1.3  果胶

“果胶”这一词来源于希腊文中的“pectos”,有凝固乳胶的意思，1825  年法国学者J.Braconnot  首次从胡萝卜中提取出果胶[20]，将这种能形成凝胶的物质命名为果胶（Pectin）。果胶是一种结构复杂的酸性多糖大分子，天然果胶广泛存在于植物的根、 茎、叶以及果实组织中，是植物细胞壁的一种组成成分。在植物组织细胞中，果胶分 子通常在相邻细胞壁的中间片层内与植物纤维素共同作用，使植物组织细胞紧紧贴合 在一起[21]。果胶的分子量通常在 50~300 kDa 之间，是一种能够在水中溶解但不能溶 于有机溶剂的生物大分子物质，一般可用乙醇或金属盐类的沉淀法将果胶从溶液中分 离提取出来。果胶的颜色根据原料来源和提取方式不同而有所差异，一般为白色到黄 褐色，应用醇沉方法得到的果胶一般颜色较浅，而经铝盐沉淀法得到的果胶有时呈黄 绿色。由于在普通条件下，果胶粉会吸收空气中的水分，因此果胶保藏时要注意干燥。 此外，果胶的凝胶效果良好，具有一种天然的水果香味，且 FAO/WHO 食品添加剂的 专家委员会已经认证果胶是一种优秀的食品添加剂[22]，从食品毒理学的角度来看，果胶在食品行业中应用时的限制很低。近年来，随着人们对果胶性状、结构和功能的不断研究，果胶在提高人们生活水平中已经起到了越来越重要的作用。

1.3.1  果胶结构

果胶分子主要是一种聚半乳糖醛酸，根据其原料的种类、生长环境、季节等条件 不同，果胶的具体结构会有差别，另外，果胶在植物中存在的部位以及对果胶提取的 方法也会对果胶结构造成影响。果胶分子是一条以线性多糖为主的链状结构，同时还 与几百至上千个糖元侧链结合形成一个复杂的大分子。果胶分子的主链主要是由D- 半乳糖醛酸残基通过α-1，4-糖苷键连接聚合而成[23]，侧链则含有一些其他的中性多 糖，如L-鼠李糖、D-半乳糖、D-阿拉伯糖和D-山梨糖等等。根据果胶分子中主链和侧 链多糖种类的不同，可将果胶分为三类[24]，第一种是同型半乳糖醛酸聚糖（HG），这 种果胶的主链是一条较长且连续平滑的半乳糖醛酸聚合体，不含有侧链，是最常见的 一种结构；第二种是鼠李半乳糖醛酸聚糖I（RGI），这种果胶的主链区域由不同的多 糖组成，侧链区域通常由几十至上百个鼠李半乳糖醛酸二糖构成，而其中大部分的鼠 李糖残基会被中性糖取代；第三种是鼠李半乳糖醛酸聚糖II（RGII），鼠李半乳糖醛 酸聚糖II的结构比较复杂，RGII的骨架不是由鼠李半乳糖醛酸聚糖构成的，而是以同 型半乳糖醛酸聚糖作为主链，侧链由半乳糖醛酸和多种复杂的多糖组成[25]，这种结构 并不多见，约占果胶总量的10 %。

通常果胶分子中，半乳糖醛酸的C-6会被甲酯化或乙酰化，果胶中被甲酯化的半 乳糖醛酸数量占总半乳糖醛酸数量的比例称为酯化度（DE）。按照酯化度是否高于 50%可将果胶分为高酯果胶[26]和低酯果胶[27]两大类，酯化度不同的果胶其水溶性、凝 胶性和乳化稳定性都有着较大差别。而被乙酰化的半乳糖醛酸数量占总半乳糖醛酸数 量的比例称为酰胺化度（DA），酰胺化度与果胶的溶解性有密切关系，在食品行业根 据国家规定，果胶的酰胺化度应低于25 %。果胶的纯度通常可以用果胶的半乳糖醛酸 含量表示，半乳糖醛酸就是指整个果胶分子中半乳糖醛酸所占的百分比，果胶的半乳 糖醛酸含量越大就代表此果胶的纯度越高。

1.3.2  果胶来源

植物组织细胞中含有大量的果胶物质，不同水果、蔬菜的口感有区别就是因为不 同植物组织细胞内含有的果胶总量和果胶分子结构有差别。目前市场上生产商品果胶的原料主要是柑橘、苹果、柠檬等植物的果皮，而具有较大工业生产价值的果胶原料主要是柑橘和苹果等水果榨汁后剩余的果渣[28]。植物组织中的天然果胶由于其分子量 和结构不同，其果胶性质有较大差异。从柑橘或苹果果皮中提取得到的果胶属于高酯 果胶，其酯化度大概在 50 %~75 %之间。从向日葵盘中提取的果胶则属于低酯果胶， 其酯化度在 25 %以下。而莴笋和甜菜废渣中含有的果胶部分被乙酰化，含有一些乙 酰基和中性糖，且分子量较低，凝胶性较差，应用性低。