麦麸阿拉伯木聚糖的羧甲基化改性及理化性质表征

鲁振杰，李 娟，陈正行，李 诚，李亚男

（江南大学食品学院，粮食发酵工艺与技术国家工程实验室，江苏 无锡 214122）

麦麸是小麦精细面粉加工的副产物，其含有丰富的碳水化合物、蛋白质、矿物质和维生素等营养素，具有重要的利用价值，我国麦麸年产量可达3 000万 t以上[1-2]。目前，麦麸主要被用作饲料，而关于麦麸的高产值利用则成为谷物精深加工领域的研究热点。

麦麸中含有约46%的非淀粉多糖，其中约70%是阿拉伯木聚糖（arabinoxylan，AX）[3-4]。AX是存在于包括小麦在内的谷物细胞壁中的半纤维素，它们是以β-(1,4)-糖苷键连接D-吡喃木糖（xylose，Xyl）残基为主链，α-L-阿拉伯呋喃糖（arabinose，Ara）残基为侧链所形成的聚合物[5-6]。研究表明，从谷物中提取的AX具有良好的生理功能特性，如促进排便、降低血糖水平和抑制胆固醇升高等[7-9]。此外，谷物AX还是一种性质优良的功能性聚合物，被认为是制备用于药物递送载体、组织工程和食品包装的水凝胶、纳米颗粒和可食用膜的合适材料[10-11]。然而，天然提取的AX由于溶解度低、功能基团含量少，从而限制了其作为功能聚合物的实际应用[12]。因此，为了更好的利用AX作为新型功能性材料，可对其进行化学修饰，以增加其功能基团。羧甲基化是最常用的修饰手段之一，它可增加材料中的羧基基团，提高其溶解性，改善材料的成膜、凝胶、乳化、持水和吸附等有价值的功能[13]。

目前，羧甲基化改性在淀粉、纤维素等聚合物中已有较多的报道，其改性过程通常是在碱性介质中，聚合物中的羟基和氯乙酸发生双分子亲核取代反应，产物以钠盐的形式存在[13]。……