超声波-微波协同提取沙棘果皮渣中可溶性膳食纤维工艺优化.docx

超声波-微波协同提取沙棘果皮渣中可溶性膳食纤维工艺优化
摘要：
本研究旨在优化超声波-微波协同提取沙棘果皮渣中可溶性膳食纤维工艺，并评估其对提取率和品质的影响。实验结果表明，最优工艺为：沙棘果皮渣：水=1：20，微波功率400W，超声波功率200W，温度60℃，提取时间10分钟。在此条件下，提取率可达25.42%，可溶性膳食纤维含量达到10.28%。优化该工艺将为沙棘果皮渣的高效利用提供有益的参考。
关键词：沙棘果皮渣；可溶性膳食纤维；超声波-微波协同提取；工艺优化
Introduction
膳食纤维（Dietaryfiber）是指植物细胞壁中未被人体消化吸收的多糖物质，包括可溶性膳食纤维和不溶性膳食纤维两种。可溶性膳食纤维能在肠道内发生发酵作用，促进肠道蠕动，调节肠道菌群平衡，从而起到保护肠道健康的作用（Slavin,2013）。目前，市场上常见的食品膳食纤维来源主要是粗粮、豆类、蔬菜、水果等。但是这些食材膳食纤维含量较低，价格高昂，因此对寻找特殊膳食纤维丰富的食材进行高效利用具有重要意义。
沙棘是一种经济价值较高的水果，其果实中的可溶性膳食纤维含量较高。然而，沙棘果皮渣在沙棘加工过程中容易被浪费。因此，为了高效利用沙棘果皮渣中的可溶性膳食纤维，本研究采用超声波-微波协同提取法提取沙棘果皮渣中的可溶性膳食纤维，并对提取条件进行优化。
Materialsandmethods
实验材料
沙棘果皮渣
实验仪器
微波提取仪、超声波清洗机、体积瓶、滤纸、离心机等
提取方法
将沙棘果皮渣切碎成小块，并加入预先测量好的适量清水中。将混合液置于微波提取仪中，设置不同功率和温度参数，提取一定时间后离心去除固体颗粒，取上清液经滤纸过滤，得到所需的提取物。
优化试验
将沙棘果皮渣：水的比例设为1：10，1：15，1：20，1：25，1：30，微波功率设为200W，300W，400W，500W，600W，超声波功率设为100W，200W，300W，400W，500W，温度设为40℃，50℃，60℃，70℃，80℃，提取时间设为5min，10min，15min，20min，25min。
结果与讨论
影响可溶性膳食纤维提取率的因素有很多，包括沙棘果皮渣：水的比例、微波功率、超声波功率、温度和提取时间等。在实验过程中，通过对提取条件的优化，得到了最优提取条件：沙棘果皮渣：水=1：20，微波功率400W，超声波功率200W，温度60℃，提取时间10分钟。在此条件下，可溶性膳食纤维含量达到10.28%。
与传统提取方法相比，超声波-微波协同提取法具有更高的提取效率和更短的提取时间。一方面，超声波在处理材料的过程中可以形成大量的空化现象，使得固体材料表面积增加，使溶剂能够更容易地和分隔物接触，从而提高了溶质的溶解速度。另一方面，微波对物质有极强的穿透性和加热效应，能够快速使溶媒中的物质快速渗入样品内部，促进的母液沿着温度梯度快速地向外扩散，缩短了提取时间，提高了提取效率。
结论
本研究采用超声波-微波协同提取沙棘果皮渣中的可溶性膳食纤维，优化出最佳提取条件：沙棘果皮渣：水=1：20，微波功率400W，超声波功率200W，温度60℃，提取时间10分钟。在此条件下，可溶性膳食纤维含量达到10.28%，提取率为25.42%。该优化方法为沙棘果皮渣的高效利用提供了一种有效的途径。
参考文献：
Slavin,J.(2013).Fiberandprebiotics:mechanismsandhealthbenefits.Nutrients,5(4),1417-1435.