提取与纯化工艺对果胶分子结构及动态特性的影响：时域核磁共振与傅里叶变换红外光谱研究

《Food Analytical Methods》：Impact of Extraction and Purification Methods on the Structural and Dynamic Properties of Pectin: a Time-Domain NMR and FTIR Study

本研究针对果胶提取纯化方法对其功能特性的影响机制，系统比较了超滤(UF)和醇沉法（添加/不添加麦芽糊精(MD)）对果胶结构特性的调控作用。研究人员采用时域核磁共振(TD-NMR)与傅里叶变换红外光谱(FTIR)技术，发现MD处理可提升固体含量与自旋-晶格弛豫时间，增强网络刚性；IPA与UF处理则通过改善分子有序性提升结构柔性。该研究为果胶在食品医药领域的精准应用提供了理论依据。

　　

果胶（pectin）作为一种具有凝胶、增稠和稳定功能的复杂多糖，是食品、医药和化妆品行业的重要原料。其功能特性高度依赖于分子结构，而提取与纯化方法会显著影响该结构。本研究通过超滤（UF）、异丙醇（IPA）沉淀及麦芽糊精（MD）辅助纯化等技术处理果胶，并采用时域核磁共振（TD-NMR）中的固体回波（SE）、双量子（DQ）构建实验、饱和恢复（SR）和高曼-沈（Goldman-Shen, GS）序列，结合傅里叶变换红外光谱（FTIR），深入解析果胶的分子动力学与结构异质性。

结果表明，MD处理显著提高果胶固体含量与平均自旋-晶格弛豫时间，表明其形成更刚性且致密的网络结构。麦芽糊精的添加不仅增加干物质含量，还通过交联作用和降低水分子流动性稳定果胶网络，这对实现理想质构特性至关重要。GS序列揭示了自旋扩散现象：IPA与UF处理可改变果胶的结构域组织，而不明显影响固体含量，说明其增强了分子的有序性与柔性。进一步通过T_DQ值与Pake、Abragamian、高斯及多项式等模型进行相关分析，清晰呈现出不同果胶样品在分子相互作用与弛豫行为上的差异。