均細(xì)化處理對蘋果細(xì)胞壁多糖結(jié)構(gòu)特性的影響

曹 風(fēng) 劉 璇 畢金峰* 張 彪 吳昕燁 李 瀟

（1 大連工業(yè)大學(xué)食品學(xué)院 遼寧大連116034 2 中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所 農(nóng)業(yè)農(nóng)村部農(nóng)產(chǎn)品加工重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 北京100193）

我國是蘋果生產(chǎn)及消費(fèi)大國。蘋果除用作鮮食外，主要加工成蘋果汁銷售[1]。蘋果汁是全球貿(mào)易量較大的水果加工品，約占全球果蔬汁貿(mào)易總量的17%，僅次于橙汁，居世界第二位[2]。果汁按照加工方式不同可分為濃縮還原汁和非濃縮還原汁[3]。鮮榨蘋果濁汁，即蘋果非濃縮還原汁，未經(jīng)過繁多的加工程序，其口感新鮮，風(fēng)味天然，營養(yǎng)豐富，品質(zhì)更接近新鮮蘋果，受到眾多消費(fèi)者的青睞[4]。

鮮榨蘋果濁汁雖營養(yǎng)豐富，但穩(wěn)定性較差，短時間內(nèi)便會出現(xiàn)混濁、絮狀物，甚至出現(xiàn)分層等現(xiàn)象，導(dǎo)致產(chǎn)品品質(zhì)顯著降低。目前，為提高鮮榨蘋果濁汁的穩(wěn)定性，通常采用高壓均質(zhì)（High pressure homogenization，HPH）技術(shù)處理果汁[5-6]。根據(jù)均質(zhì)壓力不同，將小于200 MPa 的稱為HPH[7]。HPH 是利用高壓促使蘋果汁快速沖進(jìn)狹窄的縫隙，在此操作過程中蘋果汁會受到很強(qiáng)的剪切力、撞擊力及孔洞爆發(fā)力等作用，蘋果汁中的細(xì)胞進(jìn)一步破碎，果膠、纖維素、半纖維素等細(xì)胞壁多糖繼而釋放出來且均勻分散在果汁中，同時蛋白質(zhì)大分子被破壞，懸浮顆粒的粒徑減小，懸浮顆粒間相互作用增強(qiáng)[8-10]。HPH 能鈍化果膠甲酯酶活性，以保持果蔬汁的穩(wěn)定性[11-12]。

HPH 處理果汁雖然會顯著提高果汁的穩(wěn)定性，但其會破壞果汁中營養(yǎng)物質(zhì)細(xì)胞壁多糖的形態(tài)[13]，進(jìn)而影響果汁的品質(zhì)。果汁中的細(xì)胞壁多糖（Alcohol-insoluble residue，AIR）是一類通過糖苷鍵連接而成的天然高分子多聚物，其主要包括果膠、半纖維素、纖維素等多糖大分子。果膠大分子的主鏈?zhǔn)怯啥鄠€半乳糖醛酸殘基通過糖苷鍵連接而成，其側(cè)鏈包含不同單糖，有半乳糖（Galactose，Gal）、巖藻糖（Fucose，F(xiàn)uc）、鼠李糖（Rhamnose，Rha）等；半纖維素是由多種類型的單糖構(gòu)成的異質(zhì)多聚體，這些單糖是木糖（Xylose，Xyl）、阿拉伯糖（Arabinose，Ara）、甘露糖（Mannose，Man）以及少量巖藻糖等；纖維素是葡萄糖（Glucose，Glc）以糖苷鍵連接組成的大分子多糖。AIR 的結(jié)構(gòu)會因樣品的來源和加工工藝等條件不同而不同，而有關(guān)均細(xì)化處理果汁后AIR 結(jié)構(gòu)特性變化的報道較少。

本研究以來自陜西咸陽市的澳洲青蘋為原料制備鮮榨蘋果濁汁，采用濕法超細(xì)精磨和HPH（改變壓力、溫度及次數(shù)）處理蘋果濁汁，提取果汁中的AIR，以乳糖醛酸含量、甲酯化度、分子質(zhì)量、中性糖、結(jié)構(gòu)官能團(tuán)為指標(biāo)，通過方差及顯著性分析比較均細(xì)化處理對蘋果濁汁中AIR 結(jié)構(gòu)特性的影響，旨在為后續(xù)生產(chǎn)高品質(zhì)果汁提供理論基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)原料

澳洲青蘋蘋果，于2016年10月份成熟時采摘自陜西省咸陽市。采后置于4 ℃冷庫備用，取外觀完整且無機(jī)械損傷樣品進(jìn)行試驗(yàn)。

1.2 主要試劑

抗壞血酸、丙酮、濃硫酸、氫氧化鈉、四硼酸鈉、濃鹽酸、乙酸銨、乙酸、磷酸氫二鉀、磷酸二氫鉀、硝酸鈉、醋酸鈉，國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；甲醇、95%乙醇，北京北化試劑公司；2，4-戊二酮，比利時Acros Organics 公司；99% 3-苯基苯酚、D-半乳糖醛酸、乙醇氧化酶、三氟乙酸，美國Sigma-Aldrich 公司；溴化鉀，美國Pike Technologies Inc 公司，以上試劑除特別說明外均是分析純級。

1.3 主要儀器與設(shè)備

HR1876 飛利浦榨汁機(jī)，荷蘭皇家Philips 公司；JN-02HC 高壓納米均質(zhì)機(jī) （含加熱/冷卻循環(huán)系統(tǒng)），廣州聚能生物科技有限公司；QDSF9000-2B 濕法超細(xì)精磨機(jī)，無錫輕大食品裝備有限公司；T25 高速分散機(jī)、RT 高多點(diǎn)數(shù)顯型加熱磁力攪拌器，德國IKA 公司；DHG-9203 電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱、DU-20 電熱恒溫油浴鍋，上海一恒科學(xué)儀器有限公司；VORTEX-5 旋渦混合器，海門市其林貝爾儀器制造有限公司；DAWN HELEOS-II 多角度激光光散射/凝膠色譜聯(lián)用儀，美國Wyatt 公司；TENSOR27 傅里葉紅外儀，德國Bruker 公司；ICS-5000+離子色譜儀，美國Dionex 公司；HZQ-FI60恒溫振蕩培養(yǎng)箱，太倉市實(shí)驗(yàn)設(shè)備廠；UV-1800 紫外分光光度計，日本Shimadzu 公司；雷磁PHS-3C pH 計，上海儀電科學(xué)儀器股份有限公司；精度0.1 mg 電子天平，德國Sartorius 公司。

1.4 試驗(yàn)方法

1.4.1 鮮榨蘋果濁汁的制備 取蘋果果實(shí)，清洗干凈，晾干或使用紗布擦干。清理果柄后計重。將確定質(zhì)量的果實(shí)切塊榨汁，于鮮榨果汁中添加2‰的抗壞血酸進(jìn)行護(hù)色，而后將果汁加熱至90℃并維持30 s，最后經(jīng)200 目的尼龍布過濾得到鮮榨蘋果濁汁。鮮榨蘋果濁汁使用不同均細(xì)化處理，樣品編號及處理?xiàng)l件見表1。

表1 樣品編號及處理?xiàng)l件Table 1 Sample coding and processing conditions

1.4.2 AIR 的制備 根據(jù)Sila 等[14]的方法稍作修改，于鮮榨蘋果濁汁中加入95%乙醇（體積比1∶5），浸泡2 h 后抽濾，濾渣用3 倍體積的95%乙醇于燒杯中再次浸泡，分散機(jī)分散1 min 后抽濾獲得的濾渣再用3 倍體積的丙酮試劑浸泡10 min，最后真空抽濾得到淡黃色粉末狀物質(zhì)，而后于40℃條件下干燥12 h 獲得AIR，稱重并保存于干燥器中待用。

1.5 指標(biāo)測定

1.5.1 AIR 半乳糖醛酸含量的測定 根據(jù)Blumenkrantz 等[15]的方法，采用比色法，以半乳糖醛酸（Galacturonic acid，GalA）作為標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)測定。含量以每克細(xì)胞壁多糖中含半乳糖醛酸毫克數(shù)表示（mg GalA/g AIR）。

樣品水解：稱取約10 mg AIR 于50 mL 燒杯中，記錄準(zhǔn)確質(zhì)量。將8 mL 的硫酸加在冰水浴條件下的燒杯中，啟動磁力攪拌，后逐滴加入蒸餾水2 mL，將水和硫酸攪拌混合5 min。后再逐滴加蒸餾水2 mL，磁力攪拌1 h 后定容至25 mL，每個樣品做3 個平行。

標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制：配制1 mg/mL 的半乳糖醛酸儲備溶液，分別取0，0.4，0.8，1.2，1.4，1.6，1.8，2.0，2.2，2.4 mL 的儲備液，蒸餾水稀釋至10 mL，即半乳糖醛酸的質(zhì)量濃度分別為0，40，80，120，140，160，180，200，220，240 μg/mL，每個濃度做3個平行。

樣品測定：準(zhǔn)備25 mL 的玻璃試管，移液槍移取水解后的0.6 mL 樣品或不同濃度的0.6 mL 標(biāo)準(zhǔn)溶液至玻璃試管中，冰水浴狀態(tài)下加入0.0125 mol/L 硫酸-四硼酸鈉溶液3.6 mL。振蕩混勻，100℃油浴處理5 min，反應(yīng)結(jié)束后迅速采用冰水浴冷卻，直到試劑降至室溫。再加入3-苯基苯酚溶液60 μL（將0.15 g 3-苯基苯酚溶于100 mL 0.5%氫氧化鈉配制而成），振蕩混勻，于520 nm 波長下測定樣品吸光度。對于空白樣，其它步驟一樣，將60 μL 3-苯基苯酚溶液替換成60 μL 0.5%氫氧化鈉溶液，于520 nm 波長下測定其吸光度。

1.5.2 AIR 甲酯化度的測定 根據(jù)Sila 等[14]的方法，采用比色法，以甲醇作為標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)測定AIR 的甲酯化度（Degree of methoxylation，DM）。

樣品水解：準(zhǔn)備25 mL 的具塞玻璃試管，電子天平稱取20 mg 左右的AIR 于試管中，并準(zhǔn)確記錄其質(zhì)量。加入蒸餾水8 mL，超聲處理10 min，而后加入2 mol/L 氫氧化鈉溶液3.2 mL，試劑于20℃的恒溫振蕩培養(yǎng)箱中反應(yīng)1 h，此反應(yīng)過程中每間隔10 min 振蕩1 次，之后加入2 mol/L 濃鹽酸溶液3.2 mL，于25 ℃恒溫振蕩培養(yǎng)箱中再反應(yīng)15 min，最后用0.0975 mol/L（pH 7.5）的磷酸緩沖溶液將樣品定容至25 mL，每個樣品做3 個平行。

標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制：配制10 mg/mL 的甲醇儲備溶液 （取633.38 μL 甲醇，用pH 7.5 的0.0975 mol/L 磷酸緩沖溶液定容至50 mL），分別取0，20，60，90，120，150，180，220，240 μL 的儲備液，用0.0975 mol/L（pH 7.5）的磷酸緩沖溶液稀釋至100 mL，即甲醇的質(zhì)量濃度分別為0，2，6，9，12，15，18，22，24 μg/mL，每個濃度做3 個平行。

表5對比腹地貨源調(diào)整前后各主干航線貨物選擇轉(zhuǎn)運(yùn)港的總中轉(zhuǎn)時間差。由表5可知，受到腹地貨源條件改善的影響，港口群內(nèi)開通主干航線的港口數(shù)量有所增加，如溫州港，因該港開發(fā)利用的干、支泊位資源數(shù)量相對較少，各主干航線貨物選擇轉(zhuǎn)運(yùn)港的總中轉(zhuǎn)時間差增長明顯。事實(shí)上，與上海港、寧波舟山港相比，港口群內(nèi)其他港口可利用泊位資源相對充足。

樣品測定：準(zhǔn)備10 mL 的具塞玻璃試管，移液槍移取水解后的1 mL 樣品或不同濃度的1 mL標(biāo)準(zhǔn)溶液至玻璃試管中，后加入乙醇氧化酶試劑1 mL，振蕩混勻，25 ℃水浴條件下反應(yīng)15 min，后再加入戊二酮溶液2 mL（溶液含有0.02 mol/L 2，4 戊二酮、2 mol/L 乙酸銨及0.05 mol/L 乙酸），振蕩混勻，再將玻璃試管換至58 ℃水浴條件下反應(yīng)15 min，冰水浴迅速冷卻，振蕩混勻，于412 nm 下測定樣品吸光度。對于空白樣，其它步驟一樣，最后將2 mL 戊二酮溶液換成2 mL 蒸餾水，于412 nm 波長下測定吸光度。

1.5.3 AIR 中性糖的測定 根據(jù)?imkovic 等[16]的方法稍作修改。稱取約5 mg AIR 于水解管中，記錄準(zhǔn)確質(zhì)量。加入2 mL 2 mol/L 的三氟乙酸，充氮1 min 排氧，于120 ℃烘箱中水解1 h，冷卻后氮?dú)獯蹈?，蒸餾水溶解定容至5 mL。樣品稀釋一定倍數(shù)，過0.45 μm 濾膜后進(jìn)樣。測定使用CarboPac PA20 類型的分析柱，選用0.25 mol/L 氫氧化鈉及1 mol/L 醋酸鈉作為本試驗(yàn)的流動相，設(shè)置流速0.5 mL/min，進(jìn)樣量10 μL，柱溫35 ℃，檢測器采用脈沖安培檢測器。

1.5.4 AIR 分子質(zhì)量的測定 根據(jù)Njoroge 等[17]的方法稍作修改，測定AIR 的重均分子質(zhì)量（Weight average molecular weight，Mw） 和數(shù)均分子質(zhì)量 （Number average molecular weight，Mn）。樣品選用0.1 mol/L 硝酸鈉為溶劑配制質(zhì)量濃度為1 mg/mL 的溶液，進(jìn)樣前還需過0.45 μm 的濾膜。測定采用SHODEX SB-806M 類型的色譜柱，另設(shè)置0.1 mol/L 硝酸鈉為流動相，設(shè)置流速0.5 mL/min，時間30 min，進(jìn)樣量100 μL，柱溫35 ℃。

1.5.5 AIR 紅外光譜的測定 根據(jù)Park 等[18]的方法稍作修改，采用傅里葉紅外光譜儀（Fourier transform infrared spectroscopy，F(xiàn)TIR） 進(jìn)行掃描AIR，在105 ℃的烘箱中烘干溴化鉀試劑，將1 mg AIR 與100 mg 溴化鉀混合、研磨并壓成薄片。測定選擇4 cm-1的掃描分辨率，共做64 次掃描，并在4 000～400 cm-1區(qū)域內(nèi)掃描。

1.6 數(shù)據(jù)分析

本試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用SPSS 21.0 軟件進(jìn)行分析，使用Origin 9.0 和Heml 1.0 軟件繪制試驗(yàn)分析圖，顯著性差異水平為P＜0.05。

2 結(jié)果與分析

2.1 均細(xì)化處理對AIR 中GalA 含量的影響

均細(xì)化處理樣品AIR 中GalA 含量變化如圖1所示。進(jìn)料溫度為25 ℃的樣品和濕法超細(xì)精磨的樣品中GalA 含量均低于進(jìn)料溫度為50 ℃和70℃的樣品，可見GalA 含量對進(jìn)料溫度較敏感。濕法超細(xì)精磨處理的樣品比進(jìn)料溫度25 ℃處理的大多數(shù)樣品GalA 含量多，可推測濕法超細(xì)精磨能較好地均一化果汁，使細(xì)胞壁多糖大分子釋放出來，利于人體對膳食纖維的吸收。由進(jìn)料溫度25℃，均質(zhì)1 次，不同均質(zhì)壓力處理樣品的結(jié)果可知，隨著均質(zhì)壓力的升高，GalA 含量呈先增加后減少的趨勢，在均質(zhì)壓力為100 MPa 時，GalA 含量最多。由進(jìn)料溫度25 ℃，均質(zhì)壓力60 MPa，不同均質(zhì)次數(shù)處理樣品的結(jié)果可知，隨著均質(zhì)次數(shù)的增加，GalA 含量有所增加，然而增加不顯著。由均質(zhì)壓力60 MPa，均質(zhì)1 次，不同進(jìn)料溫度處理樣品的結(jié)果可知，隨著進(jìn)料溫度的升高，GalA 含量呈逐漸增加的趨勢。這與Manel 等[19]和Zhang 等[20]提出的高溫使GalA 含量增加相符。

2.2 均細(xì)化處理對AIR 甲酯化度的影響

均細(xì)化處理樣品AIR 的DM 如圖2所示，DM范圍為62%～77%。濕法超細(xì)精磨處理的樣品與HPH 處理的樣品DM 有差別，除與進(jìn)料溫度70℃的樣品差異顯著外，與其它樣品差異性均較小。隨著均質(zhì)次數(shù)的增加，DM 雖有所升高，但不顯著，這可能歸因于果汁經(jīng)再次均質(zhì)的過程中甲酯鍵的斷裂數(shù)量越來越少。隨著均質(zhì)壓力和進(jìn)料溫度的不斷升高，DM 呈不斷升高的趨勢，在均質(zhì)壓力150 MPa 時，DM 達(dá)最高值70%。DM 隨均質(zhì)壓力和進(jìn)料溫度的升高而不斷升高的現(xiàn)象，應(yīng)與果汁中的果膠甲基酯酶有關(guān)。果膠甲基酯酶（Pectin methyl-esterase，PME） 作用于果膠的半乳糖醛酸主鏈，使其脫去甲氧基生成低甲氧基果膠[21]。HPH可鈍化果汁中酶的活性，高溫更是使酶失去活性，70 ℃條件下的DM 較高，因?yàn)榇烁邷叵翽ME 活性較低，PME 對甲酯基的酶解作用較弱。Navarro等[22]研究表明，樣品經(jīng)150 MPa 的HPH 處理后，PME 的活性降低。王淑珍等[23]研究也表明熱處理過程中，高溫降低了PME 的活性，樣品的DM 隨之升高。

圖1 均細(xì)化處理對AIR 中GalA 含量的影響Fig.1 Effect of refining treatments on GalA contents of AIR

圖2 均細(xì)化處理對AIR 甲酯化度的影響Fig.2 Effect of refining treatments on DM of AIR

2.3 均細(xì)化處理對AIR 傅里葉紅外光譜的影響

圖3 均細(xì)化處理對AIR 傅里葉紅外光譜的影響Fig.3 Effect of refining treatments on FTIR of AIR

均細(xì)化處理樣品的AIR 傅里葉紅外光譜圖如圖3所示。FTIR 可有效解析細(xì)胞壁的結(jié)構(gòu)和組成變化[24]。3 600～2 500 cm-1范圍間的紅外光譜寬峰為半乳糖醛酸聚合物分子間與分子內(nèi)氫鍵引起的O-H 伸縮振動，表明了AIR 的幾種結(jié)構(gòu)特征[25-26]。由圖可知，在進(jìn)料溫度70 ℃，均質(zhì)壓力60 MPa，均質(zhì)1 次時，樣品的O-H 鍵數(shù)量最多，這可能是較高的溫度使原本締合的氫鍵斷裂。在3 000～2 750 cm-1范圍的吸收峰是指C-H 伸縮振動，包括CH，CH2和CH3拉伸和彎曲振動[27]。在經(jīng)過不同均細(xì)化處理的樣品中，都可觀察到C-H 吸收峰，然而差異性較小。在1 650 cm-1附近出現(xiàn)的吸收峰，為甲酯化羧基的C=O 不對稱伸縮振動；在1 550 cm-1附近的吸收峰為羧酸根離子引起的較強(qiáng)不對稱伸縮帶；在1 400 cm-1附近的吸收峰為羧酸酯引起的較弱對稱伸縮帶[28-30]。1 650 cm-1附近的峰面積與在1 650 cm-1和1 550 cm-1附近的峰面積之和的比值為DM[31]，由圖可知，所有樣品的DM 均大于60%，即各樣品為高酯化度果膠。由圖中信息可知經(jīng)進(jìn)料溫度70 ℃，均質(zhì)壓力60 MPa，均質(zhì)1 次處理的樣品在1 650 cm-1處有較強(qiáng)的C=O 伸縮振動，表明此處理方式后的樣品分子內(nèi)部間發(fā)生了聚合。在1 250 cm-1左右的吸收峰值是不對稱的C-O-C 伸縮振動峰值，即AIR 中有-OCH3存在；吡喃糖環(huán)的醚鍵和羥基的吸收峰值在1 200～1 000 cm-1之間，由圖可知，AIR 中存在此結(jié)構(gòu)[32]；在900 cm-1左右的吸收峰值是D-吡喃葡萄糖的特征吸收峰值，在3 300～3 500 cm-1（-NH2）處沒有雙峰，表明AIR 中沒有蛋白的存在[33]；900～750 cm-1范圍的吸收峰表明樣品中有α、β-糖苷鍵及甘露糖的存在。

2.4 均細(xì)化處理對AIR 分子質(zhì)量的影響

圖4 均細(xì)化處理對AIR 分子質(zhì)量的影響Fig.4 Effect of refining treatments on molecular weight of AIR

均細(xì)化處理樣品的AIR 分子質(zhì)量如圖4所示。除進(jìn)料溫度為50 ℃和70 ℃的樣品外，濕法超細(xì)精磨的樣品Mw 最大，可見濕法超細(xì)精磨處理對多糖的降解作用較強(qiáng)，這與前文樣品經(jīng)濕法超細(xì)精磨后GalA 含量較多一致。隨著均質(zhì)壓力的增加，Mw 呈逐漸降低的趨勢，樣品的均質(zhì)壓力為150 MPa 時，下降最多，這一結(jié)果與Villay 等[34]的研究一致，HPH 處理樣品可使其多糖解聚，壓力較高時，效果更顯著。樣品經(jīng)進(jìn)料溫度25 ℃，均質(zhì)壓力60 MPa，不同均質(zhì)次數(shù)后，其Mw 差別不顯著。隨著進(jìn)料溫度的升高，Mw 呈逐漸增加的趨勢，果膠、半纖維素、纖維素等大分子多糖在短時間的高溫下可能又發(fā)生了聚合。對于多分散系數(shù)Mw/Mn，濕法超細(xì)精磨處理樣品后的Mw/Mn 最小，說明此加工方式后樣品中多糖的分子質(zhì)量分布較集中，其長短鏈均勻分布。不同均質(zhì)壓力處理后，除30 MPa 外，壓力升高，Mw/Mn 逐漸減小，由此可知，高壓使多糖大分子發(fā)生降解和溶解，促進(jìn)多糖大分子的分子質(zhì)量分布均勻。隨著均質(zhì)次數(shù)的增加，Mw/Mn 不斷降低，表明均質(zhì)次數(shù)對樣品分子質(zhì)量均勻化有加速作用。結(jié)果還表明，50 ℃處理后的樣品Mw/Mn 在不同進(jìn)料溫度處理?xiàng)l件下最小，可知分子質(zhì)量對溫度較敏感，分子質(zhì)量分布均勻化過程中存在溫度關(guān)鍵點(diǎn)；Mw 大的樣品，其GalA 含量一般較高。例如：經(jīng)進(jìn)料溫度50 ℃和70 ℃以及濕法超細(xì)研磨處理后的樣品。

2.5 均細(xì)化處理對AIR 中性糖的影響

圖5是均細(xì)化處理蘋果濁汁后，果汁中AIR的7 種單糖含量熱圖，最后一列是7 種類型單糖含量總和。熱圖可以較直觀清晰地顯示不同均細(xì)化處理樣品后AIR 中各類型單糖含量的差異。圖中均細(xì)化處理樣品中的不同類型的單糖含量以深淺不同的顏色表示。某一類單糖的含量越多，則其紅色越深，某一類單糖的含量越少，則其藍(lán)色越深。

由圖5可知，不同均細(xì)化處理樣品后的AIR中性糖類型未變，均含有7 種單糖，各類型單糖含量比較，均以Glc 含量最多，其次是Gal 含量，F(xiàn)uc以微量形式存在。AIR 的主要成分為半纖維素、纖維素，均含有Glc，而且纖維素是主要由Glc 組成的大分子多糖，這可能是AIR 中Glc 含量最多的原因。在所有的均細(xì)化處理?xiàng)l件中，進(jìn)料溫度25℃，均質(zhì)壓力60 MPa，均質(zhì)2 次處理的樣品中有5種單糖含量較多，可見樣品經(jīng)此加工條件后，線性、非分支多糖大分子被破碎成較多的小片段。不同均質(zhì)壓力處理樣品，30 MPa 和150 MPa 處理后獲得的中性糖含量差異性較小。濕法超細(xì)精磨與HPH 處理的大部分樣品中性糖含量差異性不大，可見濕法超細(xì)精磨對細(xì)胞壁多糖大分子的破碎能力與HPH 差不多。不同均質(zhì)次數(shù)均細(xì)化處理樣品后，均質(zhì)1 次和3 次的中性糖含量差異性較小。不同進(jìn)料溫度處理樣品后，在進(jìn)料溫度25 ℃下的各類型單糖含量較多，進(jìn)料溫度升至50 ℃和70 ℃時，各類型單糖含量減少，這與前文Mw 部分猜測的多糖大分子在高溫下可能又聚合一致。

由圖5可知，不同均細(xì)化處理樣品后的中性糖總量也有一定差別，各類型單糖在一些酶的催化下可互相轉(zhuǎn)化，單糖同分異構(gòu)體間也可在一定條件下互相轉(zhuǎn)化，在加工過程中，存在很多環(huán)節(jié)，因此單糖互相轉(zhuǎn)化是一個復(fù)雜的過程，有待進(jìn)一步深入研究。

AIR 中主要大分子物質(zhì)為果膠，AIR 中性糖含量組成也在一定程度上反映果膠的結(jié)構(gòu)域。Rha含量較少代表著果汁中果膠的RG-I 型結(jié)構(gòu)較少，其主要以HG 和RG-II 型為主。中性糖含量偏高者大多為Mw 小的樣品，例如均質(zhì)壓力150 MPa處理樣品后的Mw 最小，其中性糖總量最多。這些中性糖主要來源于AIR 中多糖大分子的側(cè)鏈區(qū)域，在高壓條件下，側(cè)鏈區(qū)域被破碎成小分子的片段，此研究結(jié)果與前面Mw 部分，高壓使樣品多糖解聚一致。

圖5 均細(xì)化處理蘋果汁中AIR 的中性糖組成熱圖Fig.5 Neutral sugar compositions heatmap of AIR in refining treatments apple juice

3 結(jié)論

澳洲青蘋的鮮榨蘋果濁汁經(jīng)濕法超細(xì)精磨和HPH 處理后，其AIR 結(jié)構(gòu)特性呈不同特點(diǎn)。

隨著均質(zhì)次數(shù)的增加及進(jìn)料溫度的升高，GalA 含量呈逐漸增多的趨勢。在所有均細(xì)化處理樣品中，經(jīng)進(jìn)料溫度70 ℃處理的樣品GalA 含量最多，由此可知，GalA 含量對溫度較敏感。DM 隨均質(zhì)壓力、均質(zhì)次數(shù)及進(jìn)料溫度的增加而不斷升高。均細(xì)化處理樣品的DM 均大于60%，即各樣品為高酯果膠。Mw 隨均質(zhì)壓力增加不斷減??；Mw/Mn除30 MPa 外與Mw 趨勢一樣；Mw/Mn 隨均質(zhì)次數(shù)的增加不斷降低；Mw 隨進(jìn)料溫度的升高不斷增加。均細(xì)化處理樣品中均含有7 種類型單糖，各類型單糖含量中Glc 含量最多，其次是GalA 含量，F(xiàn)uc 以微量形式存在。

AIR 包含的果膠、半纖維素及纖維素等多糖大分子是果汁中的主要營養(yǎng)物質(zhì)，均細(xì)化處理后，營養(yǎng)物質(zhì)的狀態(tài)會受到一定程度的改變，進(jìn)而影響果汁的營養(yǎng)價值。前人研究已表明高壓均質(zhì)可提高果汁穩(wěn)定性，后續(xù)可詳細(xì)探究加工過程中果汁穩(wěn)定性與果汁中營養(yǎng)物質(zhì)AIR 的關(guān)聯(lián)特性。