苹果渣制备膳食纤维的工艺研究
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摘要
本文以苹果渣为原料，采取化学分离方法，对制备膳食纤维的工艺条件进行了系统的研究，同时制备出可溶性膳食纤维和不可溶性膳食纤维。综合利用了资源，既提高苹果深加工产品的附加值，延长苹果加工的产业链，又变废为宝，解决环境污染问题。
通过单因素实验，研究了制备可溶性膳食纤维A的原料粒度大小、酸的种类、酸液浓度、反应温度、反应时间和液料比等工艺参数；研究了制备可溶性膳食纤维B的碱液浓度、反应温度、反应时间和液料比等工艺参数；研究了pH值、H_2O_2浓度、液料比、温度和时间等工艺参数对不可溶性膳食纤维脱色的影响。在此基础上，进行了正交实验，通过极差分析确定出最佳的工艺条件。最后，进行了初步放大实验研究，为进一步中试和产业化研究提供了必须的数据。
结果表明：制备可溶性膳食纤维A的最佳工艺条件是原料粉碎过40目筛，3％的盐酸溶液，反应温度80℃，反应时间2.0h，液料比15：1mL／g。制备可溶性膳食纤维B的最佳工艺条件是8％的NaOH溶液，温度90℃，液料比8：1mL／g，反应时间3.0h。
对不可溶性膳食纤维脱色的最佳工艺条件是：pH=10，5％的H_2O_2，液料比3：1mL／g，温度25℃，反应时间2.0h。
The technology conditions of dietary fiber were studied systematically in this dissertation. Apple pomace was used as raw material to extract soluble dietary fiber(SDF) and insoluble dietary fiber(IDF) by chemical way. In this way, raw material was used sufficiently, additive value was increased. Furthermore, the waste was changed into worthiness and the pollution problem was resolved.
The effects of the raw material's size, acid type and concentration, liquid-to-solid ratio, reaction temperature and time on the yield of SDF-A were studied; The effects of lye concentration, liquid-to-solid ratio, reaction temperature and time on the yield of SDF-B were investigated; The effects of pH value, Hydrogen peroxide(H2O2) concentration, liquid-to-solid ratio, reaction temperature and time on the decoloration of IDF were studied; The orthogonal experiments were accomplished. At the end, the experiment was magnified primary at optimum technology conditions.
Results show that the optimum conditions of SDF-A are as follows: raw material with 0.35 mm diameter, 3% hydrochloric acid, 80癈, 2.0h, with liquid-to-solid ratio of 15:1 mL/g. The optimum conditions of SDF-B are as follows: 8% sodium hydroxide, 90癈, 3.0h, with liquid-to-solid ratio of 8:1 mL/g. The optimum conditions of decoloration of IDF are as follows: pH=10.0, 25 'C , 2.Oh, 5% Hydrogen peroxide(H2O2), with liquid-to-solid ratio of 3:1 mL/g.
SHI Hongbing (Applied Chemistry) Directed by professor SONG Jirong
通过单因素实验，研究了制备可溶性膳食纤维A的原料粒度大小、酸的种类、酸液浓度、反应温度、反应时间和液料比等工艺参数；研究了制备可溶性膳食纤维B的碱液浓度、反应温度、反应时间和液料比等工艺参数；研究了pH值、H_2O_2浓度、液料比、温度和时间等工艺参数对不可溶性膳食纤维脱色的影响。在此基础上，进行了正交实验，通过极差分析确定出最佳的工艺条件。最后，进行了初步放大实验研究，为进一步中试和产业化研究提供了必须的数据。
结果表明：制备可溶性膳食纤维A的最佳工艺条件是原料粉碎过40目筛，3％的盐酸溶液，反应温度80℃，反应时间2.0h，液料比15：1mL／g。制备可溶性膳食纤维B的最佳工艺条件是8％的NaOH溶液，温度90℃，液料比8：1mL／g，反应时间3.0h。
对不可溶性膳食纤维脱色的最佳工艺条件是：pH=10，5％的H_2O_2，液料比3：1mL／g，温度25℃，反应时间2.0h。
The technology conditions of dietary fiber were studied systematically in this dissertation. Apple pomace was used as raw material to extract soluble dietary fiber(SDF) and insoluble dietary fiber(IDF) by chemical way. In this way, raw material was used sufficiently, additive value was increased. Furthermore, the waste was changed into worthiness and the pollution problem was resolved.
The effects of the raw material's size, acid type and concentration, liquid-to-solid ratio, reaction temperature and time on the yield of SDF-A were studied; The effects of lye concentration, liquid-to-solid ratio, reaction temperature and time on the yield of SDF-B were investigated; The effects of pH value, Hydrogen peroxide(H2O2) concentration, liquid-to-solid ratio, reaction temperature and time on the decoloration of IDF were studied; The orthogonal experiments were accomplished. At the end, the experiment was magnified primary at optimum technology conditions.
Results show that the optimum conditions of SDF-A are as follows: raw material with 0.35 mm diameter, 3% hydrochloric acid, 80癈, 2.0h, with liquid-to-solid ratio of 15:1 mL/g. The optimum conditions of SDF-B are as follows: 8% sodium hydroxide, 90癈, 3.0h, with liquid-to-solid ratio of 8:1 mL/g. The optimum conditions of decoloration of IDF are as follows: pH=10.0, 25 'C , 2.Oh, 5% Hydrogen peroxide(H2O2), with liquid-to-solid ratio of 3:1 mL/g.
SHI Hongbing (Applied Chemistry) Directed by professor SONG Jirong
引文
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