不同提取方法對馬鈴薯果膠多糖組成特性的影響

王文霞，張顯斌，張慧君，韓國棟

(齊齊哈爾大學(xué) 食品與生物工程學(xué)院,黑龍江省普通高校農(nóng)產(chǎn)品加工重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，黑龍江 齊齊哈爾，161006)

不同提取方法對馬鈴薯果膠多糖組成特性的影響

王文霞*，張顯斌，張慧君，韓國棟

(齊齊哈爾大學(xué) 食品與生物工程學(xué)院,黑龍江省普通高校農(nóng)產(chǎn)品加工重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，黑龍江 齊齊哈爾，161006)

以馬鈴薯渣為原料，采用酶法脫除淀粉和蛋白質(zhì)，分別以鹽酸法、檸檬酸法、堿性磷酸鹽法和復(fù)合鹽法從馬鈴薯渣中提取果膠，經(jīng)超濾、乙醇沉淀和冷凍干燥得到4種馬鈴薯果膠多糖。研究不同的提取方法對馬鈴薯果膠多糖提取率、組成特性的影響。結(jié)果表明，堿性磷酸鹽法和復(fù)合鹽法提取果膠得率高(分別為29.89%和21.01%)、半乳糖醛酸含量高(分別為29.71%和31.57%)。堿性磷酸鹽法提取果膠的中灰分含量(22.38%)顯著高于其他3種果膠多糖(2.09 %～2.48%)。4種工藝提取得馬鈴薯果膠是低甲氧基果膠；蛋白質(zhì)含量低于3.0%，沒有顯著差異；中性單糖組成主要包括半乳糖，及少量的阿拉伯糖、鼠李糖和葡萄糖。馬鈴薯果膠多糖的峰值分子質(zhì)量在1.65×104～1.17×106u左右，為非均一多糖，4種方法提取得馬鈴薯果膠均具有果膠的特征官能團(tuán)。

馬鈴薯果膠多糖；提取方法；提取率；組成特性

果膠是一種具有良好的凝膠、增稠、乳化和成膜作用，常用于食品膠凝劑、增稠劑、穩(wěn)定劑、乳化劑、包裝膜等。

我國馬鈴薯資源豐富，是世界馬鈴薯第一大生產(chǎn)國[1]。馬鈴薯渣是馬鈴薯淀粉生產(chǎn)后產(chǎn)生的廢渣，在國內(nèi)通常直接作為飼料或廢渣處理，造成資源浪費(fèi)和環(huán)境污染。 馬鈴薯渣約占馬鈴薯總質(zhì)量的6%(對干基)，含有10%～25%(對干基)的果膠[2-3]，是良好的果膠多糖提取原料。

果膠的提取過程是一個由不溶性果膠轉(zhuǎn)變成可溶性果膠，可溶性果膠再向溶液中轉(zhuǎn)移的過程。提取和沉淀是果膠生產(chǎn)過程的2個關(guān)鍵技術(shù)步驟[4]。提取和沉淀工藝條件及方法不同，果膠的得率及性質(zhì)會有差異。目前，國內(nèi)外果膠提取的方法主要有水提、酸提法、鈣螯合劑提取法、堿提法、離子交換法、物理輔助提取法、酶法、微生物法等[5-7]，商業(yè)化的果膠主要采用酸提法制備[8]。果膠分離純化的方法有鹽析法、乙醇沉淀法、超濾以及動、靜態(tài)大孔吸附樹脂法等[9-12]，國內(nèi)廠家大多采用鹽析法生產(chǎn)果膠，而國外普遍使用醇沉法。

目前，國內(nèi)外對馬鈴薯果膠提取工藝的研究報(bào)道很少，且大多不成熟，研究方向主要集中在提取方法和工藝的優(yōu)化方面[13-18]。

本研究采用鹽酸法、檸檬酸法、堿性磷酸鹽法和磷酸鹽與EDTA復(fù)合鹽法等4種方法對馬鈴薯果膠多糖進(jìn)行提取，對4種方法所得果膠的得率、組成特性進(jìn)行比較。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

濕馬鈴薯渣，依安鵬程馬鈴薯有限公司提供；耐高溫α-淀粉酶(酶活力50 000 U/g)、堿性蛋白酶(102 511 U/g)，丹麥諾維信公司；阿拉伯糖、木糖、葡萄糖、鼠李糖、半乳糖、甘露糖、半乳糖醛酸，BIO BASIC INC；普魯蘭糖標(biāo)樣standard p-82(包括P-800、P-400、P-200、P-100、P-50和P-20，其Mp分別為，642 000、337 000、194 000、107 000、47 100、21 100 u)：日本 shodex；乙腈、甲醇，色譜純，天津市科密歐化學(xué)試劑開發(fā)中心；其余試劑均為國產(chǎn)分析純。

1.2 儀器與設(shè)備

722可見分光光度計(jì)，上海精密科學(xué)儀器有限公司； FJFXI-DRG冷凍干燥機(jī)，U.S Pat.；RE-52AA旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀，上海亞榮生化儀器廠；PB-10酸度計(jì)，北京賽多利斯儀器系統(tǒng)有限公司；TDL-5-A型低速臺式離心機(jī)，上海安亭科學(xué)儀器廠；101-2-BS電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱，上海躍進(jìn)醫(yī)療器械廠；BS124S分析天平，北京賽多利斯儀器系統(tǒng)有限公司；UF20超濾裝置，河北省大城縣華泰凈化技術(shù)工程有限公司；LC 1200高效液相色譜儀，安捷倫公司；Spectrum One傅里葉變換紅外光譜儀，PE公司；1525型高效尺寸排阻色譜儀，美國Waters公司；2414型示差折光檢測器：美國Waters公司。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

1.3.1 馬鈴薯果膠多糖的提取方法

果膠提取工藝流程：

馬鈴薯渣→去淀粉、蛋白質(zhì)→去淀粉后的薯渣1→提取果膠→過濾→調(diào)pH2.8，離心→超濾→濃縮液→乙醇沉淀→過濾→冷凍干燥→粉碎→成品

1.3.2 操作要點(diǎn)

(1)去淀粉、蛋白質(zhì)[19]：稱取200 g馬鈴薯渣加入8 L水，混合均勻，用鹽酸溶液調(diào)pH值至6.0。加入5%(對馬鈴薯渣質(zhì)量)耐高溫α-淀粉酶，95 ℃水浴鍋中恒溫?cái)嚢?.5 h。冷卻至30 ℃左右，調(diào)pH值至8.0，加入5%(對馬鈴薯渣質(zhì)量)堿性蛋白酶，于55 ℃水浴恒溫?cái)嚢? h，沸水浴滅酶10 min。冷卻至70 ℃左右后，趁熱用濾布過濾，得到的濾渣用70 ℃左右熱水反復(fù)清洗3次，通風(fēng)處晾曬干；濾渣粉碎過60目篩得馬鈴薯渣1，備用。測定馬鈴薯渣1的化學(xué)組成：淀粉9.87%、蛋白質(zhì)6.24%、水分8.02%。

(2)提?。蝴}酸法提取馬鈴薯果膠多糖[13]的工藝條件為料液比1∶15(g∶mL)、用一定量鹽酸調(diào)pH值至2.0、提取溫度90 ℃、提取時(shí)間1 h。檸檬酸法提取馬鈴薯果膠多糖的工藝條件為[14]料液比1∶15(g∶mL)、用一定量檸檬酸調(diào)pH值至2.0、提取溫度90 ℃、提取時(shí)間1 h。堿性磷酸鹽法提取馬鈴薯果膠多糖的工藝條件[17]為料液比1∶20(g∶mL)、用一定量鹽酸調(diào)pH 12.0、體積分?jǐn)?shù)0.75%六偏磷酸鈉、提取溫度為25 ℃、提取時(shí)間 2 h。復(fù)合鹽法提取馬鈴薯果膠多糖工藝條件[6]為料液比1∶50(g∶mL)，三聚磷酸鈉濃度0.05 mol/L、EDTA濃度0.017 5 mol/L、提取液pH 7.0、提取液溫度80 ℃、提取時(shí)間4 h。提取后，用300目濾布過濾得到濾出液，濾渣用水反復(fù)清洗3次，合并濾液。

(3)調(diào)pH 2.8，離心：濾液冷卻至30 ℃，調(diào)pH 2.8，在4 000 r/min下離心15 min。

(4)超濾：上清液采用30 000 u的中空纖維膜，在0.1 MPa、室溫下進(jìn)行超濾處理，加水洗滌使超濾濃縮液的電導(dǎo)率小于1 000 μs/cm，原液與濃縮液的濃縮比為5。

(5)乙醇沉淀：按濃縮液與乙醇體積比為1∶4加入無水乙醇，靜置4 h，果膠析出，采用300目的濾布過濾，得到粗果膠。

(6)干燥：粗果膠冷凍干燥，即得到鹽酸法提取馬鈴薯果膠多糖(potato pectin polysaccharide extracted by hydrochloric acid，PPHC)、檸檬酸法提取馬鈴薯果膠多糖(potato pectin polysaccharide extracted by citric acid，PPCA)、堿性磷酸鹽法提取馬鈴薯果膠多糖(potato pectin polysaccharide extracted by alkaline phosphate，PPAP)和復(fù)合鹽法提取馬鈴薯果膠多糖(potato pectin polysaccharide extracted by chelating agent，PPCH)，粉碎后備用。

(1)

1.3.2 組成特性指標(biāo)的測定

(1)水分的測定:采用干燥法[20]測定水分含量。

(2)灰分的測定:采用灼燒法[21]測定果膠多糖中灰分含量。

(3)蛋白質(zhì)含量的測定:采用凱式定氮法[22]測定蛋白質(zhì)含量。

(4)淀粉含量的測定：采用酶水解法[23]測定馬鈴薯渣中淀粉含量。

(5)總糖含量的測定：采用苯酚-硫酸法測定果膠多糖中總糖含量[24]。

(6)半乳糖醛酸含量的測定：采用間羥基聯(lián)苯法測定果膠多糖樣品中半乳糖醛酸含量[25]。

(7)中性糖含量計(jì)算：通常較低糖醛酸含量的多糖樣品可采用苯酚-硫酸法得到總糖含量。而對于糖醛酸含量較高的樣品，糖醛酸在苯酚試劑中有顯色，但比較微弱，且在490 nm也不是最大吸收，因此無法精確反映多糖的實(shí)際含量。而采用間羥基聯(lián)苯法測糖醛酸含量不受中性糖的影響，故而可先測定糖醛酸含量(間羥基聯(lián)苯法)，然后通過糖醛酸干擾回歸方程(苯酚-硫酸法測半乳糖醛酸標(biāo)準(zhǔn)曲線)，計(jì)算糖醛酸對中性糖含量的干擾值(將間羥基聯(lián)苯法得到的糖醛酸含量代入苯酚-硫酸法測半乳糖醛酸標(biāo)準(zhǔn)曲線得到的OD值即為糖醛酸干擾值)。將苯酚-硫酸法測定的多糖OD值減去糖醛酸干擾值，得到的OD值代入回歸方程(苯酚-硫酸法測葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)曲線)算得糖含量即樣品的中性糖含量，與糖醛酸含量之和即真實(shí)反映樣品的總多糖含量[26]。

(2)

其中：W，中性糖(酸性糖)含量，%；ρ，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線得出的葡萄糖或半乳糖醛酸質(zhì)量濃度，μg/mL；N，樣品稀釋倍數(shù)；V，原樣加水體積，mL；m，樣品質(zhì)量，g。

(8)果膠酯化度測定：采用酸堿滴定法測定[27～28]。取0.2 g果膠用超純水溶解定容到100 mL。充分溶解后用酚紅作為指示劑，用0.1 mol/L NaOH滴定至顏色變成粉紅色(pH=7.5)，30 s不變色。記錄所用NaOH的體積為V1。然后向溶液中加入15 mL 0.25 mol/L NaOH，在室溫下攪拌30 min后加入15 mL 0.25 mol/L鹽酸溶液，然后用0.1 mol/L NaOH滴定至粉紅色，30 s不變色。記錄所用NaOH的體積為V2。酯化度(DE)的計(jì)算公式為：

(3)

(9)馬鈴薯果膠多糖中性單糖組分測定：果膠單糖組成的測定參考戴軍[29]的方法。取10 mg多糖樣品于安布管中，加入1 mL 2 mol/L三氟乙酸，封管。120 ℃水解2 h，吹干后加入1 mL甲醇，反復(fù)吹干(3次)以除盡三氟乙酸。加入1 mL 0.3 mol/L的NaOH溶解后，取0.5 mL溶液加入0.5 mol/L PMP甲醇溶液0.5 mL，密封后渦旋30 s，于70 ℃水浴反應(yīng)30 min，冷卻后加入0.3 mol/L的HCl溶液0.5 mL渦旋30 s以中和溶液。加入3 mL三氯甲烷萃取，渦旋3min后離心，取出上清液繼續(xù)用氯仿萃取，反復(fù)3次后上清液稀釋一定倍數(shù)后過膜，進(jìn)行液相分析。液相色譜條件如下：安捷倫公司LC 1200高效液相色譜儀，色譜柱為Eclipse XDB-C18(4.6 mm×250 mm，5 μm)，DAD檢測器，檢測波長254 nm，柱溫為30 ℃，流動相為V[100 mmol/L磷酸鹽緩沖液(pH 6.7)]∶V(乙腈)=83∶17，流速為1.0 mL/min，進(jìn)樣量為20 μL。

(10)馬鈴薯果膠多糖分子質(zhì)量測定：以STD P-800、P-400、P-200、P-100、P-50和P-20 作為分子質(zhì)量測量的標(biāo)準(zhǔn)品，采用HPLC法測定馬鈴薯果膠的分子質(zhì)量。色譜條件為：Shodex OHpak SB-806HQ Column 300 mm×8 mm+Shodex OHpak SB-804HQ Column 300 mm×8 mm水相凝膠柱，示差檢測器，樣品濃度為5 mg/mL，進(jìn)樣量200 μL，0.3 mol/L NaNO3為洗脫液，洗脫液的流速為0.5 mL/min，柱溫50 ℃，檢測器溫度40 ℃。以保留時(shí)間tR為橫坐標(biāo)，lgMw為縱坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，建立線性方程，y=-0.243 7x+13.012，R2=0.990 6。樣品分子質(zhì)量的測定：將果膠同濃度配制，過0.22 μm濾膜，進(jìn)樣。據(jù)圖譜中所得保留時(shí)間，通過上述回歸方程計(jì)算果膠多糖相對分子質(zhì)量。

1.3.3 果膠的紅外光譜

采用紅外光譜儀，壓片法測定。將4種果膠樣品與KBr壓制成片，在4 000～400 cm-1波數(shù)范圍測定光譜吸收值。

1.3.4 統(tǒng)計(jì)分析

所有實(shí)驗(yàn)均重復(fù)3次，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采用(平均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差)來表示，用SPSS v19.0 統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行方差分析，用鄧肯法進(jìn)行均值比較，以p<0.05為顯著性檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同提取方法對馬鈴薯果膠多糖的得率和化學(xué)組成及中性糖組成的影響

對鹽酸法、檸檬酸法、堿性磷酸鹽法和復(fù)合鹽法4種方法提取的馬鈴薯果膠多糖的收率、化學(xué)成分和中性單糖組成進(jìn)行了測定，結(jié)果見表1。

表1 馬鈴薯果膠多糖收率、化學(xué)成分和中性單糖組成Table 1 Potato pectin polysaccharide yield,chemical components and neutral monosaccharide composition

注：同列小字母不同表示差異顯著(p<0.05)。

鹽酸法、檸檬酸法、堿性磷酸鹽法和復(fù)合鹽法4種方法提取的馬鈴薯果膠多糖的收率分別為：12.55、16.86、29.89、21.01%，堿性磷酸鹽法和復(fù)合鹽法提取果膠得率高，其次是檸檬酸法，而鹽酸法提取果膠得率最低。鹽酸法、檸檬酸提收率與文獻(xiàn)結(jié)果基本相符[14]。通過差異性顯著分析可知，4種果膠收率之間在0.05水平上存在顯著性差別，說明不同提取方法對果膠得率影響顯著。六偏磷酸鈉、三聚磷酸鈉和EDTA等聚磷酸鹽或氨基多羧酸具有很強(qiáng)的金屬螯合作用，可以很好的將植物細(xì)胞壁中鈣、鎂離子結(jié)合成螯合物，使不溶性果膠的溶解性增加，獲得較好的提取效果[30-31]。此外，堿性條件下馬鈴薯細(xì)胞壁物質(zhì)也會發(fā)生剝皮反應(yīng)和堿性水解而溶出[32-33]。

PPHC主要由26.01%半乳糖醛酸、55.62%中性糖、2.95%蛋白質(zhì)和2.48%灰分組成；PPCA主要由26.58%半乳糖醛酸、56.33%中性糖、2.81%蛋白質(zhì)和2.09%灰分組成；PPAP主要由29.71%半乳糖醛酸、32.31%中性糖、2.41%蛋白質(zhì)和22.28%灰分組成；PPCH主要由31.57%半乳糖醛酸、52.56%中性糖、2.15%蛋白質(zhì)和2.35%灰分組成。這4種果膠化學(xué)組成有一定差別， PPCH的半乳糖醛酸含量最高，其次是PPAP，而PPHC和PPCA的半乳糖醛酸含量最低。PPHC和PPCA的中性糖含量最高，其次是PPCH，PPAP的中性糖含量最低。4種工藝提取得馬鈴薯果膠蛋白質(zhì)含量低于3.0%，沒有顯著差異。此外，PPHC、PPCA和PPHC中灰分含量低于2.5%，而PPAP中灰分含量(22.38%)顯著高于其他3種果膠；這主要是由于在提取過程中聚磷酸鹽的加入，導(dǎo)致果膠中灰分含量升高。堿性磷酸鹽法果膠多糖還需要采用一定純化方法對果膠粗提物進(jìn)行去除灰分。

PPHC的酯化度為38.26%；PPCA的酯化度為39.27%，PPAP的酯化度為39.11%；PPCH的酯化度為38.99%，均小于50%，說明馬鈴薯果膠是低甲氧基果膠，與文獻(xiàn)報(bào)道一致[34]。4種提取方法得到的馬鈴薯果膠酯化度沒有顯著差異。

圖1是單糖標(biāo)準(zhǔn)品和4種馬鈴薯果膠PMP衍生物液相色譜圖，圖1-A是6 種單糖標(biāo)準(zhǔn)品的液相色譜圖，按照出峰時(shí)間先后順序所對應(yīng)的單糖分別為甘露糖、鼠李糖、葡萄糖、半乳糖、木糖、阿拉伯糖，根據(jù)單糖濃度和峰面積繪制單糖標(biāo)準(zhǔn)品標(biāo)準(zhǔn)曲線。圖1-B～1-E分別為PPHC、PPCA、PPAP、PPCH的液相色譜圖，根據(jù)出峰時(shí)間確定對應(yīng)單糖的種類，同時(shí)根據(jù)各峰面積分別代入單糖標(biāo)準(zhǔn)品標(biāo)準(zhǔn)曲線，計(jì)算得各單糖百分比，見表1。

PPHC中性單糖組成主要由半乳糖(82.63%)組成，還含有少量的阿拉伯糖(6.72%)、鼠李糖(6.31%)和葡萄糖(4.33%)；PPCA中性單糖組成主要由半乳糖(81.83%)組成，還含有少量的阿拉伯糖(8.08%)、鼠李糖(5.83%)和葡萄糖(4.27%)； PPAP中性單糖組成主要由半乳糖(80.38%)組成，還含有少量的阿拉伯糖(9.40%)、鼠李糖(8.04%)和葡萄糖(2.17%)；PPCH中性單糖組成主要由半乳糖(73.14%)組成，還含有少量的阿拉伯糖(13.57%)、鼠李糖(9.48%)和葡萄糖(3.81%)。4種馬鈴薯果膠多糖中半乳糖是主要的中性單糖，而阿拉伯糖、鼠李糖和葡萄糖量很少，與文獻(xiàn)報(bào)道一致[35]，結(jié)果表明馬鈴薯果膠多糖中半乳聚糖側(cè)鏈占主要地位，其他中性糖側(cè)鏈可能發(fā)生降解。另外，葡萄糖主要來自于馬鈴薯渣殘留的淀粉。

A-單糖標(biāo)準(zhǔn)品；B-PPHC；C-PPCA；D-PPAP；E-PPCH圖1 單糖標(biāo)準(zhǔn)品和4種馬鈴薯果膠PMP衍生物液相色譜圖Fig.1 HPLC chromatogram for PMP derivatives of monosaccharides and four pectic polysaccharides form potato residue

2.2 不同提取方法對果膠分子質(zhì)量的影響

采用高效凝膠色譜法對提取果膠的分子質(zhì)量進(jìn)行測定，結(jié)果如圖2和表2所示。

從圖2和表2可看出，不同方法提取的馬鈴薯果膠分子質(zhì)量分布不均一，且分布較寬，且均由1～3種不同分子量的組分組成(表2)。PPHC示差折光檢測曲線上有2個峰形不對稱的峰，峰Ⅰ和峰Ⅱ的Mw分別為1.05×106u和4.11×104u，分散系數(shù)(Mw/Mn)分別為1.93和4.75，分布比較分散，峰Ⅱ?yàn)橹饕鞣?；PPCA示差折光檢測曲線上有2個峰形不對稱的峰，峰Ⅰ和峰Ⅱ的Mw分別為1.41×106u和4.05×104u，分散系數(shù)(Mw/Mn)分別為2.35和4.62，分布比較分散，峰Ⅱ?yàn)橹饕?；PPAP示差折光檢測曲線上有3個峰形不對稱的峰，峰Ⅰ、峰Ⅱ和峰Ⅲ的Mw分別為7.43×105、3.67×104和295 u，分散系數(shù)(Mw/Mn)分別為1.85、4.70和5.26，分布比較分散，峰Ⅱ?yàn)橹饕?，峰Ⅲ含量很少；PPCH示差折光檢測曲線上有3個峰形不對稱的峰，峰Ⅰ、峰Ⅱ和峰Ⅲ的Mw分別為8.19×105、2.43×104和280 u，分散系數(shù)(Mw/Mn)分別為2.40、3.01和7.25，分布比較分散，峰Ⅱ?yàn)橹饕澹澧蠛亢苌?；比較這4種果膠的最大分子質(zhì)量部分(即圖中第1個峰)，發(fā)現(xiàn)PPCA的Mw>PPHC的Mw>PPCH的Mw>PPAP的Mw，但PPAP和PPCH的這一部分果膠的含量較少。比較這4種果膠的較大分子質(zhì)量部分(即圖中第2個峰)，發(fā)現(xiàn)PPHC的Mw>PPCA的Mw>PPAP的Mw>PPCH的Mw，但PPAP的這一部分果膠的含量最多；PPAP和PPCH最右邊的小峰為小分子物質(zhì)，其相對分子量(Mw)約為635～685 u。PPAP的分子質(zhì)量小于其他方法，且含有一定量的小分子物質(zhì)，這可能是由于堿性條件下，果膠分子發(fā)生β-消除反應(yīng)和去酯反應(yīng)，使得HG主鏈斷裂，生成一些聚半乳糖醛酸低聚物和RGⅠ[36]。傳統(tǒng)酸法提取果膠是將不溶性原果膠在酸作用下轉(zhuǎn)變?yōu)樗苄怨z及其相轉(zhuǎn)移過程，此生產(chǎn)工藝中極易使果膠分子發(fā)生部分降解和水解，果膠分子質(zhì)量降低，影響果膠質(zhì)量，降低果膠得率。

圖2 4種馬鈴薯果膠多糖的分子質(zhì)量分布圖Fig.2 Molecular weight distribution for four potato pectic polysaccharides

表2 4種馬鈴薯果膠多糖的相對分子質(zhì)量及其分布Table 2 Four kind potato pectic polysaccharide of relative molecular weight and its distribution

2.3 果膠的紅外光譜

圖3 4種馬鈴薯果膠多糖紅外光譜Fig.3 FTIR spectra of four potato pectic polysaccharides

3 結(jié)論

堿性磷酸鹽法和復(fù)合鹽法提取果膠得率高(分別為29.89%和21.01%)，其次是檸檬酸法(16.86%)，而鹽酸法提取果膠得率最低(12.55%)。復(fù)合鹽法提取果膠的半乳糖醛酸含量最高(31.57%)，其次是堿性磷酸鹽法(29.71%)，而檸檬酸法和鹽酸法提取果膠的半乳糖醛酸含量最低(分別為26.58%和26.01%)。鹽酸法和檸檬酸法提取果膠的中性糖含量最高(分別為55.62%和56.33%)，其次是復(fù)合鹽法(52.56%)，堿性磷酸鹽法提取果膠的中性糖含量最低(32.31%)。4種方法提取得馬鈴薯果膠蛋白質(zhì)含量低于3.0%，沒有顯著差異；堿性磷酸鹽法提取果膠的中灰分含量(22.28%)顯著高于其他3種果膠多糖(2.09%～2.48%)；有必要采用一定純化方法去除堿性磷酸鹽法提取果膠多糖中的灰分。4種工藝提取得馬鈴薯果膠是低甲氧基果膠；中性單糖組成主要包括半乳糖，還含有少量的阿拉伯糖、鼠李糖和葡萄糖。鹽酸法、檸檬酸法、堿性磷酸鹽法和復(fù)合鹽法提取的馬鈴薯果膠Mp分別為1.71×104～7.65×105，2.16×104～1.17×106，3.36×104～6.96×105，1.65×104～7.87×105u，表明不同方法提取的馬鈴薯果膠分子質(zhì)量分布不均一，為非均一多糖。紅外光譜顯示，4種工藝提取得馬鈴薯果膠均具有果膠的特征官能團(tuán)。通過本研究明確了馬鈴薯渣果膠多糖提取方法對其得率、基本化學(xué)組成、中性單糖組成和分子質(zhì)量分布的影響，對馬鈴薯果膠的開發(fā)及生產(chǎn)具有理論及實(shí)踐意義。

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Effectofdifferentextractionmethodsonthecompositionsofpotatopectinpolysaccharides

WANG Wen-xia*,ZHANG Xian-bin,ZHANG Hui-jun,HAN Guo-dong

(College of Food and Biology Engineering,Qiqihar University,Key Laboratory of Processing Agricultural Products of Heilongjiang Province,Qiqihar 161006,China)

Four potato pectin polysaccharides were extracted from potato residue by enzymatic to remove starch and protein,hydrochloric acid solution ,citric acid solution,alkaline phosphate solution and compound salt solution were four methods to extract the pectin.The polysaccharides were obtained by pectin ultra-filtration,ethanol precipitation and freeze drying.Effects of different extraction methods on yield,the composition characters of potato pectin polysaccharide were studied.The results show that the extraction yield by alkaline phosphate and compound salt extraction were 29.89% and 21.01%,respectively.The galacturonic acid content of pectin polysaccharide by alkaline phosphate solution and compound salt solution were 29.71% and 31.57%,respectively.The ash content of pectin polysaccharide by alkaline phosphate solution (22.38%) is significantly higher than other three kinds (2.09%-2.48%).Pectin polysaccharide extracted by four methods has low-methoxyl pectin.No significant differences of protein content (less than 3.0%) by four methods.Galactose was the major neutral monosaccharide with a small amount of arabinose,rhamnose and glucose.The molecular weights (Mp) of four pectin polysaccharide ranged from 1.65×104u to 1.17×106u,and it was hetetopolysaccharide.The infrared spectra showed that all pectin extracted from potato had pectin typical functional groups.The research has theoretical and practical significance in the development and production of potato pectin.

potato pectic polysaccharide; extraction method; extraction yield; composition characters

10.13995/j.cnki.11-1802/ts.014465

碩士，教授(本文通訊作者，E-mail：wangwenxia1963@163.com)。

2017-04-06，改回日期：2017-05-18