梅新，木泰華

(中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所，北京，100193)

甘薯果膠單糖構(gòu)成及黏度分析*

梅新，木泰華

(中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所，北京，100193)

以甘薯渣為原料制備果膠，采用高效離子交換色譜測(cè)定果膠單糖構(gòu)成，滴定法測(cè)定果膠酯化度(DE)，并利用掃描電鏡對(duì)果膠粉及果膠凝膠顯微結(jié)構(gòu)進(jìn)行觀察，進(jìn)而探討了溫度、pH值、剪切速率、Ca2+濃度對(duì)果膠溶液黏度的影響。結(jié)果表明:果膠單糖含量高低順序?yàn)榘肴樘侨┧?79.23%)＞半乳糖(9.48%)＞鼠李糖(7.38%) ＞ 葡萄糖醛酸(3.76%) ＞ 木糖(3.74%) ＞ 葡萄糖(1.47%) ＞ 阿拉伯糖(1.23%)，DE 為 31.71%。甘薯果膠粉呈不規(guī)則片狀，而其凝膠則具有多孔網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。隨著溫度升高，果膠溶液黏度均呈下降趨勢(shì);pH值對(duì)黏度的影響較大，pH值5.0和9.0時(shí)，果膠溶液黏度最高，分別為3.82mP·s和3.65mP·s;隨著剪切速率增大果膠溶液黏度迅速降低后趨于穩(wěn)定;Ca2+能顯著提高果膠溶液黏度，且在0～50 mmol/L內(nèi)，Ca2+濃度與果膠溶液黏度值間存在一定正相關(guān)。

甘薯果膠，單糖構(gòu)成，酯化度，黏度特性

甘薯渣作為淀粉生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的副產(chǎn)物，通常被當(dāng)作廢物丟棄或作為飼料簡(jiǎn)單利用，造成資源的浪費(fèi)和環(huán)境污染。甘薯渣中富含的果膠，約占干渣質(zhì)量的20%［1］，如何開發(fā)利用薯渣中果膠資源已成為當(dāng)前重要研究課題。

果膠是一類富含半乳糖醛酸的多糖的總稱，主要存在于植物的細(xì)胞壁中［2］。根據(jù)主鏈和側(cè)鏈的不同，果膠存在3種不同結(jié)構(gòu)類型:(1)半乳糖醛酸聚糖(HGA)，它是一種線狀多聚體，由半乳糖醛酸通過α-1，4糖苷鍵鏈接而成［3］;(2)鼠李半乳糖醛酸聚糖Ⅰ(RG-Ⅰ)，主鏈由重復(fù)的二糖(1，4-α-半乳糖-1，2-α-鼠李糖)構(gòu)成，其中鼠李糖殘基的O-4被由阿拉伯糖和半乳糖組成的中性糖側(cè)鏈取代［4］;(3)鼠李半乳糖醛酸聚糖Ⅱ(RG-Ⅱ)，它的主鏈由較短聚半乳糖醛酸組成，其側(cè)鏈由多種單糖構(gòu)成［5］。果膠鏈中有部分半乳糖醛酸與甲氧基、乙?；王０坊ㄟ^酯鍵相連而被酯化，被酯化的半乳糖醛酸占果膠中總的半乳糖醛酸比例稱為酯化度(DE)，按DE高低可以將果膠分為高DE果膠(DE＞50%)和低DE果膠(DE＜50%)［6］，未被酯化的半乳糖醛酸殘基使得果膠在水溶液中帶一定量負(fù)電荷。

單糖構(gòu)成可間接反映果膠結(jié)構(gòu)，目前，果膠單糖測(cè)定方法主要有高效陰離子交換色譜法(HPAEC)［7］和氣液相色譜法(GLC)［8］，與 HPAEC法相比，GLC法步驟較為繁瑣，單糖水解后需要衍生才能測(cè)定，而不完全衍生會(huì)造成單糖含量測(cè)定值偏低于實(shí)際值［9］。Salvador等［10］和 Noda 等［11］以草酸銨法制備的甘薯果膠為材料，采用HPEAC法測(cè)定了其單糖構(gòu)成，結(jié)果表明甘薯果膠主要由糖醛酸(包括半乳糖醛酸和葡萄糖醛酸)、半乳糖、阿拉伯糖、鼠李糖構(gòu)成，其糖醛酸含量分別60.4%和47.0%。目前，在食品工業(yè)中，尤其是在乳制品行業(yè)中［12-14］，果膠主要作為增稠劑和穩(wěn)定劑使用，黏度是衡量果膠增稠或穩(wěn)定效果的一個(gè)重要指標(biāo)。此外，果膠黏度特性還與其降血脂的效果有關(guān)，高黏度果膠具有更好降血脂效果［15］。果膠溶液黏度不僅與果膠本身特征(DE、分子質(zhì)量)及濃度有關(guān)，還受到溶液pH值、溶劑中離子強(qiáng)度、溫度及外界剪切力影響［16］。在前人研究中，果膠黏度特性研究主要集中于分子質(zhì)量、DE、溫度對(duì)果膠固有黏度影響［17-18］，較少涉及果膠溶液表觀黏度研究。本研究采用酸提法制備甘薯果膠，并在對(duì)甘薯果膠單糖組成和DE進(jìn)行分析基礎(chǔ)上，探討了溫度、pH值、剪切速率和Ca2+濃度對(duì)果膠溶液表觀黏度的影響。

1 材料與方法

1.1 材料

新鮮甘薯由北京市密云縣原種場(chǎng)提供，品種為密選1號(hào)，提取淀粉后廢渣，水洗，60℃烘干，粉碎，過100目篩，4℃下密封放置備用。經(jīng)測(cè)定本試驗(yàn)所用干薯渣中總果膠含量為10.36%。

1.2 主要儀器與試劑

1.2.1 主要儀器

LXJ-IIB低速大容量多管離心機(jī)，上海安亭科學(xué)儀器廠;LGJ-10型冷凍干燥機(jī)，北京四環(huán)科學(xué)儀器廠;Ro(NaF-40)-UF-4010實(shí)驗(yàn)用膜分離超濾裝置，上海亞東核級(jí)樹脂有限公司;S-570型掃描電子顯微鏡，日立;離子色譜 ICS-3 000，Dionex;Physica MCR301流變儀，Anton Paar;TA.XT2質(zhì)構(gòu)儀:Stable Micro System。

1.2.2 主要試劑

α-淀粉酶、半乳糖醛酸、葡萄糖醛酸、鼠李糖、阿拉伯糖、半乳糖、木糖、葡萄糖標(biāo)品，均購自Sigma公司，Viscozyme L9復(fù)合多糖酶購自諾維信，其他試劑均為化學(xué)純。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

1.3.1 果膠制備

取一定量薯渣，糊化去淀粉后，殘?jiān)稍?，粉碎過100目篩。取過篩殘?jiān)?∶20的比例(g∶mL)加水懸濁，1 mol/L的 HCl調(diào)節(jié) pH值至1.5，懸浮液于95℃下水浴振蕩2.2 h，離心收集上清，1 mol/L的NaOH調(diào)節(jié)上清液pH值至中性，并用截留分子質(zhì)量為10 ku的超濾膜濃縮上清，濃縮液與3倍體積無水乙醇混合，靜置1h沉淀果膠，離心收集沉淀，凍干粉碎后得果膠粉。

1.3.2 果膠單糖構(gòu)成測(cè)定

果膠水解和單糖測(cè)定均參照Garna等［19］方法。先用三氟乙酸水解果膠，水解液再用Viscozyme L9復(fù)合多糖酶繼續(xù)水解成單糖，單糖構(gòu)成用帶有脈沖安培檢測(cè)器的HPAEC(離子色譜 ICS-3000)進(jìn)行測(cè)定，中性糖采用等度洗脫，糖醛酸采用梯度洗脫。用濃度為0.1～10 mg/kg的標(biāo)準(zhǔn)溶液用于制作標(biāo)準(zhǔn)曲線，標(biāo)準(zhǔn)溶液中含有鼠李糖、阿拉伯糖、木糖、葡萄糖、半乳糖等中性糖以及糖醛酸(半乳糖醛酸、葡萄糖醛酸)。

1.3.3 果膠DE測(cè)定

參照Pinheiro等的［6］方法測(cè)定DE值。

1.3.4 果膠溶液黏度測(cè)定

探討不同溫度(10 ～90℃)、pH 值(2，3，4，5，6，7，8，9，10)、Ca2+濃度(1，5，10，20，30，40，50 mmol/L)、剪切速率(1～1 000 s-1)對(duì)果膠溶液黏度的影響。

不同條件下甘薯果膠溶液黏度測(cè)定采用應(yīng)變控制流變儀(Physica MCR301 Anton Paar)進(jìn)行，錐板直徑50 mm，錐角1°，錐板和平板間距為0.047 mm，果膠濃度10 g/L。在不探討測(cè)定溫度、pH值、剪切速率和Ca2+濃度對(duì)果膠溶液黏度影響的條件下，溫度、pH值、剪切速率和 Ca2+濃度分別為 25℃，5.0，50 s-1和0 mmol/L。

本研究中，沒有特殊說明，所有黏度值均為果膠溶液的表觀黏度。

1.3.5 果膠凝膠質(zhì)構(gòu)及掃描電鏡分析

果膠凝膠制備參照 Takamine等［1］方法，0.7 g 果膠和6.0 g蔗糖加入45 mL蒸餾水中，完全溶解后加入1.75 mL乳酸緩沖液(pH值3.5)，混合液加熱至沸騰后立即加入15.0 g蔗糖，再緩慢加入6.3 mL 0.1mol/L的 CaCl2，同時(shí)以5 000 r/min轉(zhuǎn)速均質(zhì)混合液至其混合均勻，繼續(xù)煮沸至混合液凈重(70±0.5)g，后去除表面泡沫，迅速將其倒入無菌培養(yǎng)皿(直徑40mm，高15mm)中，封口冷卻。凝膠形成后于5℃下放置16 h，采用TA.XT2質(zhì)構(gòu)儀測(cè)定凝膠硬度、膠黏性、咀嚼性、黏結(jié)性、彈性和回復(fù)性等質(zhì)構(gòu)參數(shù)。

采用日立S-570型掃描電子顯微鏡將果膠粉及凍干后果膠凝膠樣品經(jīng)過黏臺(tái)、噴金等步驟后，在加速電壓為12 kV的條件下用掃描電子顯微鏡進(jìn)行觀察。

1.3.6 統(tǒng)計(jì)分析

所有試驗(yàn)均重復(fù)3次，試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用平均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(mean±SD)表示，用DPS 7.55統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行方差分析，以P＜0.05為顯著性檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。

2 結(jié)果與討論

2.1 果膠單糖組成及酯化度

表1 三種不同果膠單糖構(gòu)成及酯化度的比較 %

表1中比較了酸法制備的甘薯、柑橘和蘋果果膠的單糖構(gòu)成。結(jié)果表明，與其他2種果膠相比，甘薯果膠半乳糖醛酸含量最高為72.93%，中性糖含量最低為23.3%，中性糖由高到低的順序分別為半乳糖9.48%、鼠李糖7.38%、木糖3.74%、葡萄糖1.47%、阿拉伯糖1.23%，另外還含有3.76%葡萄糖醛酸。柑橘果膠半乳糖醛酸含量最低43.09%，中性糖含量最高56.03%，中性糖由高到低順序分別為阿拉伯糖29.77%、半乳糖 16.83%、鼠李糖 8.04%、葡萄糖0.63%、木糖 0.50%、甘露糖 0.25%。此外，葡萄糖醛酸含量為0.88%;蘋果果膠半乳糖醛酸和中性糖含量處于前兩者之間，分別為65.0%和33.5%，中性糖由高到低分別為半乳糖10.70%、阿拉伯糖7.9%、木糖 6.2%、葡萄糖 0.80%。甘薯果膠酯化度為31.71%，屬于低DE果膠，而柑橘果膠和蘋果果膠酯化度分別為65.10%和57.0%，屬于高DE果膠。由此可見，不同材料，其果膠單糖構(gòu)成和DE明顯不同。

果膠單糖構(gòu)成上的差異，可間接反映果膠產(chǎn)品結(jié)構(gòu)上差異。鼠李糖含量較多說明甘薯果膠中RG-Ⅰ含量可能較高;阿拉伯糖和半乳糖含量高低則與側(cè)鏈有關(guān)［5］。與 Salvador等［10］采用草酸銨法提取的甘薯果膠相比，在本試驗(yàn)中采用酸提法制備的甘薯果膠半乳糖醛酸含量較高，阿拉伯糖和半乳糖含量低，鼠李糖含量相近，說明本試驗(yàn)制備的果膠側(cè)鏈較少，這可能是由于制備果膠時(shí)高溫低pH值的條件導(dǎo)致側(cè)鏈水解。此外，相同提取方法制備甘薯果膠單糖構(gòu)成之間也存在差異，與Salvador等結(jié)果相比，Noda等［11］采用草酸銨法提取的甘薯果膠中糖醛酸、半乳糖含量較低，阿拉伯糖含量相近，葡萄糖和鼠李糖含量較高，這兩者間差異可能與各自所用甘薯品種有關(guān)，Koubala等［8］的研究證實(shí)提取方法和芒果品種均對(duì)芒果果膠單糖構(gòu)成有明顯影響。

2.2 溫度對(duì)果膠溶液黏度的影響

如圖1所示，pH值5.0條件下，果膠濃度10 g/L時(shí)，隨著溫度升高，果膠溶液黏度明顯呈下降趨勢(shì)，溫度超過50℃，黏度下降速率減緩。溫度為10℃時(shí)，果膠溶液黏度高達(dá)13.0 mP·s，而溫度升高到90℃時(shí)，黏度降至1.66 mP·s。這可能是隨著溫度升高，果膠分子熱運(yùn)動(dòng)加劇，分子間相互作用力減弱，在恒定的剪切速率下，黏度也隨之下降。

2.3 pH值對(duì)果膠溶液黏度的影響

圖2結(jié)果顯示，pH值從2.0升高到10.0過程中，果膠溶液黏度呈“M”型變化。在3個(gè)拐點(diǎn)中，pH值5.0和9.0處于頂點(diǎn)，黏度較高，黏度分別為3.82 mP·s和 3.65 mP·s，而 pH 值 7.0 處于底點(diǎn)，黏度低，僅為3.17 mP·s。較低pH值下，果膠中半乳糖醛酸的羧基電離受到抑制，溶液中分子間靜電作用減弱，伸展的果膠分子發(fā)生卷曲，溶液黏度降低。較高pH值條件下，溶液中較高的離子濃度屏蔽了果膠分子間靜電作用，同樣造成果膠分子卷曲和黏度降低。在中性pH值下，溶液中幾乎沒有離子存在，靜電作用較弱，黏度降低。在pH值5.0和9.0時(shí)，可能是果膠分子帶凈電荷較多，分子間靜電作用較強(qiáng)，果膠分子在溶液中較為伸展，黏度大［22］。

2.4 剪切速率對(duì)果膠溶液黏度的影響

圖3結(jié)果表明，剪切速率對(duì)果膠溶液黏度有明顯影響。在1～1 000s-1范圍內(nèi)，隨著剪切速率升高，果膠溶液出現(xiàn)剪切變稀現(xiàn)象，呈現(xiàn)非牛頓流體的特征。剪切速率為1 s-1時(shí)，果膠溶液黏度為15.0 mP·s，當(dāng)剪切速率上升到1 000 s-1時(shí)，黏度只有3.72 mP·s。剪切速率超過35 s-1時(shí)，剪切速率對(duì)果膠溶液黏度影響較小，溶液黏度趨于穩(wěn)定，這可能是由于剪切速率超過35 s-1所形成的剪切力遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過溶液中果膠分子間相互作用力。

圖1 溫度對(duì)果膠溶液黏度的影響

圖2 pH值對(duì)果膠溶液黏度的影響

2.5 Ca2+濃度對(duì)果膠溶液黏度的影響

圖4結(jié)果表明，Ca2+明顯影響果膠溶液黏度，隨著Ca2+濃度升高，溶液粘滯性明顯增強(qiáng)，黏度增大。在Ca2+濃度為0～50 mmol/L范圍內(nèi)，Ca2+濃度與果膠溶液黏度呈一定相關(guān)性，相關(guān)系數(shù)R2=0.88。沒有Ca2+存在條件下，果膠溶液黏度為3.83 mP·s，而Ca2+濃度為50 mmol/L時(shí)，果膠溶液黏度達(dá)到了1 067.64 mP·s。甘薯果膠屬于低 DE果膠(31.71%)，果膠鏈上仍有部分半乳糖醛酸未被酯化，未酯化的半乳糖醛酸因電離而形成帶負(fù)電荷的羧基，它能與Ca2+之間形成離子鍵，一個(gè)Ca2+能與2個(gè)半乳糖醛酸殘基結(jié)合，由此，導(dǎo)致果膠分子之間因Ca2+存在而相互交聯(lián)［23］，溶液黏度隨之增加。

2.6 果膠凝膠質(zhì)構(gòu)特性及顯微結(jié)構(gòu)

圖3 剪切速率對(duì)果膠溶液黏度的影響

圖4 Ca2+濃度對(duì)果膠溶液黏度的影響

圖5 果膠粉形態(tài)(左)及果膠顯微結(jié)構(gòu)(右)

低DE的甘薯果膠溶液加入30%蔗糖和0.1%CaCl2后，能形成穩(wěn)定凝膠。經(jīng)測(cè)定，凝膠的硬度、膠黏性、咀嚼性、黏結(jié)性、彈性和回復(fù)性分別為46.09 g、26.09、24.98、0.57、0.96 以及 0.013。除回復(fù)性外，其余各項(xiàng)質(zhì)構(gòu)指標(biāo)均高于高DE的蘋果果膠形成的凝膠［21］。凍干粉碎后甘薯果膠粉末很膨松，白色，有光澤，堆積密度為0.1 g/cm ，掃描電鏡結(jié)果(圖5)顯示，放大100倍后果膠粉呈不規(guī)則的片狀結(jié)構(gòu)，而凍干后的果膠凝膠則呈多孔的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，水分子被包裹在內(nèi)，這可能是果膠和Ca2+相互交聯(lián)而成，這種多孔網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)也存在于其他低DE果膠的凝膠結(jié)構(gòu)中［23］。

3 結(jié)論

為了充分合理利用甘薯資源，以淀粉生產(chǎn)廢棄物甘薯渣為原料，采用酸提法制備的甘薯果膠呈白色，有光澤，呈不規(guī)則的片狀顯微結(jié)構(gòu)。單糖構(gòu)成分析結(jié)果表明，甘薯果膠主要由半乳糖醛酸、半乳糖、鼠李糖、葡萄糖醛酸、木糖、葡萄糖、阿拉伯糖組成，其含量分別為 72.93%、9.48%、7.38%、3.76%、3.74%、1.47%、1.23%，DE 為31.71%，屬于低 DE 果膠。

溫度、pH值、剪切速率和Ca2+濃度均對(duì)果膠溶液黏度有顯著地影響，溫度升高，黏度降低，pH值5.0和9.0 時(shí)黏度最高，黏度分別為 3.82 mP·s和3.65 mP·s，隨著剪切速率增加，果膠溶液出現(xiàn)剪切變稀現(xiàn)象，Ca2+可與果膠中未酯化的半乳糖醛酸結(jié)合，顯著提高溶液黏度。當(dāng)果膠濃度10 g/L，溶液中分別添加30%蔗糖和0.1%CaCl2時(shí)，能形成具有多孔網(wǎng)狀顯微結(jié)構(gòu)的凝膠。

［1］ Takamine K，Abe J，Shimono K，et al.Physicochemical and gelling characterization of pectin extracted from sweet potato pulp［J］.Journal of Applied Glycoscience，2007，54:211-216.

［2］ Faravash R S，Ashtiani F Z.The effect of pH，ethanol volume and acid washing time on the yield of pectin extraction from peach pomace［J］.International Journal of Food Science and Technology，2006，42:1 177-1 187.

［3］ Willats W G T，McCartney L，Mackie W，et al.Pectin:cell biology and prospects for functional analysis［J］.Plant Molecular Biology，2001，47:9-27.

［4］ Westereng B，Michaelsen T E，Samuelsen A B，et al.Effects of extraction conditions on the chemical structure and biological activity of white cabbage pectin［J］.Carbohydrate Polymers，2008，72:32-42.

［5］ Mohnen D.Pectin structure and biosynthesis［J］.Plant Biology，2008，11:266-277.

［6］ Pinheiro E R，Silva I M D A，Gonzaga L V，et al.Optimization of extraction of high-ester pectin from passion fruit peel(Passiflora edulis flavicarpa)with citric acid by using response surface methodology［J］.Bioresource Technology，2008，99:5 561-5 566.

［7］ Yapo B M，Wathelet B，Paquot M.Comparison of alcohol precipitation and membrane filtration effects on sugar beet pulp pectin chemical features and surface properties［J］.Food Hydrocolloids，2007，21:245-255.

［8］ Koubala B B，Kansci G，Mbome L I，et al.Effect of extraction conditions on some physicochemical characteristics of pectins from “Améliorée”and “Mango”mango peels［J］.Food Hydrocolloids，2008，22:1 345-1 351.

［9］ Garna H，Mabon N，Nott K，et al.Kinetic of hydrolysis of pectin galacturonic acid chains and quantification by ionic chromatography［J］.Food Chemistry，2006，96:477-484.

［10］ Salvador L D，Suganuma T，Kitahara K，et al.Monosaccharide composition of sweetpotato fiber and cell wall polysaccharides from sweetpotato，cassava，and potato analyzed by the high-performance anion exchange chromatography with pulsed amperometric detection method ［J］.Journal of Agricultural and Food Chemistry，2000，48:3 448-3 454.

［11］ Noda T，Takahata Y，Nagata T，et al.Chemical composition of cell wall material from sweet potato starch residue［J］.Starch/St?rke.1994，46(6):232-236.

［12］ 何楚瑩，鄭小平，徐致遠(yuǎn).幾種單體膠在酸奶中的應(yīng)用研究［J］.乳業(yè)科學(xué)與技術(shù)，2008(5):219-221.

［13］ 徐致遠(yuǎn)，周凌花，王蔭榆.卡拉膠瓜爾豆膠與果膠復(fù)配在酸奶中的應(yīng)用［J］.乳業(yè)科學(xué)與技術(shù)，2009(6):259-262.

［14］ 曾令平，常忠義，高紅亮.水溶性大豆多糖和果膠作為酸性乳飲料穩(wěn)定劑的研究［J］.中國乳品工業(yè)，2008，36(11):25-28.

［15］ Terpstra A H M，Lapre J A，de Vries H T，et al.Dietary pectin with high viscosity lowers plasma and liver cholesterol concentration and plasma cholesteryl ester transfer protein activity in hamsters［J］.Nutrient Metabolism，1998，128(11):1 944-1 949.

［16］ Arslan N，Kar F.Filtration of sugar-beet pulp pectin extract and flow properties of pectin solutions［J］.Journal of Food Engineering，1998，36:113-122.

［17］ Yoo S H，F(xiàn)ishman M L，Hotchkiss A T，et al.Viscometric behavior of high-methoxy and low-methoxy pectin solutions［J］.Food Hydrocolloids，2006，20:62-67.

［18］ Arslan N，Kar F.Effect of temperature and concentration on viscosity of orange peel pectin solutions and intrinsic viscosity-molecular weight relationship［J］.Carbohydrate Polymers，1999，40:277-284.

［19］ Garna H，Mabon N，Wathelet B，et al.New method for a two-step hydrolysis and chromatographic analysis of pectin neutral sugar chains［J］.Journal of Agricultural and Food Chemistry.2004，52(15):4 652-4 659.

［20］ Kurita O，F(xiàn)ujiwara T，Yamazaki E.Characterization of the pectin extracted from citrus peel in the presence of citric acid［J］.Carbohydrate polymers，2008，74(3):725-730.

［21］ Ras?on-Chu A，Martínez-Lóp，A L，Carvajal-Millán E，et al.Pectin from low quality ＇Golden Delicious＇apples:Composition and gelling capability［J］.Food Chemistry，2009，116:101-103.

［22］ Cho S S，Dreher M L.Hand book of dietary fiber［M］.New York:Marcel Dekker，2001:195-199.

［23］ Lootens D，Capel F，Durand D，et al.Influence of pH，Ca concentration，temperature and amidation on the gelation of low methoxyl pectin ［J］.Food Hydrocolloids，2003，17:237-244.

Analysis on Sugar Composition and Its Viscosity Properties of Sweet Potato Pectin

Mei Xin，Mu Tai-hua
(Institute of Agro-Food Science and Technology，CAAS，Beijing 100193，China)

Pectin was extracted from sweet potato residues.Sugar composition and degree of esterification(DE)of pectin were determined by high performance anion exchange chromatography and titration method respectively.Microstructure of pectin powder and pectin gel was observed by scanning electron microscope.The effect of temperature，pH，shear rate and Ca2+concentration on viscosity of pectin solution were also investigated.The results showed that The order of sugar composition in sweet potato pectin was galacturonic acid(79.23%) ＞galactose(9.48%) ＞rhamnose(7.38%) ＞glucuronic acid(3.76%) ＞xylose(3.74%) ＞ glucose(1.47%) ＞arabinose(1.23%)，DE was 31.71%.The microstructure of pectin powder was irregular flake-like，whereas the pectin gel had a porous network form.The viscosity of pectin solution decreased when the temperature was increasing;pH affected viscosity obviously，pectin solution had higher viscosity at the pH 5.0 and 9.0，and the value were 3.82mP·s and 3.65mP·s respectively.With increasing the shear rate，viscosity decreased rapidly，and then trended to steady;Ca2+could improve the viscosity of pectin solution remarkably，in the extent of 0～50 mmol/L，there was positive relationship between Ca2+concentration and viscosity of pectin solution.

sweet potato pectin，sugar composition，degree of esterification，viscosity properties

碩士研究生(木泰華研究員為通訊作者，E-mail:mutaihuacaas@126.com)。

*現(xiàn)代甘薯農(nóng)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)專項(xiàng)(nycytx-16-B-16)

2010-04-01，改回日期:2010-06-23