题目：苹果渣中果胶的超声波辅助提取及基于不同分子量级的特性表征

果胶是一种天然多糖类高分子化合物，广泛存在于绿色植物中与纤维共同具有结合植物组织的作用，包括原果胶，果胶酸和果胶酯酸，大部分分布于植物的叶、皮、茎、果实中。果胶作为纯天然的功能因子添加到食品中，不但具有良好的稳定、乳化、增稠和胶凝的作用，还能起到降血脂、降血糖、降胆固醇、抑制癌细胞扩散及抗癌药物对胃肠粘膜的损害，吸附有毒的金属离子等的作用。高分子量果胶因具有良好的胶凝特性，可用于制备超速离心膜和电渗析膜。我国各行业所需果胶基本上依靠进口，增加了生产成本和资源依赖性。中国是世界苹果及果汁生产第一大国，苹果浓缩汁生产过程中每年产生100万吨以上的苹果渣，这些苹果渣资源中果胶含量较高（按干质量计为10%～16%），如果得以合理利用，将是十分可贵的物质资源，我国政府对资源化利用非常重视。超滤在纯化浓缩果胶液、分级分离各种多糖、蛋白质溶液等的研究应用方面比较成熟，本研究将超滤用于苹果果胶的分离，并研究分子量与果胶理化性质和流变性的关系，为苹果果胶的深入开发奠定基础。
本文采用超声波辅助法二次通用旋转组合设计提取苹果渣中的果胶、应用超滤技术分离苹果果胶并探讨超滤膜的清洗方法、研究苹果果胶分子量与其理化性质的关系并探讨不同分子量苹果果胶的流变性。
研究结果表明：
1 超声波辅助提取苹果渣试验中各因素对果胶得率影响大小为：料液比＞pH值＞超声功率＞温度＞时间。超声波辅助提取苹果渣中果胶的最佳工艺条件：超声功率为180W，超声时间为40min，料液比为1∶25，提取温度为45℃，料液pH值为1.5，在最适条件下，果胶得率为13.79%。
2 应用超滤技术对苹果果胶液进行分级分离，优化超滤条件后得到最适操作参数，在跨膜压差0.08MPa、50℃、料液浓度1g·L-1时，苹果果胶得到了良好分离。该法具有分离效率高，能耗低，设备简单的优点，可用于工厂分离或浓缩生产。超滤膜用清水冲洗20min，碱洗2h，再用清水冲洗20min，通量恢复很好。
3 果胶提取液经超滤后得到6种不同分子量的苹果果胶，相对分子质量大于300kDa的占大多数，达到68.04%，相对分子质量在5000Da以下的较少，只有3.31%。相对分子质量与其理化性质有着对应的关系，果胶半乳糖醛酸含量、酯化度和胶凝度随相对分子质量增大而增大，单糖组分也随相对分子质量增大而增多。同时，超滤对果胶液的脱色有良好作用。
4苹果果胶溶液表观黏度随剪切速率的增高而逐渐降低，随浓度增大而增大，表现为典型的剪切稀化型非牛顿流体；果胶液表观黏度与其分子量成正比，与溶液温度成反比；蔗糖对苹果果胶液的黏度起促进作用，而盐会明显降低胶体溶液的表观黏度。实际生产中应考虑这些因素，避免引起果胶液黏度的显著降低。