选取桂西蕨菜为研究材料,用超声波辅助酸法进行蕨菜中SDF的提取,通过单因素试验和正交设计,优化超声波辅助酸法提取蕨菜SDF工艺参数(柠檬酸质量分数、料液比、提取时间、提取温度、超声功率),为蕨菜膳食纤维的提取提供一定的实践指导。
百色市的蕨菜资源很丰富,现在已知的蕨类植物就有246种。蕨菜离体后,其叶柄基部快速向上纤维化,而纤维化的部分恰是形态最粗壮、营养最丰富的,该部分不能食用,加工前必须切除,蕨菜的纤维化导致资源的利用率低。从纤维化的蕨菜中提取膳食纤维并应用到食品生产中,不仅提高蕨菜产品的附加值,还能调节居民的膳食营养,兼具经济效益和社会效益。
1 主要仪器及设备
BSA124S型电子分析天平,德国赛多利斯天平;KQ- 400KDE型高功率数控超声波清洗器,昆山市超声仪器有限公司产品;台式数显低速离心机,湖南湘仪实验室仪器开发有限公司产品;DHG-9030A型电热鼓风干燥箱,上海精宏实验设备有限公司产品。
2 试验方法
准确称取2g蕨菜粉,放入200 mL具塞锥形瓶中,按一定料液比加入一定质量分数的柠檬酸溶液,进行一定时间的超声波提取,提取结束后以转速4 000 r/min 离心15 min,取上清液,在上清液中加入4 倍体积无水乙醇静置2 h,然后进行抽滤,于105 ℃下干燥滤渣至恒质量,则得到SDF。
3 单因素试验
(1) 柠檬酸质量分数单因素试验。在固定料液比1∶13(g∶mL),提取时间70 min,提取温度60 ℃,超声功率140 W的条件下,选择不同柠檬酸质量分数1%,2%,3%,4%,5%进行试验,根据SDF得率大小来确定柠檬酸质量分数。
(2) 料液比单因素试验。在固定柠檬酸质量分数3%,提取时间70 min,提取温度60 ℃,超声功率140 W 的条件下,选择不同料液比1∶7,1∶10,1∶13,1∶16,1∶19(g∶mL) 进行试验,根据SDF得率大小来确定料液比。
(3) 提取时间单因素试验。在固定柠檬酸质量分数3%,料液比1∶16(g∶mL),提取温度60 ℃,超声功率140 W 的条件下,选择不同提取时间50,60,70,80,90 min 进行试验,根据SDF 得率大小来确定提取时间。
(4) 提取温度单因素试验。在固定柠檬酸质量分数3%,料液比1∶16(g∶mL),提取时间60 min,超声功率140 W的条件下,选择不同提取温度40,50,60,70,80 ℃进行试验,根据SDF 得率大小来确定提取温度。
(5) 超声功率单因素试验。在固定柠檬酸质量分数3%,料液比1∶16(g∶mL),提取时间60 min,提取温度60 ℃的条件下,选择不同超声功率100,120,140,160,180 W进行试验,根据SDF 得率大小来确定功率。
4 结论
蕨菜中膳食纤维含量较高,KQ-400KDE超声波清洗器辅助酸法提取蕨菜中SDF,得出影响蕨菜中SDF 得率的因素主次顺序为提取温度> 超声功率> 料液比>柠檬酸质量分数;最佳提取的工艺条件为提取时间60 min,料液比1∶19(g∶mL),超声功率180 W,柠檬酸质量分数2%,提取温度60 ℃。因此,利用超声辅助柠檬酸进行提取可以显著提高蕨菜中SDF的得率。