射频辅助水热法高效提取柚皮果胶：植物细胞壁多糖绿色提取技术的创新实践

针对传统酸提法环境污染大、效率低的问题，研究人员创新性地采用射频辅助水热提取技术(RFAHE)，以柚皮为模型优化提取工艺。结果表明，在122°C、液固比40 mL/g条件下提取17分钟，果胶得率达20.8%，且具有最高酯化度和抗氧化活性。该研究为植物废弃物中细胞壁多糖的绿色高效提取提供了新思路。

　　

随着全球对可持续发展和绿色化学的重视，植物废弃物中高附加值成分的回收利用成为研究热点。果胶(pectin)作为广泛应用于食品、医药领域的多糖，其传统酸提法(CHAE)存在强酸污染、能耗高等问题。尽管水热提取(HE)技术利用亚临界水特性实现了无试剂提取，但效率仍有提升空间。在此背景下，陕西省重点研发项目支持的研究团队创新性地将射频(RF)能量与HE技术结合，为植物多糖提取开辟了新路径。

研究采用三因素三水平Box-Behnken设计优化工艺参数，通过响应面分析法建立数学模型，并运用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)和核磁共振(¹H NMR)等技术进行结构表征。以蜜柚皮为原料，比较了RFAHE、酸性RFAHE(ARFAHE)、微波辅助HE(MWAHE)和常规HE四种方法的提取效果。

材料与方法
实验采用27.12 MHz射频系统(SO6B型)进行加热，通过中心组合实验设计优化温度(110-130°C)、时间(10-20min)和液固比(30-50mL/g)参数。提取物经醇沉、冻干后，测定得率、半乳糖醛酸(GalA)含量、酯化度(DE)等指标，并采用DPPH法和ABTS法评价抗氧化活性。

统计分析与模型拟合
建立的二次多项式模型显示，温度对得率影响最显著(p<0.05)，最优条件为122°C、17min、40mL/g。验证实验表明模型预测误差<5%，说明模型可靠性良好。

结论
RFAHE提取的果胶具有最低分子量(有利于功能特性)和最高DE值(74.3%)，其抗氧化活性显著优于其他方法。虽然GalA含量(78.2%)略低于商业标准，但无化学残留的优势使其在高端应用领域更具潜力。该研究证实RF能量可有效强化HE过程，为食品工业废弃物高值化利用提供了环保新方案。

这项工作的创新性在于首次系统评估了RF能量对HE过程的强化机制，发现RF的深层穿透特性可能促进了细胞壁多糖的定向解聚。相比MWAHE，RFAHE样品更明亮的色泽表明白色化程度更低，暗示RF可能引起更温和的结构变化。未来研究可进一步探索RF参数(如频率、功率)与多糖结构特性的构效关系，推动该技术在功能性多糖制备中的应用。