冉涔晨 張佳倩 譚紅月 馬淏彬 羅姝晨

（武漢商學(xué)院食品科技學(xué)院 湖北·武漢 430056）

桃膠是桃或山桃類等薔薇科樹(shù)種經(jīng)過(guò)蚊蟲叮咬或物理傷害后分泌的一種天然多糖類膠質(zhì)物。由樹(shù)干自然分泌得到的液態(tài)黏性物質(zhì)稱為桃膠油，經(jīng)過(guò)自然曬干或其他方法脫水形成的為原桃膠，原桃膠難以溶解，具有良好的浸脹性，嚴(yán)重影響了其在工業(yè)上的應(yīng)用價(jià)值。原桃膠經(jīng)過(guò)去雜、漂白、水解和改性后得到商品桃膠，改良了溶解性、穩(wěn)定性差的缺陷，在食品、醫(yī)療、化工、輕工等方面都得到了很好的應(yīng)用。

1 桃膠的化學(xué)組成及其性質(zhì)

1.1 化學(xué)組成

桃膠中的多糖，主要由半乳糖和L-阿拉伯糖組成，還含有少量的脂質(zhì)，蛋白質(zhì)等。王立新[1]等人用離子色譜儀測(cè)定扁桃膠的單糖組成，主要由葡萄糖糖醛酸、木糖、半乳糖、阿拉伯糖，鼠李糖和海藻糖六種單糖以24.35:9.25:33.75:31.60:0.74:0.31組成，且測(cè)定桃膠中含Thr最高，為47.89%。丁成麗[2]等人用反相高效液相色譜-紫外線檢測(cè)法測(cè)定單糖組成，發(fā)現(xiàn)不同樹(shù)種膠的單糖含量不同；桃膠單糖組成主要成分為阿拉伯糖和半乳糖，山桃樹(shù)膠多糖中阿拉伯糖含量最高，桃杏樹(shù)膠中葡萄糖醛酸含量最高。薛梅[3]等人采用微波消解-ICP-MS法研究桃膠中礦物元素的含量，發(fā)現(xiàn)桃膠多糖中含有人體必需的常量元素Na、Mg、K、Ca，含量K>Ca>Mg>Na，且K在不同樹(shù)種中含量差異明顯。

1.2 性質(zhì)

原桃膠屬于酸性粘多糖，分子量大，高于200萬(wàn)以上。這種性質(zhì)導(dǎo)致桃膠難溶于水，但因?yàn)槠溆H水性基團(tuán)的存在，具有很好的浸脹性。桃膠的溶解性極差，受溫度、PH值等因素的影響，隨著溫度、PH值的升高，其溶解性增大。桃膠水溶液在弱酸性條件下有較大的粘度，因此在工業(yè)上用于代替阿拉伯膠。另外，在某些方面，桃膠要優(yōu)于阿拉伯膠。尹楠[4]等人研究發(fā)現(xiàn)桃膠的透明度，香氣的保持能力要好于阿拉伯膠，但在降低表面張力上，遠(yuǎn)不如阿拉伯膠。在作增稠劑使用時(shí)，溶液達(dá)到相同的效果，桃膠的使用量要比阿拉伯膠用量少。

2 桃膠多糖分離提取工藝

2.1 浸脹和去雜工藝

桃膠分子量大，聚合度高，水溶性差，在提取多糖時(shí)需要預(yù)處理，即用一定比例浸泡桃膠去除樹(shù)皮，泥沙等雜質(zhì)后再進(jìn)行水解。浸泡后的桃膠需要放入冷凍干燥機(jī)中冷凍干燥，再研磨成粉，過(guò)篩提取。蔣曉穎等人通過(guò)測(cè)不同目徑的桃膠吸水率得出：過(guò)120目篩的原料平衡吸水率最大，會(huì)更易溶解于水中。

2.2 水提醇沉法

水提醇沉法提取桃膠多糖是最傳統(tǒng)的一種方法，步驟簡(jiǎn)單，材料單一，利用多糖不溶于醇的特性，使其沉淀。此方法提取產(chǎn)量高，且不影響生物活性，但耗時(shí)長(zhǎng)，效率低。

桃膠水溶液粘度大，會(huì)給后續(xù)的工序帶來(lái)困難。因此，粘度是實(shí)驗(yàn)中需要控制的因素。當(dāng)溫度過(guò)高時(shí)，多糖分子鏈斷裂分子運(yùn)動(dòng)加快，使溶液粘度下降。陳其躍、郭衍俊等人通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)各因素對(duì)水解的影響，得出水解溫度80-85℃，時(shí)間2h，PH10.5，固液比為6%時(shí)，桃膠水解效果最佳。

2.3 微波輔助提取

微波能利用輻射將細(xì)胞壁或細(xì)胞膜破壞或溶解，以提高原料有效成分或有效部位提取率，特別是在含水溶劑中萃取極性物質(zhì)時(shí)，微波作用導(dǎo)致水分子吸收能量，產(chǎn)生大量熱量水汽化導(dǎo)致植物細(xì)胞壁出現(xiàn)裂紋或皺縮，從而溶解并釋放胞內(nèi)物。唐黎標(biāo)通過(guò)正交實(shí)驗(yàn)，在料液比、微波功率、處理時(shí)間三個(gè)因素的基礎(chǔ)上，確定了微波提取桃膠多糖的最佳工：水料比60:1（mL/g），功率600W，時(shí)間14min，能得到74.7%的提取率。

此種新型提取多糖技術(shù)能更快更有效地分離多糖提高效率，但是微波長(zhǎng)時(shí)間作用會(huì)破壞物質(zhì)的結(jié)構(gòu)，對(duì)其性質(zhì)和生物活性造成影響。

2.4 超聲波提取

超聲提取一般是在常溫條件下進(jìn)行，避免了高溫對(duì)有效成分的破壞，提取效果明顯優(yōu)于常規(guī)法。采用超聲法提取植物多糖，可避免因結(jié)構(gòu)改變產(chǎn)生錯(cuò)誤的結(jié)論，造成研究工作的復(fù)雜化。

通常通過(guò)超聲處理的溶液，透明度好無(wú)溶脹顆粒。在提取桃膠多糖時(shí)，丁成麗等人以多糖含量為指標(biāo)，采用正交實(shí)驗(yàn)，以超聲功率、料液比、超聲時(shí)間為三因素，得出最佳工藝為超聲功率 70W，料液比1:100（g/mL），時(shí)間10min，有79%的提取率。李向東等人用超聲波微波協(xié)同萃取桃膠多糖，研究了微波、超聲功率、料液比、超聲時(shí)間四因素對(duì)提取多糖的影響，得出最佳工藝：超聲波功率70W，微波功率400W，料液比1:150（g/mL），提取時(shí)間15min下，多糖提取率為86.52%。

3 桃膠多糖理化性質(zhì)

3.1 紅外光譜測(cè)定多糖結(jié)構(gòu)

紅外光譜分析是根據(jù)不同分子只吸收與其振動(dòng)頻率一致的紅外光，從而引起分子振動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生躍遷，進(jìn)而得到紅外光譜，利用紅外光譜可分析物質(zhì)的組成及分子結(jié)構(gòu)。

有相關(guān)研究表明，桃膠多糖的生物活性與它的結(jié)構(gòu)有關(guān)。王立新[1]等人在研究扁桃膠結(jié)構(gòu)時(shí)，通過(guò)傅里葉紅外光譜分析發(fā)現(xiàn)多糖含有羥基、C-H吸收峰、吡喃環(huán)、-吡喃糖的存在，屬于蛋白多糖類物質(zhì)，這與徐燕[16]等人的研究結(jié)果一致。

3.2 桃膠多糖分子量測(cè)定

有相關(guān)報(bào)道稱多糖的生物活性和理化性質(zhì)與多糖的分子量有著緊密聯(lián)系，因此，多糖分子量是研究其性質(zhì)的一個(gè)重要對(duì)象。近年來(lái)，高效凝膠滲透色譜法（HPGPC）被廣泛用于測(cè)量植物多糖的分子量，HPGPC法利用以下特性：通過(guò)洗脫液的保留時(shí)間與凝膠柱上的多糖之間存在相關(guān)性，構(gòu)建標(biāo)準(zhǔn)曲線，根據(jù)所得曲線由已知條件求分子量。該方法可以在相對(duì)短的時(shí)間內(nèi)分離多糖，但對(duì)檢測(cè)器有要求。徐燕、朱科學(xué)等使用高效凝膠滲透色譜法測(cè)定桃膠多糖的相對(duì)分子質(zhì)量約為568萬(wàn)。

4 桃膠功能應(yīng)用

4.1 醫(yī)療藥用

王飛等人通過(guò)研究表明，桃膠多糖具有降血糖的作用，其降糖機(jī)制之一是不能被人體腸道的消化酶消化，并抑制淀粉酶和麥芽糖酶活性。夏毅偉通過(guò)模擬腸道刷狀緣側(cè)對(duì)葡萄糖吸收的模型，顯示桃膠多糖均能抑制不同濃度的葡萄糖吸收，且有顯著效果。除了降血糖的作用外，國(guó)外有學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)，桃膠寡糖（PGOP）濃度在25ug/mL以上時(shí)，Helo的細(xì)胞增殖受抑制。PGOP也能夠發(fā)揮益生元的作用，促進(jìn)益生菌生長(zhǎng)，輔助抗腫瘤。國(guó)外研究學(xué)者通過(guò)體外抗菌和抗粘附實(shí)驗(yàn)，查明了桃膠多糖的抗菌和抗黏附作用機(jī)制等等。

4.2 工業(yè)、輕工

桃膠多糖經(jīng)過(guò)水解作用后，可做包裝材料，也可以用來(lái)生產(chǎn)帶圖案的瓷磚及玻璃花紙等產(chǎn)品。張新羽用桃膠代替阿拉伯膠，用復(fù)合凝聚法制備球形多核微膠囊，形成的微膠囊球形度好，表面光滑，粒徑均一。能夠降低使用阿拉伯膠的成本，并取得預(yù)期效果。楊鎧將桃膠氧化石墨烯和桃膠活性炭作為新型吸附材料，證明兩者都具有很好的吸附能力和穩(wěn)定性。陳婷利用桃膠制備食用膜裹住保藏豬肉，通過(guò)正交實(shí)驗(yàn)得到的最佳配比，可作為一種新型的功能性可食用膜，具備新型食品包裝膜的潛力。

5 結(jié)論

桃膠作為一種黏合性強(qiáng)、吸濕性好、營(yíng)養(yǎng)豐富的高分子碳水化合物，其具有的多糖桃膠在食品、醫(yī)藥及化學(xué)工業(yè)方面具有優(yōu)良價(jià)值。因此，立足于提取成本、綠色環(huán)保、工藝設(shè)備等多種環(huán)節(jié)，研究其理化性質(zhì)有益于開(kāi)發(fā)桃膠的價(jià)值潛力。