科研界的黑马！！！磁感应电场（柚皮果胶提取）

2022-01-21

Int. J. Biol. Macromol.（IF=5.162）磁感应电场辅助提取柚皮果胶

随着柑橘类果汁消量的急剧增长，柑橘果皮等副产物的再加工受到人们的日益关注，柑橘果皮富含多糖、有机酸、抗氧化活性成分及芳香物质。果胶约占果皮总重的16%，作为一种胶凝剂和增稠剂，广泛应用于食品和化工行业。大量研究表明，电场、磁场及声波等物理场均可用于提取天然聚合物，然而电场处理过程中，样品与金属极板直接接触，会导致不良的电化学反应、电极腐蚀和金属离子泄漏等问题。


江南大学金亚美团队在化学领域Top期刊International Journal of Biological Macromolecules在线发表了题为“Array-induced voltages assisted extraction of pectin from grapefruit (Citrus paradisi Macf.) peel and its characterization”的文章，采用磁感应电场65 ℃下提取柚皮果胶，利用磁感应电场与带电溶质之间的相互作用，可有效避免产品直接接触金属极板。此外，通过阵列式多级磁感应电场对提取柚皮果胶的理化特性分析，验证磁感应电场技术在农副产品中提取天然聚合物的可行性。

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成果介绍

1、磁感应电场处理柚皮悬浮液提取果胶


2、果胶理化特性分析


研究发现

与65 ℃无磁感应电场处理和常规98 ℃热处理提取柚皮果胶相比，采用磁感应电场提取果胶，果胶产量分别提高5.74倍和1.3倍。随着电场强度及输入功率的增加，果胶提取效率增加。改变阵列式多级磁感应电场中感应电压方向会影响果胶提取效率，较高的激励电压对果胶产量具有促进作用，感应电压与阵列式多级磁感应电场的布局对果胶的提取有协同作用。


果胶由GalA的线性链和各种中性糖的侧链组成。与对照相比，阵列式多级磁感应电场处理降低了果胶中性糖的含量，中性糖部分侧链发生降解。阵列式多级磁感应电场处理后，果胶分子量从290 kDa降低至266 kDa，有效实现果胶分子降解。在1000 V激励电压下，果皮提取液中半乳糖醛酸（GalA）含量、酯化度（DE）和粘度降低，pH和灰分含量无显著变化。


通过观察果胶与果皮细胞壁结构的变化，可以发现，磁感应电场处理的果皮样品细胞结构破坏明显，果皮表面产生果胶。磁感应电场处理对柚皮果胶的提取有积极的影响。



创新性/应用前景

磁感应电场可有效提高柚皮果胶的提取效率，且果胶提取效率随激励电压的增加而增长。改变阵列式多级磁感应电场中感应电压方向会影响果胶提取效率。1000 V磁感应电场作用下，果胶产量较无磁感应电场处理及常规热处理分别提高5.75倍和1.3倍。磁感应电场处理得到的果胶具有较低的中性糖含量、平均分子量、半乳糖醛酸含量、酯化度和粘度。磁感应电场技术的研究与利用为天然聚合物的提取提供了一种新的途径。


参考文献

https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2019.10.215


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