0.29(%);总糖含量为2.59±0.16(%);水分含量为1.48±0.88(%);灰分含量为3.19±0.67(%);总多酚含量为4.39±0.37(mg/g)。(4)樱桃酒渣果胶具有良好的理化及功能性质,具有研发新产品的潜能,因此开发了樱桃果冻产品:采用响应面分析优化工艺参数,确定樱桃果冻的最佳工艺配方。最终得出最优产品配方为:木糖醇添加量6%,樱桃酒渣果胶添加量2%,寒天粉1.5%,加热温度为90℃。得到感官评分92分。所制的果冻符合国家标准,口感良好,零脂肪,适合大多数人群的感官嗜好。(5)樱桃果冻理化指标和微生物指标测定,结果如下:脂肪含量0%,蛋白质含量0%,水分87.56%,灰分0.32%。菌落总数13 CFU/m L,霉菌5 CFU/m L,均未检出大肠杆菌和致病菌。