题目：基于榨前分离工艺的苹果渣综合利用集成技术研究

本课题以苹果汁生产中“榨前分离”工艺产生的苹果渣（分离后的果皮渣和果肉渣）为研究对象，从苹果皮中先后提取多酚和果胶，剩下的残渣进行一般营养成分分析，再将其制备成食品膳食纤维添加剂；对榨完汁后的果肉渣直接进行冷冻干燥粉碎，得到苹果果肉膳食纤维粉，并分析果肉干粉的营养成分；在此基础上，确定了一整套苹果渣综合利用集成技术路线。本课题是在应用自行研制的冷破碎设备的基础上，实现果渣的榨前分类分离，对分离后的果渣进一步采用现代分离技术制备多酚及果胶、膳食纤维粉等高端产品，建立基于多元化技术的果渣开发体系，实现果汁行业果渣的零排放。
主要研究成果如下：
1、采用超声波辅助提取法对苹果皮多酚进行粗提，通过二次回归旋转组合试验对多酚的提取工艺进行优化，并建立了苹果皮多酚超声辅助提取的数学回归模型(Y=16.77483＋0.91382X2＋1.91840X4－0.63125X1X3－0.63125X2X4)，经过显著性检验，所选用的二次回归模型成立；试验确定的苹果皮渣多酚最优提取工艺条件：料液比为1︰20 (g/mL)，提取温度为63 ℃，提取液乙醇浓度为60%，提取时间为58 min，此条件下多酚的提取量高达18.29 mg/g。
2、选用树脂法吸附分离苹果皮多酚，并对探讨了静态、动态条件下树脂吸附、洗脱苹果皮多酚的特性及条件。
静态吸附试验结果表明，LX-36型大孔吸附树脂在前6小时内能够快速吸附溶液中大部分多酚，12小时达到静态吸附平衡，吸附效果较好；从洗脱试验结果可知，选取的洗脱剂乙醇浓度为70%，洗脱温度为75℃。动态吸附试验结果表明，多酚液的进样浓度为82.95mg/L，动态吸附流速控制在0.5mL/min左右；解析试验显示，以70%乙醇洗脱11倍床层体积，LX-36型树脂柱上的多酚能够基本洗脱完全。
3、采用离子交换树脂辅助酸解法提取苹果皮果胶，应用L16(45)的正交试验考察了树脂用量、pH、时间、温度、料液比这5个因素对果胶得率的影响，结合重复验证性试验确定了最佳条件。
通过对比试验选择001×7阳离子型树脂来提取果胶；正交试验结果显示因素对果胶得率影响的大小依次为：温度＞树脂用量＞pH＞料液比＞时间；离子交换树脂辅助酸解法提取苹果皮果胶的最佳条件：树脂用量为11%，pH为1.3，提取时间2.0 h，提取温度75 ℃，料液比1︰24(g/mL)，此条件下果胶得率高达26.26%，苹果皮中果胶提取效果很好，果胶的得率高出同类研究的83%左右。
同时利用超滤法浓缩提取的果胶液，并测定了超滤后果胶粗品的各项指标。试验制备的果胶粗品呈淡粉色，易溶于水，稍带苹果香味，其主要质量指标经检测均基本符合国家标准QB2484-2000要求。
4、测定了苹果皮、苹果皮残渣和肉渣的一般营养指标，并利用果皮残渣和苹果肉渣制备膳食纤维食品添加剂。
苹果皮残渣和苹果肉渣营养成分测定结果表明：苹果皮残渣中膳食纤维含量很高79.45%，可进一步超微粉碎作为膳食纤维食品添加剂；苹果肉渣干粉营养物质丰富，其中总糖和膳食纤维含量都较高，分别为40.6%和21.01%，也可作为食品膳食纤维添加剂直接加到面包、饼干等食品中，应用前景广阔。