果膠提取技術(shù)及對(duì)品質(zhì)影響研究進(jìn)展

李琦，廖柳月，梁榮，李燕，郭興峰

（聊城大學(xué)農(nóng)學(xué)院，山東聊城252000）

1825年，法國(guó)人J.Braconnot首次從胡蘿卜中提取出一種可形成凝膠的水溶性物質(zhì)，并將其命名為“Pectin（果膠）”[1]。后期的研究發(fā)現(xiàn)，該物質(zhì)廣泛存在于陸生植物細(xì)胞壁的中膠層。果膠是一種高分子多糖聚合物，主要是由α-1，4糖苷鍵連接的D-半乳糖醛酸與鼠李糖、半乳糖、阿拉伯糖等中性糖形成[2]，具有酯化度、膠凝性、流變性等多種理化品質(zhì)。

果膠作為一種天然的食品添加劑，其增稠、乳化、穩(wěn)定等作用被廣泛應(yīng)用于食品、醫(yī)藥、日化及紡織等領(lǐng)域[3]，且需求量不斷增加。自20世紀(jì)末，果膠每年國(guó)際市場(chǎng)的貿(mào)易量約為30 000 t，約占食品膠的10%[4]，需求量在相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)仍將以每年15%的速度增長(zhǎng)。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，我國(guó)每年約消耗5 000 t，其中80%依靠進(jìn)口，需求量與世界平均水平相比呈高速增長(zhǎng)趨勢(shì)[5]。我國(guó)雖是水果生產(chǎn)大國(guó)，果膠資源豐富，但國(guó)內(nèi)果膠生產(chǎn)工藝落后，生產(chǎn)成本較高，大部分原料被直接丟棄，導(dǎo)致了環(huán)境污染問題[6]。

本文介紹近年來國(guó)內(nèi)外果膠的研究進(jìn)展，提出果膠的研究重點(diǎn)與提取技術(shù)的發(fā)展方向，旨在為我國(guó)果膠的研究與發(fā)展提供理論依據(jù)。

1 果膠的結(jié)構(gòu)及應(yīng)用

果膠是植物中的一種天然組分，一般相對(duì)分子量為5萬(wàn)～30萬(wàn)，主要存在于植物的果實(shí)、根、莖、葉中[7]，幾乎無(wú)臭，口感粘滑，其水溶液呈現(xiàn)乳白色粘稠狀，為弱酸性，耐熱性較強(qiáng)，幾乎不溶于乙醇等有機(jī)溶劑。一般果膠的結(jié)構(gòu)由主鏈和側(cè)鏈兩部分組成，主鏈?zhǔn)怯搔?1，4糖苷鍵連接的D-半乳糖醛酸單元直鏈形成的高聚半乳糖醛酸，側(cè)鏈則是由短的呈毛發(fā)狀的鼠李糖半乳糖醛酸聚糖構(gòu)成[8]。實(shí)際上，果膠內(nèi)部存在的不同雜質(zhì)使其結(jié)構(gòu)也有所不同，而植物的種類、儲(chǔ)藏期的長(zhǎng)短和加工工藝也會(huì)影響其結(jié)構(gòu)。因此，復(fù)雜的結(jié)構(gòu)和多樣的功能使果膠成為當(dāng)今研究的熱點(diǎn)。

果膠的復(fù)雜結(jié)構(gòu)決定了其分類與功能的多樣性。目前發(fā)現(xiàn)的果膠結(jié)構(gòu)有4種：同聚半乳糖醛酸（homogalacturonan，HG）、鼠李糖半乳糖醛酸 Ⅰ（rhamnogalacturonanⅠ，RG-Ⅰ）、鼠李半乳糖醛酸Ⅱ（rhamnogalacturonanⅡ，RG-Ⅱ）以及木聚糖-半乳糖醛酸（xylogalacturonan，XGA），果膠的基本結(jié)構(gòu)組成見圖1[9]。果膠的酯化度是將果膠應(yīng)用到不同領(lǐng)域的重要參數(shù)，根據(jù)果膠的酯化度（degree of esterification，DE）不同，可將其分為高甲氧基果膠和低甲氧基果膠，其中酯化度大于50%的果膠稱為高甲氧基果膠，即高酯果膠（high methoxyl pectin，HMP）；酯化度小于50%的果膠稱為低甲氧基果膠，即低酯果膠（low methoxyl pectin，LMP）[3]。

圖1 果膠分子結(jié)構(gòu)Fig.1 The molecular structure of pectin

根據(jù)我國(guó)GB 2760-2014《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品添加劑使用標(biāo)準(zhǔn)》中規(guī)定：果膠是聯(lián)合國(guó)糧食及農(nóng)業(yè)組織、世界衛(wèi)生組織、食品添加劑聯(lián)合委員會(huì)推薦的安全無(wú)毒的食品添加劑，無(wú)每日添加量限制，可按生產(chǎn)需要量用于各類食品[10]。果膠是一種親水性植物多糖，在食品工業(yè)生產(chǎn)中可用作膠凝劑、增稠劑、穩(wěn)定劑、懸浮劑、乳化劑等，廣泛應(yīng)用于果醬、果凍、冰淇淋、飲料和焙烤等食品[11]。同時(shí)，果膠還是一種水溶性的膳食纖維，黏度大，能夠吸附重金屬離子，可以促進(jìn)腸道的蠕動(dòng)和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收，具有降血脂、降膽固醇、潤(rùn)腸通便和抗癌等作用[12]。此外，果膠的成膜性、持水性、抗輻射性都較好，可用于造紙、紡織和化妝品行業(yè)。

2 果膠的提取方法

2.1 酸提取法

酸提取法是利用稀酸將植物中的非水溶性原果膠轉(zhuǎn)變?yōu)樗苄怨z的相轉(zhuǎn)移過程[13]。原果膠不溶于水，但在酸、堿、鹽等化學(xué)試劑的作用下能水解成可溶性的果膠酸，再向溶液中加入乙醇或多價(jià)金屬鹽類可使果膠沉淀析出，從而提取出果膠。

Girma等[14]利用無(wú)機(jī)酸（硫酸）提取芒果和香蕉中的果膠，在溫度82℃、時(shí)間105 min、pH 2.0時(shí)，果膠得率分別為18.50%和11.31%。Cristiane等[15]采用無(wú)機(jī)酸（HNO3）和有機(jī)酸（檸檬酸）提取無(wú)梗茄（Solanum sessiliflorum D.）果皮中的果膠，采用pH 1.5的硝酸提取2 h時(shí)，所得的果膠產(chǎn)量最高，為14.2%。無(wú)機(jī)酸的成本較低，但是其酸性和腐蝕性都較強(qiáng)，提取中會(huì)損壞容器，提取廢液也會(huì)污染環(huán)境，而采用有機(jī)酸在一定程度上，可減少對(duì)環(huán)境的危害。Raji等[16]利用檸檬酸提取芒果果膠，果膠得率較高，為29.48%，且具有良好的乳化活性（35%）和乳化穩(wěn)定性（49.3%～77.2%）。但是，單一酸提取果膠的效果欠佳，采用混合酸提取果膠在一定程度上可以得到改善，如郭曉蒙等[17]以新鮮西瓜皮為原料，利用冰乙酸與10%鹽酸的混合酸提取果膠，在80℃左右、pH 2.0、提取時(shí)間持續(xù)70 min時(shí)，瓜皮中果膠的浸提率約為10%。

酸提取法生產(chǎn)成本低，設(shè)備工藝簡(jiǎn)單，是目前工業(yè)上廣泛采用的提取方法。酸提取法雖然可以避免提取液中的一些金屬離子帶來的影響，但提取時(shí)原料中的果膠常常會(huì)產(chǎn)生變性，果膠分子被降解，其凝膠性受到破壞，影響果膠品質(zhì)。

2.2 離子交換法

離子交換法是利用溶液中不同帶電粒子與離子交換劑間的結(jié)合力差異來實(shí)現(xiàn)的離子交換過程。果膠中存在的離子易與原料中的鈣、鎂等金屬離子發(fā)生鍵合，對(duì)果膠產(chǎn)生封閉作用，從而阻礙果膠的溶出[18]。添加離子交換劑可以減少某些離子間的鍵合效應(yīng)，從而提高水溶性果膠的溶出率。

顧焰波等[19]采用離子交換法對(duì)木瓜皮中果膠進(jìn)行提取，通過單因素試驗(yàn)和正交試驗(yàn)探討出適宜工藝條件為：離子交換樹脂用量5%、pH 1.5、提取溫度80℃、提取時(shí)間 2 h、料液比 1 ∶30（g/mL），最終果膠得率為17.52%。顧焰波等[20]還采用相同的方法對(duì)銀杏殼中果膠進(jìn)行提取，結(jié)果表明，離子交換樹脂用量7%、pH 2.0、提取溫度 85℃、提取時(shí)間 2 h、料液比 1 ∶20（g/mL），果膠得率為4.85%。

離子交換法通過離子交換劑中的離子將提取液中的離子交換到樹脂上，可以加速原果膠的溶解，提高果膠的品質(zhì)和提取率，所得果膠凝膠力較大、顏色較好。但高溫強(qiáng)酸的環(huán)境下，果膠容易發(fā)生解聚和變性，試驗(yàn)對(duì)樹脂的質(zhì)量要求較高，而且離子交換提取法成本較高，工藝方法相對(duì)復(fù)雜。

2.3 酶提取法

酶提取法是利用不同的降解酶（纖維素酶、半纖維素酶、果膠酶）來分解植物細(xì)胞中特定的復(fù)合多糖，使細(xì)胞組織內(nèi)果膠溶出的過程。Tatsuji等[21]采用酶提取法對(duì)甜菜根進(jìn)行了果膠提取，簡(jiǎn)化了對(duì)原料的處理，減免了過濾所帶來的麻煩，提高了果膠的提取效率。

馬雪梅等[22]利用響應(yīng)曲面法優(yōu)化酶法提取向日葵盤果膠，選取復(fù)合酶添加量為1.0%纖維素酶、1.0%半纖維素酶、0.5%木瓜蛋白，試驗(yàn)表明：料液比 1 ∶27（g/mL）、提取時(shí)間 1.9 h、提取溫度 60.5 ℃、pH 5.3，果膠得率為（11.94±0.38）%。Wikiera等[23]利用木聚糖內(nèi)切酶提取蘋果果膠，在pH 5.0、溫度40℃、時(shí)間10 h的條件下，得率為19.8%，高于硫酸法（85℃、pH 2.0、3 h）所得果膠得率14%，且通過酶法制備果膠的分子量（899 kDa）高于酸法制備的。周文俊等[6]采用復(fù)合酶-超聲波輔助法從檸檬皮中提取食用果膠，當(dāng)提取液pH 7.0、提取溫度為50℃、木瓜蛋白酶與纖維素酶的比例為 3 ∶1（g/g）、濃度為 144 U/mL、提取時(shí)間為40 min時(shí)，果膠提取率為27.32%。

酶提取法可以顯著降低提取溫度，減少高溫對(duì)果膠的影響，且操作簡(jiǎn)單安全、提取徹底、質(zhì)量穩(wěn)定。但是，酶的活性隨溫度變化顯著，活性高的酶成本也高，不同原料對(duì)酶的要求也不一樣，所以果膠提取對(duì)酶純度的要求較高。因此，探求一種價(jià)格較低，可適用于不同原料提取的果膠酶是目前研究的重點(diǎn)。

2.4 微波輔助提取法

微波是指頻率為300 MHz～300 GHz的一種高頻電磁波[24]，具有很強(qiáng)的熱效應(yīng)和化學(xué)效應(yīng)。微波輔助提取法是通過內(nèi)加熱的方式使物質(zhì)快速均勻受熱，利用微波的熱效應(yīng)和化學(xué)效應(yīng)使植物組織崩解，實(shí)現(xiàn)所需提取物從樣品中快速分離并進(jìn)入溶劑的過程。Kratchanova等[25]利用掃描電鏡技術(shù)觀察到柑橘表皮細(xì)胞壁的微觀結(jié)構(gòu)和變化，得出微波加熱可能會(huì)破壞原料薄壁組織細(xì)胞，從而可以提高物料的比表面積、多孔滲透性和吸水能力。

Maran等[26]研究表明，在微波功率477 W、微波時(shí)間 128 s、pH 1.52、固液比 1 ∶20.3（g/mL）條件下，西瓜果膠的得率最高，為25.79%。陳妮娜等[27]以六偏磷酸鈉為鰲合劑,采用微波法提取百香果皮果膠,當(dāng)料液比1 ∶20（g/mL）、pH 3.0、微波功率 700 W、微波時(shí)間為4 min時(shí),果膠產(chǎn)率達(dá)13.72%。Seyed等[28]利用微波輔助提取法提取酸檸檬皮果膠，結(jié)果表明：pH 1.5、微波功率700 W、果膠輻照時(shí)間3 min時(shí)，果膠提取率為29.1%。

微波輔助提取法常用作輔助提取，通常與酸法、堿法和酶法協(xié)同使用，可以加速果膠的快速溶出，較大限度的保留原料的天然活性，保護(hù)果膠的組分結(jié)構(gòu)。但微波輔助提取法受設(shè)備影響，穿透深度有限，提取過程中溫度升高過快、不易控制，而且成本高，不適于工業(yè)化生產(chǎn)。

2.5 超聲波輔助提取法

超聲波是一種頻率高于20 kHz的聲波，它的方向性好，穿透能力強(qiáng)。它在水中傳播可產(chǎn)生并釋放巨大能量的激化和突發(fā)，即“空化效應(yīng)”，從而增加細(xì)胞組織內(nèi)部的能量，加速細(xì)胞壁的破碎和崩解，使植物中有效成分快速溶出，該過程稱為超聲波輔助提取。

Wang等[29]分別利用普通檸檬酸提取法和超聲波輔助法提取芒果中的果膠，超聲波功率500 W、pH 2.5、溫度80℃、提取時(shí)間15 min時(shí)，果膠得率與普通加熱2 h的得率相近，為17%。陳偉等[30]以黃秋葵為原料，利用超聲波輔助法提取果膠，在pH 4.0、超聲功率250 W、超聲溫度60℃、時(shí)間40 min下，果膠的得率為20.45%。Wang等[31]利用超聲波輔助鹽酸法提取葡萄柚果膠時(shí)，溫度66.7℃、時(shí)間28 min，得率達(dá)到27.34%，顯著高于普通鹽酸提取法在80℃下提取90 min的得率23.50%。Seyed等[32]采用三變量（超聲功率、輻照時(shí)間和酸堿度）三水平的Box-Behnken設(shè)計(jì)對(duì)果膠提取工藝進(jìn)行優(yōu)化得超聲功率150 W、輻照時(shí)間10 min、pH 1.5時(shí)，最大提取率為（28.07±0.67）%。

超聲波輔助提取法與傳統(tǒng)提取方法相比，可縮短提取時(shí)間、降低提取溫度、提高果膠產(chǎn)率、節(jié)約成本、提高效益。但超聲波輔助提取條件應(yīng)控制恰當(dāng)，時(shí)間過長(zhǎng)原料容易過度水解，使果膠分子量斷裂增多；時(shí)間過短則造成水解不完全，使果膠得率較低。

2.6 復(fù)合輔助提取法

復(fù)合輔助提取法是采用兩種或兩種以上的技術(shù)聯(lián)合提取，在一定程度上，所采用的提取技術(shù)應(yīng)具有協(xié)同或互補(bǔ)作用，從而提高果膠的產(chǎn)率或品質(zhì)。陳妮娜等[33]以六偏磷酸鈉為萃取劑，采用微波法提取枇杷皮果膠，結(jié)果表明：0.3%的六偏磷酸鈉螯合劑、pH 1.0、微波功率600 W、微波時(shí)間為3 min，果膠產(chǎn)率達(dá)7.75%。Yishuo等[34]對(duì)酶-超聲聯(lián)合提取劍麻渣中果膠的方法進(jìn)行了研究，結(jié)果表明，酶-超聲聯(lián)合提取法所得的果膠產(chǎn)率比酶提取法高9.4%，比超聲波輔助提取高11.9%，比酸法提取高5.8%，且采用酶-超聲聯(lián)合提取法提取的果膠中所含的半乳糖醛酸含量和酯化度更高，分別為62.88%和49.64%。楊金姝[19]利用超聲波-微波協(xié)同鹽酸法制備馬鈴薯果膠，在單因素實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上采用Box-Behnken試驗(yàn)考察得出，當(dāng)溫度93℃、pH 2.0、提取時(shí)間50 min時(shí)，果膠得率為22.86%。

復(fù)合提取法與單一提取法相比，可在一定程度上彌補(bǔ)單提取技術(shù)存在的不足，從而提高果膠的產(chǎn)率及產(chǎn)品的質(zhì)量。但大部分研究處于試驗(yàn)階段，工業(yè)化應(yīng)用還有一定的難度。

3 提取方法對(duì)果膠理化品質(zhì)的影響

果膠的理化性質(zhì)是判定果膠分子結(jié)構(gòu)和質(zhì)量的重要標(biāo)準(zhǔn)。果膠的提取方法、原料種類、生長(zhǎng)期長(zhǎng)短、采割時(shí)期以及采割后保存的時(shí)間等因素都會(huì)對(duì)果膠的理化性質(zhì)產(chǎn)生影響。果膠的理化性質(zhì)主要有酯化度、半乳糖醛酸、相對(duì)分子質(zhì)量、溶解性、穩(wěn)定性、凝膠性、流變性及增稠性，其中，與果膠品質(zhì)關(guān)系密切的參數(shù)為：酯化度、半乳糖醛酸含量、增稠性及凝膠穩(wěn)定性等。

3.1 半乳糖醛酸

果膠是一種酸性多糖聚合物，包括D-半乳聚糖、L-阿拉伯聚糖和D-半乳糖醛酸聚糖等，以聚半乳糖醛酸為主。對(duì)于不同原料的果膠，通常以Gal-A含量來表示果膠的純度，果膠的中性糖含量低則側(cè)鏈較少，反之則說明果膠中側(cè)鏈含量較多[10]。測(cè)定Gal-A含量大多采用離子色譜法、間羥基聯(lián)苯法、硫酸咔唑法、3，5-二硝基水楊酸法等。

Jafari等[35]利用檸檬酸提取胡蘿卜中的果膠，結(jié)果表明：pH 1.3、溫度90℃、時(shí)間79.8 min和液料比23.3 ∶1（mL/g）時(shí)，得率最高為 15.6%，半乳糖醛酸含量為75.5%，遠(yuǎn)高于規(guī)定的商業(yè)果膠中半乳糖醛酸含量（65%）。張攀等[36]對(duì)酸提取法和超聲波輔助提取法對(duì)果膠理化性質(zhì)的影響進(jìn)行比較得出，酸法（88℃、2.2 h、pH 1.6）提取的果膠總半乳糖醛酸含量高于超聲波輔助提取法。Milad等[37]利用微波輔助提取法提取阿月渾子果膠，其最佳工藝條件為：微波功率為700 W，輻照時(shí)間為165 s，pH 1.5的條件下，果膠的理化、結(jié)構(gòu)和功能性能均較低，經(jīng)高效液相色譜分析表明，果膠中含有半乳糖醛酸66.0%。張顏等[38]采用傳統(tǒng)酸提法、水提法、酶提法及超聲波輔助法提取短枝六道木葉果膠，經(jīng)比較得出，水提法所得果膠半乳糖醛酸含量（69.4%）高于另外3種方法，屬于高甲氧基果膠，即水提法對(duì)果膠半乳糖醛酸含量的影響較小。

3.2 酯化度

酯化度指被酯化的D-半乳糖醛酸基占全部D-半乳糖醛酸基的百分?jǐn)?shù)。果膠作為一類聚半乳糖醛酸多糖，其中半乳糖醛酸羥基時(shí)常會(huì)被一些基團(tuán)所酯化，主要有甲氧基、酰胺基等。果膠酯化度的測(cè)定方法較多，一般采用操作簡(jiǎn)單、方便易行的滴定法，此外還有紅外光譜法、核磁共振波譜法等。果膠酯化度的程度與原料的多樣性和提取方法有關(guān)，而且產(chǎn)品的溶解性、凝膠性以及乳化穩(wěn)定性對(duì)其也會(huì)產(chǎn)生一定的影響。而且酯化度與藥物的釋放水平也密切相關(guān)，例如具有抗癌活性的MCP的酯化度需要在10%以下[39]。

Chan等[40]比較了檸檬酸和鹽酸對(duì)可可皮果膠的提取效果，在pH 2.5、提取溫度95℃、提取時(shí)間3 h時(shí)，檸檬酸法制備果膠的甲酯化度為37.76%和乙?；葹?.7%均高于鹽酸法制備果膠的甲酯化度（21.29%）和乙?；龋?.25%）。張曉陽(yáng)等[41]以胡蘿卜皮渣為原料，采用超高壓提取、食用菌發(fā)酵提取、水浴提取、微波輔助提取，果膠酯化度分別為：（60.55±0.47）%，（62.30±0.79）%，（66.31±1.46）%，（60.54±0.54）%，水浴提取獲得的果膠酯化度最高，其他3種無(wú)顯著差別。洪雁等[42]也探究過提取方法對(duì)酯化度的影響，其結(jié)論與張曉陽(yáng)一致，皆為水浴提取的果膠酯化度較高。Pattrathip等[43]采用微波加熱和傳統(tǒng)加熱法，分別用鹽酸和檸檬酸提取酸橙皮中的果膠，證實(shí)微波輔助提取的果膠比傳統(tǒng)加熱提取的果膠具有更高的當(dāng)量和酯化度。

3.3 相對(duì)分子質(zhì)量

果膠是一種大分子物質(zhì)，平均相對(duì)分子質(zhì)量介于5萬(wàn)～30萬(wàn)之間，其大小與果膠酯化度的大小、黏度密切相關(guān)。相對(duì)分子質(zhì)量的主要測(cè)定方法一般是凝膠法和高效體積排阻色譜法（high performance size exclusion chromatography，HPSEC），其中 HPSEC 測(cè)定較為準(zhǔn)確，且結(jié)果信息量大[44]。

彭凱等[45]對(duì)蘋果渣采用微波干燥，經(jīng)500W、15min、12.5×10-2kW·h處理后，得到的果膠相對(duì)分子質(zhì)量較高，為1.2×105，明顯低于酶法和酸法提取果膠的相對(duì)分子質(zhì)量。Maud等[46]的研究表明，酶法（0.005 mg/mL纖維素酶和蛋白酶，40℃、48 h）提取的菊苣根果膠的相對(duì)分子質(zhì)量（3.0×105）低于酸法（50 mmol/L HCL，85℃、1 h）提取的菊苣根果膠的相對(duì)分子質(zhì)量（5.0×105）。Yuree等[47]采用微波輔助提取法在水、酸、堿溶液中提取柚皮中的果膠，并對(duì)提取的果膠的產(chǎn)量和結(jié)構(gòu)或化學(xué)特性進(jìn)行研究得出，微波功率1 100 W、時(shí)間2 min時(shí)，水、酸、堿所提取的果膠相對(duì)分子質(zhì)量分別為43 kDa、171 kDa～368 kDa、76 kDa，水提果膠的相對(duì)分子質(zhì)量最小，酸提取法得到的最大。各研究表明，相對(duì)分子質(zhì)量的大小受酶法提取的影響較小，但酶法目前還不適于產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。微波輔助提取輔助水、酸、堿提取時(shí)，酸提的分子量最高，但微波輔助提取本身又會(huì)降低果膠分子質(zhì)量，需要進(jìn)一步研究。

3.4 黏度

果膠黏度是果膠的重要理化性質(zhì)之一。果膠的黏度與果膠的組成、結(jié)構(gòu)、分子量分布以及甲氧基含量、酯化度和凝膠力都有著密切的關(guān)系，其測(cè)定一般采用快速黏度分析儀法和旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)法進(jìn)行測(cè)定。

李靜等[48]采用相同提取工藝分別提取柚皮黃色部分與柚皮白色部分的果膠，經(jīng)流變學(xué)試驗(yàn)表明，白柚皮果膠黏度大于黃柚皮果膠，均與果膠濃度正相關(guān)，隨pH值的增大先增大后減小，隨鈣離子含量的增大呈波動(dòng)性變化，白色柚皮果膠黏度略優(yōu)于黃色柚皮果膠，且在pH 2～4、鈣離子濃度為2%～2.5%時(shí)黏度較大。Cho[49]以食品級(jí)酒石酸、蘋果酸和檸檬酸為提取劑分別提取蘋果皮果膠得出，在85℃下用有機(jī)酸提取的果膠甲氧基化程度高，可生產(chǎn)高黏度的蘋果果膠，且有機(jī)酸提取作為一種綠色提取工藝可以減少環(huán)境的污染。李加興等[50]在黃秋葵果膠理化特性的研究中表明，黃秋葵果膠的黏度隨著加熱時(shí)間的延長(zhǎng)而下降，此外還與黃秋葵的質(zhì)量濃度、蔗糖質(zhì)量濃度均成正相關(guān)，與加熱溫度成負(fù)相關(guān)，而隨pH值、CaCl2質(zhì)量濃度的增大呈先上升后下降的趨勢(shì)，表現(xiàn)出一般果膠的黏度特性。侯玉婷等[51]以山楂粉為原料，采用熱水浸提、超聲輔助熱水浸提、酶法輔助熱水浸提3種方法提取果膠得出，酶法輔助熱水提取果膠的得率最高，達(dá)到17.7%，且相應(yīng)酯化度和黏度最高。相比較可以看出微波輔助提取、超聲波輔助提取、酸法提取對(duì)果膠的黏度影響并不是特別大，最主要的是控制好各方法的提取溫度及時(shí)間。

3.5 凝膠性

凝膠性是指在一定條件下，一定比例的果膠與可溶固形物制成品質(zhì)較好的凝膠能力。因此，凝膠性是判斷果膠品質(zhì)好壞的一個(gè)重要參數(shù)，是衡量凝膠能力的指標(biāo)。Mouna A.等[52]利用熱提取法提取石榴皮中的果膠，在研究石榴皮的成分、石榴加工過程中主要副產(chǎn)物和部分水溶性果膠的特性中表明，果膠凝膠形成的變異是由于果膠特性的差異，特別是水動(dòng)力體積和中性糖含量的差異所致。而不同結(jié)構(gòu)的果膠其凝膠機(jī)理也存在著一些差異，如高甲氧基果膠是在一定溫度下，當(dāng)果膠和糖、酸比例適當(dāng)時(shí)就會(huì)形成凝膠；低甲氧基果膠是必須在二價(jià)陽(yáng)離子存在的情況下才能形成凝膠。

孫雅君[53]在超聲波輔助提取法對(duì)胡蘿卜果膠質(zhì)量的影響研究中得出，超聲波（26 kHz、300 W、pH2.0、85℃）提取果膠時(shí)，其凝膠單元數(shù)（73.18）高于酸法（pH2.0、75℃提取的果膠凝膠單元數(shù)62.67）。此外，Seshadri[54]在研究超聲波對(duì)果膠凝膠過程中的黏彈性及分散性的影響時(shí)發(fā)現(xiàn)，隨著超聲時(shí)間的增加和頻率的增大，果膠的凝膠強(qiáng)度降低且凝膠時(shí)間延長(zhǎng)。汪英等[55]利用超聲波輔助的酸提技術(shù)提取荸薺皮果膠，在料液比 1 ∶30（g/mL），時(shí)間 40 min，pH 1.0，溫度 70 ℃時(shí)所提取出的荸薺皮果膠屬于高酯小分子果膠，凝膠度較好，適合用于開發(fā)果膠類食品增稠劑。超聲波輔助提取出的果膠，其凝膠度較好，但是超聲波的時(shí)間和頻率過大會(huì)造成果膠降解，影響果膠的凝膠度。

4 結(jié)論與展望

果膠作為天然植物提取膠體和可溶性膳食纖維具有多種功能和性質(zhì)，廣泛應(yīng)用與食品和化妝品領(lǐng)域。經(jīng)濟(jì)的發(fā)展使人們對(duì)食品的營(yíng)養(yǎng)性和安全性越來越關(guān)注，追求也越來越高。雖然在果膠制備新技術(shù)上有了較多研究，但是工業(yè)上目前仍以傳統(tǒng)熱酸提取技術(shù)為主。在介紹了果膠最新研究進(jìn)展后，筆者提出幾個(gè)果膠研究和探討的新方向。

1）開發(fā)更環(huán)保、經(jīng)濟(jì)、高效的果膠提取技術(shù)，注重開發(fā)多種提取工藝相結(jié)合的方法來制備果膠。利用多種工藝相結(jié)合的協(xié)助和互補(bǔ)作用提取果膠，如酶法、酸法與超聲波、微波等輔助提取相結(jié)合、超聲波-微波協(xié)同其他方法相結(jié)合提取。

2）探索制備技術(shù)、生物技術(shù)對(duì)果膠理化性質(zhì)的改良作用。現(xiàn)在人們更熱衷于低糖低熱量的“健康食品”，低酯果膠正是低糖低熱量食品的主要原料之一，因此，去酰胺化、高酯果膠低酯化的生產(chǎn)技術(shù)也將是今后的研究熱點(diǎn)。

3）不同加工、制備技術(shù)對(duì)果膠品質(zhì)的改性作用的研究。近年來，改性果膠在抗癌、免疫、材料等領(lǐng)域取得了可觀的成績(jī)。為了更好的對(duì)果膠進(jìn)行改性和應(yīng)用，要明確不同技工技術(shù)對(duì)果膠改性的作用機(jī)理機(jī)制和改性果膠的功能因子及作用機(jī)理，為果膠的功能化應(yīng)用奠定基礎(chǔ)，這也將是果膠產(chǎn)業(yè)研究和發(fā)展的重要方向。