不同结构特征果胶的表征及其对酸奶品质的调控机制研究

为解决商业高甲氧基果胶(SP)在酸奶应用中导致酸度过高、持水性不足等问题，研究人员系统研究了西瓜皮源果胶(WP)及其酶改性产物(WPM)对搅拌型酸奶品质的影响。研究发现WPM(DE 20.13%)能显著提升酸奶持水性(44.05%)并平衡pH稳定性，电子舌分析显示0.2g/100g WP可增强鲜味特征。该研究为果蔬副产物高值化利用提供了新思路。

　　

在追求健康饮食的当下，酸奶因其独特风味和营养价值备受青睐。然而，传统商业果胶作为稳定剂存在明显局限——高甲氧基果胶(HMP)虽能增加硬度，却会加剧酸味并降低持水性；而化学法生产的低甲氧基果胶(LMP)又可能破坏天然结构。与此同时，全球每年产生大量西瓜皮等果蔬加工副产物，如何实现资源高值化利用成为产业痛点。

针对这些问题，黑龙江飞鹤乳业有限公司的研究团队在《LWT》发表创新研究，系统比较了商业柑橘果胶(SP)、西瓜皮果胶(WP)及其经果胶甲酯酶(PME)改性产物(WPM)的结构差异，并深入探究其对酸奶品质的调控机制。研究采用多角度激光光散射(MALLS)测定分子量，通过傅里叶变换红外光谱(FTIR)和差示扫描量热法(DSC)解析结构特征，结合流变仪和电子舌/鼻等现代分析技术，全面评估了不同果胶对酸奶理化性质的影响。

3.1 化学组成与结构分析
通过单糖组成分析发现，西瓜皮果胶(WP)含有独特的RG-I结构域，(阿拉伯糖+半乳糖)/鼠李糖比值达3.0-4.0，这种高度分支化的特性为其功能奠定了基础。PME处理使酯化度(DE)从38.72%(WP)降至20.13%(WPM)，同时X射线衍射(XRD)显示酶法改性保留了果胶的13°和21°特征结晶峰。

3.2 酸奶品质特性
关键发现显示：0.2g/100g WPM使酸奶持水性(WHC)提升至44.05%，显著优于对照组(31.51%)。电子舌分析揭示WP能增强鲜味响应值(+2.3倍)，而SP则使酸味信号增强1.8倍。流变学测试表明低DE果胶通过Ca²⁺介导的-casein交联形成更稳定的网络结构，这解释了其优异的持水性能。

该研究创新性地证实：西瓜皮果胶经PME温和改性后，既能保持天然结构完整性，又能通过精确调控酯化度来优化酸奶质地与风味。特别是其RG-I区特殊结构带来的乳化特性，为开发清洁标签食品添加剂提供了新选择。研究不仅为果蔬加工副产物高值化利用开辟了新途径，更建立了果胶结构-功能关系的理论框架，对功能性乳制品开发具有重要指导意义。