天然果胶的研究进展
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的局限性ꎮ 故文章从果胶的原料来源、提取方法、理化特性及功能应用等方面进行综述ꎬ介绍目前
果胶提取及应用研究的新趋势并对其应用前景进行展望ꎬ以期为植物果胶的开发与应用提供科学
依据ꎮ
关键词:果胶ꎻ提取方法ꎻ结构特征ꎻ理化性质ꎻ生理功能
中图分类号:ＴＳ２０２.３ 文献标识码:Ａ 开放科学( 资源服务) 标识码( ＯＳＩＤ) :
化ꎬ得到产物果胶 [３０] ꎮ 常用的提取方法可以分为物理法、化学法和生物法ꎬ 其均有各自的特点
( 表 ２) ꎮ
２.１ 物理法
２.１.１ 微波法
微波是一种频率为 ３００ ＭＨｚ ~ ３００ ＧＨｚ 的电磁波ꎬ微波可以穿透萃取介质ꎬ作用于材料中的极
性部分ꎬ通过离子传导和偶极子旋转机制将其转化为热能ꎮ 热量加速传质ꎬ有助于分解果胶、纤维
提取方法
物
理
法
化
学
法
生
物
法
来源
得率
优点
缺点
参考文献
微波法
西瓜
１６.２％
效率高ꎬ耗时短ꎬ节约能源ꎬ溶
剂使用量少ꎬ操作简单
微波波长短ꎬ大尺寸物料不适
用ꎮ 要严格控制时间ꎬ时间过
长果胶会断裂
[２４]
超声法
橘皮
３０.５９％
减少同 性 质 分 子 之 间 的 作 用
力ꎬ促进果胶提取ꎬ提取的果胶
品质高ꎬ颜色较好
明ꎬ在超声频率 １００％、ｐＨ １.８、料液比 １ ∶ １０( ｇ / ｍＬ) 、３０ ｍｉｎ 时ꎬ果胶得率最高ꎬ为 ９.１８％ꎬ半乳糖醛
酸含量为 ９８.１３ ｇ / １００ ｇꎬ酯化度为 ８３.２％ꎮ 超声频率是影响提取效率的关键因素ꎬ可结合超声时间
选取最佳超声条件ꎮ
２.１.３ 萃取法
萃取是利用系统中组分在溶剂中有不同的溶解度来分离混合物的方法ꎮ 常用来提取果胶的
ａｎｄ ｃｈｅｍｉｃａｌ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓꎬ ａｎｄ ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ ｏｆ ｐｅｃｔｉｎ. Ｍｏｒｅｏｖｅｒꎬ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ ｎｅｗ
ｔｒｅｎｄｓ ａｎｄ ｐｒｏｓｐｅｃｔｓ ｉｎ ｐｅｃｔｉｎ ｒｅｓｅａｒｃｈꎬ ｐｒｏｖｉｄｉｎｇ ａ ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ ｂａｓｉｓ ｆｏｒ ｔｈｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ａｎｄ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ
基金项目:湖南省自然科学基金项目(２０２３ＪＪ５０３１５) ꎻ所级“ 岳麓青年人才” 项目( ＩＢＦＣ－ＹＬＱＮ－ ２０２１０２) ꎻ长沙市自然科学基金项目
( ｋｑ２２０８２５０) ꎻ中国农业科学院科技创新工程项目( ＡＳＴＩＰ－ＩＢＦＣ) ꎻ财政部和农业农村部:国家麻类产业技术体系资助( ＣＡＲＳ－ １６－
[２６－２７]
１７.７
１５ ~ ２５
２９
[２２]
[２５]
[２８]
果胶有 ３ 种形态ꎬ即原果胶、果胶和果胶酸 [２９] ꎮ 果胶在植物体内一般以不溶于水的原果胶和
果胶酸盐的形式存在ꎬ不溶于水的果胶可溶于有机酸溶液或无机酸溶液ꎮ 通过一些物理、化学以
及生物的手段使原料中的不溶性果胶转化成可溶性果胶从而分散到提取介质中ꎬ再经分离和纯
提取温度 ９０ ℃ 、龙胆草粒径 ０.１２０ ｍｍ、料液比 １ ∶ ３０( ｇ / ｍＬ) 时ꎬ果胶提取率达 ７.５１％ꎮ 针对植物
原料的类型ꎬ优化微波提取的功率和时间ꎬ对保证果胶的得率和品质至关重要ꎮ
２.１.２ 超声法
超声波产生的空化效应、剪切力及粉碎等效应能综合作用在溶液中并传递强大的能量ꎬ破坏
Ｒｅｃｅｎｔ Ａｄｖａｎｃｅｓ ｉｎ Ｎａｔｕｒａｌ Ｐｅｃｔｉｎ Ｒｅｓｅａｒｃｈ
ＳＯＮＧ Ｊｕａｎ ２ ꎬ ＹＩ Ｌｅ １ ꎬ ＬＩ Ｑｉ １ꎬ２ ꎬ ＦＥＮＧ Ｘｉａｎｇｙｕａｎ １ ꎬ ＹＡＮＧ Ｑｉ １ ꎬ ＸＩ Ｇｕｏｇｕｏ １ ꎬ ＺＨＥＮＧ Ｋｅ １ ꎬ
ＤＵＡＮ Ｓｈｅｎｇｗｅｎ １∗ ꎬ ＣＨＥＮＧ Ｌｉｆｅｎｇ １∗
产
[２６]
０.４４９ ｇ / ｇ
无污染ꎬ消耗低ꎬ操作较为简单
所需发酵时间较长
[３８]
微生物法 柿子皮
火棘果中的果胶ꎬ最优工艺参数为:料液比 １ ∶ １０、超声功率 ３００ Ｗ、温度 ７０ ℃ 、提取时间 ４０ ｍｉｎ、
ｐＨ ２ꎬ果胶得率为 ８.５６％ꎮ Ｄｒａｎｃａ 等 [１１] 使用超声提取法提取苹果渣中的果胶ꎬ工艺的优化结果表
(１９８１—) 女ꎬ副研究员ꎬ博士ꎬ研究方向为微生物基因工程与分子生物学ꎮ Ｅ－ｍａｉｌ: ｃｈｅｎｇｌｉｆｅｎｇ＠ ｃａａｓ.ｃｎ
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中国麻业科学 第 ４５ 卷
(１. Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｂａｓｔ Ｆｉｂｅｒ Ｃｒｏｐｓꎬ Ｃｈｉｎｅｓｅ Ａｃａｄｅｍｙ ｏｆ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅꎬ Ｃｈａｎｇｓｈａ
４１０２２１ꎬ Ｈｕｎａｎꎬ Ｃｈｉｎａꎻ
２. Ｈｕｎａｎ Ｌｅｒｋａｍ Ｂｉｏｌｏｇｙ Ｃｏ.ꎬ Ｌｔｄ.ꎬ Ｙｕｅｙａｎｇ ４１４１００ꎬ Ｈｕｎａｎꎬ Ｃｈｉｎａ)
２０２３ 年第 ４５ 卷第 ４ 期 中国麻业科学 ＰＬＡＮＴ ＦＩＢＥＲ ＳＣＩＥＮＣＥＳ ＩＮ ＣＨＩＮＡ １８ ３
文章编号:１６７１ － ３５３２(２０２３)０４ － ０１８３ － １０
天然果胶的研究进展
宋娟２ ꎬ易乐１ ꎬ李琦１ꎬ２ ꎬ冯湘沅１ ꎬ杨琦１ ꎬ席果果１ ꎬ郑科１ ꎬ段盛文１∗ ꎬ成莉凤１∗
[５]
甘薯渣
１０ ~ １５
[９－１１]
山荆子
８ ~ １０
[１３－１４]
豆腐柴叶
１５ ~ ２５
[１７]
波罗蜜皮
２０ ~ ２５
２.４ ~ ４.６
２ 果胶提取方法
果胶含量 / ％
参考文献
１０ ~ ３０
[１９]
１５ ~ ３０
[１８]
３.６ ~ ６.２
[２０－２１]
１５ ~ ２５
[２３－２４]
２.８ ~ １１.０
Ｅ２２) ꎻ新疆维吾尔自治区区域协同创新专项( 科技援疆计划) 项目(２０２２Ｅ０２１０５)
作者简介:宋娟(１９８２—) ꎬ女ꎬ实验师ꎬ硕士ꎬ研究方向为微生物酶制剂开发与利用ꎮ Ｅ－ｍａｉｌ: ５４１３１００７＠ ｑｑ.ｃｏｍ
∗通信作者:段盛文( １９７５—) 男ꎬ 研究员ꎬ 博士ꎬ 研究方向为功 能 纤 维 材 料 开 发 与 利 用ꎮ Ｅ － ｍａｉｌ: ｈｕｎａｎｄｓｗ ＠ １６３. ｃｏｍꎻ 成 莉 凤
ｍｕｌｓｉｆｉｃａｔｉｏｎꎬ ｅｔｃ. Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅꎬ ｏｎｌｙ ｕｓｉｎｇ ｔｈｅ ｙｉｅｌｄ ｏｆ ｐｅｃｔｉｎ ａｓ ａ ｓｉｎｇｌｅ ｉｎｄｅｘ ｉｓ ｉｎｓｕｆｆｉｃｉｅｎｔ ｔｏ ｅｖａｌｕａｔｅ ｔｈｅ
ｐｅｃｔｉｎ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ. Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｒｅｖｉｅｗｅｓ ｔｈｅ ｒａｗ ｍａｔｅｒｉａｌ ｓｏｕｒｃｅｓꎬ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄｓꎬ ｐｈｙｓｉｃａｌ
(１.中国农业科学院麻类研究所ꎬ湖南 长沙 ４１０２２１ꎻ
２.湖南利尔康生物股份有限公司ꎬ湖南 岳阳 ４１４１００)
摘 要:果胶是来源于植物的一种大分子天然多糖ꎬ是植物细胞壁的重要成分ꎬ其结构复杂ꎬ
分子量大小不一ꎬ功能多样ꎬ用途广泛ꎮ 从不同植物原料和通过不同提取工艺得到的果胶ꎬ其酯化
度、胶凝性、乳化性等理化特征差异较大ꎬ因此ꎬ以果胶得率为单一指标衡量果胶提取效果有一定
Ａｂｓｔｒａｃｔ: Ｐｅｃｔｉｎ ｉｓ ａ ｎａｔｕｒａｌ ｐｏｌｙｓａｃｃｈａｒｉｄｅ ａｎｄ ａｎ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ ｏｆ ｔｈｅ ｐｌａｎｔ ｃｅｌｌ ｗａｌｌ. Ｔｈｅ
ｎａｔｕｒａｌ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ ｏｆ ｐｅｃｔｉｎ ａｒｅ ｃｏｍｐｌｅｘꎬ ｗｉｔｈ ｖａｒｙｉｎｇ ｍｏｌｅｃｕｌａｒ ｗｅｉｇｈｔｓꎬ ｄｉｖｅｒｓｅ ｆｕｎｃｔｉｏｎｓꎬ ａｎｄ ｗｉｄｅ －
果胶易解聚变性ꎬ提取工艺相
对复杂ꎬ成本较高
[３１]
萃取法
柚子皮
２２.６４％
连续生产能力强ꎬ提取时间短ꎬ
不存在溶剂残留的问题
设备复杂ꎬ成本较高
[３２]
高压
脉冲法
秋葵
１７.６２％
穿透力强ꎬ能耗低ꎬ可连续生产
设备复杂ꎬ应用场景受限
[３３]
蒸汽
波破法
百香果
果皮
１０.７％
处理效率高ꎬ效果好ꎬ能显著降
低能耗和成本ꎬ且能减少有害
境ꎮ 因此ꎬ果胶原料综合利用符合“ 绿色、生态、环保” 的理念ꎮ 大力开展非常规原料来源的果胶提
取及利用ꎬ探索提高果胶产量和质量的新技术和新方法ꎬ在推动果胶产业发展中具有重要意义ꎮ
１ 果胶来源
天然果胶来源广泛ꎬ橘子皮、苹果皮及马铃薯渣等果蔬植物原料中均有不同含量的果胶存在
( 表 １) ꎮ 目前ꎬ商业化果胶主要是柑橘果胶和苹果果胶 [４－５] ꎬ其他来源的大部分果胶还停留在研究
化学物质的产生
原料处理强度的均匀度难以控
制ꎬ温度较高果胶容易水解
[３４]
亚临界
水提法
柿皮
７.６２％
提取效 率 高ꎬ 能 耗 低ꎬ 选 择 性
好ꎬ产品纯度较高
操作步骤繁杂ꎬ高温高压会导
致成分变性或水解
[３５]
１２.１２％
工艺流程简单ꎬ易操作ꎬ成本低
酸会破坏果胶结构ꎬ影响果胶
品质ꎮ 酸还对环境和设备不友
好
[３６]
酸法提取 榴梿皮
离子
交换法
苹果皮
２６.２６％
减少同 性 质 分 子 之 间 的 作 用
力ꎬ促进果胶提取ꎬ提取的果胶
品质高ꎬ颜色较好
果胶易解聚变性ꎬ提取工艺相
对复杂ꎬ成本较高
[３７]
酶法
葡萄皮
２.８％Leabharlann 绿色环保ꎬ反应条件温和ꎬ酶的
专一性强ꎬ所得果胶品质好
对温度有一定的要求ꎬ成本高ꎬ
效率低ꎬ不适合大规模工业生
ｒａｎｇｉｎｇ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ. Ｔｈｅ ｐｈｙｓｉｃａｌ ａｎｄ ｃｈｅｍｉｃａｌ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｐｅｃｔｉｎ ｖａｒｙ ｇｒｅａｔｌｙ ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅ
ｓｏｕｒｃｅ ｏｆ ｐｌａｎｔ ｒａｗ ｍａｔｅｒｉａｌｓ ａｎｄ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓꎬ ｓｕｃｈ ａｓ ｅｓｔｅｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｄｅｇｒｅｅꎬ ｇｅｌａｔｉｎａｂｉｌｉｔｙꎬ ｅ￣
１８４
果胶是植物相邻细胞壁间和胞间层中均存在的一种非均质杂多糖ꎬ由 Ｃ、Ｈ、Ｏ ３ 种元素组成ꎮ
１８２５ 年ꎬ法国化学家 Ｂｒａｃｏｎｎｏｔ 第一次提取到果胶ꎬ并把这种能形成凝胶的物质命名为“ Ｐｅｃｔｉｎ” ꎬ自
此许多研究者将目光转向果胶ꎬ并致力于对果胶的研究 [１] ꎮ 果胶无毒无害ꎬ安全可靠ꎬ是人体七大
阶段 [６－７] ꎮ
来源
橘子皮
香蕉皮
胡萝卜
苹果渣
甜菜渣
马铃薯渣
菠萝皮
向日葵盘
表 １ 果胶来源及含量
果胶含量 / ％
Ｔａｂｌｅ １ Ｐｅｃｔｉｎ ｓｏｕｒｃｅ ａｎｄ ｃｏｎｔｅｎｔ
参考文献
来源
２０ ~ ３０
[３]
柚子皮
１０ ~ １５
[８]
火龙果皮
[１２]
西瓜皮
[１５－１６]
葡萄渣
１.０ ~ １.５
ｏｆ ｐｌａｎｔ －ｄｅｒｉｖｅｄ ｐｅｃｔｉｎ.
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ: ｐｅｃｔｉｎꎻ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄꎻ ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓꎻ ｐｈｙｓｉｃａｌ ａｎｄ ｃｈｅｍｉｃａｌ ｐｒｏｐｅｒ￣
ｔｉｅｓꎻ ｐｈｙｓｉｏｌｏｇｉｃａｌ ｆｕｎｃｔｉｏｎ
收稿日期:２０２３－０４－１１
素和半纤维素之间复杂的交联结构ꎬ从而促进果胶的溶解和释放 [１０] ꎮ Ｓｐｉｎｅｉ 等 [２７] 利用微波技术从
葡萄渣中提取果胶ꎬ提取的最佳条件是微波功率 ５６０ Ｗ、ｐＨ １.８、持续 １２０ ｓꎬ果胶得率为 １１.２３％ꎮ
程振玉等 [３９] 使用微波法提取龙胆草果胶ꎬ在料液比 １ ∶ ２０、微波辐射功率 ７００ Ｗ、提取时间 １５ ｍｉｎ、
植物细胞壁的结构ꎬ 增强溶剂的渗透力ꎬ 使果胶更充分地溶解释放ꎮ 陈熠等 [４０] 用超声法提取野生
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第４期
宋娟等:天然果胶的研究进展
１８５
表 ２ 果胶提取方法比较
Ｔａｂｌｅ ２ Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ ｏｆ ｐｅｃｔｉｎ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄｓ
营养要素中的膳食纤维的主要成分之一ꎬ也是世界公认安全无毒的天然食品添加剂 [２] ꎮ 果胶具有
许多良好的性能如凝胶、增稠、稳定等ꎬ从而被广泛应用于食品、医药、日化、纺织等加工业ꎮ
现阶段ꎬ我国的果胶需求量大幅度增长ꎬ但 ８０％依赖于进口 [３] ꎮ 我国果胶资源丰富ꎬ但是果胶
资源利用率低ꎬ果胶提取产业不成熟ꎮ 目前大量含果胶的原料被直接丢弃ꎬ既浪费资源ꎬ又污染环
果胶提取及应用研究的新趋势并对其应用前景进行展望ꎬ以期为植物果胶的开发与应用提供科学
依据ꎮ
关键词:果胶ꎻ提取方法ꎻ结构特征ꎻ理化性质ꎻ生理功能
中图分类号:ＴＳ２０２.３ 文献标识码:Ａ 开放科学( 资源服务) 标识码( ＯＳＩＤ) :
化ꎬ得到产物果胶 [３０] ꎮ 常用的提取方法可以分为物理法、化学法和生物法ꎬ 其均有各自的特点
( 表 ２) ꎮ
２.１ 物理法
２.１.１ 微波法
微波是一种频率为 ３００ ＭＨｚ ~ ３００ ＧＨｚ 的电磁波ꎬ微波可以穿透萃取介质ꎬ作用于材料中的极
性部分ꎬ通过离子传导和偶极子旋转机制将其转化为热能ꎮ 热量加速传质ꎬ有助于分解果胶、纤维
提取方法
物
理
法
化
学
法
生
物
法
来源
得率
优点
缺点
参考文献
微波法
西瓜
１６.２％
效率高ꎬ耗时短ꎬ节约能源ꎬ溶
剂使用量少ꎬ操作简单
微波波长短ꎬ大尺寸物料不适
用ꎮ 要严格控制时间ꎬ时间过
长果胶会断裂
[２４]
超声法
橘皮
３０.５９％
减少同 性 质 分 子 之 间 的 作 用
力ꎬ促进果胶提取ꎬ提取的果胶
品质高ꎬ颜色较好
明ꎬ在超声频率 １００％、ｐＨ １.８、料液比 １ ∶ １０( ｇ / ｍＬ) 、３０ ｍｉｎ 时ꎬ果胶得率最高ꎬ为 ９.１８％ꎬ半乳糖醛
酸含量为 ９８.１３ ｇ / １００ ｇꎬ酯化度为 ８３.２％ꎮ 超声频率是影响提取效率的关键因素ꎬ可结合超声时间
选取最佳超声条件ꎮ
２.１.３ 萃取法
萃取是利用系统中组分在溶剂中有不同的溶解度来分离混合物的方法ꎮ 常用来提取果胶的
ａｎｄ ｃｈｅｍｉｃａｌ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓꎬ ａｎｄ ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ ｏｆ ｐｅｃｔｉｎ. Ｍｏｒｅｏｖｅｒꎬ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ ｎｅｗ
ｔｒｅｎｄｓ ａｎｄ ｐｒｏｓｐｅｃｔｓ ｉｎ ｐｅｃｔｉｎ ｒｅｓｅａｒｃｈꎬ ｐｒｏｖｉｄｉｎｇ ａ ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ ｂａｓｉｓ ｆｏｒ ｔｈｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ａｎｄ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ
基金项目:湖南省自然科学基金项目(２０２３ＪＪ５０３１５) ꎻ所级“ 岳麓青年人才” 项目( ＩＢＦＣ－ＹＬＱＮ－ ２０２１０２) ꎻ长沙市自然科学基金项目
( ｋｑ２２０８２５０) ꎻ中国农业科学院科技创新工程项目( ＡＳＴＩＰ－ＩＢＦＣ) ꎻ财政部和农业农村部:国家麻类产业技术体系资助( ＣＡＲＳ－ １６－
[２６－２７]
１７.７
１５ ~ ２５
２９
[２２]
[２５]
[２８]
果胶有 ３ 种形态ꎬ即原果胶、果胶和果胶酸 [２９] ꎮ 果胶在植物体内一般以不溶于水的原果胶和
果胶酸盐的形式存在ꎬ不溶于水的果胶可溶于有机酸溶液或无机酸溶液ꎮ 通过一些物理、化学以
及生物的手段使原料中的不溶性果胶转化成可溶性果胶从而分散到提取介质中ꎬ再经分离和纯
提取温度 ９０ ℃ 、龙胆草粒径 ０.１２０ ｍｍ、料液比 １ ∶ ３０( ｇ / ｍＬ) 时ꎬ果胶提取率达 ７.５１％ꎮ 针对植物
原料的类型ꎬ优化微波提取的功率和时间ꎬ对保证果胶的得率和品质至关重要ꎮ
２.１.２ 超声法
超声波产生的空化效应、剪切力及粉碎等效应能综合作用在溶液中并传递强大的能量ꎬ破坏
Ｒｅｃｅｎｔ Ａｄｖａｎｃｅｓ ｉｎ Ｎａｔｕｒａｌ Ｐｅｃｔｉｎ Ｒｅｓｅａｒｃｈ
ＳＯＮＧ Ｊｕａｎ ２ ꎬ ＹＩ Ｌｅ １ ꎬ ＬＩ Ｑｉ １ꎬ２ ꎬ ＦＥＮＧ Ｘｉａｎｇｙｕａｎ １ ꎬ ＹＡＮＧ Ｑｉ １ ꎬ ＸＩ Ｇｕｏｇｕｏ １ ꎬ ＺＨＥＮＧ Ｋｅ １ ꎬ
ＤＵＡＮ Ｓｈｅｎｇｗｅｎ １∗ ꎬ ＣＨＥＮＧ Ｌｉｆｅｎｇ １∗
产
[２６]
０.４４９ ｇ / ｇ
无污染ꎬ消耗低ꎬ操作较为简单
所需发酵时间较长
[３８]
微生物法 柿子皮
火棘果中的果胶ꎬ最优工艺参数为:料液比 １ ∶ １０、超声功率 ３００ Ｗ、温度 ７０ ℃ 、提取时间 ４０ ｍｉｎ、
ｐＨ ２ꎬ果胶得率为 ８.５６％ꎮ Ｄｒａｎｃａ 等 [１１] 使用超声提取法提取苹果渣中的果胶ꎬ工艺的优化结果表
(１９８１—) 女ꎬ副研究员ꎬ博士ꎬ研究方向为微生物基因工程与分子生物学ꎮ Ｅ－ｍａｉｌ: ｃｈｅｎｇｌｉｆｅｎｇ＠ ｃａａｓ.ｃｎ
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中国麻业科学 第 ４５ 卷
(１. Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｂａｓｔ Ｆｉｂｅｒ Ｃｒｏｐｓꎬ Ｃｈｉｎｅｓｅ Ａｃａｄｅｍｙ ｏｆ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅꎬ Ｃｈａｎｇｓｈａ
４１０２２１ꎬ Ｈｕｎａｎꎬ Ｃｈｉｎａꎻ
２. Ｈｕｎａｎ Ｌｅｒｋａｍ Ｂｉｏｌｏｇｙ Ｃｏ.ꎬ Ｌｔｄ.ꎬ Ｙｕｅｙａｎｇ ４１４１００ꎬ Ｈｕｎａｎꎬ Ｃｈｉｎａ)
２０２３ 年第 ４５ 卷第 ４ 期 中国麻业科学 ＰＬＡＮＴ ＦＩＢＥＲ ＳＣＩＥＮＣＥＳ ＩＮ ＣＨＩＮＡ １８ ３
文章编号:１６７１ － ３５３２(２０２３)０４ － ０１８３ － １０
天然果胶的研究进展
宋娟２ ꎬ易乐１ ꎬ李琦１ꎬ２ ꎬ冯湘沅１ ꎬ杨琦１ ꎬ席果果１ ꎬ郑科１ ꎬ段盛文１∗ ꎬ成莉凤１∗
[５]
甘薯渣
１０ ~ １５
[９－１１]
山荆子
８ ~ １０
[１３－１４]
豆腐柴叶
１５ ~ ２５
[１７]
波罗蜜皮
２０ ~ ２５
２.４ ~ ４.６
２ 果胶提取方法
果胶含量 / ％
参考文献
１０ ~ ３０
[１９]
１５ ~ ３０
[１８]
３.６ ~ ６.２
[２０－２１]
１５ ~ ２５
[２３－２４]
２.８ ~ １１.０
Ｅ２２) ꎻ新疆维吾尔自治区区域协同创新专项( 科技援疆计划) 项目(２０２２Ｅ０２１０５)
作者简介:宋娟(１９８２—) ꎬ女ꎬ实验师ꎬ硕士ꎬ研究方向为微生物酶制剂开发与利用ꎮ Ｅ－ｍａｉｌ: ５４１３１００７＠ ｑｑ.ｃｏｍ
∗通信作者:段盛文( １９７５—) 男ꎬ 研究员ꎬ 博士ꎬ 研究方向为功 能 纤 维 材 料 开 发 与 利 用ꎮ Ｅ － ｍａｉｌ: ｈｕｎａｎｄｓｗ ＠ １６３. ｃｏｍꎻ 成 莉 凤
ｍｕｌｓｉｆｉｃａｔｉｏｎꎬ ｅｔｃ. Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅꎬ ｏｎｌｙ ｕｓｉｎｇ ｔｈｅ ｙｉｅｌｄ ｏｆ ｐｅｃｔｉｎ ａｓ ａ ｓｉｎｇｌｅ ｉｎｄｅｘ ｉｓ ｉｎｓｕｆｆｉｃｉｅｎｔ ｔｏ ｅｖａｌｕａｔｅ ｔｈｅ
ｐｅｃｔｉｎ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ. Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｒｅｖｉｅｗｅｓ ｔｈｅ ｒａｗ ｍａｔｅｒｉａｌ ｓｏｕｒｃｅｓꎬ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄｓꎬ ｐｈｙｓｉｃａｌ
(１.中国农业科学院麻类研究所ꎬ湖南 长沙 ４１０２２１ꎻ
２.湖南利尔康生物股份有限公司ꎬ湖南 岳阳 ４１４１００)
摘 要:果胶是来源于植物的一种大分子天然多糖ꎬ是植物细胞壁的重要成分ꎬ其结构复杂ꎬ
分子量大小不一ꎬ功能多样ꎬ用途广泛ꎮ 从不同植物原料和通过不同提取工艺得到的果胶ꎬ其酯化
度、胶凝性、乳化性等理化特征差异较大ꎬ因此ꎬ以果胶得率为单一指标衡量果胶提取效果有一定
Ａｂｓｔｒａｃｔ: Ｐｅｃｔｉｎ ｉｓ ａ ｎａｔｕｒａｌ ｐｏｌｙｓａｃｃｈａｒｉｄｅ ａｎｄ ａｎ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ ｏｆ ｔｈｅ ｐｌａｎｔ ｃｅｌｌ ｗａｌｌ. Ｔｈｅ
ｎａｔｕｒａｌ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ ｏｆ ｐｅｃｔｉｎ ａｒｅ ｃｏｍｐｌｅｘꎬ ｗｉｔｈ ｖａｒｙｉｎｇ ｍｏｌｅｃｕｌａｒ ｗｅｉｇｈｔｓꎬ ｄｉｖｅｒｓｅ ｆｕｎｃｔｉｏｎｓꎬ ａｎｄ ｗｉｄｅ －
果胶易解聚变性ꎬ提取工艺相
对复杂ꎬ成本较高
[３１]
萃取法
柚子皮
２２.６４％
连续生产能力强ꎬ提取时间短ꎬ
不存在溶剂残留的问题
设备复杂ꎬ成本较高
[３２]
高压
脉冲法
秋葵
１７.６２％
穿透力强ꎬ能耗低ꎬ可连续生产
设备复杂ꎬ应用场景受限
[３３]
蒸汽
波破法
百香果
果皮
１０.７％
处理效率高ꎬ效果好ꎬ能显著降
低能耗和成本ꎬ且能减少有害
境ꎮ 因此ꎬ果胶原料综合利用符合“ 绿色、生态、环保” 的理念ꎮ 大力开展非常规原料来源的果胶提
取及利用ꎬ探索提高果胶产量和质量的新技术和新方法ꎬ在推动果胶产业发展中具有重要意义ꎮ
１ 果胶来源
天然果胶来源广泛ꎬ橘子皮、苹果皮及马铃薯渣等果蔬植物原料中均有不同含量的果胶存在
( 表 １) ꎮ 目前ꎬ商业化果胶主要是柑橘果胶和苹果果胶 [４－５] ꎬ其他来源的大部分果胶还停留在研究
化学物质的产生
原料处理强度的均匀度难以控
制ꎬ温度较高果胶容易水解
[３４]
亚临界
水提法
柿皮
７.６２％
提取效 率 高ꎬ 能 耗 低ꎬ 选 择 性
好ꎬ产品纯度较高
操作步骤繁杂ꎬ高温高压会导
致成分变性或水解
[３５]
１２.１２％
工艺流程简单ꎬ易操作ꎬ成本低
酸会破坏果胶结构ꎬ影响果胶
品质ꎮ 酸还对环境和设备不友
好
[３６]
酸法提取 榴梿皮
离子
交换法
苹果皮
２６.２６％
减少同 性 质 分 子 之 间 的 作 用
力ꎬ促进果胶提取ꎬ提取的果胶
品质高ꎬ颜色较好
果胶易解聚变性ꎬ提取工艺相
对复杂ꎬ成本较高
[３７]
酶法
葡萄皮
２.８％Leabharlann 绿色环保ꎬ反应条件温和ꎬ酶的
专一性强ꎬ所得果胶品质好
对温度有一定的要求ꎬ成本高ꎬ
效率低ꎬ不适合大规模工业生
ｒａｎｇｉｎｇ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ. Ｔｈｅ ｐｈｙｓｉｃａｌ ａｎｄ ｃｈｅｍｉｃａｌ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｐｅｃｔｉｎ ｖａｒｙ ｇｒｅａｔｌｙ ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅ
ｓｏｕｒｃｅ ｏｆ ｐｌａｎｔ ｒａｗ ｍａｔｅｒｉａｌｓ ａｎｄ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓꎬ ｓｕｃｈ ａｓ ｅｓｔｅｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｄｅｇｒｅｅꎬ ｇｅｌａｔｉｎａｂｉｌｉｔｙꎬ ｅ￣
１８４
果胶是植物相邻细胞壁间和胞间层中均存在的一种非均质杂多糖ꎬ由 Ｃ、Ｈ、Ｏ ３ 种元素组成ꎮ
１８２５ 年ꎬ法国化学家 Ｂｒａｃｏｎｎｏｔ 第一次提取到果胶ꎬ并把这种能形成凝胶的物质命名为“ Ｐｅｃｔｉｎ” ꎬ自
此许多研究者将目光转向果胶ꎬ并致力于对果胶的研究 [１] ꎮ 果胶无毒无害ꎬ安全可靠ꎬ是人体七大
阶段 [６－７] ꎮ
来源
橘子皮
香蕉皮
胡萝卜
苹果渣
甜菜渣
马铃薯渣
菠萝皮
向日葵盘
表 １ 果胶来源及含量
果胶含量 / ％
Ｔａｂｌｅ １ Ｐｅｃｔｉｎ ｓｏｕｒｃｅ ａｎｄ ｃｏｎｔｅｎｔ
参考文献
来源
２０ ~ ３０
[３]
柚子皮
１０ ~ １５
[８]
火龙果皮
[１２]
西瓜皮
[１５－１６]
葡萄渣
１.０ ~ １.５
ｏｆ ｐｌａｎｔ －ｄｅｒｉｖｅｄ ｐｅｃｔｉｎ.
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ: ｐｅｃｔｉｎꎻ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄꎻ ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓꎻ ｐｈｙｓｉｃａｌ ａｎｄ ｃｈｅｍｉｃａｌ ｐｒｏｐｅｒ￣
ｔｉｅｓꎻ ｐｈｙｓｉｏｌｏｇｉｃａｌ ｆｕｎｃｔｉｏｎ
收稿日期:２０２３－０４－１１
素和半纤维素之间复杂的交联结构ꎬ从而促进果胶的溶解和释放 [１０] ꎮ Ｓｐｉｎｅｉ 等 [２７] 利用微波技术从
葡萄渣中提取果胶ꎬ提取的最佳条件是微波功率 ５６０ Ｗ、ｐＨ １.８、持续 １２０ ｓꎬ果胶得率为 １１.２３％ꎮ
程振玉等 [３９] 使用微波法提取龙胆草果胶ꎬ在料液比 １ ∶ ２０、微波辐射功率 ７００ Ｗ、提取时间 １５ ｍｉｎ、
植物细胞壁的结构ꎬ 增强溶剂的渗透力ꎬ 使果胶更充分地溶解释放ꎮ 陈熠等 [４０] 用超声法提取野生
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第４期
宋娟等:天然果胶的研究进展
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表 ２ 果胶提取方法比较
Ｔａｂｌｅ ２ Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ ｏｆ ｐｅｃｔｉｎ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄｓ
营养要素中的膳食纤维的主要成分之一ꎬ也是世界公认安全无毒的天然食品添加剂 [２] ꎮ 果胶具有
许多良好的性能如凝胶、增稠、稳定等ꎬ从而被广泛应用于食品、医药、日化、纺织等加工业ꎮ
现阶段ꎬ我国的果胶需求量大幅度增长ꎬ但 ８０％依赖于进口 [３] ꎮ 我国果胶资源丰富ꎬ但是果胶
资源利用率低ꎬ果胶提取产业不成熟ꎮ 目前大量含果胶的原料被直接丢弃ꎬ既浪费资源ꎬ又污染环