实验6植物废弃物中提取果胶

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1、实验6植物废弃物中提取果胶一、实验目的①掌握从甜菜渣、桔皮等植物废弃物中提取果胶的原理和方法。②Y解果胶的主要性质和用途。二、实验原理1.主要性质和用途果胶（pectin）属多糖类植物胶，以原果胶的形式存在于高等植物的叶、茎、根等的细胞壁内，与细胞彼此粘合在一起，由水溶性果胶和纤维素结合而形成不溶于水的成分。未成熟水果因果实细胞壁屮有原果胶存在，因此组织坚实。随着果实不断生长成熟，原果胶在酶的作用下分解为（水溶性）果胶酸和纤维素。果胶酸再在酶的作用下继续分解为低分子半乳糖醛酸和a—半乳糖醛酸。原果胶含量逐渐减少，因而果皮不断变薄变软。原果胶在水和酸巾加热，可

2、分解为水溶性果胶酸。果胶在果实及叶屮的含量较多。在橙属水果的果皮和苹果渣、甜菜濟屮都含有质量分数20%〜50%的果胶。各种果实、果皮中的原果胶，通常以部分甲基化了多缩半乳糖醛酸的钙盐或镁盐形式存在，经稀盐酸水解，可以衍到水溶性果胶，即多缩半乳糖醛酸的甲酯。果胶的基木化学组成是半乳糖醛酸，基木结构是D—吡喃半乳糖醛酸以a-1,4-糖苷连接的长链，通常以部分甲酯化状态存在，艽结构式为果胶水解吋，产生果胶酸和甲醇等，其反应式为C,}H^O3^9H2O=2CH.OH+2CH.COOH+C5HWO5+C6H12O6+4C6Hl0O7（果胶酸）果胶是高分子聚合物，可以从

3、植物组织中分离提取出来，其相对分子质量在5万〜30万之间为淡黄色或白色的粉末状固体，味微酸，能溶于20倍水中生成粘稠状液体，不溶于酒精及一般的奋机溶剂，若先用洒精、付汕或糖浆等浸润，则极易溶于水中。果胶在酸性条件下稳定，但遇强酸、强碱易分解，在室温下可与强碱作用生成果胶酸盐。果胶其宥良好的胶凝化和乳化作用，在食品工业、医药工业和轻工业中有广泛的用途，他可以用于制备低浓度果酱、果胶及胶状食物，作结冻剂：用作果汁饮料、乳沾、巧克力、速冻饮粉和糖果等食品屮的添加剂；也可川作冷饮食品的稳定剂。在医药上果胶可用作金属中毒的解毒剂以及用于防止血液凝固、肠出血和治疗便秘等

4、病症。在纺织工业中，是一种良好的乳化剂；在轻工业生产屮可用来制造化妆品，井可用作油和水之间的乳化剂。粜胶其他方而的用途仍在不断开发之中。1.提取原理果胶分子中部分羧基很容易与钾、钠、铜或铵离子反应生成盐。根据这一特性，可先将果胶溶液调至一定pH值，再把金展盐加入溶液屮，使其与果胶屮的羧基反应生成果胶盐。由于果胶盐不溶于水，便在溶液中沉淀出来。经分离用酸将金属离子置换出來，金属离子由于形成氯化物而溶于水中。另外，果胶能溶于水成为乳浊状胶体溶液，因此可在稀酸加热条件下，将果胶转化为水溶性果胶，而利用其不溶于乙醇的特性，在果胶液中加入适量乙醇，果胶即可沉淀析岀。相

5、比之下，后一方法较为简单，其涉及的提取过程主要包括两个过程：用稀酸从桔皮、甜菜渣等中浸提出果胶（即原來胶向水溶性來胶转化）；可溶性來胶向液相的转移，进而在液相中浓缩、沉降和干燥。沉降过程可以采用乙醇沉析或用金属电解质盐沉析。提取果胶的工艺流程为稀酸稀酸干渣复水4煮沸去霉4漂洗4沥干4抽提4过滤（4成盐4浓酸乙醇水洗抽滤4分解）4沉析4分离纯化4脱水干燥4成品三、主要仪器和药品三口烧瓶、布氏漏斗、拙滤瓶、真空水泵、烧杯（250ml、500ml）、表而皿、球型冷凝管、温度计（0〜200°C）、台秤、水浴锅、漏斗、滤纸、烘箱、pH计、移液管、研钵、容量瓶（250m

6、l、500ml）、滴定管。桔皮（或干甜菜渣）、盐酸（质量分数36%）、乙醇（质量分数95%以上）、NaOH（O.lmohL-1）、蔗糖、柠檬酸、氯化钙（质量分数11.1%）、硝酸银（质量分数2%）、EDTA（0.02膨/•[-'）、钙指示剂（lg钙指示剂与97g硫酸钾研成粉末）、乙酸水溶液（约为lmol.L—1，用质量分数36%醋酸16ml,加水84ml）。Ui1.果胶的提取飢称桔皮或甜菜渣约20g，于250ml烧杯中，加入约100ml去离子水，在45°C下浸泡45min后，煮沸5min，将大部分水沥出后，用清水漂洗3〜4次，滤干，置于表面皿上，在80°C烘

7、箱中烘干。准确称取15g干燥后的甜菜渣，加入盛冇400mlpH=1.5盐酸溶液的三口烧瓶屮，于80°C下提取2h，将上述提取液转入抽滤瓶屮，用水泵抽滤（若杂质太多，可加少些硅藻土）。滤液用浓氨水调节至中性后，放入真空干燥箱中，将溶液浓缩至80ml左右，搅拌下向其屮缓慢滴加80ml乙醇，得絮状物。静置后抽滤，用乙醇反复洗数次，滤饼置于表面皿中于40〜50°C卜*烘干。计算收率。2.果胶的检测（1）果胶的鉴定取试样0.4g加水30ml,加热并不断搅拌，使其完全溶解。加蔗糖35.6g,继续加热浓缩至54.7g，倒入含冇0.8ml质量分数12.5%柠檬酸溶液的烧杯中

8、，冷却盾即成柔软而宥弹性的胶冻（高脂采胶）。（2）果