CN113061197B

CN113061197B - 一种制备富含阿拉伯糖侧链的rg-i果胶多糖的方法

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Publication number: CN113061197B
Application number: CN202110308340.0A
Authority: CN
Inventors: 杨瑞金; 叶建芬; 张文斌; 仝艳军; 李鹏飞
Original assignee: Jiangnan University
Current assignee: Jiangnan University
Priority date: 2021-03-23
Filing date: 2021-03-23
Publication date: 2022-01-11
Anticipated expiration: 2041-03-23
Also published as: CN113061197A

Abstract

本发明公开了一种制备富含阿拉伯糖侧链的RG‑I果胶多糖的方法，属于果胶提取技术领域。所述方法是以花生粕为原料，在酸性和氮气环境下，经中温高压处理，离心过滤得到富含RG‑I的果胶多糖；所述花生粕为花生油水媒法提油加工过程中产生的副产物；中温高压处理条件为：温度为90‑105℃，压力为2‑7Mpa。采用本发明方法从花生粕中提取富含阿拉伯糖侧链RG‑I果胶多糖，提取率到35‑40％，纯度高达85‑92％。

Description

一种制备富含阿拉伯糖侧链的RG-I果胶多糖的方法

技术领域

本发明涉及一种制备富含阿拉伯糖侧链的RG-I果胶多糖的方法，属于果胶提取技术领域。

背景技术

果胶是一种结构复杂的非均一多糖，是植物细胞壁的重要组成物质，广泛存在于植物的果实、根、茎、叶中。目前，对于果胶结构特点普遍认同其由均一半乳糖酸酸区(Homogalacturon Region,HG区)、鼠李半乳糖醛酸聚糖I(Rhamngalacturonan I，RG I)、鼠李半乳糖醛酸聚糖II(RhamngalacturonanⅡ，RGⅡ)和木糖半乳糖醛酸聚糖(Xylogalacturonan,XG)。其中RG I是果胶结构上支链最多、结构最不均一的区域，被称作“毛发区”。RG-I其主要结构是由重复二糖单元α-4-D-半乳糖醛酸-(1-2)-α-鼠李糖-1构成，鼠李糖3或4位碳的羟基、氧上连接有半乳糖及阿拉伯糖或两者混合形成长短不一的侧链。因此，果胶中半乳糖醛酸与鼠李糖含量的比值是来计算果胶中RG-I区域的占比的关键指标。通常这个值在0.2-1.0之间是可以说明体系中是富含RG-I片段的。果胶是大分子多糖，其平均分子量在几万到几百万道尔顿不等。此外，由于果胶来源、植物的生长环境、果实成熟程度及果胶提取方法的不同等都会影响果胶的结构特征。果胶通常被用作胶凝剂、增稠剂、乳化剂及稳定剂等广泛用于食品工业中。其中果酱、果冻及水果蜜饯等是其最传统、最广泛的应用。近年来，果胶也被用于制备脂肪或糖的替代物以及具有生理功能的水溶性膳食纤维。尽管果胶来源广泛，果胶仍处于供不应求中。同时工业中提取果胶的传统原料大多仍局限于柑橘皮与苹果皮渣。柑橘类色素含量高，苹果皮渣易褐变，利用上述原料提取果胶一般都需要脱色处理，而这导致加工繁琐，提取率降低且商业果胶性质比较单一等热点。因此，开发一种来源广泛、颜色浅、性能稳定的原料用于果胶的提取是很必要的。

通常商业果胶主要是由HG结构组成并且半乳糖醛酸含量高于65％。由于其分子量大且展现直链结构，导致果胶粘度大，溶解性较差。此外，研究者发现果胶中的RG-I能够占领半乳糖凝集素-3(Gal-3)的结合位点，抑制Gal-3的活性，促进癌细胞的凋亡，进而实现癌症的预防。研究表明，侧链富含阿拉伯糖和半乳糖RG-I果胶多糖具有显著抑制红细胞凝集的活性。相对于富含半乳糖侧链RG-I，富含阿拉伯糖促使RG-I具有低热量、增值益生菌、抗疲劳、抗氧化、调节免疫、能够保护胃免受乙醇诱导急性损伤以及酸性调节下稳定酪蛋白等优势。另一方面，高度支化的结构使得RG-I展现高分子、低粘度等物化特性，进而在清爽型功能性饮料体系中获得很好的应用。但是目前用于提取富含阿拉伯糖侧链的RG-I果胶的主要包括，人参、橄榄、棕榈果、仙人掌、甜菜渣等植物来源，同时大多数采用热水浸提、酶解除杂、乙醇沉淀等步骤，且其得率主要在10％以下。前期研究表明富含阿拉伯糖的RG-I果胶原料来源不够广泛且储存量小，同时其提取工艺复杂且得率较低等问题。因此，获得一种来源广泛、简易提取工艺且得率高的富含RG-I果胶多糖制备的方法具有重要的意义。

发明内容

【技术问题】

花生粕/渣是一种花生油加工副产物。我国花生油产量大，而花生粕是一种来源广泛且低廉的加工废弃物。研究发现，不同加工工艺获得花生粕含有30-70％左右的碳水化合物，其中果胶多糖占据主要成分。不同于传统的柑橘来源果胶，花生来源的果胶多糖主要为RG-I结构，占比高达为90％以上左右，且富含阿拉伯糖侧链。目前关于中花生非淀粉多糖的提取，主要以热榨、冷榨的花生粕为原料，采用高温蒸煮、淀粉酶水解等手段。其中压榨的花生粕原料因高温处理，褐变严重，其次上述花生粕富含蛋白和淀粉，在高温蒸煮过程中，淀粉自身降解以及淀粉酶水解产生大量的还原糖，会与溶出的蛋白发生美拉德反应，焦糖化反应等促使获得的花生多糖产生褐变，产品质量差。因为富含RG-I果胶多糖来源于花生多糖。花生多糖提取过程中发生褐变对于获得高纯度的RG-I果胶多糖增加了很大的难度，主要因为多糖与蛋白美拉德反应共价结合，可能导致RG-I果胶多糖被蛋白结合无法分离，进而无法实现高纯度RG-I制备，其次发生褐变务必导致后期需要脱色处理，促使制备工艺繁琐且降低RG-I果胶多糖的得率。因此，防止褐变制备颜色浅的花生多糖产生既能实现高纯度RG-I制备也能提高其的回收率。进而，如何高效制备高纯度、颜色浅的花生多糖以及降低提取中蛋白酶和淀粉酶的使用，降低生产成本显得尤为重要。

本发明实际要解决的技术问题是提供一种高纯度、颜色浅的富含阿拉伯糖侧链的RG-I功能型果胶多糖以及降低提取中蛋白酶和淀粉酶的使用的提取方法。

【技术方案】

水媒法是一种绿色、环保、温和的花生油加工方法。其加工副产物，花生渣主要当作动物饲料等废弃物，缺少合理的加工利用。然而花生渣保持花生仁原色，未出现褐变，破坏程度低且富含碳水化合物，干基含量高达77.0％。同时残余蛋白显著低于传统的花生粕，只有12％，是功能性花生来源的果胶多糖提取的优质原料。本发明提供了一种从花生渣中提取富含阿拉伯糖侧链的RG-I果胶多糖的方法。该方法通过以花生油水媒法得到的副产物花生渣为原料。利用原料富含碳水化合物、蛋白残余量低等特点，以及低酸、中温高压、N₂环境等提取条件保留了花生渣果胶RG-I结构及其阿拉伯糖侧链，而且实现了淀粉的充分水解以及防止褐变反应的发生。提取结束后，采用高分子膜恒体积超滤分离得到富含阿拉伯糖侧链的RG-I结构果胶多糖。本发明以花生油水代法的加工副产物花生渣为原料来提取富含阿拉伯糖侧链的RG-I功能型果胶多糖，充分利用花生渣原料来源广泛、成本低廉、接近天然等优势，解决加工废弃物高效利用的问题；并且提供一种高效、绿色、批量制备高纯度、功能性果胶多糖的提取方法。

本发明的第一个目的是提供一种制备富含阿拉伯糖侧链的RG-I的果胶多糖的方法，所述方法是以花生粕为原料，在酸性和氮气环境下，经中温高压处理，离心过滤得到富含RG-I的果胶多糖；所述花生粕为花生油水媒法提油加工过程中产生的副产物；中温高压处理条件为：温度为90-110℃，压力为2-10Mpa。

在本发明的一种实施方式中，优选地，压力为4～10Mpa，进一步地，压力为6～8Mpa。

在本发明的一种实施方式中，所述方法无需脱色过程。

在本发明的一种实施方式中，所述水媒法提油为以水为主要媒介的提油技术，可辅以或不辅以与水互溶的可食用物质、食品级酶、超声波、微波等处理以破坏油料细胞壁和/或破乳的食用油提取方法。

在本发明的一种实施方式中，所述酸性环境指的是pH为3.0-5.0。

在本发明的一种实施方式中，中温高压处理时间为30-60min。

在本发明的一种实施方式中，所述过滤是采用5万-10万道尔顿超滤膜进行超滤分离。

本发明通过以下技术方案实现:一种高效制备富含RG-I高纯度的果胶多糖的方法，包括如下步骤:

(1)将采用水媒法提取花生油工业化生产线产生的花生渣(含水量占75-80％)，按照1g(干基)：10ml质量体积比加入到去离子水中,混匀，用柠檬酸溶液调节整个体系pH为3.0-5.0,在高压反应釜中，加热至90-110℃，充入氮气，控制压力在6-8Mpa,反应30-60min。利用中温高压以及酸作用对淀粉与果胶多糖水解程度的差异,同步实现果胶多糖的提取和淀粉的降解。此外,酸性条件(接近花生蛋白的等电点)联合中温高压、N2环境，避免残余蛋白的溶出，降低提取温度，缩短提取时间，进而防止美拉德和焦糖化反应的发生，实现浅颜色果胶多糖的制备，避免传统工艺下脱色处理。

(2)将步骤1获得反应液在9000rpm 20min高速离心，获得提取液。

(3)采用截留分子量为5万-10万道尔顿超滤膜，温度30-40℃，压力为10-20Psi对步骤2获得的上清液进行恒体积超滤，尽量恒定膜通量。因为淀粉比果胶多糖更易水解，利用大孔径的超滤膜既能实现淀粉水解产物与目标果胶多糖的分离，又能实现高效的除去果胶多糖中的杂质，例如，灰分，蛋白水解产物等。

(4)将步骤3获得截留液，进行冷冻干燥，获得富含阿拉伯糖侧链的RG-I果胶多糖。

本发明的第二个目的是提供一种上述方法制备得到的提取富含阿拉伯糖侧链RG-I的果胶多糖。

在本发明的一种实施方式中，所述果胶多糖中RG-I含量为85-95％，阿拉伯糖含量为30％～80％。

在本发明的一种实施方式中，所述果胶多糖中单糖包括鼠李糖、阿拉伯糖、半乳糖和半乳糖醛酸。

本发明的第三个目的是提供一种上述富含阿拉伯糖侧链RG-I的果胶多糖在食品中的应用。

在本发明的一种实施方式中，所述应用中富含阿拉伯糖侧链RG-I的果胶多糖作为胶凝剂、增稠剂、乳化剂或稳定剂。

本发明的第四个目的是提供一种酸性乳饮料，所述饮料包括上述富含阿拉伯糖侧链RG-I的果胶多糖和酪蛋白。

在本发明的一种实施方式中，所述富含阿拉伯糖侧链RG-I的果胶多糖在饮料中的质量百分比为0.05-0.6％；酸性乳饮料中pH为3.0-5.0。

本发明的有益效果：

(1)方法简单、成本低：

本发明采用温和加工、低含量蛋白残余的水代法花生渣、中温高压瞬时、氮气环境等措施高效提取未褐变粗多糖，颜色褐变值相对于常规使用的高温高低压11.89下降到3.72，省略了后续脱色过程，工艺简单；在制备过程中，本发明主要涉及低酸中温高压反应和膜分离等工艺，而传统工艺中包括高温低压提取酶解脱盐醇沉等工艺，相对于现存技术本发明具有工艺简单，成本低，生产周期短。

此外，利用有机酸与中温高压协同作用，降解淀粉，提取果胶多糖，减缓蛋白溶出，进而实现淀粉与果胶多糖分子量显著差异，最终多糖提取工艺中淀粉酶、蛋白酶实现零添加量使用，而现存技术中提取过程中淀粉酶和蛋白酶添加量都在1.5-5.0％之间，因此本发明大大降低了生产成本。

最后，采用高分子量孔径超滤膜截留目标果胶多糖，实现杂质的高效去除，也避免了传统工艺(乙醇浓度75％，且添加量为提取液的3-5倍体积)中大量乙醇的使用，而且整个提取过程中无有毒有害化学试剂的使用，达到食品级加工水平。

(2)得率高、纯度高：

采用本发明方法从花生粕中提取富含阿拉伯糖侧链RG-I果胶多糖，提取率到35-40％，纯度高达85-92％。

(3)应用范围广：

采用本发明方法提取得到的富含阿拉伯糖侧链RG-I片段的果胶多糖分子量大，溶解性高，透明度高，粘度低等特性，是一种能用于饮料行业的优质稳定剂。此外，其结构组成上的特殊性赋予了它抗肿瘤、预防心血管疾病、降血糖等生物活性，应用范围广。

附图说明

图1为花生渣来源的富含阿拉伯糖侧链的RG-I果胶多糖的¹H-¹³C NMR谱图；

图2为花生渣来源的富含阿拉伯糖侧链的RG-I果胶多糖的HSQC NMR谱图。

图3为不同压力提取液与碘试剂显色图。

图4不同条件下提取液的色泽图。

具体实施方式

以下对本发明的优选实施例进行说明，应当理解实施例是为了更好地解释本发明，不用于限制本发明。

1、RG-I果胶多糖得率测试方法：提取率％＝m₀/m₁×100，m₀是提取获得果胶多糖的质量；m₁是花生渣的干重。

2、RG-I纯度测试方法：

纯度％＝[(2×m_Rha+m_Ara+m_Gal)/m]×100,m_Rha/Ara/Gal分别是制备果胶多糖中鼠李糖、阿拉伯糖、半乳糖含量(依据单糖组成测定方法获得)，m是制备果胶多糖的质量。单糖组成分析：采用高效阴离子交换色谱法对果胶单糖组成分析进行分析。称取5mg果胶多糖样品溶解在5ml去离子水中，加入4ml 4mol/L三氟乙酸，120℃水解2h后，40℃下氮气吹干。复溶于10mL去离子水中，过0.22μm水膜后待进样。色谱条件如下：色谱系统：Dioonex ICS-5000离子色谱仪。色谱柱：CarboPA20；柱温30℃；流动相：蒸馏水混合NaOH梯度洗脱；流速:0.5ml/min；检测器：脉冲安培检测器；进样量：15μL。通过与单糖标品保留时间比对来定性每种单糖。而每种单糖含量m＝A_{样品中单糖}/A_{标品单糖的峰面积}×C_标品单糖×V_{样品总体积}，A_{样品中单糖/标品单糖的峰面积}是样品中每种单糖/标品单糖的峰面积，C_标品单糖是标品单糖的浓度。

3、溶解度、透明度、色度测定方法：

称重0.5-1.0g样品，准确记重为m0，置于已经称重后的离心管(m1)，待充分溶解后，离心(10000g 20min)、将上清液倒出，然后将沉淀与离心管置于105℃烘箱中，烘干至恒重记为m2，则溶解度公式计算如下：S％＝(m2-m1)/m0×100。透明度测定操作如下：配置1.0％浓度的样品，充分水化之后，在波长600nm下用分光光度计测定其透过率，则为样品透明度。样品色泽测定：采用高分辨率分光光度计(UltraScan Pro1166)测定样品色度值。首先机器用一个白板进行校正。然后干燥后的样品放入4×4透明塑料袋中，然后在人工照明下扫描样品袋，结果输出值即为样品色度值。

4、抗氧化活性测定：

样品粉末溶于去离子水中，加入现配的DPPH乙醇溶液，然后混合物在37℃避光保存30min，然后在517nm测定吸光值。以抗坏血酸为阳性对照。则抗氧化活力＝[A₀-(A₁-A₂)]/A₀×100,A₀为空白样品的吸光值，A₁为样品和DPPH反应的吸光值，A₂为样品但没有DPPH溶液的吸光值。

实施例1：

花生湿渣由江苏某花生油加工厂提供，冷冻保存。取1kg湿基物料，加入1.8L去离子水，融化，搅拌均匀，用20％柠檬酸溶液调节整个体系pH为5.0，置于高压反应釜中，100℃，充入氮气，搅拌，调节体系压力为5.0Mpa,反应40min。反应结束，冷却至室温，离心9000rpm15min，获得上清液，采用10万道尔顿的超滤膜对上述粗提液进行超滤分离，温度35℃，压力为15Psi进行恒体积超滤，截留液冻干，得到25g精制的花生渣RG-I果胶多糖，该组分得率达到37.87％，，RG-I纯度为90％。

采用高效阴离子交换色谱法对果胶单糖组成分析进行分析。称取5mg果胶多糖样品溶解在5ml去离子水中，加入4ml 4mol/L三氟乙酸，120℃水解2h后，40℃下氮气吹干。复溶于10m L去离子水中，过0.22μm水膜后待进样。色谱条件如下：色谱系统：Dioonex ICS-5000离子色谱仪。色谱柱：CarboPA20；柱温30℃；流动相：蒸馏水混合NaOH梯度洗脱；流速:0.5ml/min；检测器：脉冲安培检测器；进样量：15μL。通过与单糖标品保留时间比对，测得的花生渣果胶多糖成分如下表所示：

表1花生渣果胶多糖的单糖组成

单糖	鼠李糖	阿拉伯糖	半乳糖	半乳糖醛酸
					含量(mol％)	3.15	75.07	6.66	3.59

从表1可以看出，所提取的多糖的半乳糖醛酸含量仅为3.59％，说明所提取多糖的主要由中性糖组成。鼠李糖与半乳糖醛酸的比值为0.88，说明主要由RG-I结构组成，阿拉伯糖含量高达75.07％，说明RG-I侧链主要由阿拉伯糖组成。从单糖分析中可以看出，获得多糖是一种富含阿拉伯糖侧链的RG-I果胶多糖。

对获得多糖进行了¹H和¹³C NMR谱图鉴定。将上述方法提取得到的花生渣果胶多糖溶于加有内标(三甲基硅基丙酸盐)的重水，装入核磁管，用Bruker公司的400M核磁波谱仪测定。结果如图2。

化学位移在1.18和1.22ppm分别对应的是无阿拉伯糖侧链连接的鼠李糖H6的峰和有阿拉伯糖连接的鼠李糖H6的峰。5.04-5.21ppm是不同取代的阿拉伯糖残基的异头质子的化学位移，且这些峰的响应很强烈说明体系中阿拉伯糖含量很丰富。另外，一维C谱显示，174.96ppm是半乳糖醛酸的COOH中C的响应，其信号较弱，说明体系中糖醛酸的含量相对较低。而传统方法提取的富含均聚半乳糖醛酸片段的果胶COOH的响应是很强烈。以上图谱信息说明，花生渣获得RG-I果胶多糖是富含阿拉伯糖且糖醛酸含量较低，同时，主链中鼠李糖被连接着阿拉伯糖侧链。

最后将果胶多糖溶于0.1mol/L硝酸钠中制成浓度为10mg/ml的溶液，过0.22μm水膜，然后将100ul进样到SEC-MALLS-RI-DP(Wyatt Dawn Heleos-II,USA)系统中进行测定。使用Shodex SB-804柱(300mm×7.8mm,Tokyo,Japan)，流动相为0.1M硝酸钠溶液，流速0.5ml/min，dn/dc为0.138mL/g。测得此果胶多糖的重均分子量为377k Da，数均分子量为302kDa，分散性为1.25。说明所得到的果胶多糖分子量较高，且质量分布比较均匀。另外，经上述数据进一步拟合处理，该果胶多糖的均方回转半径、水力学半径分别是25.5nm和18.2nm，获得构象参数ρ＝1.40,说明该多糖是一种高分支的多糖，进一步说明了它含有丰富的侧链，符合RG-I的结构特点。结合其核磁谱图的解析，充分说明该工艺提取得到的花生渣果胶多糖是富含阿拉伯糖侧链的RG-I。

利用淀粉与目标果胶多糖的稳定性差异来实现分离，在一定温度范围内，合适的压力范围是关键的。因此，在温度与其他条件不变的条件下，选用三个压力值来优化最合适的压力范围。利用淀粉与碘试剂变色原理，通过反应液与碘试剂的混合，查看淀粉的水解程度。如图3所示，当压力在4.5和6.8Mpa时，多糖提取液遇碘不会变色，说明淀粉已经被水解完全，但是当压力低于2.0Mpa时，多糖提取液中还是存在淀粉的。此外，我们还尝试了当压力大于7.0Mpa时，尽管淀粉能够被完全水解，但是目标多糖分子量下降明显，油原来的近300kDa的大分子水解为分子量只有几千的小分子。因此，优选地，压力范围为2-7Mpa；进一步地，压力为4.0-7.0Mpa。另一方面，就于含有多糖与蛋白的花生渣而言，制备纯度高的花生多糖，避免蛋白的溶出以及多糖与蛋白的相互作用是很关键的。尽管在酸性条件下，处于蛋白等电点，蛋白溶解性下降但是部分盐溶、水溶蛋白还是会在多糖提取过程中溶解出来。因此，降低反应温度，缩短反应时间，避免蛋白与多糖发生相互作用的反应条件来尽可能降低蛋白的影响是很有意义的。在这样的压力范围下，能有效降低了原本的高温，缩短反应时间。实验发现，在0.12MPa下，当温度为120℃时，如图4多糖提取液的颜色明显高于高压中温(4Mpa，95℃)条件下的，。而且多糖与蛋白会存在共价结合，而这给制备高纯度的花生多糖增加了很大的难度。因此，提高提取压力来实现温度的降低制备高纯度的果胶多糖是具有很大的实践意义的。

实施例2：

花生湿渣由江苏某花生油加工厂提供，冷冻保存。取2kg加入3.6L去离子水，搅拌均匀，用20％柠檬酸溶液调节整个体系pH3.9,加热至95℃，充入氮气使压力保持在5.5Mpa，反应40min。反应结束，冷却至室温，离心9000rpm 15min，获得上清液。采用10万道尔顿的超滤膜对上述粗提液进行超滤分离，温度35℃，压力为20Psi进行恒体积超滤。截留液冻干得到66g精制的花生渣RG-I果胶多糖。该组分得率达到34.9％，，RG-I纯度为92.5％。

按上述描述的高效阴离子交换色谱法测定花生渣果胶多糖，其组成如下：

表2花生渣果胶多糖的单糖组成

单糖	鼠李糖	阿拉伯糖	半乳糖	半乳糖醛酸
					含量(mol％)	6.74	57.10	7.91	8.65

从表2可以看出，所提取的多糖的半乳糖醛酸含量仅为8.65％，说明所提取多糖的主要由中性糖组成。鼠李糖与半乳糖醛酸的比值为0.78，说明主要由RG-I结构组成，阿拉伯糖含量高达57.10％，说明RG-I主链上的阿拉伯糖侧链被大量保留。从单糖分析中不难看出这是一种富含阿拉伯糖侧链的RG-I果胶多糖。

对获得多糖进行了二维C-H偶合的HSQC NMR谱图鉴定。将上述方法提取得到的花生渣果胶多糖溶于加有内标(三甲基硅基丙酸盐)的重水，装入核磁管，用Bruker公司的400M核磁波谱仪测定。结果如图2。

异头端区域中，H的化学位移在5.04-5.21ppm对应的C出现两个区域，一个是在106ppm附近的强信号，一个是在98ppm附近的弱信号，它们分别是阿拉伯糖和鼠李糖残基的响应，这进一步验证该多糖是富含阿拉伯糖残基的。此外，这些信号4.50ppm对应104ppm信号对应是半乳糖。此外，这对信号5.04-98.25ppm是半乳糖醛酸的响应。以上归属信号强度与其各单糖含量占比是相符合的。鼠李糖的-CH3存在两个信号，1.18-16.83和1.22-17.19分别是分别对应的是无阿拉伯糖侧链连接的鼠李糖的峰和有阿拉伯糖连接的鼠李糖。本实施例所得到的果胶多糖分子量较高，且质量分布比较均匀，是一种分支程度较高的多糖。结合上述的二维核磁信息的解析充分说明了提取得到的花生渣果胶多糖是富含阿拉伯糖侧链的RG-I。

实施例3：

花生湿渣由江苏某花生油加工厂提供，冷冻保存。取2.5kg湿基物料，加入4.5L去离子水，搅拌均匀，用20％柠檬酸溶液调节整个体系pH4.5,然后置于高压反应釜中，105℃

，充入氮气，压力6.0Mpa，反应40min。反应结束，冷却至室温，离心9000rpm 15min，获得上清液，采用10万道尔顿的超滤膜对上述粗提液进行超滤分离，温度35℃，压力为25Psi进行恒体积超滤。截留液冻干得到89g精制的花生渣RG-I果胶多糖。相对于干基该组分得率达到30.2％，纯度达95.3％。

表3

单糖	鼠李糖	阿拉伯糖	半乳糖	半乳糖醛酸
					含量(mol％)	10.31	39.12	9.15	13.71

从表3可以看出，所提取的多糖的半乳糖醛酸含量仅为13.71％，说明所提取多糖的主要由中性糖组成。鼠李糖与半乳糖醛酸的比值为0.75，说明主要由RG-I结构组成，阿拉伯糖含量高达39.12％，说明RG-I主链上的阿拉伯糖侧链被大量保留。从单糖分析中不难看出这是一种富含阿拉伯糖侧链的RG-I果胶多糖。

利用旋转粘度计测定提取多糖的粘度。当果胶多糖浓度达到10％，粘度为200mPa.s，这显著低于传统的富含HG果胶；对于传统的富含HG果胶，1.0％浓度的果胶粘度就达到350mPa.s，粘度较大，根本无法配置10％浓度。此外，传统果胶因HG结构域呈现直链构象，导致其溶解度低。然而该花生渣提取果胶多糖呈现出很好的溶解度，15％浓度的果胶多糖也能被很好溶解，同时具有很高的透明度。此外，实施例1也说明所得到的果胶多糖分子量高达377kDa。因此，可以看出该多糖是一种高分支的多糖。高支化结构可能促使多糖分子呈现类似球状颗粒，导致高浓度下分子运动阻碍较小，进而呈现低粘度特征。以上的验证进一步证明提取得到的花生渣果胶多糖是富含阿拉伯糖侧链高支化的RG-I果胶多糖。

实施例4：

一种酸性乳饮料饮料，所述饮料以实施例1中的果胶多糖为原料，具体操作如下：取实施例1中的果胶多糖0.24g，绵白糖40g，加入700ml的热水，搅拌均匀，溶解完全，另取脱脂奶粉40g，加入200ml热水溶解，将上述两种液体混合，搅拌均匀，然后用6.0％柠檬酸调节pH至4.0，总体积1000ml，然后采用均质机在20Mpa均质样品，然后90℃水浴加热10min巴氏灭菌，4℃储藏待用。测定沉淀率来评估果胶多糖稳定该饮料的效果。沉淀率测定：称量空离心管质量M0，倒入约15g的乳饮料，称取两者的总质量M1，然后离心(2700g，20min)，小心将上清倒出，称取离心管和沉淀的质量M2，则沉淀率的公式计算如下：

W＝(M2-M0)/(M1-M0)×100。

以商业果胶制备得到酸性乳饮料作为对照，采用旋转粘度计测定饮料的沉淀率和粘度，结果见表4。

表4

采用实施例1制备的果胶多糖在酸性条件下稳定酪蛋白的能力略优于商业果胶稳定的乳饮料，但乳饮料的粘度显著低于商业果胶，说明实施例1制备的果胶多糖是一种优越的酸性蛋白稳定剂。

对比例1：

参照实施例1的方法提取果胶多糖，区别仅在于，不充入氮气，其他条件同实施例1。提取得到的果胶多糖中色泽加深，其颜色b*增加了2.0，说明氮气环境下能够降低提取果胶多糖的色泽，避免传统中多糖提取过程中脱色处理，简化了制备工艺。同时抗氧化性质显著下降，DPPH清除率由原来的80％下降到35％，说明氮气环境能够保护抗氧化的能力。说明氮气环境能够减缓多糖提高制备果胶多糖活性。

对比例2：

参照实施例1的方法提取果胶多糖，区别仅在于，以冷榨花生粕为原料，其他条件同实施例1。提取得到的果胶多糖中得率相近、纯度下降了10％以及颜色b*增加了3.2，说明冷榨花生粕作为提取原料会轻微降低果胶多糖纯度以及促使其色泽加深，导致后期需要进行脱色处理，使得制备工艺变得繁琐。

对比例3：

花生湿渣由江苏某花生油加工厂提供，冷冻保存。取2.5kg湿基物料，加入4.5L去离子水，搅拌均匀，用20％柠檬酸溶液调节整个体系pH4.5,然后置于高压反应釜中，105℃,分别调节高压反应釜的压力为0、2、4、6、8、10Mpa，反应40min。反应结束，冷却至室温，离心9000rpm 15min，获得上清液，采用10万道尔顿的超滤膜对上述粗提液进行超滤分离，温度35℃，压力为25Psi进行恒体积超滤。分析不同条件下的样品中的RG-I含量，进而计算得率和纯度，见表5。

表5

结果表明，当压力从0逐渐增加10Mpa的时候，得率呈现先增加后降低的趋势，纯度呈现逐渐增加的趋势，这主要是因为在压力逐渐增加的过程中，花生渣中的淀粉与果胶逐渐溶出，由于淀粉更易水解，在膜分离过程中被除去，导致其纯增加，然而到后期溶出的果胶也受到了破坏，分子尺寸下降，在分离过程中被除去，因此得率出现下降。

对比例4：

省略实施例1中的pH调节步骤，其他条件同实施例1，即体系中pH值为8.0。

对比例5：

将实施例1中膜孔径替换成5k道尔顿，其他条件与实施例1一致。

对比例6：

将实施例1中温度调整为120℃，其他条件与实施例1一致。

表6

表7

从表6、7可知，就于对比例1而言，当体系没有氮气的加入，体系中抗氧化的果胶多糖会发生氧化反应产生一些色素，样品色度值增加且杂质含量增加，纯度下降。当以冷榨花生粕为提取原料，由于蛋白含量较高，在加热条件蛋白溶出，促使与淀粉的水解产物发生美拉德反应，发生褐变，导致色度增加，此外，多余的大分子蛋白需要一定量的蛋白酶进行酶解除杂，而这些不可避免是纯度下降。然而当体系pH不用酸进行调节，由于水酶法的特点，此时体系pH在弱碱性环境下，利于蛋白溶出，其效果等同于采用蛋白含量较高的冷榨花生粕。如果当膜孔径采用小分子5k的，会导致杂质与目标果胶多糖无法完全分离，由于体系未加入淀粉酶仅依靠热、酸、高压水解，水解效果不如淀粉酶，因此若选用小孔径膜分离无法实现很好的分离效果，同时淀粉加热被糊化，体系粘度增加，会降低残存蛋白的去除，因此蛋白酶、淀粉酶需要添加，同时整个体系的纯度下降以及色度会增加。而当体系其他条件不变，单纯将稳定提高至120℃，目标果胶多糖会发生降解，促使小分子褐变反应加快，提取液颜色加深，进而果胶多糖色度增加。

虽然本发明已以较佳实施例公开如上，但其并非用以限定本发明，任何熟悉此技术的人，在不脱离本发明的精神和范围内，都可做各种的改动与修饰，因此本发明的保护范围应该以权利要求书所界定的为准。

Claims

1.一种制备富含阿拉伯糖侧链RG-I的果胶多糖的方法，其特征在于，所述方法是以花生粕为原料，加入水在酸性和氮气环境下，经中温高压处理，离心过滤得到富含RG-I的果胶多糖；所述花生粕为花生油水媒法提油加工过程中产生的副产物；中温高压处理条件为：温度为90-110℃，压力为2-10Mpa；所述酸性环境指的是pH为3.0-5.0；中温高压处理时间为30-60 min；所述过滤是采用5万-10万道尔顿超滤膜进行超滤分离，获得截留液。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，压力为4~10 Mpa。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，压力为6~8 Mpa。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述方法无需脱色过程。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述水媒法提油为以水为主要媒介的提油技术，辅以或不辅以与水互溶的可食用物质、食品级酶、超声波、微波处理以破坏油料细胞壁和/或破乳的食用油提取方法。

6.权利要求1-5任一项所述的方法制备得到的富含阿拉伯糖侧链RG-I的果胶多糖。

7.根据权利要求6所述的富含阿拉伯糖侧链RG-I的果胶多糖，其特征在于，所述果胶多糖中RG-I含量为85-95%，阿拉伯糖含量为30%~80%。

8.根据权利要求6或7所述的富含阿拉伯糖侧链RG-I的果胶多糖，其特征在于，所述果胶多糖中单糖包括鼠李糖、阿拉伯糖、半乳糖和半乳糖醛酸。

9.权利要求6-8任一项所述的富含阿拉伯糖侧链RG-I的果胶多糖在食品中的应用。

10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于，所述应用中富含阿拉伯糖侧链RG-I的果胶多糖作为胶凝剂、增稠剂、乳化剂或稳定剂。

11.一种酸性乳饮料，其特征在于，所述饮料包括权利要求6-8任一项所述的富含阿拉伯糖侧链RG-I的果胶多糖和酪蛋白。

12.根据权利要求11所述的酸性乳饮料，其特征在于，所述富含阿拉伯糖侧链RG-I的果胶多糖在饮料中的质量百分比为0.05-0.6%；酸性乳饮料中pH为3.0-5.0。