桃膠是薔薇科或梅亞科的各種樹木的樹干受到機械創(chuàng)傷(如蟲咬、切傷等)或致病后分泌出的黏性膠質(zhì)液體，如桃樹膠、櫻樹膠、李樹膠等。由樹干直接采集的液態(tài)膠質(zhì)物質(zhì)俗稱桃樹油；而桃樹油暴露于空氣中風干或采用其他方法干燥脫水后形成的玻璃狀的透明固體塊狀物質(zhì)稱為原桃膠，原桃膠的質(zhì)地脆硬，表面存在不規(guī)則的凹凸裂痕，一般呈桃紅色或淡黃色至黃褐色，在水中能保持一定的穩(wěn)定性，水溶液呈黏性，但是不會完全溶解，而具有溶脹性。原桃膠經(jīng)過除雜、水解、脫色、脫鹽、干燥等工藝處理后獲得的具有一定水溶性的產(chǎn)品稱為精制桃膠，因其成分以多糖類物質(zhì)為主(主要組分為L-阿拉伯糖、D-半乳糖、D-木糖、α-葡萄糖醛酸等)，同時含有少量的蛋白質(zhì)和礦物質(zhì)，4-氧-甲基一葡萄糖醛酸和γ-內(nèi)脂

Simas等人分析比較了從桃樹干及桃中提取的多糖，其分子量分別約為560萬和640萬，且單糖組成和結(jié)果也略有差異。而植物多糖是多種中草藥的重要活性成分，具有生物活性和保健功能，如對其進行適當水解，可將其中大量存在的羧基基團暴露出來，結(jié)果產(chǎn)物的電荷性、乳化性及穩(wěn)定性均有所增加；將桃膠粉添加到面條中，面湯的濁度和干物質(zhì)的損失率均有所降低；以桃膠水解物為基底，與其他天然高分子化合物進行共混，有望用于醫(yī)藥及食品領(lǐng)域。

最新的研究發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過特定處理后的精制桃膠與阿拉伯膠有相似的多糖組成，隨著研究的深入，發(fā)現(xiàn)桃膠水解多糖在醫(yī)藥、食品、化工、化妝品等領(lǐng)域都存在廣泛的應用價值，如Zhu等以桃膠多糖與木耳葡聚糖為原料制備一種對溶液pH有相應的半互穿網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的水凝膠，該水凝膠在酸性條件下穩(wěn)定性極高，在環(huán)境pH調(diào)至中性時則呈流體狀，從而實現(xiàn)某些藥物的緩釋過程；梁美宜等研究結(jié)果證實桃膠多糖對DPPH、ABTS和羥基自由基等有較好的清除效果，可用于體外抗氧化劑的生產(chǎn)；ChaoyangWei等采用微濾的方法將桃膠多糖進行了分級，發(fā)現(xiàn)分子量在100KDa的LP100R組分有一定的抗腫瘤效果；陳錦桃等對桃膠水解多糖的吸濕保濕性進行研究，發(fā)現(xiàn)經(jīng)水解后桃膠多糖的吸濕、保濕性較常用的海藻酸鈉和丙三醇高，且優(yōu)于原桃膠，有望用于美容護膚品的研發(fā)。

綜上，水解是拓寬桃膠應用范圍的一個重要環(huán)節(jié)，現(xiàn)階段關(guān)于其水解參數(shù)及過程多集中在傳統(tǒng)的加熱、攪拌水解，但桃膠膠質(zhì)水解后黏度較大，多糖難以擴散出來，因此使用傳統(tǒng)工藝來制備桃膠多糖存在路線復雜、水解時間長、費工費時以及能耗大等缺點，嚴重影響桃膠產(chǎn)品市場的進一步開發(fā)。本文在此基礎(chǔ)上將微波引入到桃膠的弱堿性水解過程，以單因素法確定了微波功率、時間、pH和料液比等因素對水解液黏度的影響，并采用響應面法優(yōu)化了微波輔助桃膠的水解工藝。

一、材料與方法

1、材料與儀器

桃樹膠原料，奉化某桃園當年期生產(chǎn)；濃鹽酸，分析純；固體氫氧化鈉，分析純。

FK-B多用植物粉碎機：常州國宇儀器制造有限公司，NDJ-1B旋轉(zhuǎn)黏度計：武漢格萊莫檢測設(shè)備有限公司；ModelZD--2pH計：上海精密科學儀器有限公司；DT5-2A離心機：北京時代北利離心機有限公司；JA5003N電子天平：無錫建儀實驗器材有限公司；XH-300UL電腦微波超聲波紫外光組合催化合成儀：北京祥鵠科技發(fā)展有限公司。

2、實驗方法

(1)原桃膠的預處理

精確稱取60目、80目和120目原桃膠粉1.00g于50mL離心管中，加入10mL蒸餾水，浸泡lh，而后以6000r/min離心5min，棄去上清液水，稱取桃膠粉重量，按照(1)式計算其吸水率(WaterAbsorbanceRatio，簡稱WAR)。

其中md為干桃膠粉體的質(zhì)量，g；ma為吸水后桃膠的質(zhì)量，g。

(2)單因素實驗

分別研究pH、料液比、微波功率、反應時間對桃膠水解效果的影響。主要包括以下步驟：

取細度為120目的桃膠粉10g于燒杯內(nèi)，加入100mL去離子水浸泡24h，制備濃度為0.1g/mL的原桃膠液，分別調(diào)至不同的pH(pH2、pH3、pH4、pH10、pH11、pH12)、設(shè)置不同的料液比(1/10、1/20、1/30、1/40和1/50)，置于微波反應器中，設(shè)置微波功率為0W、100W、
200W、300W、400W和500W，水解不同的時間(1h、2h、3h和4h)，使用旋轉(zhuǎn)黏度計測定水解液的黏度。

(3)響應面試驗

根據(jù)單因素實驗結(jié)果，選擇微波時間(A)、微波功率(B)、pH(C)和料液比(D)作為自變量，以水解液的黏度(Y)作為響應值。采用Box—Behnken(軟件為Design—Expert，Version8.0.5，StateEaseInc，Minneapolis，Minnesota，USA)設(shè)計實驗方案，確定最優(yōu)的微波輔助桃膠制備多糖的條件。

二、結(jié)果與分析

1、原桃膠的吸水特性

不同粒度原桃膠粉隨時間變化的情況，按公式(1)處理實驗所測數(shù)據(jù)，以時間間隔(min)為橫坐標，吸水率(%)為縱坐標作不同粒度的原桃膠吸水性如圖1所示：

從圖1可知，原桃膠的吸水率隨時間呈增大趨勢，相同時間原桃膠的吸水率隨目數(shù)的增大而增大，其中120目的原桃膠平衡吸水率最大。這是由于增加原桃膠粉的目數(shù)可以增大其粉狀顆粒的比表面積，從而使得其吸水速率也增大。根據(jù)原桃膠粒度與吸水率之間的關(guān)系，本實驗選擇粒度為120目的原桃膠粉為水解實驗原料。

2、單因素對水解液黏度的影響

(1)pH對水解液黏度的影響

由圖2a所示，在pH2~pH4范圍內(nèi)，原桃膠液水解反應得到的溶液黏度隨pH增大而增大。

在pH10～pH12范圍內(nèi)，原桃膠液水解反應得到的溶液黏度隨pH的增大呈先增大后減小的趨勢，pH11時黏度達到最大值。這是由于桃膠在強堿的作用下充分溶解后，繼續(xù)斷鍵、降解為分子量較低的多糖而導致黏度降低。桃膠在酸性條件下的水解黏度的變化趨勢較快，試驗難以控制，分子量分布較寬。而且桃膠水解多糖的分子量會影響其活性，分子量過大或過小活性均不高，只有通過控制多糖的水解程度得到適當大小的分子量才能得到最高活性的多糖。由圖2a可明顯發(fā)現(xiàn)在酸性條件處理后的桃膠多糖的黏度總體低于在堿性條件下水解后的溶液黏度，且其溶液不均勻，存在肉眼可見的膠質(zhì)粒子。因此，選取水解時的條件為堿性溶液，且pH值為11。

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