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酸法和超声波法提取胡萝卜果胶动力学

作　者: 郭科
导　师: 张学杰
学　校: 中国农业科学院
专　业: 蔬菜学
关键词: 胡萝卜果胶提取动力学超声波
分类号: S631.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

果胶提取中存在着原果胶转化成可溶性果胶及可溶性果胶降解两个同时发生的过程,如何定量描述其提取与降解过程,被视为解释及控制相关技术条件下果胶质量变化的理论依据。近年来的研究表明,胡萝卜中的果胶具有开发利用价值,因此本研究以橘红一号胡萝卜为原料,基于Panchev模型开展了酸法及超声波提取果胶的动力学研究,系统描述相应条件下提取因子(物料粒度、pH、料液比、温度、时间)对果胶溶出与降解速率及质量变化的影响。主要研究结果为:1.通过二次回归正交旋转设计,研究了物料粒度、温度、液料比、pH值对酸法提取胡萝卜果胶的溶出速率系数ky1、降解速率系数ky2、果胶溶出过程质量变化系数kju1、果胶降解过程质量变化系数kju2的影响,结果表明,粒度、温度对ky1具有极显著性影响(p<0.01),pH值对ky1具有显著性影响(p<0.01),粒度、温度和pH值对ky2具有极显著性影响(p<0.01),而液料比对ky1和ky2的影响均不显著(p>0.05)。只有粒度对kju1的影响是极显著的(p<0.01),其他三个因子(温度、液料比、pH值)的影响不显著(p>0.05);粒度、温度对kju2具有极显著性影响(p<0.01),pH值对kju2具有显著性影响(p<0.05),而液料比对kju2的影响不显著(p>0.05)。2.以物料粒度0.53mm、温度80℃、液料比25:1、pH值1.76为例,获得了酸法提取过程中果胶随时间发生的变化,此条件下果胶的固有黏度为0.1235~0.1738m3/kg。3.通过开展超声波功率(200w、300w、400w、500w)和频率(26kHz、70kHz)对胡萝卜果胶得率、黏度、凝胶单元数的影响,得到频率和功率对胡萝卜果胶得率、黏度、凝胶单元数均具有极显著影响(p<0.01),并且二者具有极显著的交互作用(p<0.01);各处理中,26kHz-400w得到的胡萝卜果胶得率、黏度、凝胶单元数较高,分别为7.07%、4.89mm2/s、34.56,好于其他各超声波处理。4.通过二次回归正交旋转设计,研究了物料粒度、温度、料液比、pH对超声波法提取胡萝卜果胶的溶出速率系数ky1、降解速率系数ky2、果胶溶出过程质量变化系数kju1、果胶降解过程质量变化系数kju2的影响,结果表明,粒度和温度对ky1和ky2均具有极显著性影响(p<0.01),而液料比和pH值对ky1和ky2的影响均不显著(p>0.05)。粒度、温度和pH值对kju1具有极显著性影响(p<0.01),而液料比对kju1的影响不显著(p>0.05);粒度、温度对kju2具有极显著性影响(p<0.01),pH值对kju2具有显著性影响(p<0.05),而液料比对kju2的影响不显著(p>0.05)。5.以料粒度0.53mm、温度60℃、液料比25:1、pH值2.0为例,在26kHz、400w的超声波条件下,得到提取过程中果胶随时间发生的变化,此条件下果胶的固有黏度为0.1333~0.1596m3/kg。

全文目录

摘要  6-7
Abstract  7-12
第一章绪论  12-22
  1.1 果胶提取的研究进展  12-17
    1.1.1 果胶提取技术的研究进展  12-14
    1.1.2 果胶提取研究的新方向  14-17
  1.2 果胶的应用与市场开发现状  17-18
  1.3 我国胡萝卜产业及其果胶的研究现状  18-19
    1.3.1 我国胡萝卜产业现状  18-19
    1.3.2 胡萝卜果胶的研究现状  19
  1.4 本研究的意义和目的  19-20
  1.5 研究内容及技术路线  20-22
    1.5.1 研究内容  20
    1.5.2 本研究采用的果胶提取动力学过程的描述  20-21
    1.5.3 技术路线  21-22
第二章酸法提取胡萝卜果胶动力学  22-36
  2.1 材料与方法  22-25
    2.1.1 实验材料  22
    2.1.2 主要实验试剂  22
    2.1.3 主要实验仪器  22-23
    2.1.4 实验方法  23-25
    2.1.5 数据分析  25
  2.2 结果与分析  25-35
    2.2.1 酸法提取胡萝卜果胶过程中的速率系数与各因子关系的建立  25-30
    2.2.2 酸法提取胡萝卜果胶过程中的质量变化系数与各因子关系的建立  30-34
    2.2.3 酸法提取胡萝卜果胶过程的描述和固有黏度的变化  34-35
  2.3 小结  35-36
第三章超声波法提取胡萝卜果胶动力学  36-53
  3.1 材料与方法  36-38
    3.1.1 实验材料  36
    3.1.2 主要实验试剂  36
    3.1.3 主要实验仪器  36
    3.1.4 实验方法  36-38
    3.1.5 数据分析  38
  3.2 结果与分析  38-52
    3.2.1 二因子实验结果与分析  38-40
    3.2.2 超声波法提取胡萝卜果胶过程中的速率系数与各因子关系的建立  40-45
    3.2.3 超声波法提取胡萝卜果胶过程中的质量变化系数与各因子关系的建立  45-51
    3.2.4 超声波法提取胡萝卜果胶的过程描述和固有黏度的变化  51-52
  3.3 小结  52-53
第四章讨论  53-59
  4.1 超声波功率和频率对果胶提取的影响  53-54
  4.2 果胶溶出过程的速率系数 K_(Y1) 和果胶溶出过程质量变化系数 K_(JU1)  54-56
  4.3 果胶降解过程的速率系数 K_(Y2) 和果胶降解过程质量变化系数 K_(JU2)  56-59
第五章结论  59-60
参考文献  60-63
致谢  63-64
作者简历  64

酸法和超声波法提取胡萝卜果胶动力学

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