《Food Chemistry》：Efficient decolorization of three jujube polysaccharides: Structural and functional characterization before and after decolorization
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摘要枣多糖中的色素沉积会妨碍对其功能特性的准确评估。本研究筛选了和田枣、灰枣和酸枣多糖的脱色材料及工艺参数，并分析了这些因素对其结构和功能的影响。过氧化氢氧化和活性炭吸附效果不佳，最高脱色率仅为61.16±0.61%和58.18±0.46%。而D392大孔树脂的脱色率最高，且静态
摘要
枣多糖中的色素沉积会妨碍对其功能特性的准确评估。本研究筛选了和田枣、灰枣和酸枣多糖的脱色材料及工艺参数，并分析了这些因素对其结构和功能的影响。过氧化氢氧化和活性炭吸附效果不佳，最高脱色率仅为61.16±0.61%和58.18±0.46%。而D392大孔树脂的脱色率最高，且静态吸附的效果优于动态吸附。三种多糖的脱色率分别为92.03±0.06%、90.84±0.11%和92.62±0.03%。全波长扫描和视觉观察表明大部分色素已被去除。D392脱色并未显著改变多糖的官能团、晶体结构、分支结构或三螺旋构象。同时，脱色还显著提升了多糖的溶解度和持油能力。这些研究结果表明，D392大孔树脂静态吸附是脱色枣多糖最有效的方法。
引言
枣（Ziziphus jujuba Mill.）是鼠李科枣属植物的成熟果实，中国栽培历史已有3000多年，被视为重要的药用和食用资源（Noorbakhsh & Rabbani Khorasgani, 2023）。枣中含有多种生物活性成分，如多糖、黄酮类、多酚、维生素和矿物质。其中，多糖因其抗氧化、免疫调节、抗肿瘤和降血糖等作用，在天然功能性食品领域备受关注（Pu, Sinclair, Zhong, Liu, & Song, 2019）。但在通过热水提取后再用乙醇沉淀法制备枣多糖的过程中，色素往往会一同被提取并沉积，使得产物呈现深棕色（Liu et al., 2026）。这种现象主要是由于多酚及其聚合物具有天然的显色性，且在与多糖共同提取或储存过程中容易发生氧化、缩合和聚合反应，从而生成颜色更深的衍生物。此外，制备过程中还可能发生美拉德反应，进一步加剧色素的形成（Pu et al., 2019）。这些共同提取的色素不仅会影响多糖的结构表征，还会干扰对其内在生物活性的准确评估，进而阻碍对其结构-活性关系的研究。更重要的是，色素可通过氢键、疏水作用和离子作用与多糖链形成相对稳定的复合物，这不仅增加了脱色的难度，还可能导致目标多糖在吸附过程中丢失（Xue et al., 2024）。因此，如何在去除色素的同时保留枣多糖的原有结构特征，仍是一个重要的技术难题。
目前用于多糖脱色的方法主要包括过氧化氢（H2O2）氧化、活性炭吸附和大孔树脂吸附（Tao et al., 2023）。这些方法的原理各不相同。例如，过氧化氢是通过氧化破坏色素基团来实现脱色的，但过强的氧化条件可能会导致糖苷键断裂或关键官能团发生变化，进而影响多糖的结构和功能特性（Shao, Sun, Liang, Li, & Li, 2020）。活性炭吸附则依靠范德华力和静电作用将色素捕获在其多孔结构中，但由于其吸附具有非特异性，往往会导致大量多糖流失，还可能引入细小的碳颗粒作为新的杂质（Shao et al., 2020）。相比之下，大孔树脂具有孔隙率高、物理化学性质稳定、固液分离方便以及可重复使用等优点，有助于选择性地去除色素，同时更好地保留多糖，因此在脱色应用中具有很大潜力（Tao et al., 2023）。大孔树脂脱色通常分为静态吸附和动态吸附两种方式。动态吸附的性能受流速、样品浓度和床层体积等因素影响。在动态吸附过程中，树脂的吸附状态不断变化：初期树脂上有大量活性位点，能够高效捕获色素，但随着时间推移，由于物理拦截或非特异性吸附，多糖的保留率可能会显著下降。当树脂接近饱和状态时，脱色效率会大幅降低，从而可能无法满足脱色需求。此外，动态吸附还需要进行柱子填充和平衡等繁琐操作，增加了时间和人力成本。而静态吸附则能在相对恒定的环境中让树脂与样品充分接触，从而使脱色效率与多糖保留率之间达到更好的平衡。
大孔树脂的脱色性能与其极性、孔结构以及表面官能团密切相关。DM130和X-5分别属于弱极性和非极性大孔树脂，其比表面积分别为100 m2/g和500–600 m2/g，其脱色机制主要依赖于孔隙吸附和疏水作用（Gong et al., 2022）。而D392则是一种弱碱性阴离子交换树脂，其聚苯乙烯基质上带有氨基作为活性位点，因此兼具大孔吸附和阴离子交换功能。综上所述，根据大孔树脂的固有特性选择合适的脱色材料，是实现多糖高效纯化的有效策略。例如，Hu等人（Hu et al., 2022）研究了金花鼠尾草叶片中的多糖，通过对比筛选发现D101大孔树脂是最适合后续处理的脱色材料。此外，D392大孔树脂也被认为是人参多糖的理想脱色材料（Tao, Wang, et al., 2023）。Chen等人（Chen, Sun, Chen, Wang, & Sun, 2024）则证明HPD100大孔树脂能够在脱色的同时保持多糖的原有结构。在纯化过程中，不仅要有效去除非目标成分，还要尽可能保留多糖的天然结构（Teng et al., 2026）。如果脱色过程过于剧烈，导致多糖的官能团、晶体结构、分支特征或三螺旋构象发生改变，那么后续对其功能特性的评估就会受到影响，因为多糖的原有结构可能无法得到完整保留（M. Y. Li et al., 2026）。
在本研究中，我们准备了三种具有代表性的枣多糖：和田枣多糖（HJJ）、灰枣多糖（GJ）和酸枣多糖（SJ）。我们建立了基于脱色率、多糖保留率和蛋白质清除率的综合性多糖脱色评价体系。通过系统比较活性炭、过氧化氢以及不同大孔树脂等多种脱色剂，我们找到了最优的脱色剂。此外，我们还针对不同枣多糖优化了脱色方式（静态或动态吸附）及工艺参数。随后，我们结合结构表征和功能评估，分析了脱色过程对枣多糖结构特征和功能特性的影响。本研究旨在为枣多糖的高值化利用提供可靠的加工策略和理论依据。
章节摘录
材料与试剂
和田枣、灰枣和酸枣购自新疆水果产业农产品交易中心（中国新疆）。DM130、X-5和D392大孔树脂、苯酚、磷酸和活性炭由上海源恩生物科技有限公司（中国上海）提供。考马斯亮蓝G-250购自北京索莱宝科技有限公司（中国北京），硫酸则购自永华化工有限公司（苏州，
过氧化氢对三种枣多糖脱色效果的影响
在2–10%的过氧化氢添加浓度范围内，三种多糖样品的氧化脱色效果随过氧化氢浓度的升高而持续增强（图1A–C）。值得注意的是，当过氧化氢浓度超过6%时，酸枣多糖和灰枣多糖的脱色速率逐渐减慢。在过氧化氢添加量为10%时，这两种多糖的脱色率分别为46.44±1.91%和61.16±0.61%。这表明过氧化氢降解色素基团的能力已接近
结论
本研究系统比较了过氧化氢氧化、活性炭物理吸附和大孔树脂吸附三种方法对三种枣多糖的脱色效果。结果表明，过氧化氢氧化和活性炭物理吸附的最高脱色率分别为61.16±0.61%和58.18±0.46%。此外，活性炭还会引入新的杂质，这说明这两种方法都无法满足
作者贡献说明
李涛：写作——审稿与编辑、方法学、正式分析、数据整理。徐文浩：写作——初稿撰写、正式分析、数据整理。刘倩：方法学、实验研究。周斌：验证、方法学。侯伟宇：可视化、正式分析。范世杰：验证、实验研究。闵卫红：写作——审稿与编辑、监督、资源协调、项目管理、资金申请。
利益冲突声明
作者声明不存在任何可能影响本文研究结果的已知财务利益关系或个人关系。
致谢
感谢Citexs团队在润色本手稿语言方面所提供的帮助。本研究得到了浙江省“先锋”和“领雁”研发计划的支持（2025C01099）。
李涛|徐文浩|刘倩|周斌|侯伟宇|范世杰|闵卫红
