果胶是一种天然的酸性多糖物质，果胶具有良好的增稠性、稳定性、凝胶性、吸附性和成膜性等特性，因此可作为一种高档的天然食品添加剂和保健品，广泛用于食品、医药保健品和日化等行业。苹果果胶具有降血脂、清除机体内放射性元素、抗肥胖和一定的抗肿瘤作用。但是苹果果胶分子质量大、水溶性差的特点有可能会阻碍或者限制其功能的发挥。而果胶改性可以使果胶生成较短、分支较少的糖链，以降低其分子质量和酯化度，增加其水溶性等，从而更好地发挥其生物活性和功能。然而，改性果胶的研究主要集中在柑橘果胶方面，对苹果果胶改性以及改性果胶的生物活性方面的研究报道较少。
因此，来自河南科技大学食品与生物工程学院的马丽苹、焦昆鹏和罗磊等人采用酸碱修饰和高温蒸汽处理2 种方法对苹果果胶进行改性，并在分析改性果胶理化性质的基础上，进一步研究其抗氧化活性，该研究不仅能拓宽苹果果胶的应用范围，还为今后利用苹果果胶开发保健食品和药品提供理论依据。
1.改性苹果果胶的化学性质
酸碱改性果胶和热改性果胶的得率分别为（68.65±1.20）%和（58.00±1.54）%；未改性果胶、酸碱改性果胶和热改性果胶的半乳糖醛酸含量分别为（683.92±4.51）、（910.61±1.08） mg/g和（780.19±5.68）mg/g，与改性前相比，改性后果胶半乳糖醛酸含量显著提高（P＜0.05）。改性前果胶的酯化度为（77.26±1.20）%，而改性后果胶酯化度显著下降（P＜0.05），其中酸碱改性果胶和热改性果胶酯化度分别为（35.48±1.90）%和（33.67±1.28）%。3 种果胶多酚含量均较低（＜3 mg/g）且差异不显著（P＞0.05），说明其抗氧化活性主要由多糖引起。而改性前后蛋白质含量变化不显著（P＞0.05）。
2.改性苹果果胶的分子质量及其分布
苹果果胶主要由2 个片段组成（峰0为光散射大分子特征峰），其中片段1的mW和mn分别为7.481×104 D和和5.427×104 D，片段2的mW和mn分别为7.272×103 D和5.279×103 D。酸碱改性苹果果胶亦由2 个片段组成，其中片段1的mW和mn分别为6.247×104 D和3.951×104 D，另一个片段的mW和mn分别为6.175×103 D和4.374×103 D；热改性苹果果胶也由两个片段组成，其中片段1的mW和mn分别为4.075×104 D和2.123×104 D，片段2的mW和mn分别为3.556×103 D和2.421×103 D。苹果果胶经改性后，mW和mn均明显下降，其中热改性果胶的mW和mn的下降幅度。
3.改性苹果果胶的扫描电子显微镜结果
未改性果胶表面凹凸不平，质地紧密，且有许多大小不等的碎片散落。酸碱改性果胶质地较疏松，且表面有丝状或颗粒状堆积。热改性果胶与前两种果胶相比，质地更加疏松，具有空腔结构，且呈现瓣膜状皱褶，隐约可见片层结构。
4.苹果果胶对DPPH自由基的清除率
3 种果胶对DPPH自由基的清除作用存在着剂量依赖效应，即随着果胶质量浓度的增加其DPPH自由基清除率亦不同程度增加。当果胶质量浓度低于0.5 mg/mL时，三者清除率差异不显著（P＞0.05），当质量浓度超过1.0 mg/mL时，酸碱改性果胶的DPPH自由基清除率远高于未改性果胶和热改性果胶（P＜0.05），而热改性果胶的DPPH自由基清除率与未改性果胶差异不大（P＞0.05）。当果胶质量浓度为4.0 mg/mL时，未改性果胶、酸碱改性果胶和热改性果胶的DPPH自由基清除率分别达到（64.32±2.25）%、（82.95±1.45）%和（65.68±0.32）%，由回归分析可知三者IC50值分别为（1.40±0.07）、（0.87±0.26）、（1.83±0.01） mg/mL。由此可见，酸碱改性果胶对DPPH自由基的清除能力最强。
5.苹果果胶对•OH的清除活性
3 种果胶均具有•OH的清除能力，且随着果胶质量浓度的增加，其清除能力也逐渐增强。当果胶质量浓度为0.062 5 mg/mL时，3 种果胶的清除能力差异显著（P＜0.05），酸碱改性果胶的•OH清除率最高，可达到（33.90±1.32）%，且果胶质量浓度在0～4 mg/L范围内，酸碱改性果胶的•OH清除能力都显著高于未改性果胶和热改性果胶（P＜0.05）。而热改性果胶仅在质量浓度低于0.5 mg/mL时，其•OH清除率大于未改性果胶，当质量浓度高于2.0 mg/mL时，热改性果胶与未改性果胶的•OH清除能力差异不显著（P＞0.05）。当果胶质量浓度为4.0mg/mL时，未改性果胶、酸碱改性果胶和热改性果胶的•OH清除率分别达到（71.00±0.99）%、（80.63±1.32）%和（67.41±1.58）%，由回归分析可知三者IC50值分别为（1.10±0.17）、（0.23±0.05） mg/mL和（1.52±0.39）mg/mL，VC的IC50值为（0.04±0.01） mg/mL，3 种果胶的清除能力均低于VC。3 种果胶对•OH清除能力由高到低依次为：酸碱改性果胶＞未改性果胶＞热改性果胶。
6.苹果果胶对ABTS＋•的清除活性
所有样品对ABTS＋•的清除率随果胶质量浓度的增加而升高。当果胶质量浓度低于0.25 mg/mL时，3 种果胶的ABTS＋•的清除率差异不显著（P＞0.05），当果胶质量浓度为1.0 mg/mL时，酸碱改性果胶的清除率显著高于未改性果胶（P＜0.05），果胶质量浓度增加至2.0 mg/mL时，酸碱改性果胶的清除率显著高于未改性果胶和热改性果胶（P＜0.05）。当果胶质量浓度为4.0 mg/mL时，未改性果胶、酸碱改性果胶和热改性果胶的ABTS＋•的清除率分别为（86.46±1.20）%、（88.21±0.90）%和（83.83±0.97）%，可见3 种果胶清除率差异不显著（P＞0.05）。由回归分析可知3 种果胶的IC50值分别是（1.01±0.15）、（0.78±0.10） mg/mL和（0.94±0.15） mg/mL，VC的IC50值为（0.015±0.003） mg/mL，远高于3 种果胶的清除能力。
7.苹果果胶对O2－•的清除活性
3 种苹果果胶对O2－•的清除率均随着果胶质量浓度的增加而增大，热改性果胶清除率增加趋势较为平缓。当质量浓度低于0.25 mg/mL时，3 种果胶的O2－•清除率差异不显著（P＞0.05）；当苹果果胶质量浓度为0.25 mg/mL时，酸碱改性果胶的O2－•清除率显著增加（P＜0.05），且热改性果胶和未改性果胶的清除率差异不显著（P＞0.05）；而当苹果果胶质量浓度达到1.0 mg/mL时，热改性果胶的O2－•清除率也开始显著升高（P＜0.05）。当苹果果胶质量浓度为4.0 mg/mL时，未改性果胶、酸碱改性果胶和热改性果胶的O2－•清除率分别为（55.14±1.73）%、（66.98±1.51）%和（40.50±2.01）%。3 种果胶中，酸碱改性果胶对O2－•清除能力最强，均低于VC。
结论
酸碱改性和热改性后的苹果果胶与未改性果胶相比：半乳糖醛酸含量由（683.92±4.51） mg/g分别增加到（910.61±1.08） mg/g和（780.19±5.68） mg/g，酯化度由（77.26±1.20）%分别降低到（35.48±1.90）%和（33.67±1.28）%。改性后果胶分子质量降低，多酚和蛋白质含量均较低（分别小于3 mg/g和7 mg/g）。改性前后苹果果胶的1,1-二苯基-2-三硝基苯肼自由基清除率、羟自由基清除率、2,2’-联氮-二（3-乙基-苯并噻唑-6-磺酸）二铵盐自由基清除率和超氧阴离子自由基清除率均随果胶质量浓度的增大而增强，而且酸碱改性更有助于其抗氧化活性的提高，这可能与其半乳糖醛酸含量增加有关。