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虽然果胶被发现近200年,但目前对于其组成和结构并没有彻底弄清楚。果胶结构非常难解析的原因在于其结构和组成随着植物的种类、储藏期和加工工艺的不同而不同。此外,果胶中还存在一些杂质。根据果胶分子主链和支链结构的不同,将其分为4类:同型半乳糖醛酸聚糖(Homogalacturonan,HG)、鼠李半乳糖醛酸聚糖 I(Rhamngalacturonan I,RGI)、鼠李半乳糖醛酸聚糖II(Rhamngalacturonan II,RGII)和木糖半乳糖醛酸聚糖(Xylogalacturonan,XG)。 HG是长而连续、平滑的α-1,4糖苷键连接的半乳糖醛酸聚合体,约占果胶的65%,半乳糖醛酸的C6可被甲酯化或酰胺化,在一些植物中,C2或C3可被乙酰化。 也有研究发现HG中半乳糖醛酸残基的O-3或O-4被木糖取代,形成XG。 RGI(20%~35%)是一个具有侧链区域的骨架,是由几十甚至超过100个重复鼠李半乳糖醛酸二糖构成。通常RGI中的鼠李糖残基有20%~80%被中性糖支链取代,取代位置通常在C4位,而RGI的支链长度和种类与果胶原料来源和提取方式有关。 这些支链可分为3种多聚体:阿拉伯聚糖、阿拉伯半乳聚糖I和阿拉伯半乳聚糖II。 山西运城回收橡胶原料行情 阿拉伯半乳聚糖I由(1,4)-α-D-Gal-(1,5)-α-L-Ara 组成,通过(1,4)-α-L-Ara 与主链相连;阿拉伯半乳聚糖II是高度分枝的半乳聚糖, 侧链的主链由(1,3)-α-D-Gal 组成,该主链被(1,6)-α-D-Gal取代成分枝,而该分枝则被(1,3)-α-L-Ara取代。 RGII(约10%)的结构非常复杂 ,其骨架是带有4个不同侧链的短而伸长的 HG, 而非鼠李半乳糖醛酸聚糖,RGII由至少12种单糖以多于20种的键合方式连接。 在植物中,RGII 可与硼酸盐发生交联。
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果胶存在于所有的高等植物中。 在植物细胞壁中,果胶主要与纤维素、半纤维素、木质素等共价结合,形成原果胶,它是植物的一种结构物质,对维持植物的结构和硬度起着至关重要的作用。除此之外,果胶能够调节细胞的渗透性及pH。 果胶在植物细胞壁中含量 ,在双子叶植物中,主要存在于植物细胞壁的初生细胞壁和中间片层中,占30%~35%。 目前,用于生产商品果胶的原料主要是柑橘和苹果皮渣。 此外,有大量研究从豆腐柴叶、香蕉皮、向日葵、甘薯及薜荔仔等副产物中提取果胶,不过这些原料的研究目前还仅限于实验室的基础研究中。 不同原料中果胶含量相差较大。传统的工业果胶生产方法是酸提取法,所用的酸可以是硫酸、盐酸、磷酸等。为了改善果胶成品的色泽,也可以用亚硫酸。其基本原理是利用果胶在稀酸溶液中能水解,将果皮中的原果胶质水解为水溶性果胶,从而使果胶从桔皮中转到水相中,生成可溶于水的果胶。然后利用沉淀法或盐析法分离果胶,工业上常用金属盐析或有机溶剂(乙醇)沉析法提取。山西运城回收橡胶原料行情