近日，中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所果蔬加工智造與營(yíng)養(yǎng)健康創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)研究了螯合性和堿溶性果膠的結(jié)構(gòu)特征對(duì)果蔬汁品質(zhì)的影響。相關(guān)研究成果發(fā)表于國(guó)際知名學(xué)術(shù)期刊《Carbohydrate Polymers》（JCR一區(qū)，IF=12.5）。中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所-荷蘭瓦赫寧根大學(xué)聯(lián)合培養(yǎng)博士畢業(yè)生劉嘉寧為論文第一作者，加工所畢金峰研究員和劉璇研究員為共同通訊作者。該研究得到了國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)項(xiàng)目（2022YFD1600505）的支持。
果膠作為果蔬汁中關(guān)鍵的細(xì)胞壁多糖，其結(jié)構(gòu)異質(zhì)性（甲基酯化模式、側(cè)鏈分布及溶解度特性）是決定產(chǎn)品流變特性、濁度穩(wěn)定性和整體質(zhì)構(gòu)的核心因素。盡管果蔬汁水溶性果膠的研究已較為深入，但螯合性和堿溶性果膠組分尚未得到充分研究。本研究系統(tǒng)探討了高壓均質(zhì)（HPH）處理對(duì)果蔬汁螯合性和堿溶性果膠組分的影響。采用酶指紋技術(shù)揭示了果膠甲酯基分布模式的變化規(guī)律，并結(jié)合化學(xué)計(jì)量學(xué)方法，將結(jié)構(gòu)變化直接關(guān)聯(lián)于果蔬汁的理化品質(zhì)，從而明確了螯合性和堿溶性果膠結(jié)構(gòu)特性與果蔬汁流變特性和穩(wěn)定性等關(guān)鍵品質(zhì)參數(shù)的關(guān)系。
研究結(jié)果表明，HPH處理顯著改變了螯合性和堿溶性果膠的結(jié)構(gòu)，表現(xiàn)為兩種果膠的鼠李半乳糖醛酸聚糖 I（RG-I）區(qū)域的分支鏈減少。此外，HPH處理顯著降低了螯合性果膠的酯化度與乙?；龋⒄T導(dǎo)了甲酯基的不同分布模式。值得注意的是，處理后螯合性果膠中的非甲基酯化半乳糖醛酸殘基含量有所下降。螯合性果膠中非甲基酯化半乳糖醛酸（GalA）基團(tuán)的增加，可通過促進(jìn)果蔬汁中分散顆粒間的靜電相互作用，增強(qiáng)其聚集行為，進(jìn)而導(dǎo)致濁度升高、沉降加劇及膠體穩(wěn)定性下降。RG-I側(cè)鏈的結(jié)構(gòu)復(fù)雜性直接影響果蔬汁顆粒的粒徑分布，側(cè)鏈復(fù)雜度越高，形成的顆粒越大。聚半乳糖醛酸（HG）與RG-I比值的下降則能顯著提升果蔬汁的物理穩(wěn)定性。這種結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系受果膠的甲酯基分布模式、RG-I分支結(jié)構(gòu)及半乳聚糖鏈的覆蓋程度共同調(diào)控，是決定果蔬汁核心品質(zhì)（如渾濁度、沉降速率與膠體行為）的關(guān)鍵因素。
總體而言，本研究為果膠結(jié)構(gòu)與果蔬汁理化特性之間的關(guān)系提供了有價(jià)值的見解，并突出強(qiáng)調(diào)了HPH在調(diào)控這些關(guān)鍵結(jié)構(gòu)組分中的影響。未來(lái)研究可進(jìn)一步聚焦于上述結(jié)構(gòu)變量，揭示果膠結(jié)構(gòu)與果蔬汁品質(zhì)之間更深層次的內(nèi)在機(jī)制，支撐以兼顧食用品質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)功能品質(zhì)提升為導(dǎo)向的果蔬汁及復(fù)合汁加工技術(shù)的創(chuàng)新。
文章鏈接：https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2025.124057
日期：2025-07-31
果膠作為果蔬汁中關(guān)鍵的細(xì)胞壁多糖，其結(jié)構(gòu)異質(zhì)性（甲基酯化模式、側(cè)鏈分布及溶解度特性）是決定產(chǎn)品流變特性、濁度穩(wěn)定性和整體質(zhì)構(gòu)的核心因素。盡管果蔬汁水溶性果膠的研究已較為深入，但螯合性和堿溶性果膠組分尚未得到充分研究。本研究系統(tǒng)探討了高壓均質(zhì)（HPH）處理對(duì)果蔬汁螯合性和堿溶性果膠組分的影響。采用酶指紋技術(shù)揭示了果膠甲酯基分布模式的變化規(guī)律，并結(jié)合化學(xué)計(jì)量學(xué)方法，將結(jié)構(gòu)變化直接關(guān)聯(lián)于果蔬汁的理化品質(zhì)，從而明確了螯合性和堿溶性果膠結(jié)構(gòu)特性與果蔬汁流變特性和穩(wěn)定性等關(guān)鍵品質(zhì)參數(shù)的關(guān)系。
研究結(jié)果表明，HPH處理顯著改變了螯合性和堿溶性果膠的結(jié)構(gòu)，表現(xiàn)為兩種果膠的鼠李半乳糖醛酸聚糖 I（RG-I）區(qū)域的分支鏈減少。此外，HPH處理顯著降低了螯合性果膠的酯化度與乙?；龋⒄T導(dǎo)了甲酯基的不同分布模式。值得注意的是，處理后螯合性果膠中的非甲基酯化半乳糖醛酸殘基含量有所下降。螯合性果膠中非甲基酯化半乳糖醛酸（GalA）基團(tuán)的增加，可通過促進(jìn)果蔬汁中分散顆粒間的靜電相互作用，增強(qiáng)其聚集行為，進(jìn)而導(dǎo)致濁度升高、沉降加劇及膠體穩(wěn)定性下降。RG-I側(cè)鏈的結(jié)構(gòu)復(fù)雜性直接影響果蔬汁顆粒的粒徑分布，側(cè)鏈復(fù)雜度越高，形成的顆粒越大。聚半乳糖醛酸（HG）與RG-I比值的下降則能顯著提升果蔬汁的物理穩(wěn)定性。這種結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系受果膠的甲酯基分布模式、RG-I分支結(jié)構(gòu)及半乳聚糖鏈的覆蓋程度共同調(diào)控，是決定果蔬汁核心品質(zhì)（如渾濁度、沉降速率與膠體行為）的關(guān)鍵因素。
總體而言，本研究為果膠結(jié)構(gòu)與果蔬汁理化特性之間的關(guān)系提供了有價(jià)值的見解，并突出強(qiáng)調(diào)了HPH在調(diào)控這些關(guān)鍵結(jié)構(gòu)組分中的影響。未來(lái)研究可進(jìn)一步聚焦于上述結(jié)構(gòu)變量，揭示果膠結(jié)構(gòu)與果蔬汁品質(zhì)之間更深層次的內(nèi)在機(jī)制，支撐以兼顧食用品質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)功能品質(zhì)提升為導(dǎo)向的果蔬汁及復(fù)合汁加工技術(shù)的創(chuàng)新。
文章鏈接：https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2025.124057
日期：2025-07-31
