Modified pectin (MP) was reported to have increased bioactivities compared with the original one. However, traditional modification methods such as using an acidic solvent with heating are not only costly but causing severe pollution as well. In this study, manothermosonication (MTS) with a continuous-flow system was utilized to modify citrus pectin. The citrus pectin (5 g/L) treated by MTS (3.23 W/mL, 400 kPa, 45 °C) exhibited lower molecular weight (Mw, 248.17 kDa) and PDI (2.76). The pectin treated by MTS (400 KPa, 45 °C, 5 min) exhibited a narrower Mw distribution and lowered more Mw (48.8%) than the ultrasound(US)-treated (23.8%). Pectin degradation data fitted well to kinetic model of 1/Mwt -1/Mw0 = kt (45-65 °C). A lower activation energy of 13.33 kJ/mol was observed in the MTS treatment compared with the US-treated (16.38 kJ/mol). The MTS-treated pectin lowered the degree of methoxylation (DM), mol% of rhamnose and galacturonic acid (GalA) while increased mol% of galactose (Gal), xylose (Xyl), and arabinose (Ara). The 1H and 13C nuclear magnetic resonance showed that MTS could not alter the primary structures of citrus pectin. However, an elevated (Gal + Ara)/Rha and reduced GalA/(Rha + Ara + Gal + Xyl) molar ratios after MTS suggested that MTS resulted in more significant degradation on the main chains and less on the side chains of pectin, in agreement with the result of atomic force microscope. Moreover, the MTS-treated pectin exhibited a higher 1,1-diphenyl-2picryl hydrazyl radical scavenging capacity compared with original pectin.

中文翻译：

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连续流系统的Manothermosonication（MTS）处理：对柑桔果胶的降解动力学和微观结构特征的影响。

据报道，改性果胶（MP）与原始果胶相比具有更高的生物活性。但是，传统的改性方法，例如在加热中使用酸性溶剂，不仅成本高昂，而且还会造成严重的污染。在这项研究中，利用连续流系统的超导超声（MTS）来修饰柑橘果胶。经MTS（3.23 W / mL，400 kPa，45°C）处理的柑橘果胶（5 g / L）表现出较低的分子量（Mw，248.17 kDa）和PDI（2.76）。MTS（400 KPa，45°C，5分钟）处理的果胶Mw分布较超声（US）处理（23.8％）窄，Mw降低（48.8％）。果胶降解数据非常适合1 / Mwt -1 / Mw0 = kt（45-65°C）的动力学模型。与美国处理的相比，在MTS处理中观察到的活化能较低，为13.33 kJ / mol（16.38 kJ / mol）。经MTS处理的果胶降低了甲氧基化度（DM），鼠李糖和半乳糖醛酸（GalA）的摩尔％，同时增加了半乳糖（Gal），木糖（Xyl）和阿拉伯糖（Ara）的摩尔％。1H和13C核磁共振表明MTS不能改变柑橘果胶的一级结构。然而，在MTS后，较高的（Gal + Ara）/ Rha和降低的GalA /（Rha + Ara + Gal + Xyl）摩尔比表明，MTS在果胶的主链上降解更大，而在果胶的侧链上降解更少。与原子力显微镜的结果吻合。此外，与原始果胶相比，经MTS处理的果胶表现出更高的1,1-二苯基-2甲酰肼基自由基清除能力。摩尔％的鼠李糖和半乳糖醛酸（GalA），而增加的摩尔％的半乳糖（Gal），木糖（Xyl）和阿拉伯糖（Ara）。1H和13C核磁共振表明MTS不能改变柑橘果胶的一级结构。然而，在MTS后，较高的（Gal + Ara）/ Rha和降低的GalA /（Rha + Ara + Gal + Xyl）摩尔比表明，MTS在果胶的主链上降解更大，而在果胶的侧链上降解更少。与原子力显微镜的结果吻合。此外，与原始果胶相比，经MTS处理的果胶表现出更高的1,1-二苯基-2甲酰肼基自由基清除能力。摩尔％的鼠李糖和半乳糖醛酸（GalA），而增加的摩尔％的半乳糖（Gal），木糖（Xyl）和阿拉伯糖（Ara）。1H和13C核磁共振表明MTS不能改变柑橘果胶的一级结构。然而，在MTS后，较高的（Gal + Ara）/ Rha和降低的GalA /（Rha + Ara + Gal + Xyl）摩尔比表明，MTS在果胶的主链上降解更大，而在果胶的侧链上降解更少。与原子力显微镜的结果一致。此外，与原始果胶相比，经MTS处理的果胶表现出更高的1,1-二苯基-2甲酰肼基自由基清除能力。MTS提示（Gal + Ara）/ Rha升高，而GalA /（Rha + Ara + Gal + Xyl）摩尔比降低，表明MTS导致果胶主链降解更为显着，而果胶侧链降解较少，与原子力显微镜的结果。此外，与原始果胶相比，经MTS处理的果胶表现出更高的1,1-二苯基-2甲酰肼基自由基清除能力。MTS提示（Gal + Ara）/ Rha升高，而GalA /（Rha + Ara + Gal + Xyl）摩尔比降低，表明MTS导致果胶主链降解更为显着，而果胶侧链降解较少，与原子力显微镜的结果。此外，与原始果胶相比，经MTS处理的果胶表现出更高的1,1-二苯基-2甲酰肼基自由基清除能力。