菠萝蜜(Artocarpus heterophyllus Lam.)在海南省有着悠久的种植历史和良好的发展前景,已有较大的种植面积和产量,目前已成为当地农业领域重要的经济作物之一。在菠萝蜜加工和销售过程中,约占果实质量40-45%的果皮多以废弃物丢掉,造成环境污染,果皮中丰富的生物资源也未得到充分利用。本文以菠萝蜜果皮为原料,通过单因素试验和响应面设计方法,研究建立了环境友好型提取技术—亚临界水提取法提取菠萝蜜果皮果胶多糖工艺,并从理化性质、光谱特征、功能特性和体外生物活性等方面,将提取产物(JFP-S)与当前常见的有机酸(柠檬酸)提取法所得产物(JFP-C)进行比较。为菠萝蜜产业及其他类似产业生产效益提升提供参考。主要研究内容和结果如下:(1)菠萝蜜果皮果胶多糖的亚临界水提取工艺优化。考察提取温度、提取时间和液料比对提取率的影响,通过单因素试验和响应面法优化菠萝蜜果皮果胶多糖的亚临界水提取工艺,得出最佳工艺条件为:提取温度138℃,提取时间9.15 min,液料比17.03:1,在此条件下,果胶多糖(JFP-S)提取率为14.96%。提取率低于柠檬酸提取法(16.83%),但是亚临界水提取法能够显著缩短提取时间,且仅使用绿色和安全溶剂(纯水),更适合用于食品领域,更环保。(2)通过液相色谱、傅里叶红外光谱、扫描电镜和差示扫描量热等方法对JFP-S和JFP-C的性质和光谱特征进行了分析。结果表明,与柠檬酸提取法相比,在亚临界水提取条件下导致JFP-S的中性糖含量和灰分含量较高,而半乳糖醛酸含量、分子量和酯化度相对较低,但亚临界水提取法有利于得到更高的蛋白质含量和氨基酸含量。在红外光谱方面,JFP-S的红外光谱特征与JFP-C相似,都具有典型的果胶多糖特征吸收峰。扫描电镜观察微观形貌发现,JFP-S的表面形貌比JFP-C更粗糙。此外,DSC热学特征曲线表明,两种果胶多糖都具有相对较高的热稳定性,但JFP-S的溶解焓变和降解焓变都低于JFP-C。综合上述检测结果推测,JFP-S和JFP-C在性质上存在一定的差异。(3)运用流变仪、质构仪、激光粒度仪和Zeta-电位仪对JFP-S和JFP-C的流变特性、凝胶特性和乳化特性进行评价。在流变特性方面,JFP-S和JFP-C的溶液均为非牛顿流体,具有显著的剪切变稀特性。动态频率扫描发现,在流体的粘弹性中弹性占据主导地位。此外,JFP-S的储能模量(G’)和损耗模量(G")较低,可能是因为聚合物链相互作用较弱,并反映在凝胶特性中。两种果胶多糖凭借高酯化度均能快速形成凝胶并且粘性显著低于凝胶强度,JFP-S制备的凝胶在硬度、粘度、凝胶强度和粘性上都低于JFP-C。乳化性测定结果表明,JFP-C乳液的表面积平均粒径(d3.2)和体积平均粒径(d4.3)都小于JFP-S,因而JFP-C具有更好的乳化能力和乳化稳定性。Zeta-电位结果也表明JFP-C乳液具有更高的稳定性。此外,乳析现象观察发现果胶多糖乳液都具有良好的储存稳定性。基于果胶多糖性质上的差异,JFP-S和JFP-C在功能特性上有所不同。(4)通过抗氧化试验和体外酶法活性筛选平台初步对JFP-S和JFP-C的体外生物活性进行测定。结果显示,JFP-S在多方面表现出更高的体外生物活性。抗氧化试验结果表明,JFP-S清除1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)自由基和羟基自由基的能力以及还原力均强于JFP-C。试验发现,两种果胶多糖对影响血糖浓度的关键酶α-葡萄糖苷酶都有较强的抑制作用,JFP-S抑制α-葡萄糖苷酶的能力强于JFP-C。菠萝蜜果皮果胶多糖具有开发成为天然α-葡萄糖苷酶抑制剂的潜力。