山楂果胶的黏度特性及其与化学构造的关联性_李拖平
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
山楂果粉中加入 １ ０ 倍体积的蒸馏水，室温下充分 搅拌提取数次，按参考文献［１］的方法处理提取液而得到
收稿日期：２００６－１１－１６ 基金项目：天津市科技攻关重点项目（ ０ ６ Ｙ Ｆ Ｇ Ｚ Ｎ Ｃ ０ ０ ３ ０ ０） ；天津农学院科研启动基金项目（２００５００５） 作者简介：李拖平（ １ ９ ６ ７ － ） ，男，研究员，研究方向为食品化学与分子营养学。Ｅ － ｍ ａ ｉ ｌ ：Ｌ ｔ ｐ ０ ４ ０ １ ＠ １ ２ ６ ． ｃ ｏ ｍ
１５
黏度（ｃｐｓ）
Fig.2
０
０
０．５
１．０
１．５
２．０Biblioteka Baidu
ＣａＣｌ２（％）
图 ２ 山楂果胶与柠檬果胶黏度的 Ca2+ 依存性 Effects of Ca2+ ion on viscosity of haw and lemon pectins
２．２ 山楂果胶的酶解与分化 为了考察山楂果胶与柠檬果胶化学构造上的差异，
首先对两果胶进行了初步的纯化与分解，即把山楂果胶 与作为对照的柠檬果胶用 ＤＥＡＥ－Ｓｅｐｈａｄｅｘ Ａ－５０（ＨＣＯ３－）吸 附，用蒸馏水洗脱掉游离的中性糖后，用 １．０ｍｏｌ／Ｌ 的 Ｎ Ｈ ４Ｃ Ｏ ３ 回收果胶。把回收的果胶用果胶酶进行分解。 所用果胶酶是分解果胶中α－１，４－ｇａｌａｃｔｕｒｏｎｉｃ ａｃｉｄ糖苷键 的酶，但由于这一果胶酶中同时也混合了能分解中性糖
山楂是属于蔷薇科的树种，其野生种分布于世界 各地，但唯有我国把山楂作为栽培果树，特别是在我 国北方地区，山楂果实的产量已发展成为仅次于苹 果、梨、桃的第四位水果。山楂果实中含有大量的 果胶，我国远古以来就有利用山楂果实加工山楂果酱 的做法，但关于山楂果实中果胶的理化学性质及化学 构造的基础理论数据还比较少。我们在此前的研究［１］ 中已证实山楂果实中大部分的果胶为水溶性果胶，其 含量约是苹果的三倍，其水解产物比同等条件下市售 柠檬果胶的水解产物表现出很强的抗菌性。在此，我 们主要就山楂果胶的黏度特性及其与化学构造上的关联 性进行探讨。
３
０．３
蛋白质
ＮａＣｌ
２
０．２
ＮａＣｌ
２ ８ ０ ｎ ｍ Ａ
１
０．１
０
０
０
１００
２００
３００
管数
０．８
３．０ 柠檬果胶 Ａ５３０ｎｍ（糖醛酸）
66 2008, Vol. 29, No. 01
食品科学
※基础研究
的酶，所以果胶酶在使用前参照 Ｔｈｉｂａｕｌｔ Ｊ Ｆ 与 Ｍｅｒｃｉｅｒ Ｃ［９］的方法事先进行了精制（图 ３），经精制后的酶在预备 实验中已确认其对中性糖完全没有分解作用。果胶酶对 各果胶的分解过程用还原糖含量进行跟踪，在各酶反应 液的还原糖含量不再增加的阶段，把其分解液用 Ｂｉｏ－Ｇｅｌ Ｐ － ２ 进行分离分化。结果如图 ４ 所示。山楂果胶与柠檬 果胶除被完全低分子化的组分外，还含有不能被果胶酶 所分解的成分（Ｈｆ、Ｌｆ 化分）。
果胶溶液在室温下用 ＮＤＪ－１ 黏度计（上海天平仪器 厂） 进行测定。
２ 结果与分析
２．１ 山楂果胶的粘度特性 经冷水提取的山楂果胶，其总糖含量为 ８ ９ ％ ，半
乳糖醛酸含量为 ７ ３ ． ５ ％ ，甲氧基含量为 ３ ． ５ ％ ，属于低 甲氧基果胶。分别用０．０２ｍｏｌ／Ｌ ｐＨ２．０～６．０的柠檬酸缓冲 液调制 ０ ． １ ％ 的山楂果胶与柠檬果胶溶液，对其黏度进 行测定的结果（图 １），山楂果胶比同等条件下市售柠檬果 胶的黏度高出约 ２ 倍，且两果胶都表现出良好的 ｐ Ｈ 稳 定性，其黏度并未随 ｐ Ｈ 的变化而变化，也就是说，果 胶的黏度并不受其半乳糖醛酸 Ｃ－６ 位羧基状态（游离或非 游离态） 的影响。其次，就 ２ 价阳离子特别是 ２ 价 Ｃ ａ ２＋ 对两果胶水溶液黏度的影响进行分析的结果（图 ２）表明， 在一定浓度范围内两果胶溶液的黏度随 ２ 价 Ｃａ ２＋ 浓度的 增加而增加，但当 ＣａＣｌ２ 浓度达 ０．５％ 以上时两果胶溶液 的黏度不再增加。同时由图 ２ 可以看出，山楂果胶溶液
糖含量用苯酚硫酸法［２］ 测定；糖醛酸含量用咔唑 比色法［３］ 测定；还原糖含量用 Ｎｅｌｓｏｎ－Ｓｏｍｏｇｙ 法的改良 法［ ４ ］ 进行测定。这三种方法的标准糖均为半乳糖醛酸； 甲氧基含量用变色酸法［ ５ ］ 进行测定；中性糖组成根据 Ｂ Ｌ Ａ Ｋ Ｅ Ｎ Ｅ Ｙ ［６］法，用气相色谱（ 条件 Ａ ） 进行分析；甲基 化分析参照 Ｈ Ａ Ｒ Ｒ Ｉ Ｓ 等对 Ｈ Ａ Ｋ Ｏ Ｍ Ｏ Ｒ Ｉ 法的改良法［７］进 行；Ｃ ａ ２＋ 含量用原子分光光度法［ ８ ］测定。 １．８ 黏度测定
※基础研究
食品科学
2008, Vol. 29, No. 01 65
冷水可溶性山楂果胶。 １．３ 薄层层析（ＴＬＣ）
使用青岛海洋化工厂制硅胶板，展开液为：乙酸 乙酯：异丙醇：水 ＝３０：１８：６．５，用 ５０％ 的硫酸进行发色。 １．４ 气相色谱分析（ＧＣ）
使用装备了 Ｓｈｉｍａｄｚｕ ＣＢＰ－１０ Ｍ２５－０２５（条件 Ａ），或 ＣＢＰ－１ Ｍ２５－０２５（条件 Ｂ）毛细管柱（０．２ｍｍ × ２５ｍ）的 Ｓｈｉｍａｄｚｕ ＧＣ－７Ａ 型气相色谱器。柱温分别为 ２２０℃（Ａ）与 １６０ → ２２０℃（Ｂ，２℃／ｍｉｎ）。化合物的检测用氢火焰检测 器（ＦＩＤ）。 １．５ 气相色谱 － 质谱分析（ＧＣ－ＭＳ）
Ｖｉｓｃｏｕｓ Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ａｎｄ Ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ Ｈａｗ Ｐｅｃｔｉｎ
ＬＩ Ｔｕｏ－ｐｉｎｇ１，ＷＡＮＧ Ｎａ１，ＬＩ Ｓｕ－ｈｏｎｇ２，ＧＵＯ Ｍｅｉ１，ＺＨＡＮＧ Ｃｈｅｎ－ｙｕｎ１ （１．Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆ Ｆｏｏｄ Ｓｃｉｅｎｃｅ， Ｔｉａｎｊｉｎ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， Ｔｉａｎｊｉｎ ３００３８４， Ｃｈｉｎａ； ２． Ｇｒａｄｕａｔｅ Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｌｉｆｅ ａｎｄ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ， Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｔｓｕｋｕｂａ， Ｔｓｕｋｕｂａ ３０５－８５７２， Ｊａｐａｎ）
64 2008, Vol. 29, No. 01
食品科学
※基础研究
山楂果胶的黏度特性及其与 化学构造的关联性
李拖平 １，王 娜 １，李苏红 ２，郭 梅 １，张陈云 １
（１．天津农学院食品科学系，天津 ３００３８４；２．筑波大学生命环境科学研究科，日本 筑波 ３０５－８５７２）
１ 材料与方法
１．１ 材料与试剂 山楂果实采自天津蓟县，经切片，干燥后备用。 柠檬果胶 和光纯药公司（日本）；果胶酶（ｐｅｃｔｉｎａｓｅ，
ＥＣ ３．２．１．１５来源于Ａｓｐｅｒｇｉｌｌｕｓ ｎｉｇｅｒ） 美国Ｓｉｇｍａ公司； ＤＥＡＥ－Ｓｅｐｈａｄｅｘ Ａ－５０、ＤＥＡＥ－Ｓｅｐｈａｄｅｘ Ａ－２５、Ｓｅｐｈａｃｒｙｌ Ｓ－３００ 瑞典Ａｍｅｒｓｈａｍ Ｂｉｏｓｃｉｅｎｃｅ公司；Ｂｉｏ Ｇｅｌ Ｐ－２ 美 国 Ｂｉｏ－Ｒｅｄ 公司。 １．２ 山 楂 果 胶 的 提 取 。
使用装备了 Ｓｈｉｍａｄｚｕ ＣＢＰ－１ Ｍ２５－０２５（Ｂ）毛细管柱 （０．２ｍｍ × ２５ｍ）的 Ｓｈｉｍａｄｚｕ ＱＰ－１０００ 型气 － 质联用仪。气 相色谱的条件如上述 Ｂ 。载气介质为氦气。质量分析的 离子化电压为 ７ ０ ｅ Ｖ 。 １．６ 液相色谱分析（ＨＰＬＣ）
日本分光 ８ ８ ０ － Ｐ Ｕ 泵，８ ３ ０ － Ｒ Ｉ 检测器。色谱柱： Ｓｈｏｄｅｘ ＯＨｐａｋ ＫＢ－８０３（８ × ３００ｍｍ）。流动相：０．５ｍｏｌ／Ｌ 碳酸氢铵（０．５ｍｌ／ｍｉｎ）。柱温：４５℃。 １．７ 山楂果胶的定性与定量
Ａｂｓｔｒａｃｔ ：Ｈａｗ ｐｅｃｔｉｎ ｓｈｏｗｅｄ ｍｕｃｈ ｈｉｇｈｅｒ ｖｉｓｃｏｓｉｔｙ ｔｈａｎ ｃｏｍｍｅｒｃｉａｌｌｙ ａｖａｉｌａｂｌｅ ｌｅｍｏｎ ｐｅｃｔｉｎ． Ｏｎ ｈｙｄｒｏｌｙｓｉｓ ｂｙ ｐｕｒｉｆｉｅｄ ｐｅｃｉｎａｓｅ， ｂｏｔｈ ｈａｗ ａｎｄ ｌｅｍｏｎ ｐｅｃｔｉｎ ｌｅｆｔ ｔｈｅ ｐｅｃｔｉｎａｓｅ－ｒｅｓｉｓｔａｎｔ ｆｒａｃｔｉｏｎｓ （Ｈｆ ａｎｄ Ｌｆ） ｉｎ ａ ｈｉｇｈ ｍｏｌｅｃｕｌａｒ ｗｅｉｇｈｔ ｒｅｇｉｏｎ． ＤＥＡＥ－ Ｓｅｐｈａｄｅｘ Ａ－２５ ｃｏｌｕｍｎ ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ ｏｆ ｔｈｅ ｒｅｓｉｓｔａｎｔ ｆｒａｃｔｉｏｎｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈｒｅｅ ｐｅａｋｓ （Ｈｆ１， ２， ３） ｆｏｒ Ｈｆ ａｎｄ ｔｗｏ ｐｅａｋｓ （Ｌｆ１， ２） ｆｏｒ Ｌｆ． Ａｃｉｄｉｃ ｆｒａｃｔｉｏｎｓ Ｈｆ３ ａｎｄ Ｌｆ３ ｗｅｒｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｌｙ ｓｉｍｉｌａｒ ｔｏ ｅａｃｈ ｏｔｈｅｒ， ｂｕｔ ｔｈｅ ｎｅｕｔｒａｌ ｆｒａｃｔｉｏｎｓ Ｈｆ１ ａｎｄ Ｌｆ１ ｗｅｒｅ ｔｏｔａｌｌｙ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｔｏ ｃｏｎｓｔｉｔｕｔｉｏｎａｌ ｓｕｇａｒ． Ｔｈｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ ｏｆ ｎｅｕｔｒａｌ ｆｒａｃｔｉｏｎｓ （Ｈｆ１ ａｎｄ Ｌｆ１） ａｎｄ ｐｒｅｓｅｎｃｅ／ａｂｓｅｎｃｅ ｏｆ ａｃｉｄｉｃ ｆｒａｃｔｉｏｎ ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇ ｔｏ Ｈｆ２ ｉｎ ｔｈｅ ｐｅｃｔｉｎ ｍｏｌｅｃｕｌｅ ｍｉｇｈｔ ｂｅ ｒｅｌａｔｅｄ ｔｏ ｔｈｅ ｖｉｓｃｏｓｉｔｙ ｏｆ ｔｈｅ ｐｅｃｔｉｎ． Ｃｈｅｍｉｃａｌ ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ ａｎａｌｙｓｉｓ ｂｙ ＧＣ ａｎｄ ＭＳ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｎｅｕｔｒａｌ ｆｒａｃｔｉｏｎ ｏｆ Ｈｆ ｉｓ ａｎ ａｒａｂｉｎｏｘｙｌｏｇｌｕｃａｎ ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ ｔｈｅ ｌｉｎｋａｇｅｓ ｏｆ Ｇｌｃ（１→３）Ｘｙｌ ａｎｄ Ｘｙｌ （１→６）Ｇｌｃ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｈａｗ；ｐｅｃｔｉｎ；ｖｉｓｃｏｓｉｔｙ；ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ；ａｒａｂｉｎｏｘｙｌｏｇｌｕｃａｎ 中图分类号：Ｑ５３９．８；ＴＳ２０１．７ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００２－６６３０（２００８）０１－００６４－０５
摘 要：山楂果实中含有大量的果胶，其果胶溶液的黏度高于同等条件下市售柠檬果胶的黏度。山楂果胶与柠檬 果胶黏度不同的主要是由山楂果胶与柠檬果胶中中性糖组分（Ｈｆ１、Ｌｆ１）的化学组成与化学构造的不同以及山楂果胶 中存在而柠檬果胶中不存在的酸性糖组分（Ｌｆ２）所引起的。对山楂果胶中中性糖组分 Ｈｆ１ 的化学构造特征进行分析的 结果表明，Ｈｆ１ 是一种含有 Ｇｌｃ（１ → ３）Ｘｙｌ 与 Ｘｙｌ（１ → ６）Ｇｌｃ 这两种键合样式的Ａｒａｂｉｎｏｘｙｌｏｇｌｕｃａｎ。 关键词：山楂；果胶；黏度；化学构造；Ａ ｒ ａ ｂ ｉ ｎ ｏ ｘ ｙ ｌ ｏ ｇ ｌ ｕ ｃ ａ ｎ
３０
黏度（ｃｐｓ）
２０
山楂果胶 柠檬果胶 １０
０
２
３
４
５
６
７
ｐＨ
图 １ 山楂果胶与柠檬果胶黏度的 pH 值稳定性
Fig.1
Effects of pH values on viscosity of haw and lemon
pectins in citrate buffer
３０
山楂果胶 柠檬果胶
的黏度随 ＣａＣｌ２ 浓度增加而增加的幅度略高于柠檬果胶， 推测这与山楂果胶中游离羧基的数量多于柠檬果胶（柠檬 果胶的甲氧基含量为 ５ ． ２ ％ ） 有关。由以上结果可以看 出，Ｃ ａ ２＋ 在一定程度上对果胶溶液的黏度具有一定影响 作用，所以进一步对两果胶中内在 Ｃ ａ ２＋ 的含量进行了测 定。其结果，山楂果胶与柠檬果胶中 Ｃ ａ ２＋ 的含量分别 为 １．１％ 与 ０．６％，如果把这换算为 ０．１％ 的果胶溶液中 实际的 Ｃａ２＋ 含量，则山楂果胶为 ０．０１１‰，柠檬果胶是 ０．００６‰。这一微弱的差异（０．００５‰，用 ＣａＣｌ２ 换算约为 ０．０１‰）难以诱导两果胶溶液之间 ２ 倍之多的黏度之差， 所以推测山楂果胶与柠檬果胶黏度的差异是由两果胶化 学组成与化学构造的不同所引起的。
收稿日期：２００６－１１－１６ 基金项目：天津市科技攻关重点项目（ ０ ６ Ｙ Ｆ Ｇ Ｚ Ｎ Ｃ ０ ０ ３ ０ ０） ；天津农学院科研启动基金项目（２００５００５） 作者简介：李拖平（ １ ９ ６ ７ － ） ，男，研究员，研究方向为食品化学与分子营养学。Ｅ － ｍ ａ ｉ ｌ ：Ｌ ｔ ｐ ０ ４ ０ １ ＠ １ ２ ６ ． ｃ ｏ ｍ
１５
黏度（ｃｐｓ）
Fig.2
０
０
０．５
１．０
１．５
２．０Biblioteka Baidu
ＣａＣｌ２（％）
图 ２ 山楂果胶与柠檬果胶黏度的 Ca2+ 依存性 Effects of Ca2+ ion on viscosity of haw and lemon pectins
２．２ 山楂果胶的酶解与分化 为了考察山楂果胶与柠檬果胶化学构造上的差异，
首先对两果胶进行了初步的纯化与分解，即把山楂果胶 与作为对照的柠檬果胶用 ＤＥＡＥ－Ｓｅｐｈａｄｅｘ Ａ－５０（ＨＣＯ３－）吸 附，用蒸馏水洗脱掉游离的中性糖后，用 １．０ｍｏｌ／Ｌ 的 Ｎ Ｈ ４Ｃ Ｏ ３ 回收果胶。把回收的果胶用果胶酶进行分解。 所用果胶酶是分解果胶中α－１，４－ｇａｌａｃｔｕｒｏｎｉｃ ａｃｉｄ糖苷键 的酶，但由于这一果胶酶中同时也混合了能分解中性糖
山楂是属于蔷薇科的树种，其野生种分布于世界 各地，但唯有我国把山楂作为栽培果树，特别是在我 国北方地区，山楂果实的产量已发展成为仅次于苹 果、梨、桃的第四位水果。山楂果实中含有大量的 果胶，我国远古以来就有利用山楂果实加工山楂果酱 的做法，但关于山楂果实中果胶的理化学性质及化学 构造的基础理论数据还比较少。我们在此前的研究［１］ 中已证实山楂果实中大部分的果胶为水溶性果胶，其 含量约是苹果的三倍，其水解产物比同等条件下市售 柠檬果胶的水解产物表现出很强的抗菌性。在此，我 们主要就山楂果胶的黏度特性及其与化学构造上的关联 性进行探讨。
３
０．３
蛋白质
ＮａＣｌ
２
０．２
ＮａＣｌ
２ ８ ０ ｎ ｍ Ａ
１
０．１
０
０
０
１００
２００
３００
管数
０．８
３．０ 柠檬果胶 Ａ５３０ｎｍ（糖醛酸）
66 2008, Vol. 29, No. 01
食品科学
※基础研究
的酶，所以果胶酶在使用前参照 Ｔｈｉｂａｕｌｔ Ｊ Ｆ 与 Ｍｅｒｃｉｅｒ Ｃ［９］的方法事先进行了精制（图 ３），经精制后的酶在预备 实验中已确认其对中性糖完全没有分解作用。果胶酶对 各果胶的分解过程用还原糖含量进行跟踪，在各酶反应 液的还原糖含量不再增加的阶段，把其分解液用 Ｂｉｏ－Ｇｅｌ Ｐ － ２ 进行分离分化。结果如图 ４ 所示。山楂果胶与柠檬 果胶除被完全低分子化的组分外，还含有不能被果胶酶 所分解的成分（Ｈｆ、Ｌｆ 化分）。
果胶溶液在室温下用 ＮＤＪ－１ 黏度计（上海天平仪器 厂） 进行测定。
２ 结果与分析
２．１ 山楂果胶的粘度特性 经冷水提取的山楂果胶，其总糖含量为 ８ ９ ％ ，半
乳糖醛酸含量为 ７ ３ ． ５ ％ ，甲氧基含量为 ３ ． ５ ％ ，属于低 甲氧基果胶。分别用０．０２ｍｏｌ／Ｌ ｐＨ２．０～６．０的柠檬酸缓冲 液调制 ０ ． １ ％ 的山楂果胶与柠檬果胶溶液，对其黏度进 行测定的结果（图 １），山楂果胶比同等条件下市售柠檬果 胶的黏度高出约 ２ 倍，且两果胶都表现出良好的 ｐ Ｈ 稳 定性，其黏度并未随 ｐ Ｈ 的变化而变化，也就是说，果 胶的黏度并不受其半乳糖醛酸 Ｃ－６ 位羧基状态（游离或非 游离态） 的影响。其次，就 ２ 价阳离子特别是 ２ 价 Ｃ ａ ２＋ 对两果胶水溶液黏度的影响进行分析的结果（图 ２）表明， 在一定浓度范围内两果胶溶液的黏度随 ２ 价 Ｃａ ２＋ 浓度的 增加而增加，但当 ＣａＣｌ２ 浓度达 ０．５％ 以上时两果胶溶液 的黏度不再增加。同时由图 ２ 可以看出，山楂果胶溶液
糖含量用苯酚硫酸法［２］ 测定；糖醛酸含量用咔唑 比色法［３］ 测定；还原糖含量用 Ｎｅｌｓｏｎ－Ｓｏｍｏｇｙ 法的改良 法［ ４ ］ 进行测定。这三种方法的标准糖均为半乳糖醛酸； 甲氧基含量用变色酸法［ ５ ］ 进行测定；中性糖组成根据 Ｂ Ｌ Ａ Ｋ Ｅ Ｎ Ｅ Ｙ ［６］法，用气相色谱（ 条件 Ａ ） 进行分析；甲基 化分析参照 Ｈ Ａ Ｒ Ｒ Ｉ Ｓ 等对 Ｈ Ａ Ｋ Ｏ Ｍ Ｏ Ｒ Ｉ 法的改良法［７］进 行；Ｃ ａ ２＋ 含量用原子分光光度法［ ８ ］测定。 １．８ 黏度测定
※基础研究
食品科学
2008, Vol. 29, No. 01 65
冷水可溶性山楂果胶。 １．３ 薄层层析（ＴＬＣ）
使用青岛海洋化工厂制硅胶板，展开液为：乙酸 乙酯：异丙醇：水 ＝３０：１８：６．５，用 ５０％ 的硫酸进行发色。 １．４ 气相色谱分析（ＧＣ）
使用装备了 Ｓｈｉｍａｄｚｕ ＣＢＰ－１０ Ｍ２５－０２５（条件 Ａ），或 ＣＢＰ－１ Ｍ２５－０２５（条件 Ｂ）毛细管柱（０．２ｍｍ × ２５ｍ）的 Ｓｈｉｍａｄｚｕ ＧＣ－７Ａ 型气相色谱器。柱温分别为 ２２０℃（Ａ）与 １６０ → ２２０℃（Ｂ，２℃／ｍｉｎ）。化合物的检测用氢火焰检测 器（ＦＩＤ）。 １．５ 气相色谱 － 质谱分析（ＧＣ－ＭＳ）
Ｖｉｓｃｏｕｓ Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ａｎｄ Ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ Ｈａｗ Ｐｅｃｔｉｎ
ＬＩ Ｔｕｏ－ｐｉｎｇ１，ＷＡＮＧ Ｎａ１，ＬＩ Ｓｕ－ｈｏｎｇ２，ＧＵＯ Ｍｅｉ１，ＺＨＡＮＧ Ｃｈｅｎ－ｙｕｎ１ （１．Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆ Ｆｏｏｄ Ｓｃｉｅｎｃｅ， Ｔｉａｎｊｉｎ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， Ｔｉａｎｊｉｎ ３００３８４， Ｃｈｉｎａ； ２． Ｇｒａｄｕａｔｅ Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｌｉｆｅ ａｎｄ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ， Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｔｓｕｋｕｂａ， Ｔｓｕｋｕｂａ ３０５－８５７２， Ｊａｐａｎ）
64 2008, Vol. 29, No. 01
食品科学
※基础研究
山楂果胶的黏度特性及其与 化学构造的关联性
李拖平 １，王 娜 １，李苏红 ２，郭 梅 １，张陈云 １
（１．天津农学院食品科学系，天津 ３００３８４；２．筑波大学生命环境科学研究科，日本 筑波 ３０５－８５７２）
１ 材料与方法
１．１ 材料与试剂 山楂果实采自天津蓟县，经切片，干燥后备用。 柠檬果胶 和光纯药公司（日本）；果胶酶（ｐｅｃｔｉｎａｓｅ，
ＥＣ ３．２．１．１５来源于Ａｓｐｅｒｇｉｌｌｕｓ ｎｉｇｅｒ） 美国Ｓｉｇｍａ公司； ＤＥＡＥ－Ｓｅｐｈａｄｅｘ Ａ－５０、ＤＥＡＥ－Ｓｅｐｈａｄｅｘ Ａ－２５、Ｓｅｐｈａｃｒｙｌ Ｓ－３００ 瑞典Ａｍｅｒｓｈａｍ Ｂｉｏｓｃｉｅｎｃｅ公司；Ｂｉｏ Ｇｅｌ Ｐ－２ 美 国 Ｂｉｏ－Ｒｅｄ 公司。 １．２ 山 楂 果 胶 的 提 取 。
使用装备了 Ｓｈｉｍａｄｚｕ ＣＢＰ－１ Ｍ２５－０２５（Ｂ）毛细管柱 （０．２ｍｍ × ２５ｍ）的 Ｓｈｉｍａｄｚｕ ＱＰ－１０００ 型气 － 质联用仪。气 相色谱的条件如上述 Ｂ 。载气介质为氦气。质量分析的 离子化电压为 ７ ０ ｅ Ｖ 。 １．６ 液相色谱分析（ＨＰＬＣ）
日本分光 ８ ８ ０ － Ｐ Ｕ 泵，８ ３ ０ － Ｒ Ｉ 检测器。色谱柱： Ｓｈｏｄｅｘ ＯＨｐａｋ ＫＢ－８０３（８ × ３００ｍｍ）。流动相：０．５ｍｏｌ／Ｌ 碳酸氢铵（０．５ｍｌ／ｍｉｎ）。柱温：４５℃。 １．７ 山楂果胶的定性与定量
Ａｂｓｔｒａｃｔ ：Ｈａｗ ｐｅｃｔｉｎ ｓｈｏｗｅｄ ｍｕｃｈ ｈｉｇｈｅｒ ｖｉｓｃｏｓｉｔｙ ｔｈａｎ ｃｏｍｍｅｒｃｉａｌｌｙ ａｖａｉｌａｂｌｅ ｌｅｍｏｎ ｐｅｃｔｉｎ． Ｏｎ ｈｙｄｒｏｌｙｓｉｓ ｂｙ ｐｕｒｉｆｉｅｄ ｐｅｃｉｎａｓｅ， ｂｏｔｈ ｈａｗ ａｎｄ ｌｅｍｏｎ ｐｅｃｔｉｎ ｌｅｆｔ ｔｈｅ ｐｅｃｔｉｎａｓｅ－ｒｅｓｉｓｔａｎｔ ｆｒａｃｔｉｏｎｓ （Ｈｆ ａｎｄ Ｌｆ） ｉｎ ａ ｈｉｇｈ ｍｏｌｅｃｕｌａｒ ｗｅｉｇｈｔ ｒｅｇｉｏｎ． ＤＥＡＥ－ Ｓｅｐｈａｄｅｘ Ａ－２５ ｃｏｌｕｍｎ ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ ｏｆ ｔｈｅ ｒｅｓｉｓｔａｎｔ ｆｒａｃｔｉｏｎｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈｒｅｅ ｐｅａｋｓ （Ｈｆ１， ２， ３） ｆｏｒ Ｈｆ ａｎｄ ｔｗｏ ｐｅａｋｓ （Ｌｆ１， ２） ｆｏｒ Ｌｆ． Ａｃｉｄｉｃ ｆｒａｃｔｉｏｎｓ Ｈｆ３ ａｎｄ Ｌｆ３ ｗｅｒｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｌｙ ｓｉｍｉｌａｒ ｔｏ ｅａｃｈ ｏｔｈｅｒ， ｂｕｔ ｔｈｅ ｎｅｕｔｒａｌ ｆｒａｃｔｉｏｎｓ Ｈｆ１ ａｎｄ Ｌｆ１ ｗｅｒｅ ｔｏｔａｌｌｙ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｔｏ ｃｏｎｓｔｉｔｕｔｉｏｎａｌ ｓｕｇａｒ． Ｔｈｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ ｏｆ ｎｅｕｔｒａｌ ｆｒａｃｔｉｏｎｓ （Ｈｆ１ ａｎｄ Ｌｆ１） ａｎｄ ｐｒｅｓｅｎｃｅ／ａｂｓｅｎｃｅ ｏｆ ａｃｉｄｉｃ ｆｒａｃｔｉｏｎ ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇ ｔｏ Ｈｆ２ ｉｎ ｔｈｅ ｐｅｃｔｉｎ ｍｏｌｅｃｕｌｅ ｍｉｇｈｔ ｂｅ ｒｅｌａｔｅｄ ｔｏ ｔｈｅ ｖｉｓｃｏｓｉｔｙ ｏｆ ｔｈｅ ｐｅｃｔｉｎ． Ｃｈｅｍｉｃａｌ ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ ａｎａｌｙｓｉｓ ｂｙ ＧＣ ａｎｄ ＭＳ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｎｅｕｔｒａｌ ｆｒａｃｔｉｏｎ ｏｆ Ｈｆ ｉｓ ａｎ ａｒａｂｉｎｏｘｙｌｏｇｌｕｃａｎ ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ ｔｈｅ ｌｉｎｋａｇｅｓ ｏｆ Ｇｌｃ（１→３）Ｘｙｌ ａｎｄ Ｘｙｌ （１→６）Ｇｌｃ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｈａｗ；ｐｅｃｔｉｎ；ｖｉｓｃｏｓｉｔｙ；ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ；ａｒａｂｉｎｏｘｙｌｏｇｌｕｃａｎ 中图分类号：Ｑ５３９．８；ＴＳ２０１．７ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００２－６６３０（２００８）０１－００６４－０５
摘 要：山楂果实中含有大量的果胶，其果胶溶液的黏度高于同等条件下市售柠檬果胶的黏度。山楂果胶与柠檬 果胶黏度不同的主要是由山楂果胶与柠檬果胶中中性糖组分（Ｈｆ１、Ｌｆ１）的化学组成与化学构造的不同以及山楂果胶 中存在而柠檬果胶中不存在的酸性糖组分（Ｌｆ２）所引起的。对山楂果胶中中性糖组分 Ｈｆ１ 的化学构造特征进行分析的 结果表明，Ｈｆ１ 是一种含有 Ｇｌｃ（１ → ３）Ｘｙｌ 与 Ｘｙｌ（１ → ６）Ｇｌｃ 这两种键合样式的Ａｒａｂｉｎｏｘｙｌｏｇｌｕｃａｎ。 关键词：山楂；果胶；黏度；化学构造；Ａ ｒ ａ ｂ ｉ ｎ ｏ ｘ ｙ ｌ ｏ ｇ ｌ ｕ ｃ ａ ｎ
３０
黏度（ｃｐｓ）
２０
山楂果胶 柠檬果胶 １０
０
２
３
４
５
６
７
ｐＨ
图 １ 山楂果胶与柠檬果胶黏度的 pH 值稳定性
Fig.1
Effects of pH values on viscosity of haw and lemon
pectins in citrate buffer
３０
山楂果胶 柠檬果胶
的黏度随 ＣａＣｌ２ 浓度增加而增加的幅度略高于柠檬果胶， 推测这与山楂果胶中游离羧基的数量多于柠檬果胶（柠檬 果胶的甲氧基含量为 ５ ． ２ ％ ） 有关。由以上结果可以看 出，Ｃ ａ ２＋ 在一定程度上对果胶溶液的黏度具有一定影响 作用，所以进一步对两果胶中内在 Ｃ ａ ２＋ 的含量进行了测 定。其结果，山楂果胶与柠檬果胶中 Ｃ ａ ２＋ 的含量分别 为 １．１％ 与 ０．６％，如果把这换算为 ０．１％ 的果胶溶液中 实际的 Ｃａ２＋ 含量，则山楂果胶为 ０．０１１‰，柠檬果胶是 ０．００６‰。这一微弱的差异（０．００５‰，用 ＣａＣｌ２ 换算约为 ０．０１‰）难以诱导两果胶溶液之间 ２ 倍之多的黏度之差， 所以推测山楂果胶与柠檬果胶黏度的差异是由两果胶化 学组成与化学构造的不同所引起的。