cassia tora树胶提取工艺的优化：采用田口方法提高产量和品质，以满足食品工业的应用需求

《Journal of Food Measurement and Characterization》：Optimization of cassia tora gum extraction: a taguchi approach to enhance yield and quality for food industry applications

优化Cassia Tora Gum（CTG）提取工艺，采用Taguchi实验设计考察粉末-水比（1:50/1:100/1:150）、溶剂类型（异丙醇/乙醇/丙酮）及粘液-溶剂比（0.5:1/1:1/1.5:1）。结果表明丙酮溶剂在1:150粉末-水比及1.5:1粘液-溶剂比时最优，产率达25.56%，S/N比值28.1512，其理化特性包括pH 6.87±0.06、溶度36.43±0.12%、分子量222.66±1.15 kDa、持水能力5.50±0.03 g/g，FTIR和XRD证实其为含羟基和糖苷键的多糖非晶态结构。

　　

摘要

本研究旨在利用田口实验设计（Taguchi Design of Experiment）方法优化决明胶（Cassia Tora Gum, CTG）的提取工艺，以提高其产量和质量，为其在食品工业中的潜在应用奠定基础。提取过程涉及三个关键因素：决明粉与水的比例（1:50、1:100、1:150）、溶剂类型（异丙醇、乙醇、丙酮）以及黏液与溶剂的比例（0.5:1、1:1、1.5:1）。实验结果表明，丙酮在提取效率上表现最佳，最佳条件为决明粉与水的比例为1:150，黏液与溶剂的比例为1.5:1，此时最大提取产量为25.56%，信噪比（S/N）为28.1512。提取出的胶体呈微酸性，pH值为6.87±0.06，产量为25.57±0.03%。该胶体的溶解度为36.43±0.12%，分子量为222.66±1.15 kDa。其主要流变学和功能特性包括：内在粘度为1.79±0.02 dL/g，浊度为235.67±1.5 NTU，以及每100 GU中的羰基和羧基含量分别为0.37±0.02和0.42±0.02。此外，该胶体具有5.50±0.03 g/g的持水能力和79.05±0.15°的接触角，表明其具有亲水性。颜色分析显示其亮度适中（L* = 57.66±0.11），带有轻微的黄色（b* = 15.56±0.08）和红色（a* = 5.39±0.03）色调。热重分析（TGA）证实了CTG的热稳定性，傅里叶变换红外光谱（FTIR）揭示了其多糖组成，包括羟基和糖苷键。X射线衍射（XRD）结果表明其主要为非晶态。这些发现凸显了CTG作为食品工业中功能性水胶体的潜力。

本研究旨在利用田口实验设计方法优化决明胶（Cassia Tora Gum, CTG）的提取工艺，以提高其产量和质量，为其在食品工业中的潜在应用奠定基础。提取过程涉及三个关键因素：决明粉与水的比例（1:50、1:100、1:150）、溶剂类型（异丙醇、乙醇、丙酮）以及黏液与溶剂的比例（0.5:1、1:1、1.5:1）。实验结果表明，丙酮在提取效率上表现最佳，最佳条件为决明粉与水的比例为1:150，黏液与溶剂的比例为1.5:1，此时最大提取产量为25.56%，信噪比（S/N）为28.1512。提取出的胶体呈微酸性，pH值为6.87±0.06，产量为25.57±0.03%。该胶体的溶解度为36.43±0.12%，分子量为222.66±1.15 kDa。其主要流变学和功能特性包括：内在粘度为1.79±0.02 dL/g，浊度为235.67±1.5 NTU，以及每100 GU中的羰基和羧基含量分别为0.37±0.02和0.42±0.02。此外，该胶体具有5.50±0.03 g/g的持水能力和79.05±0.15°的接触角，表明其具有亲水性。颜色分析显示其亮度适中（L* = 57.66±0.11），带有轻微的黄色（b* = 15.56±0.08）和红色（a* = 5.39±0.03）色调。热重分析（TGA）证实了CTG的热稳定性，傅里叶变换红外光谱（FTIR）揭示了其多糖组成，包括羟基和糖苷键。X射线衍射（XRD）结果表明其主要为非晶态。这些发现凸显了CTG作为食品工业中功能性水胶体的潜力。