近年來，天然植物多糖因其獨(dú)特的性質(zhì)得到了廣泛關(guān)注。果膠一詞來源于希臘語單詞“Pektikos”，意思是“凝固劑”，是一種酸性無毒的多糖物質(zhì)，在酸性溶液中比堿性溶液中穩(wěn)定，無味，一般呈白色或淡黃色粉狀，其相對(duì)分子質(zhì)量一般在20KDa～400KDa之間，具有聚陰離子性質(zhì)，植物的果實(shí)、根、莖、葉中存在大量天然果膠，分別以原果膠、果膠、果膠酸的形態(tài)存在，其中果實(shí)細(xì)胞壁中的果膠含量最高。

通過不同提取工藝得到的果膠分子量差異較大，具有高度的結(jié)構(gòu)多樣性。根據(jù)結(jié)構(gòu)的不同可分為同型半乳糖醛酸聚糖、鼠李糖半乳糖醛酸聚糖Ⅰ、鼠李糖半乳糖醛酸聚糖Ⅱ和木糖半乳糖醛酸聚糖。根據(jù)其酯化度不同可分為高酯果膠和低酯果膠，高酯果膠可在可溶性糖含量
≥60％、pH2.6～3.4時(shí)形成非可逆性凝膠。而低酯果膠指酯化度小于50％的果膠，其對(duì)鈣離子有較高的反應(yīng)性，可以通過添加不同的鈣鹽來控制凝膠的形成，能夠通過調(diào)節(jié)pH影響果膠的凝膠化。

由于果膠還具有良好的增稠特性、穩(wěn)定特性、膠凝特性和乳化穩(wěn)定作用，可作為果蔬汁、果醬、果凍等休閑食品良好的穩(wěn)定劑或增稠劑使用；果膠也可作為理想的脂肪替代品，代替脂肪應(yīng)用于食品加工，如焙烤食品、沙拉醬、冰激凌等高脂肪含量的食品，滿足人們對(duì)健康食品的廣泛需求；果膠還可作為合成大分子聚合物的替代品應(yīng)用于食品保鮮，不僅能夠延長食品的保鮮期，而且本身是一種可降解的環(huán)保膜。另外，由于果膠中的單糖成分具有良好的降血脂、修復(fù)因食用抗癌藥物導(dǎo)致的胃黏膜損傷、降低心臟病發(fā)病率、清除機(jī)體內(nèi)放射性元素、抗肥胖等功能特性，因此隨著現(xiàn)代食品工業(yè)人們對(duì)健康飲食的需求，果膠在食品領(lǐng)域的需求量越來越大。

我國每年的果膠需求量就高達(dá)5000噸，國內(nèi)工業(yè)生產(chǎn)中的果膠主要來自于進(jìn)口，其比例高達(dá)80％，但是由于國產(chǎn)果膠的價(jià)格較進(jìn)口果膠普遍較低，所以現(xiàn)階段增加國內(nèi)果膠生產(chǎn)率成為了亟待解決的重要問題。因此，如何利用我國豐富的自然植物資源，大力研究創(chuàng)新果膠生產(chǎn)新工藝，生產(chǎn)出滿足國內(nèi)外市場需求的優(yōu)質(zhì)果膠顯得極為重要。本文對(duì)國內(nèi)外天然植物果膠的提取與制備、以及在食品中應(yīng)用研究現(xiàn)況進(jìn)行綜述，以期能夠?yàn)槲覈z生產(chǎn)先進(jìn)化及應(yīng)用豐富化提供有價(jià)值的信息。

一、果膠的提取方法研究

果膠的提取方法有很多，傳統(tǒng)的方法有酸法提取、水法提取、酶法提取等，隨著研究的深入以及現(xiàn)代食品加工技術(shù)的應(yīng)用，果膠的提取方法不斷優(yōu)化，現(xiàn)今提取的方法主要有超聲波輔助提取、微波輔助提取、電壓脈沖電場法、離子交換樹脂法、亞臨界水萃取法、復(fù)合法提取等，Carlos Sabater等利用酸法提取、超聲波輔助提取法、酶法提取和超聲波酶復(fù)合提取法四種方法對(duì)洋薊副產(chǎn)品中的果膠進(jìn)行提取。

研究結(jié)果表明，得到的果膠分別為5.8％、7.1％、11.3％、13.9％。說明利用酸法提取得到的果膠最少，而超聲波酶復(fù)合提取法得率高，且得率高于非復(fù)合法提取。劉江等以干燥的檸檬皮渣為原料，利用三種輔助方法和兩種傳統(tǒng)方法提取果膠，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，利用微波輔助提取法提取果膠得率為25.02％，利用超聲波輔助提取法及超高壓輔助提取法提取果膠得率相差不大，分別為24.04％和23.76％，而酶法提取及酸法提取得率較低，分別為20.4l％和17.54％。于慶宇等利用高電壓脈沖電場法提取蘋果渣中果膠，得率為14.21％。離子交換樹脂法提取率低，但價(jià)格低廉，有較廣闊的發(fā)展前景，劉顯明等利用離子交換樹脂法提取南瓜皮果膠，經(jīng)單因素優(yōu)化試驗(yàn)后果膠的得率達(dá)到18.57％，相較于優(yōu)化前提高約10％左右。

說明利用物理輔助提取的方法操作簡單，提取率較高，產(chǎn)品質(zhì)量較好，但其安全系數(shù)較低，大規(guī)模的工業(yè)生產(chǎn)受限，總體具有良好的發(fā)展前景。表1列舉了不同提取方法的原理和特點(diǎn)。

果膠廣泛存在于天然植物中，提取果膠通常采取果皮原料居多。提取過程中由于采取工藝技術(shù)不同，不僅使果膠提取率存在較大區(qū)別，而且酯化度和半乳糖醛酸含量等結(jié)構(gòu)也會(huì)受到一定影響。Umana Monica M 等利用真空冷凍干燥技術(shù)對(duì)柑橘果汁進(jìn)行了預(yù)處理，冷凍干燥能避免破壞植物組織，從而提高提取率達(dá)到47％。ZahraRahmani等利用微波輔助提取方法提取檸檬果皮中的果膠成分，結(jié)果表明，微波功率700W、輻照時(shí)間3min、pH為1.5時(shí)提取效果最佳，果膠得率可達(dá)25.31％，此外，檸檬果皮中的果膠中半乳糖醛酸含量高達(dá)87.2％，分子量也較高，為615.836KDa。不同果實(shí)采取不同提取方法的果膠提取量、酯化度和半乳糖醛酸含量如表2所示。

從表2中可知：果膠的提取量與植物原料也有很大關(guān)系，其中，柑橘、柚子和甜菜的果膠含量較高，是商品果膠的主要來源，其他植物原料根據(jù)不同提取工藝，果膠的提取量高低不盡相同。不同植物組織利用常規(guī)提取方法提取的果膠含量由高到低依次為柑橘、甜菜、香蕉、仙人果、山楂、蘋果和獼猴桃，其中，柑橘、蘋果、香蕉和山楂中提取的果膠為高甲氧基果膠，而甜菜和仙人果中提取的果膠為低甲氧基果膠，其半乳糖醛酸含量從19.5％～86.96％不等，存在較大差別。利用輔助技術(shù)提取的果膠提取量比常規(guī)技術(shù)顯著提高，由高到低依次為柑橘、木瓜、番茄、柚子、荔枝、石榴、芒果、桃和菠蘿，柑橘的果膠提取量則高達(dá)47％，其中，柑橘、番茄、芒果和石榴中提取的果膠為高甲氧基果膠，柚子、菠蘿、桃和荔枝中提取的果膠為低甲氧基果膠，由于提取方法存在差異，半乳糖醛酸含量也不盡相同。

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