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Research progress on the properties, extraction and efficacy of persimmon pectin

  • Jiang Bao 1, 2 ,
  • Pu Fei 1 ,
  • Yang Yuna 1, 2 ,
  • Hou Qing'e 1, 2 ,
  • Gao Hongfang 1
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  • 1. Weinan Vocational and Technical College, Weinan 714026, China
  • 2. Weinan Testing & Inspection and Research Center of Agricultural Products and Food, Weinan 714026, China

Received date: 2025-06-03

  Online published: 2026-04-29

Abstract

Persimmons were regarded as medicinal and edible homologous resources, and their fruits and processing by‑products (peel and pomace) served as high‑quality raw materials for pectin extraction. This review summarized the research progress on the physicochemical properties, extraction technologies, and physiological functions of persimmon pectin. In terms of physicochemical characteristics, persimmon pectin was notably distinguished by a low degree of esterification, which generally remained at approximately 40%. Its molecular weight, emulsifying capacity and gelling properties differed from those of citrus and apple‑derived pectin. The main extraction processes included acid extraction, ultrasonic extraction, enzyme‑assisted extraction and subcritical water extraction, and each method possessed unique advantages. Among these approaches, the maximum yield of pectin obtained via ultrasonic‑assisted extraction reached 12.13%. In terms of biological functions, persimmon pectin exhibited antioxidant activity, regulated the composition of intestinal flora, enhanced host immunity, and contributed to the improvement of intestinal health. As a natural source of low‑ester pectin, persimmon pectin showed great potential for further development. Researchers could further optimize extraction procedures and deepen the exploration of physicochemical properties and functional mechanisms, so as to promote the large‑scale application of persimmon pectin in the food industry. This study provided a theoretical reference for the commercial development and comprehensive utilization of persimmon pectin products.

Cite this article

Jiang Bao , Pu Fei , Yang Yuna , Hou Qing'e , Gao Hongfang . Research progress on the properties, extraction and efficacy of persimmon pectin[J]. Anhui Agricultural Science Bulletin, 2026 , 32(8) : 95 -98 . DOI: 10.16377/j.cnki.issn1007-7731.2026.08.022

柿子属于柿科柿属,为多年生落叶果树,分为甜柿与涩柿2个类型。作为药食同源食材,其果实中富含多糖、多酚、游离氨基酸、维生素及矿物质等营养活性成分,具有止血润便、清热润肺、止咳化痰及预防心脑血管疾病等功效。果胶作为一种天然大分子多糖,具备优良的增稠、乳化及稳定特性,已广泛应用于食品、医药及生物包装等领域。提取技术会影响柿子果胶的半乳糖醛酸含量、酯化度及总糖含量,而柿子果实成熟度则会改变所制备果胶的稳定性。目前,商品化果胶主要来源于苹果渣和柑橘果,开发具有不同结构与凝胶性能的新型果胶已成为满足产业需求的迫切任务。柿子果实富含果胶且品质优良,是具开发潜力的果胶原料。本文对柿子果胶的理化性质、提取工艺及功效进行系统综述,为其后续商业化开发提供参考。

1 柿子果胶的理化性质

不同植物来源及提取工艺所制备的果胶,在相对分子质量、酯化度、乳化性及胶凝性等理化特性上存在差异,这也是当前果胶的主要研究热点之一。

1.1 酯化度

果胶的酯化度是指果胶分子中甲基化半乳糖醛酸占总半乳糖醛酸的比例,作为衡量果胶性质的核心指标,其直接影响果胶的结构与构象。根据酯化度差异,可将果胶分为高酯化度果胶(HMP,酯化度≥50%)和低酯化度果胶(LMP,酯化度<50%)。柿子果胶的酯化度相对较低,许钰桦[1]研究发现,磨盘柿果皮果胶的酯化度为41.97%,显著低于商品柑橘果胶(75.34%);Cui等[2]研究表明,富平尖柿果皮果胶的酯化度为40.61%。与生产中常用的苹果渣、柑橘皮来源的高酯果胶不同,柿子皮果胶属于低酯果胶,而低酯果胶可用于开发低糖分、低热量的功能性保健食品,如功能性饮料、烘焙食品糖衣等。目前工业上低酯果胶多由高酯果胶经酸碱处理转化而来,而柿子皮作为天然低酯果胶的优质原料,具有良好的开发利用价值。

1.2 乳化性

果胶分子中同时含有疏水性乙酰基、甲酯基和亲水性羧基,因此具备一定的乳化能力。许钰桦[1]、Jiang等[3]研究证实,柿子皮果胶的乳化能力优于商品柑橘果胶;Yu等[4]研究发现,由未完全成熟柿果提取的果胶,其乳化能力及乳液稳定性均优于成熟柿果提取的果胶和商品柑橘果胶。此外,Jia等[5]研究显示,柿子果胶乳液的稳定性受盐离子影响较大,但相较于商业柑橘果胶,其对极端高低温环境的耐受性更强,因此柿子果胶可作为新型多糖乳化剂应用于食品工业生产。

1.3 胶凝性

果胶在特定条件下可在水溶液中形成胶体,具备良好的胶凝特性。根据果胶中甲氧基含量,可将其分为低甲氧基果胶(甲氧基质量分数<7.00%)和高甲氧基果胶(甲氧基质量分数7.00%~16.32%)。其中,低甲氧基果胶在阳离子存在时可形成凝胶;高甲氧基果胶在适宜糖度、pH及较高温度条件下才能形成凝胶。相关研究表明,柿子皮果胶属于低甲氧基乙酰化果胶,其特性与甜菜果胶相近[6-7]。果胶的凝胶能力与分子量、甲氧基化程度呈正相关,分子量越大、甲氧基化程度越高,胶凝能力越强。Jiang等[3]研究显示,柿子皮果胶分子量(227.96 kg/mol)低于商业柑橘果胶(315.49 kg/mol),因此其胶凝能力略弱于商业柑橘果胶。

2 柿子果胶的提取工艺

近年来,相关学者以柿子加工副产物(果皮、果渣)及柿子果肉为研究对象,开展柿子果胶提取工艺研究。柿子果胶的主要提取方法包括酸提取法、超声波提取法、酶辅助提取法及亚临界水萃取法等。

2.1 酸提取法

酸提取法是溶剂提取法中应用最广泛的果胶提取技术,也是目前商业化果胶生产的主要方法。果胶在植物细胞壁中主要以不溶性原果胶形式存在,加热条件下可在酸、碱、盐等作用下转化为水溶性果胶。酸提取法以稀酸溶液(硫酸、盐酸、硝酸、柠檬酸等)为提取介质,先将原果胶转化为水溶性果胶,再通过加入乙醇或多价金属盐类进行沉淀,经过滤、洗涤、干燥后制得固体粉末果胶产品。该方法提取的果胶得率与料液比、提取液pH、提取温度、提取时间及酸液特性等因素密切相关。许钰桦[1]以盐酸为提取溶剂,获得柿子皮果胶提取率为4.26%;李楚楚等[8]以柿子渣为原料,采用酸性电解水提取,果胶得率为5.68%;李莎[9]发现草酸铵提取柿子果胶的得率显著高于盐酸提取;Muñoz-Almagro等[10]利用柠檬酸提取甜柿果胶,得率可达7.2%。​
酸提取法具有操作简便、成本低、提取效率高等优势。在柿子果胶提取过程中,需优化上述影响得率的关键因素以提升果胶产量,同时注重规范提取设备操作,减少果胶结构与性质的改变。然而,酸液对提取设备具有一定腐蚀性,且会产生酸性废液,因此,采用有机酸替代无机酸是该方法的重要发展方向。

2.2 超声波提取法

超声波提取法通过破坏植物细胞壁结构、增强溶剂渗透能力,使果胶快速充分溶解释放,具有操作简便、提取时间短、耗能低、提取效率高等优势。该方法的提取效率主要取决于溶液温度、提取时间及超声波频率。李楚楚等[8]采用超声辅助酸性电解水提取柿子渣果胶,得率达12.13%,显著高于单纯酸性电解水提取(5.68%);Liu等[11]利用超声波提取柿子果实果胶,发现优化超声波提取参数可增强柿子果胶结构及理化性质的稳定性。

2.3 酶辅助提取法

酶提取法通过酶解作用破坏细胞壁结构,分解果胶中的生物大分子物质,进而释放果胶。该方法常与其他果胶提取方法配合使用,目前已在苹果[12]、葵盘[13]、橙子[14]等原料的果胶提取中得到应用,在柿子果胶提取中也有相关研究报道。张娜等[15]采用纤维素酶辅助提取柿子皮果胶,得率达8.87%;Piltz等[16]使用淀粉葡萄糖苷酶、α-淀粉酶及蛋白酶提取柿果不同部位果胶,结果显示,复合酶提取的果胶产量显著高于常规酸提取法。酶提取法具有工艺简单、产品质量稳定、环境友好等优势,其提取成本较高的问题可通过技术优化进一步改善,目前在工业生产中的应用有待进一步拓展。

2.4 亚临界水萃取法

亚临界水是指温度100~374 ℃、压力0.1~22.1 MPa条件下的水,通过调控其温度和压力可减弱水的极性,进而实现对物质的连续、选择性分离提取。Cui等[2]以富平尖柿为原料,采用亚临界水萃取柿子皮果胶,结果表明,在料液比1∶10、温度138 ℃、时间2.84 min条件下,提取效果最佳,果胶得率达7.62%;同时发现,该方法获得的柿子果胶分子量较小,且多含有支链与侧链。亚临界水萃取法以水为萃取剂,具有成本低廉、绿色环保、提取设备简便、提取时间短等优势,其提取步骤及高温高压可能带来的成分影响,可通过工艺优化进一步改善。

3 柿子果胶的功效

3.1 抗氧化活性

果胶为生物大分子物质,不同来源的果胶其抗氧化能力存在差异。许钰桦[1]通过2种检测方法对比3种不同来源果胶的抗氧化能力,发现柿子皮果胶的抗氧化能力显著优于商品柑橘果胶和商品苹果果胶;Cui等[2]、Jiang等[3]的相关研究也得出了一致结论。柿子皮果胶具有较强的抗氧化活性,可有效提升乳剂油相脂质的氧化稳定性,作为新型天然抗氧化剂,其开发应用前景广阔。

3.2 肠道菌群调节作用

果胶作为一种新型水溶性胶,可通过调节肠道菌群的结构与组成、增加机体代谢物中短链脂肪酸(SCFAs)含量,实现改善和保护肠道健康的作用。乙酸、丙酸、丁酸等是最常见的SCFAs,在机体代谢调控中发挥重要作用。果胶可通过肠道菌群发酵产生SCFAs,其分子量、单糖组成、酯化度、化学结构及空间构象等,均会影响肠道菌群对果胶的发酵效果[17]。Shen等[18]研究发现,柿子果胶发酵产生的乙酸、丙酸含量高于丁酸。相较于未成熟柿子提取的果胶,成熟柿子提取的果胶因酯化度和分子量更低,生成的SCFAs含量更高,更有利于促进肠道消化吸收;且其半乳糖/鼠李糖比率更低,通过支链裂解或小分子结合形成的特定糖苷键,可进一步提升肠道菌群发酵产生的SCFAs含量。Cui等[2]研究了柿子皮果胶对肠道菌群的影响,发现其可调控小鼠肠道菌群结构,增加双歧杆菌、普雷沃氏菌等益生菌数量,降低幽门螺杆菌等有害菌数量。Zhu等[19]研究表明,柿子多酚可改变肠道菌群组成,柿子果胶与柿子多酚在改善机体肠道菌群方面的协同作用机制,是未来的重要研究方向。

3.3 免疫调节作用

果胶通过促进免疫细胞因子分泌、增强巨噬细胞活性,直接调节机体免疫系统[20]。Shin等[21]研究了柿叶果胶多糖对巨噬细胞活性的影响,结果表明,柿叶果胶多糖(PLE-Ⅰ)可有效刺激细胞释放白细胞介素-12(IL-12)、白细胞介素-6(IL-6)及肿瘤坏死因子-α(TNF-α)等细胞因子,具有免疫调节作用;Park等[22]研究了柿叶果胶的抗肿瘤活性及对恶性肿瘤转移的抑制作用,发现柿叶果胶多糖(PLE-Ⅱ)能提高腹腔巨噬细胞中IL-12、IL-6 等细胞因子的分泌水平。柿子果胶具有显著的免疫调节作用,基于此,其在辅助调节机体免疫功能领域具有广阔的应用前景。

4 结语与展望

柿子果胶作为一种天然低酯果胶,具有独特的理化特性,其酯化度低、乳化性优良、胶凝性能良好。目前,柿子果胶的提取已形成酸提取法、超声波提取法、酶辅助提取法及亚临界水萃取法等多种工艺,其中酸提取法是商业化果胶提取的主要方法。功效研究表明,柿子果胶具有突出的抗氧化活性、肠道菌群调节作用及免疫调节功能,在功能性食品、天然乳化剂及医药领域具有广阔的开发应用前景。基于此,柿子果胶的后续研究与产品开发可重点聚焦2个方向:一是针对现有提取方法的优缺点,在保障果胶提取得率的基础上,研发兼顾环保与低耗能的生物类提取方法,同时加强果胶提取用生物制剂的研究与产品开发;二是深化柿子果胶的结构、理化性质及功效研究,如探究其典型功效的作用机制与作用靶点、分析果胶结构与功效的关联等,推动柿子果胶更好地应用于食品生产,满足消费者对健康食品的需求。
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