超聲和微波輔助果膠酶處理對(duì)果膠結(jié)構(gòu)的影響

牟方婷，袁美，石黎琳，曾凡坤，陳嘉，張玉

(西南大學(xué) 食品科學(xué)學(xué)院， 重慶，400715)

果膠是聯(lián)合國(guó)糧食及農(nóng)業(yè)組織、世界衛(wèi)生組織聯(lián)合專家委員會(huì)公認(rèn)的安全無(wú)毒的天然、無(wú)每日攝入量限制的食品添加劑[1]。它是一種普遍存在于高等植物的初生細(xì)胞壁和細(xì)胞中間片層的酸性雜多糖物質(zhì)，其結(jié)構(gòu)由α-1,4-糖苷鍵連接D-半乳糖醛酸殘基組成的長(zhǎng)鏈聚合物，多聚半乳糖醛酸鏈構(gòu)成果膠的主鏈骨架,主鏈上連接的側(cè)鏈由大量的中性糖(20余種)組成[2]。由于未改性果膠分子質(zhì)量大，在腸道內(nèi)難以消化，導(dǎo)致其生物學(xué)功能等在多方面的應(yīng)用受到限制，而改性后的果膠分子質(zhì)量較小，可以被小腸吸收而進(jìn)入到血液中[3]。研究表明，改性果膠具有促進(jìn)雙歧桿菌增長(zhǎng)[4-5]，抑制食源性病菌繁殖[6]，預(yù)防心功能障礙[7]，抗癌[8-10]等多種功能，在天然食品防腐添加劑及功能食品的開發(fā)等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。

近年來(lái)，大量研究者越來(lái)越重視果膠的構(gòu)效關(guān)系，研究果膠降解方法及其降解產(chǎn)物的生物學(xué)活性成為了熱點(diǎn)。目前，降解果膠的方法主要有化學(xué)改性法(酸堿法脫酯)、生物改性法(酶法脫酯)及物理改性法(高溫、高壓等處理)，其中酶法改性果膠的產(chǎn)物分子質(zhì)量較高，反應(yīng)底物有專一性[11]。超聲波和微波是近年來(lái)興起的綠色環(huán)保的聚合物降解方法[12-15]，但在國(guó)內(nèi)關(guān)于超聲波和微波輔助果膠酶降解果膠應(yīng)用方面的報(bào)道還較少。因此，本研究將超聲波和微波應(yīng)用于果膠降解的酶解底物和酶解產(chǎn)物中，探究超聲波時(shí)間、功率和微波時(shí)間、溫度、功率對(duì)果膠酶促降解效果的影響，并運(yùn)用現(xiàn)代分析技術(shù)，從果膠降解產(chǎn)物的分子質(zhì)量及其分布、單糖組成測(cè)定、紅外光譜和掃描電鏡分析，探究不同降解方法對(duì)果膠分子結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的影響。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

柑橘果膠(≥99%)、果膠酶(40 U/mg)，索萊寶生物科技有限公司；單糖標(biāo)準(zhǔn)品(≥98%)，上海源葉生物科技有限公司；聚乙二醇(polyetyhlene glycol，PEG)標(biāo)樣組(≥99%)，日本Tosoh(TSK 東曹)公司；1-苯基-3-甲基-5-吡唑酮(1-phenyl-3-methyl-5-pyraz-olone，PMP)，上海阿拉丁生化科技股份有限公司；乙腈、甲醇(色譜級(jí))，成都市科龍化工試劑廠；KBr(色譜級(jí))，成都科隆化學(xué)品有限公司；其他試劑均為國(guó)產(chǎn)分析純。

1.2 儀器與設(shè)備

JY98-ⅢDN超聲波細(xì)胞粉碎機(jī)，寧波新芝生物科技股份有限公司；MAS-Ⅱ微波快速制樣系統(tǒng)，新儀微波化學(xué)科技有限公司；HWS26電熱恒溫水浴鍋，上海一恒科學(xué)儀器有限公司；UV—6100紫外分光光度計(jì)，上海元析儀器有限公司；Ultimate 3000液相色譜儀，美國(guó)賽默飛公司；LC20液相色譜儀，日本島津公司；E-201-CpH計(jì)，上海儀電科學(xué)儀器有限公司；TF-HFD-4真空冷凍干燥機(jī)，上海田楓實(shí)業(yè)有限公司；YP-2壓片機(jī)，上海山岳科學(xué)儀器有限公司；Spectrun100傅里葉紅外光譜，美國(guó)Perkin Elmer公司；AVANCE III核磁共振譜儀，瑞士Bruker公司；Phenom Pro掃描電鏡，荷蘭Phenom World公司。

1.3 方法

1.3.1 半乳糖醛酸標(biāo)準(zhǔn)曲線的制作

根據(jù)廖祥兵等[16]優(yōu)化的3,5-二硝基水楊酸(3,5-dinitrosalicylic acid，DNS)法測(cè)定還原糖含量的方法。準(zhǔn)確稱取半乳糖醛酸標(biāo)準(zhǔn)品10 mg，去離子水溶解，定容至10 mL，配成1 mg/mL的半乳糖醛酸標(biāo)準(zhǔn)溶液。取8支10 mL具塞刻度管，依次加入0、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7 mL半乳糖醛酸標(biāo)準(zhǔn)溶液，用蒸餾水將各管補(bǔ)足至1 mL，加入2.0 mL的3,5-二硝基水楊酸，置于沸水浴中反應(yīng)5 min，流水冷卻，加去離子水稀釋至10 mL，搖勻，在波長(zhǎng)為540 nm下記錄吸光值。以吸光值為縱坐標(biāo)，半乳糖醛酸質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線得到方程：y=1.657 5x-0.153 8，R2=0.998 83。

1.3.2 果膠酶降解果膠

1.3.2.1 柑橘果膠酶解

用pH為4.0的檸檬酸-磷酸氫二鈉緩沖液,分別配制質(zhì)量濃度為2 mg/mL的柑橘果膠酶溶液和質(zhì)量濃度為1 mg/mL的柑橘果膠溶液，置于4 ℃冰箱保存，備用。準(zhǔn)確吸取900 μL柑橘果膠溶液于10 mL比色管中，預(yù)熱，加入100 μL不同濃度梯度(0.016、0.032、0.04、0.048、0.056、0.064、0.08 U/mL)的果膠酶溶液，于不同溫度(30、35、40、45、50、60 ℃)下保溫不同時(shí)間(10、30、50、60、70、80、90、100 min)。反應(yīng)結(jié)束后，立即浸入100 ℃沸水中水浴3 min以滅活果膠酶。

1.3.2.2 超聲波聯(lián)合酶解

采用單因素實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的方法，研究超聲波輸出功率(10%、20%、25%、30%、35%、40%、50%，總功率1 200 W)和超聲波作用時(shí)間(10、20、25、30、35、40、50 min)2個(gè)因素對(duì)超聲處理酶解底物和酶解產(chǎn)物效果的影響。實(shí)驗(yàn)所用超聲波細(xì)胞粉碎儀功率1 200 W、頻率20 kHz，占空比為1∶1(脈沖時(shí)間2 s、間歇時(shí)間2 s)，處理的果膠溶液體積為30 mL，處理過(guò)程中，超聲波探針插入樣品液面下約1 cm處，溫度探針沒(méi)入樣品溶液，樣品溫度設(shè)置為40 ℃。

1.3.2.3 微波聯(lián)合酶解

采用單因素實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的方法，研究微波處理時(shí)間(15、20、25、30、35、40、45 min)、微波處理溫度(40、60、70、80、90、100 ℃)、微波處理功率(400、500、600、700、800、900 W)3個(gè)因素對(duì)微波處理酶解底物和酶解產(chǎn)物效果的影響。采用MAS-Ⅱ微波快速制樣系統(tǒng)，取配好的柑橘果膠溶液100 mL，加酶后，移入三口燒瓶中，連接冷凝水，放入磁力攪拌子，設(shè)置磁力攪拌速度200 r/min。

1.3.3 不同降解方法對(duì)果膠樣品分子質(zhì)量及其分布的影響

采用凝膠滲透色譜測(cè)定果膠的分子質(zhì)量及其分布[17]，果膠的分子質(zhì)量以其重均分子質(zhì)量(MW)表示，其多分散性系數(shù)為果膠的重均分子質(zhì)量與數(shù)均分子質(zhì)量的比值(=MW/MN)。

檢測(cè)條件：色譜儀Shimadzu LC20，色譜柱為TSKgel GMPWXL水相凝膠色譜柱，柱溫35 ℃，進(jìn)樣體積20 μL，流動(dòng)相為0.1 mol/L NaNO3+0.06% NaN3水溶液，流速0.6 mL/min。

標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制：稱取窄分布聚乙二醇標(biāo)樣組溶于超純水，根據(jù)不同分子質(zhì)量標(biāo)品(2.0、146.0、903.0 kDa)在色譜圖上保留時(shí)間與其對(duì)應(yīng)的分子質(zhì)量的對(duì)數(shù)做出標(biāo)準(zhǔn)曲線。樣品的檢測(cè)：準(zhǔn)確稱取果膠樣品，溶于水，配制成0.2 mg/mL過(guò)0.45 μm水膜，待檢測(cè)。

1.3.4 不同降解方法對(duì)果膠樣品單糖組成的影響

采用高校液相色譜法測(cè)定果膠單糖的含量，方法參照YANG等[18]，精密稱取甘露糖(Man)，核糖(Rib)，氨基葡萄糖(Glus)，氨基半乳糖(Gals)，鼠李糖(Rha)，葡萄糖醛酸(GluA)，半乳糖醛酸(Gal A)，葡萄糖(Glu)，半乳糖(Gal)，巖藻糖(Fuc)，木糖(Xyl)，阿拉伯糖(Ara)標(biāo)準(zhǔn)品適量，加水溶解稀釋至1 mL中各含50 μg的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液。精確吸取250 μL混合對(duì)照溶液到5 mL離心管中，加入0.6 mol/L的NaOH 250 μL以及0.4 mol/L的PMP-甲醇溶液500 μL，70 ℃反應(yīng)1 h。冷水浴冷卻10 min后，加入500 μL 0.3 mol/L的HCl中和，再加1 mL氯仿，漩渦1 min，3 000 r/min離心10 min，小心取上清，萃取3次。上清液用于高效液相色譜檢測(cè)。

果膠樣品的水解和衍生化：精密稱取樣品置于5 mL安剖瓶中，加入2 mL 2 mol/L三氟乙酸，封管，110 ℃條件下酸解8 h。取出，揮干三氟乙酸，加2.0 mL水復(fù)溶。取250 μL樣品水解液，按照標(biāo)準(zhǔn)品衍生的方法進(jìn)行衍生化。

色譜儀：Ultimate 3000，色譜柱：Xtimate C184.620 0 mm，5 μm，柱溫：30 ℃，流速：1.0 mL/min，檢測(cè)波長(zhǎng)：250 nm，進(jìn)樣量：20 μL，流動(dòng)相：0.05 mol/L磷酸二氫鉀溶液(用氫氧化鈉溶液調(diào)pH為6.70)-乙腈溶液，體積比83∶17。

1.3.5 不同降解方法對(duì)果膠樣品紅外光譜的影響

取樣品與干燥的KBr混勻，研磨均勻，壓片(壓力30 MPa以上)，制成透明或半透明的樣品薄片。用美國(guó)PerkinElmer公司 Spectrun100傅里葉紅外光譜儀進(jìn)行掃描，掃描范圍400～4 000 cm-1，分辨率4 cm-1，導(dǎo)出掃描結(jié)果，用Origin9.1作圖并分析。

1.3.6 不同降解方法對(duì)果膠樣品表觀形態(tài)的影響

輕刮取少量果膠原料及凍干后的及降解樣品，將它們均勻粘在導(dǎo)電膠上，噴金制樣后置于掃描電子顯微鏡中，觀察其結(jié)構(gòu)形態(tài)。

1.3.7 數(shù)據(jù)處理與分析

數(shù)據(jù)處理采用SPSS 22.0，作圖采用Origin 2017。

2 結(jié)果與分析

2.1 柑橘果膠酶解

隨著酶濃度的增加，低聚半乳糖醛酸的生成量也逐漸增長(zhǎng)(P<0.05)。當(dāng)酶濃度低于1.0 mg/mL時(shí)，低聚半乳糖醛酸生成量隨著酶濃度的增長(zhǎng)顯著增加，當(dāng)酶濃度達(dá)到一定值(1.0 mg/mL)時(shí)，反應(yīng)速度增長(zhǎng)緩慢,考慮酶的成本，故酶添加量選擇0.04 U/mL(圖1-a)。酶解溫度在30～35 ℃時(shí)，隨著溫度的升高，低聚半乳糖醛酸生成量顯著提高，而在35～45 ℃時(shí)，低聚半乳糖醛酸的生成量隨著溫度的增加增長(zhǎng)趨勢(shì)變緩，當(dāng)溫度>45 ℃，低聚半乳糖醛酸的生成量急劇下降(圖1-b)。在前60 min，隨著反應(yīng)時(shí)間的延長(zhǎng)低聚半乳糖醛酸生成量迅速增加(P<0.05)，當(dāng)反應(yīng)時(shí)間超過(guò)60 min以后，生成速率明顯趨于緩慢(P>0.05)(圖1-c)。因此，果膠酶解的最佳反應(yīng)條件為：酶濃度0.04 U/mL，溫度45 ℃，時(shí)間60 min。

a-酶濃度；b-酶解溫度；c-反應(yīng)時(shí)間圖1 酶濃度、酶解溫度和反應(yīng)時(shí)間對(duì)低聚半乳糖醛酸生成量的影響Fig.1 The effect of enzyme concentration,reaction temperature and time on the yield of oligosalacuronic acid

2.2 超聲波作用條件對(duì)酶促降解果膠的影響

在超聲處理30 min時(shí)，超聲功率對(duì)果膠降解效果的影響如圖2-a所示。酶解底物在超聲功率10%～30%時(shí)，低聚半乳糖醛酸生成量迅速增加，當(dāng)超聲功率再增加時(shí)，果膠酶促降解效率提高不大且有下降趨勢(shì)；酶解產(chǎn)物在超聲功率10%～40%時(shí)，低聚半乳糖醛酸的生成量從最低增加到最大，功率超過(guò)40%時(shí)，低聚半乳糖醛酸的生成量反而有下降趨勢(shì)。在超聲功率為30%時(shí)，超聲時(shí)間對(duì)果膠降解效果的影響如圖2-b所示。酶解底物在超聲處理40 min時(shí)低聚半乳糖醛酸生成量達(dá)到最大，超過(guò)40 min時(shí)，生成量呈下降趨勢(shì)；酶解產(chǎn)物在30 min時(shí)低聚半乳糖醛酸生成量達(dá)到最大，當(dāng)超聲時(shí)間超過(guò)30 min，超聲降解效果不明顯。

a-超聲功率；b-超聲時(shí)間圖2 超聲功率和超聲時(shí)間對(duì)酶降解底物和產(chǎn)物的影響Fig.2 Effects of ultrasonic power and time on enzymatic degradation of substrates and products

因此，超聲波處理果膠酶解底物選擇超聲功率30%，處理40 min為宜；處理果膠酶解產(chǎn)物選擇超聲功率40%，處理30 min效果較好。

2.3 微波作用條件對(duì)酶促降解果膠的影響

微波時(shí)間、微波溫度及微波功率對(duì)果膠降解效果的影響見圖3。在微波溫度為70 ℃，功率為600 W的條件下，酶解底物在微波輻照時(shí)間為10～30 min時(shí)，低聚半乳糖醛酸生成量逐漸增加，超過(guò)30 min時(shí)低聚半乳糖醛酸生成量有下降趨勢(shì)；酶解產(chǎn)物在微波處理前期，果膠降解效率不斷提高，達(dá)到40 min后，持續(xù)增加微波輻照時(shí)間并不能有效地提高降解率(圖3-a)。在微波輻照時(shí)間30 min，功率600 W的條件下，隨著處理溫度的提高(酶解底物)，低聚半乳糖醛酸生成量逐步增加，但當(dāng)溫度超過(guò)100 ℃時(shí)，果膠溶液發(fā)生暴沸，不利于試驗(yàn)的進(jìn)行；酶解產(chǎn)物在40～70 ℃時(shí)，低聚半乳糖醛酸生成量逐漸增加，當(dāng)溫度超過(guò)70 ℃之后，溫度對(duì)酶促降解效率影響并不大(圖3-b)。在微波處理時(shí)間30 min，溫度100 ℃的條件下，酶解底物在微波處理功率為300～700 W時(shí)，低聚半乳糖醛酸生成量迅速增加，當(dāng)微波功率超過(guò)700 W后，低聚半乳糖醛酸生成量呈下降趨勢(shì)；果膠酶解產(chǎn)物經(jīng)微波溫度70 ℃，處理30 min時(shí)，微波功率在400～800 W時(shí)，低聚半乳糖醛酸的生成量逐漸增加到最大，當(dāng)微波功率超過(guò)800 W之后，功率的增加并不能有效的提高果膠降解的效率(圖3-c)。

a-微波時(shí)間；b-微波溫度；c-微波功率圖3 微波時(shí)間、溫度與功率對(duì)酶降解底物和產(chǎn)物的影響Fig.3 Effects of microwave time,temperature and power on enzymatic degradation of substrates and products

因此，微波處理果膠酶解底物選擇在微波功率700 W，100 ℃下處理30 min為宜；微波處理果膠酶解產(chǎn)物選擇在微波溫度70 ℃，功率800 W條件下處理40 min為宜。

2.4 不同降解方法對(duì)果膠樣品分子質(zhì)量及其分布的影響

采用凝膠滲透色譜測(cè)定果膠樣品分子質(zhì)量，出峰時(shí)間越早，則表示保留時(shí)間越短，因此樣品分子質(zhì)量越大[19]。由圖4可以看出，原果膠(CP)出峰時(shí)間最早，分子質(zhì)量也最大，為283 kDa。而果膠酶解果膠(EP)、微波處理酶解底物(MEPⅠ)、微波處理酶解產(chǎn)物(MEPⅡ)、超聲波處理酶解底物(UEPⅠ)、超聲波處理酶解產(chǎn)物(UEPⅡ)的出峰時(shí)間和形狀大體相同，其分子量之間沒(méi)有顯著性差異，但都比原果膠小，說(shuō)明果膠酶、超聲波和微波有都在一定程度上降解了果膠。

圖4 不同降解方法制備的果膠的分子質(zhì)量Fig.4 Molecular weight of pectin prepared by different degradation methods

EP、MEP Ⅰ、MEP Ⅱ、UEP Ⅰ、UEP Ⅱ的分子質(zhì)量及其分散性系數(shù)如表1所示。幾種降解果膠的重均分子質(zhì)量均比原果膠(283 kDa)低56.18%以上，表明果膠酶降解果膠具有顯著的降解效果。EP(1.23)、MEP Ⅰ(1.22)、MEP Ⅱ(1.22)、UEP Ⅰ(1.23)、UEP Ⅱ(1.22)的多分散性系數(shù)比原果膠(4.26)明顯降低，幾種降解果膠之間沒(méi)有明顯差異(P>0.05)，由此可知降解果膠的分子質(zhì)量分布更窄，果膠分子分布更集中。

2.5 不同降解方法對(duì)果膠樣品單糖組成的影響

單糖組成能反映果膠的結(jié)構(gòu)特征，對(duì)其性質(zhì)和生物活性有重要影響[20-21]。果膠原料及幾種不同降解產(chǎn)物的單糖組成(以mol%的形式表示)如表1所示。

表1 不同降解果膠的單糖組成Table 1 Monosaccharide composition of different degraded pectin

果膠經(jīng)酶解和超聲、微波輔助酶解之后，其單糖類型未發(fā)生改變，但其含量發(fā)生了顯著或不顯著的變化。MEPⅠ、MEPⅡ、UEPⅠ、UEPⅡ與酶解果膠和原果膠相比，Gal、Ara和Rha含量明顯下降，GalA含量明顯上升，這與ZHANG等[22]超聲處理30 min時(shí)GalA含量的變化一致。酶解果膠GalA含量由原果膠33.71%提高到39.57%，這是由于果膠酶能使HG區(qū)半乳糖醛酸主鏈間的糖苷鍵斷裂[23]。MEPⅠ、MEP Ⅱ、UEP Ⅰ 及UEP Ⅱ 的GalA含量分別達(dá)到了60.27%、58.12%、65.96%和63.75%，相比酶解果膠39.57%分別提高了52.31%、46.88%、66.69%、61.11%。超聲的空化機(jī)械作用導(dǎo)致果膠的降解，使其單糖的含量發(fā)生變化，半乳糖最不穩(wěn)定，而半乳糖醛酸對(duì)高強(qiáng)度超聲最有抵抗力[22]。微波的熱效應(yīng)主要是分子之間振動(dòng)所產(chǎn)生的機(jī)械剪切作用，使糖苷鍵斷裂，導(dǎo)致大分子果膠降解。綜上，經(jīng)超聲、微波作用能明顯的提高GalA的含量，且利用超聲和微波處理酶解底物輔助果膠酶效果更好。

用Rha/GalA代表果膠主鏈的變化，GalA/ (Gal+Ara+Rha)表示中性糖側(cè)鏈的變化[24]。相比于原果膠，幾種降解果膠Rha/GalA明顯降低，GalA/ (Gal+Ara+Rha)顯著提高，表明酶促降解、微波輔助果膠酶降解和超聲波輔助果膠酶降解對(duì)果膠主鏈降解效果明顯，使果膠結(jié)構(gòu)中鼠李糖半乳糖醛酸聚糖I型的含量增加，且果膠的側(cè)鏈也發(fā)生了明顯的降解，因此超聲波和微波輔助酶解都能明顯加強(qiáng)降解效果。根據(jù)有關(guān)文獻(xiàn)[25]報(bào)道，這可能是由于果膠酶以未被酯化的多聚半乳糖醛酸作為底物，超聲波作用下GalA上甲氧基的移除使果膠酶與底物的作用位點(diǎn)更多，親和力更強(qiáng)，從而進(jìn)一步促進(jìn)果膠主鏈的降解程度。

2.6 不同降解方法對(duì)果膠樣品紅外光譜的影響

1-CP；2-EP；3-MEPⅠ；4-MEPⅡ；5-UEPⅠ；6-UEPⅡ圖5 不同方法降解果膠的紅外光譜圖Fig.5 Infrared spectra of pectin degradation by different methods

2.7 不同降解方法對(duì)果膠樣品表觀形態(tài)的影響

圖6為原果膠及不同方法制備的降解果膠樣品冷凍干燥后的×1 000倍數(shù)下的掃描電鏡圖，從果膠樣品的表面形態(tài)特征可以看出果膠酶、微波、超聲都影響了果膠的微觀結(jié)構(gòu)。具有差異性的微觀結(jié)構(gòu)意味著微波和超聲處理也許能破壞果膠分子之間的交聯(lián)并重組了果膠分子間的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)[25]。如圖6-a所示，原果膠表面結(jié)構(gòu)呈不規(guī)則條狀或塊狀，結(jié)構(gòu)緊實(shí)表面粗糙。圖6-b酶解果膠呈帶孔徑的片狀，由于吸水聚集黏結(jié)成團(tuán)狀，在較大放大倍數(shù)(×1 000倍)下可以看到表面光滑，有少許細(xì)小孔洞。圖6-e，圖6-f為微波處理的果膠，其結(jié)構(gòu)聚集成團(tuán)狀，且有些許孔徑。而經(jīng)過(guò)超聲處理的果膠(圖6-c，圖6-d)與前幾種果膠相比，在較大放大倍數(shù)(×1 000倍)下可以看到明顯密且大的孔洞。分析表明，用不同方法降解的果膠可能表現(xiàn)出不同的形態(tài)。

a-CP;b-EP;C-UEPⅠ;d-UEPⅡ;e-MEPⅠ;f-MEPⅡ圖6 原果膠及不同降解果膠掃描電子顯微鏡圖(×1 000圖)Fig.6 Sacnning electron microscopy of initial pectin and different degraded pectin

3 結(jié)論

采用超聲波和微波輔助果膠酶制備改性柑橘果膠，同時(shí)對(duì)其改性工藝條件進(jìn)行研究，以期增強(qiáng)果膠的功能性，擴(kuò)展其應(yīng)用范圍。通過(guò)單因素試驗(yàn)得到幾種降解方式的最佳工藝條件，果膠酶降解果膠：酶濃度0.04 U/mL，溫度45 ℃，時(shí)間60 min；超聲波處理果膠酶解底物：超聲功率30%，處理40 min，超聲波處理果膠酶解產(chǎn)物：超聲功率40%，處理30 min；微波處理果膠酶解底物：微波功率700 W，100 ℃下處理30 min，微波處理果膠酶解產(chǎn)物：微波溫度70 ℃，功率800 W條件下處理40 min。

酶解、超聲輔助酶解以及微波輔助酶解均能有效降低果膠的分子質(zhì)量，且降解果膠的分子質(zhì)量分布更窄，果膠分子分布更集中。果膠經(jīng)酶解和超聲、微波輔助酶解不改變果膠的單糖類型，但經(jīng)超聲、微波作用能顯著提高GalA的含量，MEP Ⅰ (60.27%)、MEP Ⅱ (58.12%)、UEP Ⅰ(65.96%)和UEP Ⅱ(63.75%)的GalA含量相比酶解果膠(39.57%)分別提高了52.31%、46.88%、66.69%、61.11%。相比于原果膠，幾種降解果膠Rha/GalA明顯降低，GalA/ (Gal+Ara+Rha)顯著提高，說(shuō)明酶促降解、微波輔助果膠酶降解和超聲波輔助果膠酶降解都能使果膠主鏈和側(cè)鏈發(fā)生不同程度的斷裂。整體上，改性前后柑橘果膠的紅外光譜吸收基團(tuán)類型未發(fā)生，表明組成果膠的糖類型未變，這與單糖組成分析的結(jié)果一致。傅里葉紅外光譜結(jié)果顯示不同降解處理后的果膠都具有明顯的特征峰，改性果膠的酯化度減小，且改變了果膠的單糖組成。從掃描電鏡圖可以看出果膠酶、微波、超聲都影響了果膠的微觀結(jié)構(gòu)。