超聲新工藝提取桃膠實驗示意。

受訪者供圖

(相關(guān)資料圖)

超聲新工藝提取桃膠實驗示意。 受訪者供圖

桃膠因其食用價值常被制成甜品。

資料圖片

桃膠因其食用價值常被制成甜品。 資料圖片

從樹上摘下的粗桃膠。

資料圖片

從樹上摘下的粗桃膠。 資料圖片

近日，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工所果蔬加工智造與營養(yǎng)健康創(chuàng)新團(tuán)隊研發(fā)了桃膠多糖超聲輔助高效提取新工藝，實現(xiàn)了桃膠多糖提取的高得率、高活性、低耗時與低耗能。該項研究成果為桃產(chǎn)業(yè)鏈注入了新的增長點，得到了國家桃產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系項目和山東省自然科學(xué)基金的支持。

提取技術(shù)成難題

桃膠，也被形容為桃樹“流出的眼淚”，具有較高的醫(yī)用、藥用和食用等價值。通常，從樹上采摘后的粗桃膠經(jīng)挑選、修剪后，可以作為初級農(nóng)產(chǎn)品售賣，也可以被泡發(fā)、加工成滋補甜品，例如桃膠銀耳羹、桃膠皂角米羹、椰奶燉桃膠等。

畢金峰是國家桃產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系桃加工崗位科學(xué)家。近年來，他一直帶領(lǐng)團(tuán)隊從事桃精深加工與副產(chǎn)物高值利用領(lǐng)域研究。“在深入產(chǎn)業(yè)調(diào)研過程中，我們發(fā)現(xiàn)桃膠的價值遠(yuǎn)遠(yuǎn)被低估?！碑吔鸱逭f，“桃膠是一種在民間擁有悠久食用歷史的天然物質(zhì)，但在現(xiàn)代桃產(chǎn)業(yè)體系中長期被視為邊緣副產(chǎn)物?！?/p>

畢金峰團(tuán)隊敏銳意識到，桃膠一端根植于深厚的“食藥同源”飲食養(yǎng)生智慧，另一端直接面向蓬勃發(fā)展的健康產(chǎn)業(yè)市場?；趯】凳称汾厔莸睦斫猓瑘F(tuán)隊前瞻性地著手其精深加工研究，致力于將桃膠轉(zhuǎn)化為現(xiàn)代健康產(chǎn)業(yè)的重要資源。

2023年桃膠被國家衛(wèi)生健康委正式列入新食品原料目錄，價值得到更廣泛認(rèn)可。桃膠的主要營養(yǎng)成分桃膠多糖，是具有潛在控糖、益生元、抗氧化等功能活性的植物性大分子。不過，桃膠多糖不易溶于水，具有泡發(fā)時間漫長、工業(yè)提取效率低、活性易受損等特質(zhì)，這非常不利于其提取和利用。

“關(guān)于桃膠多糖的研究，國內(nèi)外學(xué)者前期主要集中于化學(xué)結(jié)構(gòu)、理化性質(zhì)和營養(yǎng)功效。對于提取技術(shù)這一瓶頸問題，研究很少，有也只是關(guān)注提取效率，忽略活性保留?！碑吔鸱逭f。

在桃膠的食品化開發(fā)道路上，如何更好地提取多糖，成了卡住科研與產(chǎn)業(yè)界的問題。

傳統(tǒng)方法有弊端

桃膠多糖因其特性，提取效率很低，提取率達(dá)到80%以上需要6到8小時。為了讓難溶的多糖釋放出來，過去多采用傳統(tǒng)酸堿法和超聲法。不過，它們分別存在一些問題，使得“高提取率”和“高活性”難以兼得。

針對傳統(tǒng)酸堿法，畢金峰介紹：“酸堿提取需要加入鹽酸、硫酸或氫氧化鈉等強(qiáng)酸強(qiáng)堿，不僅提取效率提高有限，而且強(qiáng)酸強(qiáng)堿的加入會影響產(chǎn)品安全性，并造成環(huán)境污染，不利于后續(xù)的食品化應(yīng)用。”

超聲則已經(jīng)被廣泛研究，證實可以提高植物多糖的提取效率。但具體應(yīng)用到桃膠多糖，團(tuán)隊前期發(fā)現(xiàn)，桃膠多糖的化學(xué)結(jié)構(gòu)對于超聲作用非常敏感。雖然提取效率顯著提高，但主鏈發(fā)生不規(guī)則斷裂，這對于桃膠多糖發(fā)揮營養(yǎng)功效是致命的。

既要提取率  又要活性高

在技術(shù)矛盾面前，研究團(tuán)隊沒有沿用前人常設(shè)的單目標(biāo)優(yōu)化路徑，而是提出用“雙響應(yīng)面法”同步優(yōu)化提取率與活性。

“通?！p響應(yīng)面’是對兩個并不矛盾的目標(biāo)進(jìn)行同步優(yōu)化，對兩個相矛盾的目標(biāo)進(jìn)行協(xié)同優(yōu)化是非常有難度的?！碑吔鸱逭f，“我們設(shè)定的目標(biāo)是找到一個‘臨界區(qū)域’，讓超聲強(qiáng)度既足以顯著提升提取效率，又不會破壞多糖結(jié)構(gòu)、損傷生物活性?！?/p>

研究初期，團(tuán)隊經(jīng)歷了多次優(yōu)化失敗，要么提取率太低，要么活性崩塌?！瓣P(guān)鍵轉(zhuǎn)折點是，我們發(fā)現(xiàn)將超聲時間控制在20分鐘，再優(yōu)化其他參數(shù)，可最大限度保留活性，這突破了此前盲目延長超聲時間的誤區(qū)?！?/p>

在最終確定的工藝中，桃膠多糖提取率高達(dá)81.19%，糖酶抑制活性較原有超聲提取工藝提高了3.2倍，實現(xiàn)了桃膠多糖的高提取率和高功能活性。且相比酸堿提取法，提取時間從6小時縮短至20分鐘，能耗僅為12.08%。該研究為植物源活性多糖高效率、高活性提取技術(shù)改進(jìn)提供了借鑒。

創(chuàng)新技術(shù)的突破，并不只停留在學(xué)術(shù)成果上。團(tuán)隊表示，這項技術(shù)可以把桃膠帶向下一程。目前市場上的桃膠產(chǎn)品多以初級農(nóng)產(chǎn)品形式出現(xiàn)，深加工程度低，附加值有限。而高活性、水溶性好的桃膠多糖能改變這種格局。

畢金峰說：“桃膠多糖可以作為高端食品基料，應(yīng)用于代餐、控糖、益生元和功能飲料等前沿的功能食品或保健食品研發(fā)領(lǐng)域，這是一個快速增長的市場，桃膠產(chǎn)業(yè)的價值也將被放大。同時，桃膠的深加工價值提升，也將推動桃產(chǎn)業(yè)全鏈條的發(fā)展?！?nbsp;

關(guān)鍵詞： 桃膠 提取 多糖 活性 研究