苹果皮果渣及其果胶提取与分析
姓名：杨佳丹 系别：体育学院 班级：体101-2 学号：
[1**********]8
摘要：苹果是包含多种维生素和酸类物质的水果，本文献主要探讨了苹果中的营养成分、苹果皮渣中的营养成分及其功效，以论文综述的形式论证了苹果皮渣中的某些成分对身体的益处及未来展望的状况。
关键词：膳食纤维、果胶，高分子碳水化合物，健康因子
1. 立题依据及意义
现今社会人类越来越追求高质量的生活，在追求财富的同时也在追求着健康。山东省烟台市牟平安德利公司是烟台最大的果胶生产公司，该公司成立于2003年。果胶是一种由苹果或柑橘皮提取的高分子碳水化合物，具有良好的胶凝化和乳化稳定作用，已经广泛用于食品、医疗、日化及纺织行业。同时，果胶作为品质优良的水溶性膳食纤维，对人身具备清理重金属、清理胆固醇、平衡血糖、降血脂和润肠助消化等功效，是人体健康不可或缺的健康因子。
山东省作为苹果大省，在建设节约型社会的今天，随着科学技术的进步，果皮及果渣的利用正在不断发展，人们把果胶制成营养品，医药用品，化妆品等不同的领域，同时把果渣进行分类处理，一部分直接利用其天然成分提取功能因子，另一部分利用其营养成分用做了微生物的培养基，最大程度上减少了果渣对环境的污染。
2. 苹果中的主要营养成分
苹果的营养很丰富，它包含多种维生素和酸类物质，一个苹果中含有15%的碳水化合物及果胶，维生素A、C、E及抗氧化剂含量也很丰富，同时它也包含丰富的糖类及微量元素。
3. 苹果皮中的主要营养成分
山东是一个苹果大省，苹果可谓是家喻户晓的水果。有资料显示，一个人每天吃110g以上的苹果，与每天吃不到18g苹果的人相比，心脏病的发病率降低了49% [1][2]。
3.1 苹果皮渣的来源及营养成分
我国是世界上苹果生产大国，年产鲜苹果1113万吨[3]，占世界的1/4以上，居世界首位。从八十年代开始，我国不断的从国外引进先进的技术，将大约10%的鲜果进行了加工处理，由于社会的发展，需求量不断的上升，因而需要的产量也就越来越高，这些加工产生了大量的果渣，每加工1吨的苹果，大约就会产生200-400kg的果渣，这些果渣主要包括果皮、果芯及一些残留、腐烂变质的果肉。
[4]根据Carson K.J.等人的报道，干苹果皮渣中，果肉占70.0-75.7%,果籽占
2.2-3.3%,果梗占0.4-0.9%，果核占20.1-26.4%。
国外在二十世纪50年代就开始研究苹果皮渣中的营养成分，并利用其营养成分开发了许多新的产品，在随后的几年内我国也逐渐认识到苹果皮渣的利用价值，并对苹果皮渣的成分进行了具体的分析。发现苹果皮渣中含有丰富的氨基酸及膳食纤维。
3.2苹果皮的功效
苹果皮中含有丰富的抗氧化剂成分及生物活性物质，例如：酚类物质，黄酮类物质、以及二十八烷醇等，这些活性物质可以抑制引起血压升高的血管紧张素转化酶，有助于预防慢性疾病，如心血管疾病、冠心病，降低其发病率。同时，苹果皮的摄入可以降低肺癌的发病率。国外研究表明，苹果皮较果肉具有更强的抗氧化性，苹果皮的抗氧化作用较其它水果蔬菜都高。苹果皮中的二十八烷醇还具有抗疲劳和增强体力的功效。苹果皮可以抑制齿垢的酶活性及口腔内细菌的生长，具有抗蚀作用，可以保护牙齿。还可以使皮肤白嫩，防止黑色素的生成，有美容功效。目前山东烟台市牟平区的安德利果胶公司已经通过从苹果皮中提取生物活性物质来开发功能食品。
3.3苹果皮渣中的膳食纤维
3.3.1膳食纤维的定义
膳食纤维是指职务细胞壁的不可消化组分，包括纤维素、半纤维素和木质素。“膳食纤维”这一术语明显区分了以往用粗纤维分析方法所测定的食物中的纤维组成成分及其特征，即粗纤维是食物经酸和碱加热处理后的剩余残渣，它不能代表人体内不可利用的膳食纤维，现在已经不再应用。1972-1976年，Trowell、Burkitt和Walker等建立了膳食纤维与健康效应的假说，被称为“膳食纤维假说”。膳食纤维假说这一术语用于描述抵抗人体内源消化酶分解的植物成分。包括纤维素、半纤维素、和木质素及其与之相结合的少量物质，如腊质、角质、软木质，还包括芹菜及其它蔬菜、可食的水果皮及经碾磨后的谷类的麸皮中呈纤维状的纤维，这些组分都具有可食性。
“膳食纤维假说”指出：膳食纤维的摄入量与结肠癌及心脏病的发病率呈负相关。该假说的提出致使营养学、分析化学、食品工程及其它相关领域对膳食纤维展开研究。
3.3.2 膳食纤维的功能
膳食纤维是健康饮食不可缺少的，纤维在保持消化系统健康上扮演着重要的角色，同时摄取足够的纤维也可以预防心血管疾病、癌症、糖尿病以及其它疾病。纤维可以清洁消化壁和增强消化，纤维同时可以稀释和加速食物中的致癌物质和有毒物质的移除，保护脆弱的消化道和预防结肠癌。纤维课减缓消化速度和最快速排泄胆固醇，所以可以让血液中的血糖和胆固醇控制在最理想的水平。 4 苹果皮渣中的果胶
4.1 果胶的定义
果胶是植物中的一种酸性多糖物质，它通常为白色至淡黄色粉末，稍带酸味，具有水溶性，工业上即可分离，其分子量约5万-30万，主要存在于植物的
细胞壁和细胞内层，为内部细胞的支撑物质。在食品上做胶凝剂，增稠剂，稳定剂，悬浮剂，乳化剂，增香剂，并可用于化妆品，对于保护皮肤，防止紫外线，治疗创口，美容养颜都存在一定的作用。
4.2 果胶的分类[5]
4.2.1原果胶呈长链存在，是纤维素等细胞壁组成结合在一起的多聚半乳糖醛酸，少部分发生甲酯化，不溶于水，只存在于细胞壁中。
4.2.2果胶亦呈长链存在，羧基已发生不同程度的甲酯化的多聚半乳糖醛酸，溶于水，存在于细胞汁液中。
4.2.3果胶酸是羧基完全游离的多聚半乳糖醛酸长链，微溶于水，细胞壁与细胞液中均有。
4.3 果胶的提取
果胶是苹果皮渣中最为重要的可溶性膳食纤维，我国对果胶的生产处于起步阶段，低成本、高产出的生产技术还不成熟。目前，果胶的提取大致有三种方法：酸法、离子交换树脂法和微生物法[6]。
4.3.1酸法：酸法提取主要是利用酸液将原料中的果胶水解为水溶性果胶而转移到水箱中，得到很稀的果胶水溶液，再将果胶分离出来，常用的酸有盐酸、硫酸、六偏磷酸、草酸等。将果胶分离出来的方法有醇沉法、盐析法、电解沉淀法和交替沉淀法等，但工业生产常用醇沉法和盐析法。
酸法提取也有一些难免的缺点，主要是提取过程中果胶分子易发生部分水解和降解，这样降低了果胶的分子量，影响果胶的收率和质量，同时，提取是的温度 、时间、酸的类型，水与原料的比率、溶液的PH值等都对提取有很大的影响，并且使用酸容易腐蚀设备，污染萃取液，影响果胶的质量。
4.3.2离子交换法：是经预先处理的原料，与离子交换剂和水在pH 1.3-1.6制成料液，一般方法为：原料先与30-50倍左右的水混合，加入一定的离子交换剂，调解料液的pH值到1.3-1.6，在搅拌下加热2h，过滤，分离出不溶性的离子交换剂和废渣，即得到含有果胶的滤液[7]。离子交换法的效率高、产品质量好，目前国外采用离子交换法提取果胶。
4.3.3微生物法：是日本人研究出来的一种利用微生物发酵从中国蜜橘皮中萃取果胶的方法，不用对原料进行处理，避免了过滤时的麻烦[7]。酶法提取果胶的原理与微生物相似，都是利用酶的作用是果胶从植物组织中有利出来。酶法低温发酵提取果胶容易过滤，而且萃取的果胶分子量大，果胶的胶凝度高，质量稳定。
4.4 果胶的应用
果胶是一种水溶性物质，是无毒无害的天然食品添加剂，是制造果冻、果酱、及糖果的重要原料，是奶糖、冰淇淋的凝冻剂，是饼干、挂面的粘结剂。用果胶制成的食品具有口感细腻、光滑、凝胶时间短，凝胶力强等特点。在医药领域中，果胶类多糖具有抗菌、止痒、消肿、解毒、止泻、降血压、降血脂、抗辐射、维持胆固醇含量[8]，治疗缺铁性贫血等作用。
4.5 果胶的发展前景
由于生产果胶的原料及技术有所限制，按照现在的生产水平及消费趋势，如果不研发新技术，将无法满足消费者的需求。苹果皮果渣的价值很高，我们应该充分利用起来。我们需要在国内进一步推广，同时改进我们的技术设备，充分利用我们的资源，走出国外，创造属于我们自己的品牌。
参考文献
[1]Yinrong L,Foo L.Y.Antioxidant and radical scavenging of polyphenols
from.Food Chemistry,2000,68;81-85
[2]HertongM.G.L,Feskens E.J.M,Hollman P.C.H.&Kromhout D.Dietary
antioxidant flavonoids and risk of coronary heart disearse:the Zutphen elderly study.Lancet,1993,342
[3]王晋杰，尚文博，叱干宁。苹果渣的综合开发利用.农牧产品开发，2000，
（9）：15
[4]Carson K.J,Collins J.L.& Penfield M.P. Unrefined,dried apple pomace
as a potential food ingrendient.Journal of Food Science,1994,59 (6): 1213-1215
[5]邸铮.苹果皮渣中果胶的提取及性质研究.[D].20060601:7
[6]赵伟良.铁盐沉淀法从橘皮中提取果胶.化学世界，1995（4）：215-217
[7]杨大川.从柑橘皮中提取果胶.食品科学，1983（11）：34—39
[8]李文德.果胶的应用研究进展.粮油食品科技，1999,7（4）：4-6
苹果皮果渣及其果胶提取与分析
姓名：杨佳丹 系别：体育学院 班级：体101-2 学号：
[1**********]8
摘要：苹果是包含多种维生素和酸类物质的水果，本文献主要探讨了苹果中的营养成分、苹果皮渣中的营养成分及其功效，以论文综述的形式论证了苹果皮渣中的某些成分对身体的益处及未来展望的状况。
关键词：膳食纤维、果胶，高分子碳水化合物，健康因子
1. 立题依据及意义
现今社会人类越来越追求高质量的生活，在追求财富的同时也在追求着健康。山东省烟台市牟平安德利公司是烟台最大的果胶生产公司，该公司成立于2003年。果胶是一种由苹果或柑橘皮提取的高分子碳水化合物，具有良好的胶凝化和乳化稳定作用，已经广泛用于食品、医疗、日化及纺织行业。同时，果胶作为品质优良的水溶性膳食纤维，对人身具备清理重金属、清理胆固醇、平衡血糖、降血脂和润肠助消化等功效，是人体健康不可或缺的健康因子。
山东省作为苹果大省，在建设节约型社会的今天，随着科学技术的进步，果皮及果渣的利用正在不断发展，人们把果胶制成营养品，医药用品，化妆品等不同的领域，同时把果渣进行分类处理，一部分直接利用其天然成分提取功能因子，另一部分利用其营养成分用做了微生物的培养基，最大程度上减少了果渣对环境的污染。
2. 苹果中的主要营养成分
苹果的营养很丰富，它包含多种维生素和酸类物质，一个苹果中含有15%的碳水化合物及果胶，维生素A、C、E及抗氧化剂含量也很丰富，同时它也包含丰富的糖类及微量元素。
3. 苹果皮中的主要营养成分
山东是一个苹果大省，苹果可谓是家喻户晓的水果。有资料显示，一个人每天吃110g以上的苹果，与每天吃不到18g苹果的人相比，心脏病的发病率降低了49% [1][2]。
3.1 苹果皮渣的来源及营养成分
我国是世界上苹果生产大国，年产鲜苹果1113万吨[3]，占世界的1/4以上，居世界首位。从八十年代开始，我国不断的从国外引进先进的技术，将大约10%的鲜果进行了加工处理，由于社会的发展，需求量不断的上升，因而需要的产量也就越来越高，这些加工产生了大量的果渣，每加工1吨的苹果，大约就会产生200-400kg的果渣，这些果渣主要包括果皮、果芯及一些残留、腐烂变质的果肉。
[4]根据Carson K.J.等人的报道，干苹果皮渣中，果肉占70.0-75.7%,果籽占
2.2-3.3%,果梗占0.4-0.9%，果核占20.1-26.4%。
国外在二十世纪50年代就开始研究苹果皮渣中的营养成分，并利用其营养成分开发了许多新的产品，在随后的几年内我国也逐渐认识到苹果皮渣的利用价值，并对苹果皮渣的成分进行了具体的分析。发现苹果皮渣中含有丰富的氨基酸及膳食纤维。
3.2苹果皮的功效
苹果皮中含有丰富的抗氧化剂成分及生物活性物质，例如：酚类物质，黄酮类物质、以及二十八烷醇等，这些活性物质可以抑制引起血压升高的血管紧张素转化酶，有助于预防慢性疾病，如心血管疾病、冠心病，降低其发病率。同时，苹果皮的摄入可以降低肺癌的发病率。国外研究表明，苹果皮较果肉具有更强的抗氧化性，苹果皮的抗氧化作用较其它水果蔬菜都高。苹果皮中的二十八烷醇还具有抗疲劳和增强体力的功效。苹果皮可以抑制齿垢的酶活性及口腔内细菌的生长，具有抗蚀作用，可以保护牙齿。还可以使皮肤白嫩，防止黑色素的生成，有美容功效。目前山东烟台市牟平区的安德利果胶公司已经通过从苹果皮中提取生物活性物质来开发功能食品。
3.3苹果皮渣中的膳食纤维
3.3.1膳食纤维的定义
膳食纤维是指职务细胞壁的不可消化组分，包括纤维素、半纤维素和木质素。“膳食纤维”这一术语明显区分了以往用粗纤维分析方法所测定的食物中的纤维组成成分及其特征，即粗纤维是食物经酸和碱加热处理后的剩余残渣，它不能代表人体内不可利用的膳食纤维，现在已经不再应用。1972-1976年，Trowell、Burkitt和Walker等建立了膳食纤维与健康效应的假说，被称为“膳食纤维假说”。膳食纤维假说这一术语用于描述抵抗人体内源消化酶分解的植物成分。包括纤维素、半纤维素、和木质素及其与之相结合的少量物质，如腊质、角质、软木质，还包括芹菜及其它蔬菜、可食的水果皮及经碾磨后的谷类的麸皮中呈纤维状的纤维，这些组分都具有可食性。
“膳食纤维假说”指出：膳食纤维的摄入量与结肠癌及心脏病的发病率呈负相关。该假说的提出致使营养学、分析化学、食品工程及其它相关领域对膳食纤维展开研究。
3.3.2 膳食纤维的功能
膳食纤维是健康饮食不可缺少的，纤维在保持消化系统健康上扮演着重要的角色，同时摄取足够的纤维也可以预防心血管疾病、癌症、糖尿病以及其它疾病。纤维可以清洁消化壁和增强消化，纤维同时可以稀释和加速食物中的致癌物质和有毒物质的移除，保护脆弱的消化道和预防结肠癌。纤维课减缓消化速度和最快速排泄胆固醇，所以可以让血液中的血糖和胆固醇控制在最理想的水平。 4 苹果皮渣中的果胶
4.1 果胶的定义
果胶是植物中的一种酸性多糖物质，它通常为白色至淡黄色粉末，稍带酸味，具有水溶性，工业上即可分离，其分子量约5万-30万，主要存在于植物的
细胞壁和细胞内层，为内部细胞的支撑物质。在食品上做胶凝剂，增稠剂，稳定剂，悬浮剂，乳化剂，增香剂，并可用于化妆品，对于保护皮肤，防止紫外线，治疗创口，美容养颜都存在一定的作用。
4.2 果胶的分类[5]
4.2.1原果胶呈长链存在，是纤维素等细胞壁组成结合在一起的多聚半乳糖醛酸，少部分发生甲酯化，不溶于水，只存在于细胞壁中。
4.2.2果胶亦呈长链存在，羧基已发生不同程度的甲酯化的多聚半乳糖醛酸，溶于水，存在于细胞汁液中。
4.2.3果胶酸是羧基完全游离的多聚半乳糖醛酸长链，微溶于水，细胞壁与细胞液中均有。
4.3 果胶的提取
果胶是苹果皮渣中最为重要的可溶性膳食纤维，我国对果胶的生产处于起步阶段，低成本、高产出的生产技术还不成熟。目前，果胶的提取大致有三种方法：酸法、离子交换树脂法和微生物法[6]。
4.3.1酸法：酸法提取主要是利用酸液将原料中的果胶水解为水溶性果胶而转移到水箱中，得到很稀的果胶水溶液，再将果胶分离出来，常用的酸有盐酸、硫酸、六偏磷酸、草酸等。将果胶分离出来的方法有醇沉法、盐析法、电解沉淀法和交替沉淀法等，但工业生产常用醇沉法和盐析法。
酸法提取也有一些难免的缺点，主要是提取过程中果胶分子易发生部分水解和降解，这样降低了果胶的分子量，影响果胶的收率和质量，同时，提取是的温度 、时间、酸的类型，水与原料的比率、溶液的PH值等都对提取有很大的影响，并且使用酸容易腐蚀设备，污染萃取液，影响果胶的质量。
4.3.2离子交换法：是经预先处理的原料，与离子交换剂和水在pH 1.3-1.6制成料液，一般方法为：原料先与30-50倍左右的水混合，加入一定的离子交换剂，调解料液的pH值到1.3-1.6，在搅拌下加热2h，过滤，分离出不溶性的离子交换剂和废渣，即得到含有果胶的滤液[7]。离子交换法的效率高、产品质量好，目前国外采用离子交换法提取果胶。
4.3.3微生物法：是日本人研究出来的一种利用微生物发酵从中国蜜橘皮中萃取果胶的方法，不用对原料进行处理，避免了过滤时的麻烦[7]。酶法提取果胶的原理与微生物相似，都是利用酶的作用是果胶从植物组织中有利出来。酶法低温发酵提取果胶容易过滤，而且萃取的果胶分子量大，果胶的胶凝度高，质量稳定。
4.4 果胶的应用
果胶是一种水溶性物质，是无毒无害的天然食品添加剂，是制造果冻、果酱、及糖果的重要原料，是奶糖、冰淇淋的凝冻剂，是饼干、挂面的粘结剂。用果胶制成的食品具有口感细腻、光滑、凝胶时间短，凝胶力强等特点。在医药领域中，果胶类多糖具有抗菌、止痒、消肿、解毒、止泻、降血压、降血脂、抗辐射、维持胆固醇含量[8]，治疗缺铁性贫血等作用。
4.5 果胶的发展前景
由于生产果胶的原料及技术有所限制，按照现在的生产水平及消费趋势，如果不研发新技术，将无法满足消费者的需求。苹果皮果渣的价值很高，我们应该充分利用起来。我们需要在国内进一步推广，同时改进我们的技术设备，充分利用我们的资源，走出国外，创造属于我们自己的品牌。
参考文献
[1]Yinrong L,Foo L.Y.Antioxidant and radical scavenging of polyphenols
from.Food Chemistry,2000,68;81-85
[2]HertongM.G.L,Feskens E.J.M,Hollman P.C.H.&Kromhout D.Dietary
antioxidant flavonoids and risk of coronary heart disearse:the Zutphen elderly study.Lancet,1993,342
[3]王晋杰，尚文博，叱干宁。苹果渣的综合开发利用.农牧产品开发，2000，
（9）：15
[4]Carson K.J,Collins J.L.& Penfield M.P. Unrefined,dried apple pomace
as a potential food ingrendient.Journal of Food Science,1994,59 (6): 1213-1215
[5]邸铮.苹果皮渣中果胶的提取及性质研究.[D].20060601:7
[6]赵伟良.铁盐沉淀法从橘皮中提取果胶.化学世界，1995（4）：215-217
[7]杨大川.从柑橘皮中提取果胶.食品科学，1983（11）：34—39
[8]李文德.果胶的应用研究进展.粮油食品科技，1999,7（4）：4-6