雪蓮果(英文:Yacon)又名雪蓮薯、水提亞貢、法提神果等,取雪既是莲果食物又可入藥,是中菊一種典型的保健水果。從外形和顏色上看,糖的探讨雪蓮果都算不上獨特,工艺甚至有許多人認為它是水提紅薯,嚐起來的法提口感比較像香甜的雪梨。食用適量的取雪雪蓮果對調理身體和平衡健康有很大的裨益,同時,莲果適量食用雪蓮果對於糖尿病患者、中菊肥胖者及減肥者也有很大的糖的探讨益處,主要原因是工艺雪蓮果中的碳水化合物很少能被人吸收。雪蓮果中果聚糖含量占到幹重的水提60%~70%,含量是所有植物中最高的,除此之外,雪蓮果還含有大量的鈣、鎂、鐵等微量元素,具有消除便秘、降低血糖和血脂、清涼退火、清熱解毒等功效。
常用的菊糖提取法包括微波法、醇提法和水提法等。微波法提取雪蓮果中菊糖的工藝流程較為複雜、繁瑣,對設備的要求較為苛刻,從而導致生產成本過高,所以不適合於大規模工業化生產。水提和醇提法提取菊糖操作簡單,提取率高,工藝流程中的控製條件也較易滿足,同時技術相對成熟,已經在大規模工業生產中得到了廣泛應用。本文首先探討水提和醇提的效果優劣,在此基礎上進一步研究提取過程中的條件(料液質量比、提取時間和提取溫度)對菊糖提取量的影響規律。
實驗材料:雪蓮果,市售。實驗試劑:苯酚、葡萄糖、氫氧化鈉、D-果糖、丙三醇、濃硫酸、3,5-二硝基水楊酸(DNS)。實驗儀器:紫外分光光度計、高速萬能粉碎機、烘箱、離心機等。
市購雪蓮果洗淨,100℃、5min滅菌,冷卻後切成薄片,80℃烘箱烘幹,用粉碎機粉磨成粉末狀,過篩,稱量待用;稱取10g的雪蓮果幹粉,加入200mL(按料液質量比為1∶10)的蒸餾水,在80℃熱水下提取,提取時間1h,取出冷卻,離心機中離心,取其上清液,測定上清液的菊糖含量。
根據菊糖含量的計算方法即可得知菊糖的含量及提取率(公式為:①菊糖的含量(g/g)=總糖含量-還原糖含量;②菊糖提取率(%)=提取液菊糖含量/雪蓮果的重量×100%)。
依據相關文獻報道及提取方法的特點,影響菊糖提取率的主要因素包括提取溶劑、提取溫度、提取時間和提取料液比等。本文分別考查上述四個因素對菊糖提取率的影響,同時固定其他實驗初始條件:稱取雪蓮果幹粉10g,料液比為1∶10,提取溫度為80℃,提取時間為1h。
稱取雪蓮果幹粉10g,料液比為1∶10,提取溫度為80℃,提取時間為1h條件下,分別用水和乙醇作為溶劑來提取菊糖,觀測溶劑對提取率的影響,見圖1。
由圖1可見,在同樣的條件下,用醇提取菊糖的提取率為49.2%,而水提法菊糖的提取率為61.6%,對比可得,水提的效率遠遠高於醇提,所以提取溶劑選擇水。
水浴提取過程用水來提取,提取溫度80℃、時間1h下,觀測不同的料液質量比對菊糖提取率的影響,見圖2。
由圖2可知,在料液質量比1∶20之前,隨著料液質量比的加大,菊糖提取量隨即增大。當料液質量比達到1∶20後,隨著料液質量比的增加菊糖的提取量減少,為了提高效率,提取過程中料液質量比應控製在1∶20左右。
水浴提取過程用水來提取,提取溫度為80℃,料液質量比為1∶20的條件下,不同的提取時間對菊糖提取率的影響見圖3。
由圖3可知,隨著提取時間的延長,菊糖提取效率不斷提高,當提取時間為2h時,菊糖提取率達到最大值,在此基礎上繼續增加提取時間,但菊糖提取率幾乎不再增加,因此提取菊糖的提取時間應控製在2h左右。
在用水作為提取溶劑,料液質量比為1∶20,提取時間為2h,觀測提取溫度對菊糖提取率的影響,見圖4。
由圖4可知,溫度在60℃~70℃範圍內,隨著提取溫度的升高,提取量逐步上升,提取率逐步提高;在溫度超過70℃小於90℃時,菊糖的提取率不斷下降;但是下降的情況不明顯,影響不大;在溫度超過90℃時,菊糖的提取率呈現急劇下降的趨勢,所以提取溫度選擇70℃即可。
根據實驗數據顯示,在影響菊糖提取量的四個因素中,提取溶劑、提取料液質量比和提取時間對菊糖提取量的影響均較明顯,提取溫度對菊糖提取率的影響不太明顯。通過一係列實驗,最終得到提取雪蓮果菊糖的最佳工藝參數:水浴提取過程的溶液用蒸餾水,料液質量比為1∶20,提取時間為2h,提取溫度為70℃時,菊糖提取率最高。
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