程 洋，張 英，段雙艷，黃琳娟，王仲孚

（西北大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，西部資源生物與現(xiàn)代生物技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，陜西省生物技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，陜西 西安 710069）

富含巖藻糖蘋果皮果膠的提取與理化性質(zhì)

程 洋，張 英，段雙艷，黃琳娟，王仲孚*

（西北大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，西部資源生物與現(xiàn)代生物技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，陜西省生物技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，陜西 西安 710069）

以超聲輔助檸檬酸提取法從蘋果皮中提取蘋果果膠，并對(duì)所提取蘋果皮果膠進(jìn)行理化性質(zhì)測(cè)定和分析。在最佳提取條件下（pH 2.5檸檬酸，450 W超聲30 min），蘋果皮果膠得率為14.6%。理化性質(zhì)分析表明：所得蘋果皮果膠的酯化度為69.9%、糖醛酸含量為58.5%、總糖含量為92.8%，分子質(zhì)量大于400 kD。氣相色譜法分析表明：該方法提取的蘋果皮果膠由鼠李糖、巖藻糖、阿拉伯糖、木糖、葡萄糖、半乳糖、葡萄糖醛酸及半乳糖醛酸8種單糖組成，單糖組成的物質(zhì)的量比為9.5：19.2：4.6：0.1：4.6：3.6：2.3：56.3，巖藻糖含量高達(dá)19.2%。而超聲法、鹽酸法提取的蘋果皮果膠中未檢測(cè)到巖藻糖。進(jìn)一步研究表明：富含巖藻糖的蘋果皮果膠的提取與檸檬酸作萃取劑有一定關(guān)系。

蘋果皮果膠；提取；巖藻糖；理化性質(zhì)

中國(guó)是一個(gè)蘋果種植大國(guó)，近幾年產(chǎn)量一直維持在3 000萬(wàn)t以上，約占世界總產(chǎn)量的40%，同時(shí)又是濃縮蘋果汁的主要生產(chǎn)及出口國(guó)，蘋果皮渣是果汁、果醬、果脯等生產(chǎn)加工過(guò)程中主要的下腳料，約為總加工量的20%～25%[1]。目前，除少量蘋果皮渣被用于飼料及深加工外，絕大部分被遺棄，不僅造成資源的浪費(fèi)，而且嚴(yán)重污染環(huán)境。果皮的主要成分是果膠，是一類以聚半乳糖醛酸為主、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的多糖聚合物。果膠的食物纖維是維持人體健康的重要物質(zhì)，具有增強(qiáng)胃腸蠕動(dòng)促進(jìn)營(yíng)養(yǎng)吸收的功能，對(duì)防治高血壓、腸癌、糖尿病很好的作用。在食品工業(yè)中果膠作為凝膠劑、穩(wěn)定劑、增稠劑已被廣泛應(yīng)用[2]。果膠也被應(yīng)用于醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)，研究發(fā)現(xiàn)果膠能有效降低心臟病和膽結(jié)石發(fā)病率[2-3]。

目前，果膠的提取方法主要有水提、酸提及酶法等[1]。其中酸提法由于操作方便、提取效率較高、所用試劑和工具價(jià)格低廉，因而應(yīng)用比較廣泛。酸提法是利用稀酸將果皮細(xì)胞中的非水溶性原果膠轉(zhuǎn)化成水溶性果膠，然后在果膠液中加入乙醇或多價(jià)金屬鹽類，使果膠以沉淀析出，常用的酸有鹽酸、硫酸、亞硫酸、草酸銨等，但是在提取過(guò)程中果膠支鏈容易遭到破壞，影響結(jié)構(gòu)的完整度，并且提取周期長(zhǎng)、效率低。此外，傳統(tǒng)酸法得到果膠的種類比較單一，很難全面系統(tǒng)評(píng)價(jià)其理化性質(zhì)和生物活性，因而限制了果膠的開(kāi)發(fā)利用。

Kumar等[4]研究表明，以pH 2.5的檸檬酸和鹽酸為萃取劑提取蘋果皮果膠時(shí)，發(fā)現(xiàn)用檸檬酸提取的蘋果皮果膠支鏈破壞小，更好的保持了果膠結(jié)構(gòu)的完整性。但該方法仍無(wú)法克服酸提取法存在的提取液黏度大、生產(chǎn)周期長(zhǎng)、效率低等缺陷。而超聲法可提高果膠的提取產(chǎn)率和效率[5-7]。Seshadri等[8]研究了超聲提取對(duì)果膠分散體流變力學(xué)和光學(xué)的影響，發(fā)現(xiàn)超聲可改變果膠凝膠流動(dòng)性，凝膠強(qiáng)度和凝膠時(shí)間會(huì)隨著超聲時(shí)間的延長(zhǎng)而降低，進(jìn)而提高果膠的溶解度，同時(shí)降低了提取液的黏度。

基于此，本研究以檸檬酸萃取和超聲輔助提取法結(jié)合，從蘋果皮中提取富含巖藻糖的蘋果皮果膠，確定了最優(yōu)提取條件；系統(tǒng)地測(cè)定了該法所得蘋果皮果膠的總糖含量、酯化度、糖醛酸含量、單糖組成等理化性質(zhì)，并與現(xiàn)有方法進(jìn)行比較；同時(shí)對(duì)富含巖藻糖蘋果皮果膠的提取機(jī)理進(jìn)行初步探討。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

陜西禮泉紅富士蘋果購(gòu)自陜西省李泉縣城果品批發(fā)市場(chǎng)；鼠李糖（Rha）、阿拉伯糖（Ara）、木糖（Xyl）、葡萄糖（Glc）、半乳糖（Gal）、硼氫化鈉（NaBH4）、正丙胺 上海國(guó)藥集團(tuán)；葡萄糖醛酸（GlcA）、半乳糖醛酸（GalA）、藍(lán)色葡聚糖（Mr=2 000 kD）、雞蛋白蛋白 美國(guó)Sigma公司；DEAE-52纖維素 上海恒信化學(xué)試劑有限公司；Dextran標(biāo)準(zhǔn)品（1、5、12、25、50、80 kD和150 kD） 德國(guó)Fluka公司。

1.2 儀器與設(shè)備

2695型高效液相色譜儀 美國(guó)Waters公司；2010型氣相色譜儀 日本島津公司；EQUINOX 55型傅里葉紅外光譜儀 德國(guó)Bruker公司。

1.3 方法

1.3.1 蘋果皮果膠的提取

水果刀取下新鮮的蘋果皮（約厚3 mm），用45 ℃去離子水清洗3 次，90 ℃水浴10～15 min，使果皮中的酶失活，過(guò)濾后用溫水漂洗除去溶出的糖類、色素及其他雜質(zhì)[9]，真空干燥箱中70 ℃恒溫干燥，粉碎后制成干粉，保存于4 ℃冰箱備用。

取蘋果果皮干粉5 g，按表1所述方法進(jìn)行浸提，對(duì)各組提取液分別進(jìn)行濃縮、醇沉、除蛋白等處理[1]，得蘋果皮果膠。

表1 蘋果皮果膠的提取方法和條件Table1 Extraction methods and conditions for APs

1.3.2 糖含量、酯化度、糖醛酸含量和分子質(zhì)量測(cè)定

分別采用苯酚-硫酸法[10]、滴定法[11]、間羥聯(lián)苯法[12]和高效凝膠滲透色譜法法[1]測(cè)定蘋果皮果膠的總糖含量、酯化度、糖醛酸含量及分子質(zhì)量。

1.3.3 紅外分析

稱取2.0 mg樣品，在紅外干燥箱中去除水分后，采用KBr壓片法于4 000～400 cm-1范圍內(nèi)用傅里葉變換紅外光譜儀進(jìn)行紅外光譜分析。

1.3.4 單糖組成分析

單糖標(biāo)準(zhǔn)（鼠李糖、巖藻糖、阿拉伯糖、木糖、肌醇、甘露糖、葡萄糖、半乳糖、葡萄糖醛酸及半乳糖醛酸）的衍生：按照同時(shí)測(cè)定糖醛酸和醛糖的衍生方法進(jìn)行衍生[10]。

果膠樣品的衍生化反應(yīng)：稱取樣品4 mg，加入2 mol/L三氟乙酸2 mL，121 ℃密閉水解2 h，將樣品中的多糖水解為單糖，然后按測(cè)定糖醛酸和醛糖的衍生方法進(jìn)行衍生[10]。

1.3.5 氣相色譜條件

色譜柱：rtx-50柱（30.0 m×0.25 mm，0.25 ?m)；載氣：氮?dú)?；分流?9：1；進(jìn)樣口溫度270℃；檢測(cè)器溫度280 ℃；升溫程序：180 ℃保持2 min，然后以6 ℃/min上升至210 ℃，再以0.3 ℃/min上升至215 ℃，最后以6 ℃/min上升至240 ℃，保持30 min。

2 結(jié)果與分析

2.1 超聲輔助檸檬酸法提取條件優(yōu)化

如圖1所示，在某一特定的超聲功率下，蘋果皮果膠的得率在一段時(shí)間內(nèi)隨著超聲時(shí)間的延長(zhǎng)（10～40 min）而增加。在250 W條件下超聲40 min時(shí)，蘋果皮果膠達(dá)到最高得率13.2%；450 W條件下超聲30 min時(shí)，達(dá)到最高得率14.6%；700 W條件下超聲20 min時(shí)，達(dá)到最高得率13.6%。繼續(xù)延長(zhǎng)超聲時(shí)間，果膠得率反而降低。結(jié)果表明超聲輔助檸檬酸法提取蘋果皮果膠的產(chǎn)率最大值為14.6%，與傳統(tǒng)法相比，產(chǎn)率提高，也節(jié)省了提取時(shí)間。當(dāng)產(chǎn)率達(dá)到最大值時(shí)，繼續(xù)超聲會(huì)使產(chǎn)品得率降低，這可能是因?yàn)橐环矫娉晻r(shí)間過(guò)長(zhǎng)會(huì)導(dǎo)致提取液中雜質(zhì)積累，增加了除蛋白過(guò)程中的損失；另一方面可能由于超聲時(shí)間過(guò)長(zhǎng)溶液中的果膠會(huì)在熱降解和超聲的剪切效應(yīng)下部分流失[13]。考慮到蘋果皮果膠的提取時(shí)間和產(chǎn)率，以pH 2.5的檸檬酸為萃取劑，在450 W超聲30 min為最佳提取條件。

圖1 超聲輔助檸檬酸法中超聲時(shí)間與功率對(duì)果膠產(chǎn)量的影響Fig.1 Effect of extraction time and ultrasound power on the yield of APs

2.2 酯化度測(cè)定

酯化度是果膠凝膠特性的重要指標(biāo)。本實(shí)驗(yàn)采用滴定法對(duì)蘋果皮果膠進(jìn)行酯化度分析。檸檬酸法、超聲提取法、超聲輔助檸檬酸提取法和傳統(tǒng)鹽酸提取法提取的蘋果皮果膠酯化度分別為67.4%、71.6%、69.9%和74.4%。超聲輔助檸檬酸提取法與檸檬酸、超聲和傳統(tǒng)鹽酸提取法相比，提取所得蘋果皮果膠的酯化度變化不大。

2.3 糖醛酸含量分析

蘋果皮果膠的糖醛酸含量測(cè)定用間羥聯(lián)苯法。以己糖醛酸標(biāo)準(zhǔn)品含量為橫坐標(biāo)、以對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)己糖醛酸溶液有色衍生物的吸光度為縱坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線回歸方程為：Y=0.012 9X-0.008 1，相關(guān)系數(shù)R2=0.999 1。檸檬酸法、超聲法、超聲輔助檸檬酸法和傳統(tǒng)鹽酸法提取所得蘋果皮果膠的糖醛酸含量分別為56.5%、62.0%、58.5%和76.6%。結(jié)果表明用檸檬酸法和超聲輔助檸檬酸法提取的蘋果皮果膠糖醛酸含量偏低，因而推測(cè)這2種方法提取的蘋果皮果膠具有更多的中性糖側(cè)鏈分支，側(cè)鏈分支降解少。

2.4 分子質(zhì)量測(cè)定分析

采用高效凝膠滲透色譜法對(duì)果膠分子質(zhì)量進(jìn)行測(cè)定。結(jié)果表明，用檸檬酸法、超聲法、超聲輔助檸檬酸法及傳統(tǒng)鹽酸法提取所得蘋果皮果膠的分子質(zhì)量均大于400 kD。

2.5 糖含量測(cè)定

測(cè)定蘋果皮果膠的總糖含量采用苯酚-硫酸法，以葡萄糖含量為橫坐標(biāo)、以對(duì)應(yīng)葡萄糖吸光度為縱坐標(biāo)，得線性回歸方程為Y=1.863 3X＋0.002 2，R2=0.999 1。結(jié)果顯示，檸檬酸法、超聲法、超聲輔助檸檬酸法與傳統(tǒng)鹽酸法提取的蘋果皮果膠總糖含量分別為92.1%、91.8%、92.8%和92.7%。

2.6 果膠紅外圖譜分析

圖2 不同提取方法所得果膠的紅外圖譜分析Fig.2 FTIR spectra of pectins extracted by different methods

如圖2所示，4種方法所得蘋果皮果膠都具有果膠的特征吸收峰，都在3 620～3 020 cm-1和3 000～2 800 cm-1處有吸收峰，分別為—OH的伸縮振動(dòng)和糖類的—CH2或—CH3的C—H伸縮振動(dòng)；1 620～1 550、1 440～1 395、1 400～1 300 cm-1處的吸收峰分別為C=O的非對(duì)稱伸縮振動(dòng)、C—O伸縮振動(dòng)、C=O對(duì)稱伸縮振動(dòng)；1 320～1 210 cm-1處的吸收峰為—OH變角振動(dòng)；1 151.64、1 025.04 cm-1左右都有吸收峰，為吡喃型糖的特征吸收峰，是其糖苷鍵的C—O—C的非對(duì)稱振動(dòng)峰[14]。4種果膠在1 750～1 700 cm-1處有典型的糖醛酸的特征吸收峰。

2.7 蘋果皮果膠的單糖組成分析

表2 不同方法提取所得蘋果皮果膠的單糖組成及含量分析Table2 Monosaccharide components and their contents in pectins extracted by different methods

檸檬酸法、超聲法、超聲輔助檸檬酸法和傳統(tǒng)鹽酸法提取所得蘋果皮果膠，在單糖組成方面具有較大差異（表2）。檸檬酸法、超聲法、超聲輔助檸檬酸法和傳統(tǒng)鹽酸法提取的蘋果皮果膠中性糖相對(duì)含量分別為44.6%、37.8%、41.6%、23.9%，可見(jiàn)用檸檬酸法、超聲輔助檸檬酸法提取的蘋果皮果膠中性糖含量明顯高于超聲法及傳統(tǒng)鹽酸法。

表3 不同酸法提取的蘋果皮果膠單糖組成及含量分析Table3 Monosaccharide components and their contents in APs extracted by different acid methods

以Rha與GalA相對(duì)含量比表示果膠的分支程度，比值越高說(shuō)明分支度更高[15]。結(jié)果表明，檸檬酸法、超聲輔助檸檬酸法提取的蘋果皮果膠中，Rha與GalA物質(zhì)的量比分別為1：5和1：7；而超聲提取法與傳統(tǒng)提取法提取的蘋果皮果膠中Rha與GalA物質(zhì)的量比值僅分別為1：16和1：70，因此用檸檬酸法和超聲輔助檸檬酸法提取蘋果皮果膠能獲得更多的支鏈，果膠局部降解較少。

此外，氣相色譜分析結(jié)果顯示，用檸檬酸法、超聲輔助檸檬酸法提取的蘋果皮果膠中Fuc含量分別高達(dá)18.9%和19.2%。據(jù)報(bào)道，一般酸法或超聲法提取的蘋果皮果膠中較少發(fā)現(xiàn)Fuc，或者其中的Fuc含量較低[5]。本研究結(jié)果表明，用檸檬酸作萃取劑可能是富含巖藻糖果膠得率高的一個(gè)主要原因。

圖3 不同提取方法所得果膠的單糖組成色譜圖Fig.3 GC Analysis of the monosaccharide compositions of pectins extracted by different methods

為了進(jìn)一步確認(rèn)是否以檸檬酸作為萃取劑可得到富含F(xiàn)uc的蘋果皮果膠，分別用pH 2.5的鹽酸、亞硫酸、蘋果酸、酒石酸為萃取劑提取蘋果皮果膠。采用氣相色譜法對(duì)各種方法所得蘋果皮果膠進(jìn)行單糖組成分析。如表3所示，在鹽酸法、亞硫酸法、蘋果酸法、酒石酸法提取的蘋果皮果膠中，所得的單糖含量及種類具有一定的差異，但均未發(fā)現(xiàn)含有Fuc，從而證實(shí)了所得的富含F(xiàn)uc的蘋果皮果膠與檸檬酸作為萃取劑有必然關(guān)系。

Jean-Pierre等[15]用檸檬酸萃取茶樹(shù)葉果膠時(shí)，發(fā)現(xiàn)其中含有一定量Fuc，含量為1.4%。Kurita等[16]提取柑橘皮果膠時(shí)，發(fā)現(xiàn)用檸檬酸處理2 h后，再用鹽酸萃取劑提取柑橘皮果膠，得到的果膠聚合度高，但半乳糖醛酸聚糖結(jié)構(gòu)被破壞，中性糖相對(duì)含量顯著增加，同時(shí)發(fā)現(xiàn)Fuc從微量增加到0.8%；還發(fā)現(xiàn)用檸檬酸處理的柑橘果膠與未處理過(guò)的相比，Ara含量降低了82%，Ara結(jié)構(gòu)單元在酸溶液中發(fā)生了大量的降解[16-19]，導(dǎo)致檸檬酸提取的蘋果皮果膠中含有更多的鼠李半乳糖醛酸聚糖-Ⅰ（RG-Ⅰ）和鼠李半乳糖醛酸聚糖-Ⅱ（RG-Ⅱ）側(cè)鏈（富含F(xiàn)uc）。本研究采用檸檬酸結(jié)合超聲法提取的蘋果皮果膠中，Ara相對(duì)含量?jī)H為4.6%，進(jìn)一步證實(shí)了用pH 2.5的檸檬酸提取蘋果皮果膠時(shí)，阿拉伯聚糖結(jié)構(gòu)單元在檸檬酸溶液中發(fā)生了大量的降解[20]，獲得了更多的RG-Ⅰ和RG-Ⅱ側(cè)鏈，從而得到了富含F(xiàn)uc的蘋果皮果膠，這與Darvill等的研究一致[21]。

3 結(jié) 論

本研究以超聲輔助檸檬酸法提取得到了富含F(xiàn)uc的蘋果皮果膠，克服了傳統(tǒng)法耗時(shí)、果膠支鏈易破壞和結(jié)構(gòu)單一等缺陷，在蘋果皮果膠的提取生產(chǎn)研究中有重要的方法參考意義。在450 W超聲30 min，蘋果皮果膠的產(chǎn)率最高達(dá)14.6%。氣相色譜分析表明，以檸檬酸法、超聲法、超聲輔助檸檬酸法和傳統(tǒng)鹽酸法提取所得的蘋果皮果膠中，Rha與GalA的物質(zhì)的量比分別為1：5、1：16、1：7、1：70，結(jié)果顯示與超聲法和傳統(tǒng)鹽酸法相比，用檸檬酸法和超聲輔助檸檬酸法提取蘋果皮果膠含有更多的支鏈。

研究結(jié)果顯示，用超聲輔助檸檬酸法提取所得的蘋果皮果膠中Fuc含量高達(dá)19.2%，豐富了果膠的種類，有助于全面系統(tǒng)地來(lái)研究果皮或果渣中果膠的理化性質(zhì)和生物活性。此外，研究結(jié)果證實(shí)了所得的富含F(xiàn)uc的蘋果皮果膠與采用檸檬酸作萃取劑有必然關(guān)系，可能是果膠中阿拉伯聚糖結(jié)構(gòu)單元在檸檬酸溶液中發(fā)生了降解，得到了更多的富含F(xiàn)uc RG-Ⅰ和RG-Ⅱ側(cè)鏈的果膠。

[1] 李建軍. 柑橘果膠可控性降解和寡糖片段的分離分析及其活性研究[D]. 西安: 西北大學(xué), 2008: 1-136.

[2] FISHMAN M L, COOKE P H, CHAU H K, et al. Global structures of high methoxyl pectin from solution and in gels[J]. Biomacromolecules, 2007, 8(2): 573-578.

[3] ARSLAN N, TOGRU H. Filtration of pectin extract from grapefruit peel and viscosity of pectin solutions[J]. Journal of Food Engineering, 1996, 27(2): 191-201.

[4] KUMAR A, CHUAHAN G S. Extraction and characterization of pectin from apple pomace and its evaluation as lipase (steapsin) inhibitorits evaluation as lipase (steapsin) inhibitor[J]. Carbohydrate Polymers, 2010, 82(2): 454-459.

[5] CHEMAT F, GRONDIN I, SHUM CHEONG SING A, et al. Deterioration of edible oils during food processing by ultrasound[J]. Ultrasonics Sonochemistry, 2004, 11(1): 13-14.

[6] TOMA C, PITTENGER M F, CAHILL K S, et al. Human mesenchymal stem cells differentiate to a cardiomyocyte phenotypeinthe adult murine heart[J]. Circulation, 2002, 105(1): 93-98.

[7] INATORU M, TOMA M, RADU O, et al. The use of ultrasound for the extraction of bioactive principles from plant materials[J]. Ultrasonics Sonochemistry, 1997, 4(2): 135-139.

[8] SESHADRI R, WEISS J, HULBERT G J, et al. Ultrasonic processing influences rheological and optical properties of high-methoxyl pectin dispersions[J]. Food Hydrocolloids, 2003, 17(2): 191-197.

[9] 徐溪, 黃琳娟, 王仲孚, 等. 蘋果果膠活性寡聚半乳糖醛酸的分離制備及其ESI-MS分析研究[J]. 化學(xué)學(xué)報(bào), 2010, 68(15): 1525-1531.

[10] 張惟杰. 糖復(fù)合物生化研究技術(shù)[M]. 杭州: 浙江大學(xué)出版社, 1994: 324-326.

[11] SCHULTZ H. Determination of the degree of esterification of pectin[J]. Journal of Carbohydrate Chemistry, 1965, 5: 189-191.

[12] GAMA H, MABON N, NOTT K, et al. Kinetic of the hydrolysis of pectin galacturonic acid chains and quantification by ionic chromatogrhy[J]. Food Chemistry, 2006, 96(3): 477-484.

[13] BAGHER H, ASHTIANI F Z. Comparisons between conventional, microwave and ultrasound-assisted methods for extraction of pectin from grefruit[J]. Chemical Engineering and Processing, 2011, 50(11): 1237-1243.

[14] ZHAO G H, KAN J Q, LI Z X, et al. Structural features and immunological activity of polysaccharide from Dioscorea opposita Thunb roots[J]. Carbohydrate Polymers, 2005, 61(2): 125-131.

[15] JEAN P E, CORINNE P R, COURTOIS B. Chemical characterization of pectin from green tea (Camellia sinensis)[J]. Carbohydrate Polymers, 2011, 83(3): 1232-1239.

[16] KURITA O, FUJIWARA 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.

[17] LINERS F, THIBAULT J F, van CUTSEM P. Influence of the degree of polymerization of oligogalacturonates and of esterification pattern of pectin on their recognition by monoclonal-antibodies[J]. Plant Physiology, 1992, 99(3): 1099-1104.

[18] HYUN J R, BAE I Y, LEE S Y. Enhancement of anti-radical activity of petin from ple pomace by hydroxamation[J]. Food Hydrocolloids, 2011, 25(3): 545-548.

[19] SIRISOMBOON P, TANANA M, FUJITA S, et al. A simplified method for the determination of total oxalate-soluble pectin content in janese pear[J]. Journal of Food Composition and Analysis, 2001, 14(1): 83-91.

[20] RENARD C M G C, CREPEAU M J, THIBAULT J F. Structure of the repeating units in the rhamnogalacturonic backbone of ple, beet, and citrus pectins[J]. Carbohydrate Research, 1995, 275(1): 155-165.

[21] DARVILL A G, MCNEIL M A, ALBERSHEIM P. Structure of plant cell walls. Ⅷ. A new pectic polysaccharide[J]. Plant Physiology, 1978, 62(3): 418-422.

Extraction and Physico-chemical Properties of Fucose-Rich Pectins from Apple Peel

CHENG Yang, ZHANG Ying, DUAN Shuang-yan, HUANG Lin-juan, WANG Zhong-fu*
(Key Laboratory of Resource Biology and Biotechnology in Western China, Ministry of Education, Shaanxi Provincial Key Laboratory of Biotechnology, College of Life Science, Northwest University, Xi’an 710069, China)

In this study, apple pectins (APs) were extracted from apple peel by ultrasound-assisted extraction with citric acid, and investigated for physico-chemical properties. Under the optimized conditions of pH 2.5 citric acid solution as the extraction solvent, 450 W ultrasound power and 30 min radiation time, the yield of APs was 14.6%. The extracted APs were characterized by a degree of esterification of 69.9% and a molecular weight larger than 400 kD, and contained 92.8% total sugar, 58.5% aldonic acid. GC data indicated that the APs consisted of eight monosaccharides including Rha, Fuc, Ara, Xyl, Glc, Gal, GlcA and GalA, with a relative molar ratio of 9.5:19.2:4.7:0.1:4.6:3.6:2.3:56.3 and a significantly high percentage of Fuc, reaching 19.2%. Further results revealed that the extraction of Fuc-rich APs was likely associated with the method using citric acid as the extraction solvent.

apple pectin; extraction; fucose; physico-chemical properties; citric acid

O629.12

A

1002-6630（2014）10-0006-05

10.7506/spkx1002-6630-201410002

2013-07-16

國(guó)家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目（31071506）；陜西省教育廳自然科學(xué)基金項(xiàng)目（2013JK0714）

程洋（1987—），男，碩士研究生，研究方向?yàn)橹参锒嗵堑姆蛛x提取與活性測(cè)定。E-mail：chengyangn@163.com

*通信作者：王仲孚（1971—），男，教授，博士，研究方向?yàn)樘巧飳W(xué)與糖工程學(xué)。E-mail：wangzhf@nwu.edu.cn