超聲-酶法提取的豆腐柴低酯果膠理化性質(zhì)及結(jié)構(gòu)表征

劉昕，張馳，薛艾蓮，趙吉春，曾凱芳,2，明建,2*

1(西南大學(xué) 食品科學(xué)學(xué)院，重慶，400715)2(西南大學(xué) 食品貯藏與物流研究中心，重慶，400715)

果膠是一種具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)的水溶性膳食纖維，可作為增稠劑、穩(wěn)定劑、乳化劑廣泛應(yīng)用于食品、醫(yī)藥及化妝品行業(yè)。根據(jù)其酯化度可將果膠分為低酯果膠和高酯果膠。在制備凝膠時(shí)，低酯果膠需要的糖含量大大低于高酯果膠，因可用于減肥產(chǎn)品及特殊人群食品的制備而倍受關(guān)注。天然來(lái)源的低酯果膠極少，往往需要通過(guò)高酯果膠脫酯獲得。豆腐柴(PremnamicrophyllaTurcz)，又名“臭黃荊”，廣泛分布于我國(guó)長(zhǎng)江以南地區(qū)，是一種藥食兼用野生植物。豆腐柴葉含有豐富的果膠、蛋白質(zhì)及10多種氨基酸、粗纖維、β-胡蘿卜素、黃酮類等營(yíng)養(yǎng)成分，具有熱量低、抗炎、抗衰老、降膽固醇、增強(qiáng)免疫力和排毒等功效，營(yíng)養(yǎng)價(jià)值極高[1]。研究表明，豆腐柴葉中果膠含量達(dá)35%，可成為低酯果膠的潛在來(lái)源[2]。對(duì)豆腐柴低酯果膠進(jìn)行探究不僅有助于大力開(kāi)發(fā)豆腐柴資源，還可為我國(guó)果膠工業(yè)的發(fā)展提供新方向。

超聲破碎提取技術(shù)是基于超聲波的空化效應(yīng)發(fā)揮作用，超聲波促使提取液產(chǎn)生若干氣泡，在氣泡破裂的瞬間產(chǎn)生巨大的能量致使果膠溶出。超聲破碎技術(shù)不僅能大幅提升產(chǎn)物得率，還能有效節(jié)省提取時(shí)間，如WANG等[3]對(duì)傳統(tǒng)法、超聲法提取柑橘果膠的效率進(jìn)行比較，研究表明超聲法在溫度降低13.3 ℃，時(shí)間縮短37.78%的前提下，果膠得率提高了16.34%。酶法提取果膠可通過(guò)降解植物細(xì)胞壁，促進(jìn)果膠基質(zhì)溶出速率。在工業(yè)生產(chǎn)中，酶法提取可使用溫和的提取劑，有效避免傳統(tǒng)法提取中工業(yè)廢水帶來(lái)的污染[4]。因此，將超聲破碎技術(shù)同酶法提取相結(jié)合，可有效提高豆腐柴果膠得率，縮短提取時(shí)間。目前，豆腐柴果膠研究主要集中于提取工藝的優(yōu)化以及如半乳糖醛酸、酯化度等基本理化性質(zhì)的測(cè)定。尚未見(jiàn)到探究超聲-酶兩步法提取的豆腐柴果膠理化特性及結(jié)構(gòu)表征的研究。

因此，本研究以豆腐柴為原料，采取超聲-酶兩步法提取果膠，對(duì)其半乳糖醛酸、酯化度、色度等基本性質(zhì)進(jìn)行檢測(cè)，通過(guò)高效液相色譜法測(cè)定其分子質(zhì)量及單糖組成，采用傅里葉紅外掃描(Fourier transform infrared spectroscopy,FTIR)、差示量熱掃描 (differential scanning calorimeter，DSC)、熱重掃描(Thermogravimetry,TG)、掃描電鏡(scanning electron microscope，SEM)、X射線(X-ray diffraction,XRD)等對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征，并對(duì)其流變特性、抗氧化活性進(jìn)行探究，以期為豆腐柴低酯果膠的開(kāi)發(fā)及綜合利用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

豆腐柴葉，由巫山縣天煜奇葉農(nóng)業(yè)開(kāi)發(fā)有限公司提供。將豆腐柴葉清洗，晾干，微波滅酶，粉碎過(guò)60目篩后保存于干燥器中備用。

檸檬酸、檸檬酸鈉、草酸銨、乙醇(均為分析純)，成都科龍化工試劑有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

SCIENTZ-1500F超聲波分散儀，寧波新芝生物科技股份有限公司；LGJ-10真空冷凍干燥機(jī)，北京松原華興科技有限公司；UltraScan Pro測(cè)色儀，美國(guó)Hunter Lab公司；Phenom Pro掃描電子顯微鏡，荷蘭Phenom World公司；X′Pert PRO X射線衍射儀，荷蘭帕納科公司；TG209F1熱重分析儀，德國(guó)耐馳公司；Spectrun100傅里葉紅外光譜儀、DSC 4000差示掃描量熱儀，美國(guó)Perkin Elmer公司；MCR302流變儀，奧地利安東帕公司。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

1.3.1 豆腐柴果膠的制備

取6 g豆腐柴葉粉末于燒杯中，以1∶60(g∶mL)的料液比加入6 g/L草酸銨溶液。經(jīng)前期預(yù)實(shí)驗(yàn)優(yōu)化，設(shè)置超聲功率為525 W，超聲時(shí)間為8 min。將處理后的樣液離心(4 000 r/min，15 min)，抽濾分離上清液與豆腐柴渣。取豆腐柴渣于燒杯中，加入2%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))的纖維素酶，以1∶60(g∶mL)的料液比加入0.05 mol/L的檸檬酸-檸檬酸鈉緩沖液。在50 ℃下攪拌15 min后，沸水浴滅酶5 min。將樣液離心(4 000 r/min，15 min)，抽濾，將其上清液與超聲處理得到的上清液混合濃縮后，加入濃縮液同體積的乙醇，4 ℃下靜置過(guò)夜。用少量乙醇、純水先后洗滌果膠后，冷凍干燥，于干燥器中保存?zhèn)溆谩?/p>

1.3.2 豆腐柴果膠一般營(yíng)養(yǎng)成分

采用間羥基聯(lián)苯法測(cè)定豆腐柴果膠中總糖醛酸含量，根據(jù)ZOUAMBIA等[5]的方法略做修改；Folin-酚法測(cè)定豆腐柴果膠中的總酚含量[6]；考馬斯亮藍(lán)法測(cè)定豆腐柴果膠中蛋白質(zhì)含量[7]；苯酚-硫酸法測(cè)定豆腐柴果膠中總糖含量[7]；滴定法測(cè)定豆腐柴果膠酯化度[8]。

1.3.3 單糖組成分析

參考劉瑤等[9]的方法并略作修改，采用高效液相色譜法測(cè)定豆腐柴果膠單糖組成。

取樣品于安瓿瓶中，加入三氟乙酸，于110 ℃下酸解8 h，冷卻后用氮吹儀吹干，調(diào)樣品至中性，用超純水定容。

分別精密稱取各標(biāo)準(zhǔn)單糖，將其等摩爾混合，配制成標(biāo)準(zhǔn)單糖混合溶液。分別吸取400 μL標(biāo)準(zhǔn)單糖混合溶液、水解后樣品于離心管中，加入乳糖溶液作為內(nèi)標(biāo)，接著加入NaOH溶液和1-苯基-3-甲基-5-吡唑啉酮(3-Methyl-1-phenyl-2-pyrazolin-5-one，PMP)溶液，渦旋振蕩，70 ℃水浴反應(yīng)30 min。加入HCl溶液，再加入1 mL 氯仿反復(fù)萃取3次，取水層過(guò)0.22 μm水系濾膜，待用。

使用C18色譜柱，采用紫外檢測(cè)器(波長(zhǎng)250 nm)，以不同體積分?jǐn)?shù)乙腈分別與0.05 mol/L磷酸鹽緩沖溶液作為流動(dòng)相的A相[φ(乙腈)=15%]、B相[φ(乙腈)=40%]，流速為0.7 mL/min，進(jìn)樣體積20 μL。

1.3.4 分子質(zhì)量測(cè)定

參考楊文麗等[10]的方法并略作修改。采用高效體積排阻色譜法測(cè)定豆腐柴果膠分子質(zhì)量，取不同分子質(zhì)量的葡聚糖標(biāo)準(zhǔn)品及果膠樣品0.5 mg，分別溶于1 mL超純水中，過(guò)0.45 μm水膜備用。

使用7.8×300 mm i.d.TSK G4000 PWXL-SEC色譜柱、示差檢測(cè)器，以體積分?jǐn)?shù)為0.02% NaN3溶液為流動(dòng)相，設(shè)置流速為0.6 mL/min，進(jìn)樣量為20 μL，檢測(cè)時(shí)間為30 min，柱溫為40 ℃。

1.3.5 色度測(cè)定

參考LIEW等[11]的方法，以白板作為參考，使用測(cè)色儀測(cè)定果膠樣品亮度值CIELab坐標(biāo)(L*、a*、b*)，根據(jù)公式(1)和公式(2)計(jì)算色相角H及色度C。

(1)

(2)

1.3.6 傅里葉紅外光譜掃描

參考OGUTU等[12]的方法。取1～2 mg樣品于瑪瑙研缽中，按質(zhì)量比1∶50加入干燥的溴化鉀粉末，研細(xì)后加入壓膜器內(nèi)制片，掃描范圍4 000～400 cm-1，掃描次數(shù)32次，分辨率4 cm-1。

1.3.7 差示量熱掃描

參考EINHORN-STOLL等[13]的方法并略作修改。取1～5 mg樣品于鋁盤(pán)中，用空鋁盤(pán)作為參考進(jìn)行DSC檢測(cè)。在氮?dú)猸h(huán)境下以10 ℃/min速率升溫，檢測(cè)溫度范圍為20～300 ℃。

1.3.8 熱重分析

參考EINHORN-STOLL等[13]的方法并略作修改。取1～5 mg果膠樣品，在氮?dú)猸h(huán)境下進(jìn)行熱重檢測(cè)，以10 ℃/min速率升溫，檢測(cè)溫度為50～600 ℃。

1.3.9 掃描電鏡分析[14]

取少量豆腐柴果膠樣品，使用導(dǎo)電膠將樣品黏于樣品臺(tái)上，清理黏附不牢固的樣品粉末。將樣品置于離子濺射儀中進(jìn)行噴金處理后，在10 kV加速電壓條件下放大觀察樣品形態(tài)特征并拍照。

1.3.10 X射線衍射

參考KAZEMI等[15]的方法并略作修改，將豆腐柴果膠研磨至粉末狀后過(guò)200目篩。取少量粉狀豆腐柴果膠于承載框內(nèi)，通過(guò)壓樣使其表面平整緊密。X射線檢測(cè)條件：衍射角為10°～80°，掃描速率為5°/min。

1.3.11 流變特性測(cè)定

參考JIANG等[16]的方法并略作修改。將果膠樣品溶于去離子水中配成質(zhì)量濃度為2.5、5、10、15 g/L的溶液。使用平板探頭(直徑60 mm)，在25 ℃下測(cè)量剪切速率(0.1～100 s-1)變化下的表觀黏度曲線。

選取質(zhì)量濃度為10 g/L的果膠溶液為樣品，使用平板探頭(直徑60 mm)在25 ℃下進(jìn)行動(dòng)態(tài)振蕩掃描實(shí)驗(yàn)，測(cè)定頻率在0.1～10 Hz的儲(chǔ)能模量(G′)與損耗模量(G″)。

1.3.12 抗氧化性活性測(cè)定

(1)DPPH自由基清除率[17]

配制不同濃度的果膠溶液及0.1 mmol/L的DPPH乙醇溶液。將樣品與試劑按體積比1:1混合均勻后，避光保存30 min。在517 nm下測(cè)定樣品吸光值A(chǔ)1及純水、乙醇混合溶液(1∶1)吸光值A(chǔ)0。按公式(3)計(jì)算DPPH自由基清除率：

(3)

(2)ABTS陽(yáng)離子自由基清除率[17]

制備25 mL ABTS儲(chǔ)備溶液(7 mmol/L)，其中過(guò)硫酸鉀溶液2.45 mmol/L，常溫下避光反應(yīng)16 h得到ABTS溶液。用PBS緩沖液(10 mol/L，pH 7.4)稀釋ABTS溶液，使其在734 nm處吸光度為0.70±0.02，得到ABTS工作液。分別取1 mL不同濃度果膠樣品溶液與3 mL ABTS工作液混合，避光反應(yīng)10 min。在734 nm下測(cè)定樣品吸光度A1，以純水作試劑空白，測(cè)定吸光度為A0。按公式(4)計(jì)算ABTS陽(yáng)離子自由基清除率：

(4)

1.3.13 數(shù)據(jù)分析

每個(gè)實(shí)驗(yàn)重復(fù)2次，每個(gè)樣品平行測(cè)定3次，結(jié)果以平均值±標(biāo)準(zhǔn)偏差表示，使用Origin Pro 9.6作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 豆腐柴果膠得率及基本性質(zhì)

豆腐柴果膠得率、基本性質(zhì)及單糖組成如表1所示。通過(guò)超聲-酶兩步法對(duì)豆腐柴果膠進(jìn)行提取，其得率較高，達(dá)到35.53%。LU等[18]通過(guò)傳統(tǒng)酸提法優(yōu)化制備豆腐柴果膠，在最佳條件下(90 ℃，2 h)，其果膠得率為18.25%。相比之下，超聲-酶法制備豆腐柴果膠不僅大幅提升得率，還能有效縮短提取時(shí)間。

豆腐柴果膠的L*、a*、b*、DE值分別為81.22、1.76、5.39、19.71，其亮度值較高，顏色與白板間存在肉眼可見(jiàn)的差異，略微偏向黃色以及極其微弱的紅色。根據(jù)H值(71.86°)可知，豆腐柴果膠偏向黃色[19]。其飽和度C值為5.67，表明其飽和度較低[20]。色差指標(biāo)表明，豆腐柴果膠顏色較亮，呈現(xiàn)淺黃色。

豆腐柴果膠的總酚、總蛋白含量分別為2.73%、2.84%?？偺恰⒖偺侨┧岱謩e達(dá)到22.25%、81.17%。豆腐柴果膠酯化度為16.80%，為低酯果膠。這與PAN等[21]的研究結(jié)果基本一致，其研究通過(guò)草酸銨加熱提取法提取豆腐柴果膠，測(cè)得其酯化度為13.69%。

豆腐柴果膠分子質(zhì)量的Mw為27.24 kDa，Mn為15.30 kDa，Mw/Mn為1.78，表明豆腐柴果膠分子質(zhì)量較低，且較為均一。WANG等[22]對(duì)經(jīng)不同提取法獲得的芒果皮果膠進(jìn)行了表征，相比酸提取，超聲提取的果膠分子量降低43%。ZHANG等[23]探究了超聲對(duì)果膠結(jié)構(gòu)的影響，結(jié)果表明超聲波可促進(jìn)果膠分子量的降低。

豆腐柴果膠單糖組成中半乳糖醛酸(trigalacturonic acid，GalA)含量最高，為42.34%。葡萄糖(glucose，Glc)、L-鼠李糖(L-rhamnose monohydrate，Rha)、D-半乳糖(D-galactosamine， Gal)、L-阿拉伯糖(L-arabinose，Ara)及巖藻糖(L-fucose，F(xiàn)uc)等是主要的中性單糖組成。其中Glc含量最高，達(dá)30.16%，這可能是由于纖維素酶對(duì)細(xì)胞壁的降解導(dǎo)致。果膠結(jié)構(gòu)可分為同型半乳糖醛酸聚糖(homogalacturonan，HG)、鼠李半乳糖醛酸聚糖Ⅰ(rhamngalacturonan-Ⅰ，RG-Ⅰ)及鼠李半乳糖醛酸聚糖Ⅱ(rhamngalacturonan-Ⅱ，RG-Ⅱ)。通過(guò)計(jì)算相關(guān)單糖比例可以評(píng)價(jià)果膠結(jié)構(gòu)的線性關(guān)系，Rha/GalA比值可評(píng)價(jià)RG對(duì)果膠結(jié)構(gòu)的貢獻(xiàn)。(Ara+Gal)/Rha值越高，RG-Ⅰ型結(jié)構(gòu)中側(cè)鏈越長(zhǎng)。GalA/(Rha+Gal+Ara+Fuc)可評(píng)價(jià)果膠線性度(值越大，線性度越高)。豆腐柴果膠的Rha/GalA值(0.10)介于0.05～1.00，其結(jié)構(gòu)主要為RG-Ⅰ型[24]。其(Ara+Gal)/Rha、GalA/(Rha+Gal+Ara+Fuc)值分別為0.95、1.57。經(jīng)超聲提取的柑橘果膠的(Ara+Gal)/Rha為3.68[3]，商業(yè)蘋(píng)果果膠GalA/(Rha+Gal+Ara+Fuc)為4.22[25]。單糖組成分析結(jié)果表明豆腐柴果膠結(jié)構(gòu)線性度較低，以含有較短側(cè)鏈的RG-Ⅰ型為主要結(jié)構(gòu)[21,26]。

表1 豆腐柴果膠得率、基本性質(zhì)及組成Table 1 Yield, basic properties and composition of pectin from Premna microphylla Turcz

2.2 傅里葉紅外光譜分析

豆腐柴果膠的紅外光譜如圖1-a所示。3 194 cm-1處的寬吸收峰對(duì)應(yīng)于多糖中羥基的O—H伸縮振動(dòng)，2 936 cm-1處的吸收峰對(duì)應(yīng)于CH、CH2、CH3的C—H的伸縮振動(dòng)。果膠通常在1 600～1 700 cm-1處及1 700～1 800 cm-1處出現(xiàn)特征峰，分別由游離羧基、酯化羧基的振動(dòng)引起。豆腐柴果膠在1 642 cm-1處具有高透射率，然而并未出現(xiàn)酯化羧基的吸收峰(1 700～1 800 cm-1處)，這可能是由于其酯化度較低的原因，這與PAN等[21]研究結(jié)果類似。1 403、1 324 cm-1處的吸收峰表明果膠中存在羧基。1 016～1 145 cm-1處的吸收峰是由糖環(huán)中的C—O—C、C—O—H振動(dòng)引起，1 072 cm-1處的信號(hào)值主要是由半乳糖、阿拉伯糖等中性糖引起[27]。950～1 200 cm-1圖譜較為復(fù)雜，被認(rèn)為是碳水化合物的“指紋”區(qū)域[5,28-29]。上述這些特征峰證實(shí)了樣品中果膠的存在。

2.3 差示量熱掃描及熱重分析

豆腐柴果膠的DSC、TG圖譜如圖1-b所示。圖中實(shí)線為DSC曲線，記錄了升溫期間反應(yīng)焓的變化，虛線為TG曲線，記錄升溫期間果膠重量的改變。根據(jù)TG結(jié)果可知，豆腐柴果膠隨溫度提升發(fā)生的變化主要可分為40～150 ℃及150～400 ℃2個(gè)階段。第一個(gè)階段中，果膠中的水分受熱蒸發(fā)引起質(zhì)量下降，同時(shí)，DSC掃描圖譜顯示其在此階段(78.6 ℃左右)出現(xiàn)第1個(gè)吸熱峰。在第二階段中，DSC圖譜中在259.3 ℃出現(xiàn)一個(gè)放熱峰，TG圖譜中顯示其質(zhì)量降低至37.5%。此階段中，果膠結(jié)構(gòu)受熱降解，發(fā)生糖苷鍵斷裂、脫羧反應(yīng)等現(xiàn)象[30-31]。出現(xiàn)峰值的溫度越靠右，表明樣品具有更好的熱穩(wěn)定性[13]。JIANG等[32]對(duì)商品柑橘果膠及柿皮果膠進(jìn)行了DSC、TG掃描，其吸熱峰分別出現(xiàn)在94.05和72.45 ℃，放熱峰分別在241.76 ℃和248.26 ℃。相對(duì)柿皮果膠而言，豆腐柴果膠吸熱峰及放熱峰出現(xiàn)位置都更靠右，這表明豆腐柴果膠具有相對(duì)較好的熱穩(wěn)定性。

2.4 X射線衍射圖譜

豆腐柴果膠的X衍射圖譜(圖1-c)中有多個(gè)尖銳且強(qiáng)烈的峰，在17.0°、30.8°、31.6°、34.4°、38.6°、41.4°、44.3°、47.2°、55.3°出現(xiàn)了明顯的尖峰，這與KAZEMI等[15]的結(jié)果類似，表明其具有一定的結(jié)晶度。相對(duì)無(wú)定形態(tài)果膠，豆腐柴果膠等結(jié)晶度較高的果膠具有更大的分子間力，相對(duì)更難溶解[11]。受來(lái)源及提取方法影響，果膠結(jié)晶度有較大差異[31]。如超聲提取法可能會(huì)增加果膠的結(jié)晶度，用超聲法制備的茄皮果膠，其X衍射圖譜出現(xiàn)尖銳強(qiáng)烈的峰，具有較好的結(jié)晶度[33]。

2.5 掃描電鏡圖像

SEM分析(圖1-d)發(fā)現(xiàn)，豆腐柴果膠表面相對(duì)粗糙，帶有一些褶皺，出現(xiàn)較多孔隙。這可能是由于超聲及酶處理導(dǎo)致果膠結(jié)構(gòu)破裂，出現(xiàn)孔隙結(jié)構(gòu)。這與XU等[34]測(cè)定的結(jié)果類似，傳統(tǒng)法與超聲法提取的柚皮果膠的SEM圖像顯示，經(jīng)超聲處理過(guò)的果膠表面形態(tài)發(fā)生了較大變化，組織變的多孔并出現(xiàn)了裂縫。

a-FTIR分析；b-DSC、TG圖譜；c-XRD圖譜；d-SEM圖像圖1 豆腐柴果膠的結(jié)構(gòu)表征結(jié)果Fig.1 The structure characterization results of pectin from Premna microphylla Turcz

2.6 流變特性

圖2-a、圖2-c分別顯示了不同濃度豆腐柴果膠、商品蘋(píng)果果膠溶液黏度隨剪切速率變化的過(guò)程。隨著剪切速率的增加，不同濃度的2種果膠溶液表觀黏度均下降，出現(xiàn)剪切變稀現(xiàn)象，具有明顯的非牛頓假塑性特征，這主要是因?yàn)楣z分子間力受外界力增加而逐漸減弱[35-36]。果膠黏度對(duì)濃度具有依賴性，隨著果膠濃度的增加，果膠分子間距離縮短，分子間作用力增加，最終果膠的黏度呈現(xiàn)上升的趨勢(shì)。在低濃度下，果膠分子間相距較遠(yuǎn)，彼此無(wú)法相互作用而難以形成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。隨著果膠濃度增加，分子間距離縮短進(jìn)而相互纏結(jié)形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，增加果膠溶液黏度[37]。相對(duì)商品蘋(píng)果果膠，豆腐柴果膠黏度更低。在無(wú)金屬離子存在下，果膠黏度隨其酯化度增加而增加[38]。因此，酯化度可能是導(dǎo)致2種果膠黏度存在差異的原因(前期測(cè)得商品蘋(píng)果果膠酯化度為68.42%)。

選取質(zhì)量濃度為10 g/L的豆腐柴果膠、商品蘋(píng)果果膠溶液進(jìn)行動(dòng)態(tài)振蕩掃描流變學(xué)研究，測(cè)定果膠溶液的儲(chǔ)能模量(G′)和損耗模量(G″)如圖2-b、圖2-d所示。G′、G″分別又被稱作彈性模量、黏性模量，反映樣品的彈性及黏性。2種果膠溶液的G′均高于G″，機(jī)械響應(yīng)表現(xiàn)為凝膠狀，表現(xiàn)出較好的彈性[39]。tanδ為G″與G′的比值，其值越大，表明樣品中黏性成分比重更大，樣品呈流體狀態(tài)[40]。豆腐柴果膠tanδ為0.46左右，商品蘋(píng)果果膠tanδ為0.12～0.23，相比而言，豆腐柴果膠溶液的流體性質(zhì)更加明顯。

a, c-豆腐柴果膠；b, d-商品蘋(píng)果果膠圖2 豆腐柴果膠的流變特性Fig.2 The rheological properties results of pectin from Premna microphylla Turcz

2.7 抗氧化活性

DPPH自由基含有單電子，可穩(wěn)定地存在于有機(jī)溶液中，其乙醇溶液呈現(xiàn)紫色。ABTS與過(guò)硫酸鉀可生成ABTS陽(yáng)離子自由基，其溶液呈現(xiàn)深綠色。果膠等多糖具有一定的抗氧化能力，其分子結(jié)構(gòu)中的還原性末端含有半縮醛羥基，可提供質(zhì)子還原DPPH自由基及ABTS陽(yáng)離子自由基，將其轉(zhuǎn)換為無(wú)色溶液，降低其在最高吸收波長(zhǎng)下的吸光值。

選取質(zhì)量濃度為0.125、0.25、0.50、1.00、2.00 g/L豆腐柴果膠溶液，測(cè)定其DPPH自由基及ABTS陽(yáng)離子自由基清除率，探究其抗氧化能力，結(jié)果如圖3所示。在0.125～0.50 g/L，豆腐柴果膠抗氧化性表現(xiàn)出強(qiáng)烈的劑量依賴性，濃度越高，其抗氧化能力越好，兩者呈現(xiàn)的線性關(guān)系較好。在此范圍內(nèi)計(jì)算得出豆腐柴果膠溶液DPPH自由基、ABTS陽(yáng)離子自由基清除率IC50值分別為0.37、0.34 g/L。IC50值越低證明其抗氧化效果越好。巫永華等[41]測(cè)定了牛蒡多糖不同組分的DPPH自由基清除率的IC50值為0.62 g/L。鄭恒光等[42]提取的杏鮑菇多糖ABTS陽(yáng)離子自由基清除率IC50超過(guò)3 g/L。

在0.50～2.00 g/L，果膠的自由基清除率增加的趨勢(shì)減緩。在果膠質(zhì)量濃度達(dá)到2.00 g/L時(shí)，豆腐柴果膠的DPPH自由基、ABTS陽(yáng)離子自由基清除率分別達(dá)到87.01%、96.08%。MZOUGHI等[43]測(cè)定了一種堿蓬屬植物(Suaedafruticosa)果膠的抗氧化活性，其質(zhì)量濃度為10 g/L時(shí),DPPH自由基、ABTS陽(yáng)離子自由基清除率分別為69.5%、69%。因此，通過(guò)比較可知，豆腐柴果膠具有相對(duì)較好的抗氧化活性。

a-DPPH自由基；b-ABTS陽(yáng)離子自由基圖3 豆腐柴果膠的抗氧化性Fig.3 The antioxidant activity results of pectin from Premna microphylla Turcz

3 結(jié)論

通過(guò)超聲-酶法提取豆腐柴果膠得率達(dá)到35.53%，證明超聲-酶法可有效提高得率，縮短提取時(shí)間。獲得的豆腐柴低酯果膠呈淺黃色，其表面粗糙，含有較多孔隙。就組成成分而言，豆腐柴果膠雜質(zhì)含量較低，糖醛酸含量高，GalA、Glc、Rha、Gal、Ara及Fuc是其主要的單糖組成。豆腐柴果膠為較均一的低分子質(zhì)量果膠，以短側(cè)鏈的RG-Ⅰ型為主要結(jié)構(gòu)，線性度較低，具有一定的結(jié)晶度。超聲-酶法提取的豆腐柴果膠分子質(zhì)量較低，可避免大分子質(zhì)量果膠難以吸收、溶解度低的問(wèn)題，具有更優(yōu)異的生理活性。此外，豆腐柴果膠具有相對(duì)較好的熱穩(wěn)定性、流變特性及抗氧化能力。

綜上所述，豆腐柴果膠可成為商品低酯果膠的良好來(lái)源。未來(lái)可將研究重點(diǎn)專注于豆腐柴果膠的生理活性，為豆腐柴果膠產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)提供新的方向。