2024年4月27日发(作者：小米机顶盒怎么连接电视方法)

第５期（总第２０８期）　

农产品加工・学刊　

Ｎｏ．５　

２０１０年５月　

Ａｃａｄｅｍｉｃ　Ｐｅｒｉｏｄｉｃａｌ　ｏｆ　Ｆａｒｍ　Ｐｒｏｄｕｃｔｓ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｍａｙ　

文章编号：１６７１—９６４６　ｆ　２０１０）０５—００３４—０４　

碱性过氧化氢提取苹果木聚糖的研究　

胡　彪，　刘芳，全亮　

（中南林业科技大学食品科学与工程学院，湖南长沙４１０００４）　

摘要：以苹果渣为原料，采用碱性过氧化氢法提取苹果木聚糖，分析了过氧化氢质量分数、溶液ｐＨ值、时间和温度　

对木聚糖提取率影响。结果表明，溶液ｐＨ值和反应时间对木聚糖提取率具有极显著性影响，过氧化氢质量分数和反　

应温度具有显著性影响，当过氧化氢质量分数为２．５％，ｐＨ值１２．５，温度为５０℃，反应时间为８　ｈ时，木聚糖的提　

取率可达８６％。　

关键词：碱性过氧化氢法；苹果渣；木聚糖；提取　

中图分类号：ＴＳ２０９　文献标志码：Ａ　ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊｉｓｓｎ．１６７１—９６４６（Ｘ）．２０１０．０５．００９　

Ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｘｙｌａｎ　ｆｒｏｍ　Ａｐｐｌｅ　Ｐｏｍａｃｅ　ｂｙ　Ａｌｋａｌｉｎｅ　Ｐｅｒｏｘｉｄｅ　

ＨｕＢｉａｏ，　ｕ　Ｆａｎｇ，ＱｕａｎＬｉａｎｇ　

（Ｃｏｌｌｅｇｅ　ｏｆ　Ｆｏｏｄ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｓｏｕｔｈ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆ　Ｆｏｒｅｓｔｒｙ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，　

Ｃｈａｎｇｓｈａ，Ｈｕ’ｎａｎ　４１０００４，Ｃｈｉｎａ）　

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ　ｘｙｌａｎ　ｆｒｏｍ　ａｐｐｌｅ　ｐｏｍａｃｅ　ｗｅｒｅ　ｅｘｔｒａｃｔｅｄ　ｂｙ　ａｌｋａｌｉｎｅ　ｐｅｒｏｘｉｄｅ，ａｎｄ　ｔｈｅ　ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ　ｏｆ　

ｐｅｒｏｘｉｄｅ，ｐＨ，ｒｅａｃｔｉｏｎ　ｔｉｍｅ　ａｎｄ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ　ｒａｔｉｏ　ｗｅｒｅ　ａｎｚｌｙｚｅｄ．Ｔｈｅ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｓｈｏｗｅｄ　ｔｈａｔ　ｔｈｅ　ｐＨ　ａｎｄ　

ｒｅａｃｔｉｏｎ　ｔｉｍｅ　ｈａｖｅ　ｈｉｇｈｌｙ　ｓｉｇｎｉｉｆｃａｎｔ　ｅｆｆｅｃｔ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｒｅｃｏｖｅｒｙ　ｏｆ　ｘｙｌａｎ，ａｎｄ　ｔｈｅ　ｅｆｆｅｃｔ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｐｅｒｏｘｉｄｅ　ａｎｄ　

ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ｗａｓ　ｓｉｇｎｉｉｆｃａｎｔ．Ｔｈｅ　ｒｅｃｏｖｅｒｙ　ｏｆ　ｘｙｌａｎ　ｗａｓ　８６％ｗｈｅｎ　ｔｈｅ　ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｐｅｒｏｘｉｄｅ　ｗａｓ　２．５％，ｐＨ　１２．５，　

ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ｗａｓ　５０℃ａｎｄ　ｔｉｍｅ　Ｗａｓ　８　ｈ．　

Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ａｌｋａｌｉｎｅ　ｐｅｒｏｘｉｄｅ；ａｐｐｌｅ　ｐｏｍａｃｅ；ｘｙｌａｎ；ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ　

半纤维素最早由Ｓｃｈｕｌｚｅ于１８９１年提出来，用　过氧化氢在碱性介质中除了具有脱除木质素和漂　

来表示植物中能够用碱液提取出来的多糖，又被称　

白作用外，还可以作为大分子木聚糖的温和增溶剂［９１。　

为木聚糖『１１。Ｖａｎ　Ｓｏｅｓｔ等人（１９６７年）提出饲料中纤　

当ｐＨ值高于１１．６时，具有活性漂白作用的ＨＯＯ一、　

维素、半纤维素和木质素的定量测定方法；李华等　

氢氧游离基（ＨＯ・）和过氧化阴离子游离基（Ｏ２．・）　

人［２１（２００７年）提出新的半纤维素的分析定量方法，　

大量存在，它们起到脱除木质素和使半纤维素增容的　

使操作更加简便、快速，并能准确确定物质中的半　

作用。本研究以苹果木聚糖的提取率为指标，分析过　

纤维素含量。　

氧化氢质量分数、溶液ｐＨ值、反应时间和温度对苹　

木聚糖的提取可采取２种办法：直接法［３１和间接　

果木聚糖提取率的影响，并通过正交实验得出最优提　

法　。从木质纤维原料中直接分离木聚糖为直接法，　

取工艺参数。　

采用该法木聚糖改性较少，但所得率较小；间接法　

分离，即先制备综合纤维素，然后经过一步或几步　

１材料与方法　

分离过程得到木聚糖。木聚糖一般采用高浓度碱性　

１．１材料与试剂　

溶液提取，这种方法使用的大量ＮａＯＨ或ＫＯＨ会使　苹果干渣：苹果经榨汁，清洗、干燥后，经粉碎　

木聚糖部分降解，产品发黄并容易对环境造成破坏。　

机粉碎，备用。　

现在研究较多的有超声波辅助碱抽提法［６－７１和碱性过　试剂：浓硫酸、盐酸、ＥＤＴＡ、十二烷基硫酸钠、　

氧化氢法。　十六烷基三甲基溴化铵、无水乙醇、氢氧化钠、质量　

Ｆａｎｇ等人［８１发现当过氧化氢质量分数为２％，溶　

分数３０％的过氧化氢溶液等，均为分析纯试剂。　

液ｐＨ值为ｌ１．５，在５０℃下提取１２　ｈ，６种物质中　

１．２实验仪器　

木聚糖的提取率在９０％以上。　Ｇｚｘ—ＤＨ一６００ＢＳＩＩ型电热干燥箱，南京艾赛特　

收稿日期：２０１０－０１一ｌ８　

作者简介：胡彪（１９８３一），男，湖南人，在读硕士，研究方向：农产品加工与贮藏。Ｅ—ｍａｉｌ：ｈｕｂｉａｏ２００３＠１２６．ｃｏｎ。　

为通讯作者：刘芳（１９６３一），女，教授，Ｅ－ｍａｉｌ：ｌｉｕｆａｎｇ＠ｃｓｕｆｔ．ｅｄｕ．ｃｎ。　

２０１０年第５期　明彪，　：碱性过氧化氢提取苹果木聚糖的研究　

科技发展有限公司产品；ＦＡ１　１０４型分析天平，上海　

方瑞仪器公司产品；高速物料粉碎机，江苏金坛市环　

宇科学仪器厂产品。　

１．３实验方法　

（Ｊ）半纤维素含量的测定。称取１．００　ｇ苹果干　

渣用于实验，以改进型Ｖａｎ　Ｓｏｅｓｔ法分析苹果渣中中　

表１　常见原料的木聚糖含量　

编号　原料名称

１　玉米芯　

木聚　含量　编号　原料名称木聚　含量　

３５～４０　５　苹果渣　２４．Ｏ９　

２　

３　

甘蔗渣　

玉米秆　

２４～２５　

２４．５８　

６　

７　

稻壳　

马尾松　

ｌ６～２２　

１０．５～１１．４　

性洗涤纤维（ＮＤＦ）和酸性洗涤纤维（ＡＤＦ）的含量　

４　麦秆　１７～２０　８　云杉　ｌ１．６２　

并得出木聚糖的含量。　

木聚糖含量＝ＮＤＦ—ＡＤＦ．　

（２）碱性过氧化氢法提取木聚糖：　

木聚糖表现提取率＝　×１００％；　

木聚糖提取率＝　弓篙　×１００％．　

２影响木聚糖提取率主要因素的检测　

２．１过氧化氢对木聚糖提取率的影响　

称取５．０　ｇ苹果干渣，加人２５０　ｍＬ不同质量分　

数的过氧化氢溶液（１．０％，１．５％，２．０％，２．５％，　

３．０％），ｐＨ值为１　１．６，在５０℃下处理１２　ｈ。采用砂　

芯坩埚过滤，滤液用体积分数１０％的盐酸调节至　

ｐＨ值为５．５，减压浓缩到５０　ｍＬ，加人１５０　ｍＬ无水　

乙醇，沉淀３　ｈ，采用砂芯坩埚过滤后，在烘箱中　

７Ｏ℃低温烘至恒质量，计算木聚糖提取率。　

２．２　ｐＨ值对木聚糖提取率的影响　

称取５．０　ｇ苹果干渣，加入２５０　ｍＬ质量分数为　

２．０％的过氧化氢溶液，分别在ｐＨ值为１１．０，１１．５，　

１２．０，１２．５，温度为５０℃的条件下处理１２　ｈ，后续　

处理同２．１。　

２－３反应温度对木聚糖提取率的影响　

称取５．０　ｇ苹果干渣，加入２５０　ｍＬ质量分数为　

２．Ｏ％的过氧化氢溶液，分别在ｐＨ值为１１．５，温度　

２５，３０，４０，５０，６０℃下处理１２　ｈ，后续处理同２．１。　

２．４反应时间对木聚糖提取率的影响　

称取５．０　ｇ苹果干渣，加入２５０　ｍ１　质量分数为　

２．０％的过氧化氢溶液中，在ｐＨ值为１１．５，温度４０℃　

下，分别处理２，４，６，８，１０，１２　ｈ，后续处理同２．１。　

根据实验的结果，设计４因素４水平Ｌ　ｆ４　）正交　

实验，设双氧水的质量分数为Ａ，溶液ｐＨ值为　，　

温度为Ｃ，时间为Ｄ。　

３结果与分析　

３．１木聚糖含量测定　

根据实验得出，中性洗涤纤维的含量为４５．４２％，　

酸性洗涤纤维的含量为２１．３５％，苹果木聚糖的含量　

为２４．０９％。　

常见原料的木聚糖含量见表１。　

从表１得出，虽然苹果木聚糖的含量比玉米芯木　

聚糖的含量（３５％）要低，但它的含量比甘蔗木聚糖　

含量、玉米秆木聚糖含量、稻壳、麦秆的含量高。　

我国是苹果生产大国，每年有大量的苹果渣由于　

没有及时处理而浪费，甚至污染环境，故从苹果渣中　

提取木聚糖是可行的。　

３．２影响木聚糖提取率单因素分析　

（１）双氧水质量分数对木聚糖提取率的影响。过　

氧化氢质量分数对木聚糖提取率的影响见图１。在　

ｐＨ值为１　１．５，温度５０℃的条件下处理１２　ｈ，木聚　

糖的提取率随着过氧化氢质量分数的增高而增高，在　

质量分数为１．０％时，木聚糖的提取率小于５０％，当　

、蚌备　耀　∈　

舳　∞　∞　加　０　

质量分数达到２．０％时，木聚糖的提取率可以达到　

８０％以上；但当质量浓度从２％上升到３％时，木聚糖　

提取率的升高不明显，这与木聚糖同纤维素、木质素　

紧紧结合在一起难以分开有关，也可能与采用无水乙　

一圈雷鞫鞫　罄龋盈露疆　

醇沉淀时没有完全分析出来有关。

一■圈　

　

一　

　一

一■■曩盛　

　～

一■—■圈量　

　一

过氧化氢质量分数／

一曩慝圈置

％　

图１　过氧化氢质量分数对木聚糖提取率的影响　

　

（２）溶液ｐＨ值对木聚糖提取率的影响。溶液　

ｐＨ值对木聚糖提取率的影响见图２。溶液ｐＨ值对木　

聚糖提取率具有显著影响，当溶液ｐＨ值小于１　１．５　

时，木聚糖的提取率仅为１６．２％，这部分是低分子量　

的水溶性木聚糖和少量溶解在过氧化氢中的木聚糖。　

当ｐＨ值大于１１．５时，过氧化氢的增溶性显著上升，　

使木聚糖的提取率到到８５％以上，这与其增溶原理　

是完全吻合的。　

（３）反应温度对木聚糖提取率的影响。反应温度　

对木聚糖提取率的影响见图３。在过氧化氢质量浓度　

为２．０％，ｐＨ值为１　１．５的条件下处理１２　ｈ，木聚糖的　

提取率随反应温度的增高而增高，在室温（２５　）　

时木聚糖的提取率为５６％，当温度上升到４０℃时，　

木聚糖的提取率可以达到８５％以上；但当温度从　

２０１０年第５期　胡彪，等：碱性过氧化氢提取苹果木聚糖的研究　３７・　

通过实验，发现各因素的极差　均大于空列的极　

（２）正交实验结果显示，溶液ｐＨ值和反应时间　

差，这表明各因素均对木聚糖的提取率有影响，且各　对木聚糖提取率具有极显著性影响；过氧化氢质量分　

　

因素对实验结果的影响大小为：Ｂ＞Ｄ＞Ａ＞Ｄ，即：溶液　

数和反应温度对木聚糖提取率具有显著影响。

ｐＨ值＞反应时间＞过氧化氢质量分数＞反应温度。　（３）最优的工艺条件为：过氧化氢质量浓度为　

方差分析见表３。　

３．Ｏ％，ｐＨ值为１２．５，反应温度为５０℃，反应ＨｅＩ＇￣－Ｉ　

表３方差分析　

为６　ｈ。　

参考文献：　

蒋琦霞，杨瑞金，丛明，等．酶水解爆破秸秆制备低聚　

木糖［Ｊ］．食品与发酵工业，２００６，３２（１１）：７２—７７．　

【２】　

李华，孑Ｌ新钢，王俊．秸秆饲料中纤维素、半纤维素和　

木质素的定量分析研究【Ｊ１．新疆农业大学学报，２００７，　

３０（３）：６５—６８．　

［３ｌ　

邵佩兰，朱晓红，徐明，等．低聚木糖生产中影响木聚糖　

提取率因素的研究…．宁夏农学院学报，２０００，２１（４）：　

４４－４６．　

［４］　

刘宝亮，方桂珍．从稻壳中提取木聚糖的研究『Ｊ１．林产　

化学与工业，２００５（２５）：１２１—１２４．　

通过分析得出，溶液ｐＨ值对木聚糖提取率的影　

响最大，其次是反应时间和过氧化氢的质量分数，最　

后是反应温度。方差分析得出溶液ｐＨ值（ｓｉｇ．＝　

０．０２８）和反应时间（ｓｉｇ．＝０．０２１）对木聚糖提取具有　

极显著的影响，过氧化氢浓度（ｓ　．＝０．０５１）和反应　

温度（ｓ／ｇ．＝０．１２８）对木聚糖提取具有显著影响。　

根据实验结果，选择最优的工艺条件为：　

Ａ４／７　ＧＤ　，即过氧化氢质量分数为３．０％，ｐＨ值为　

ｌ２．５，反应温度为５０℃，反应时间为１０　ｈ；但考虑　

到反应时间从６　ｈ上升到１０　ｈ时，木聚糖的产量提　

高并不是很多，选取　Ｂ４Ｄ　，即过氧化氢质量分数　

为３．０％，ｐＨ值为１２．５，反应温度为５０　ｃＣＩ，反应时　

间为６　ｈ作为实验操作工艺。　

４结论　

［５】　

李丽，罗仓学，王白鸥，等．苹果渣中纤维素、半纤维　

素的提取分离ｆＪ】．食品科技，２００８（１）：１３２—１３５．　

ｈｅｒ　Ｊ　Ｍ，Ｓｕｎ　Ｒ　Ｃ，Ｄａｎｋｓ　Ｗ　Ｂ．Ｅｆｉｅｃｔ　ｏｆ　ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ　

［６】　

Ｌａｗｉｔ

ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ　ａｎｄ　ａｌｋａｌｉ　ｔｙｐｅ　ｏｎ　ｙｉｅｌｄ　ａｎｄ　ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ　ｏｆ　ｗｈｅａｔ　

ｓｔｒａｗ　ｈｅｍｉｃｅｌｌｕｌｏｓｅｓ　．Ｊ　Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｓｏｎｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，２００２，　

９（２］：８５－９３．　

Ｈｒｏｍａｄｋｏｖａ　Ｚ，Ｅｂｒｉｎｇｅｒｏｖａ　Ａ．Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ　ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ　ｏｆ　

ｐｌａｎｔ　ｍａｔｅｒｉａｌｓ－－ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｈｅｍｉｃｅｌｌｕｌｏｓｅ　ｒｅｌｅａｓｅ　ｆｒｏｍ　

ｂｕｃｋｗｈｅａｔ　ｈｕｌｌｓ【Ｊ】．Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃｓ　ｓｏｎｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，２００３，　

１０：】２７－】３３．　

ｉｓｂｕｒｙ　Ｄ．Ｃｏｍｐａｒａｔｉｖｅ　ｓｔｕｄｙ　ｏｆ　

［８】　

Ｆａｎｇ　Ｊ　Ｍ，Ｓｕｎ　Ｒ　Ｃ，Ｓａｌ

ｈｅｍｉｃｅｌｌｕｌｏｓｅｓ　ａｎｄ　ｌｉｇｎｉｎ　ｆｒｏｎｉ　ｗｈｅａｔ　ｓｔｒａｗ　ｂｙ　ａｌｋａｌｉ　ａｎｄ　

ｈｙｄｒｏｇｅｎ　ｐｅｒｏｘｉｄｅ　ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎｓ［Ｊ１．Ｐｏｌｙｍ．Ｉ）ｅｇｒａｄ．Ｓｔａｂｉｌ，　

１９９９，６６：４２３—４３２．　

ｉｎｓｏｎ　Ｊ．Ｉｓｏｌａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉ—　

【９】　

Ｆａｎｇ　Ｊ　Ｍ，Ｓｕｎ　Ｒ　Ｃ，Ｔｏｍｌ

ｚａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｈｅｍｉｃｅｌｌｕｌｏｓｅｓ　ａｎｔｉ　ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ　ｆｒｏｍ　ｒｙｅ　ｓｔｒａｗ　ｂｙ　ａｌ－　

ｋａｌｉｎｅ　ｐｅｒｏｘｉｄｅ　ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ［Ｊ】．Ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ，２０００，７：８７一　

（１）采用改进型Ｖａｎ　Ｓｏｅｓｔ法测定苹果渣中木聚　

糖的含量为２５．５％。　

】０７．　

￡　３匠　。　’　！　’　‘　’。　’　ｑ　￥　３　‘　。　。　

（上接第３３页）　

【２７】王向阳，王央杰．柑粒化型枯水与内源激素的关系ｆＪ］．　

浙江农业学报，１９９７，９（２）：１０３～１０５．　

岭农学院译．北京：科学出版社，１９７８：１４５，１４６．　

【２９】Ｂｒｅｎｎｅｒ　Ｍ　Ｌ．Ｈｏｒｍｏｎａｌ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｏｆ　ａｓｓｉｍｉｌａｔｅ　ｐａｒｔｉｔｉｏｎｉｎｇ：　

ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｓｉｎｋ［Ｊ】．ＡｅｔａＨｏｒｔ，１９８９，２３９：１４１—　

１４６．　

的变化与调节研究…．种子，２００４，２３（７）：４９—５２．　

【３１］　

曾骧．植物激素和果树的生长发育ＩＪ］．中国果树，１９８０　

（】）：６—１７．　

ｐｅｒｅｎｎｉａｌ　ｆｒｕｉｔ　ｔｒｅｅｓ：ｐｈｙｓｉｏｌｏｇｉｃａｌ　ｂａｓｉｓ　ｆｏｒｄｏｒｍａｎｃｙ　

　Ｍ，Ｅｒｅｚ　Ａ，Ｒｏｗｌａｎｄ　Ｌ　Ｊ，ｅｔ　ａ１．Ｂｕｄ　ｄｏｒｍａｎｃｙ　ｉｎ　

３２］　

Ｆａｕｓｔ

【２８】增田雄芳，胜见允行，令吴类雅．植物激素【Ｍ】．辽宁铁　

【

ｉｎｄｕｃｔｉｏｎ，ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ，ａｎｄ　ｒｅｌｅａｓｅ［Ｊ】．ｊ　Ａｍｅｒ　Ｓｏｃ　Ｈｏｒｔ　

Ｓｃｉ，１９９７，３２（４）：６２３—６２９．　

ＡＡ对猕猴桃果实成熟进程的调　

ｆ３３】　

陈昆松，李方．ＡＢＡ和Ｉ

控［ｊ］．园艺学报，１９９９，２６（２）：８１—８６．　

【３０］梁雪莲，王引斌．小麦生长发育进程中ＡＢＡ等内源激素