柚子皮活性成分的综合利用研究进展

2021-03-30 06:48戚启琼韦倩妮郭峰君
现代食品 2021年22期
关键词:柚皮果胶柚子

◎ 戚启琼,韦倩妮,郭峰君,李 洋,梁 芳

(北海职业学院,广西 北海 536000)

柚子是一种亚热带水果,分布于中国、东南亚等世界各地,我国柚子年产量位居世界前列,尤其是广西玉林容县沙田柚,目前为止,已种植约4.13万hm2,总产量约22万t。由于柚子果肉口感好、风味独特且营养价值高而颇受世界各地人们喜爱。在柚子果实中,柚子皮重量约占45%左右,柚子皮苦涩难以直接食用,常常被人们舍弃,因此造成了很多不必要的浪费和环境污染[1]。

柚子的活性成分多集中在果皮中,尤其脂肪、蛋白质含量高,且活性多糖、膳食纤维、黄酮类化合物、果胶等生物活性成分含量丰富。这些活性成分具有很多保健功能,传统中医表明柚皮还具有止咳、抗炎等功效。而现代医学研究表明,柚皮提取物具有抗氧化、降血糖、抗癌等作用。除此之外,柚子皮还具有去油腻、调味、驱蚊虫的功效,还可以做成饮料、啤酒、糖果的矫味剂、赋香剂,还可以加工成柚子糖、柚子茶等产品,然而实际上大部分柚皮都没有被合理利用,因此利用柚皮研制出口味清爽、风味独特的新零食产品,不仅丰富我国的休闲食品市场,而且可以增加果农的经济收益。

1 柚皮果胶

果胶是一种从植物中提取的直线型高分子多糖,具有一定的胶凝性、乳化稳定性,在食品等行业[2]中可作为凝胶剂、增稠剂、悬浮剂、稳定剂和乳化剂[3]。柚皮果胶含量高、成本低、质量好,具有广泛的开发利用前景。果胶的提取有酸解法、酶解法和离子交换法,目前比较成熟的是酸解法。有研究者用酸提取乙醇沉淀法、微波法、超声波法、超临界CO2萃取与微波处理技术相结合萃取法从柚子皮中提取果胶。刘永等[4]采用响应面法优化柚子白囊皮果胶的提取工艺,通过优化工艺,果胶的提取率得以提高。蔡文等[5]利用单因素试验、正交试验设计对袖子皮果胶提取工艺进行优化和超声波辅助技术提取抽子皮中的果胶,结果表明抽子皮果胶得率提高了32.58%。利用柚子皮中的果胶及风味物质来制作低能量、低甜度、口感风味独特、色泽纯正的柚子味软糖。

2 柚皮多酚

植物性食物中的多酚是一种具有抗氧化、预防慢性病、促进健康作用的化合物。柚子皮中多酚类是含量最为丰富的一类活性物质[6]。多酚的提取和分离纯化方法有溶剂萃取法、超临界CO2萃取法、超声波辅助提取法、微波辅助提取法和树脂层析分离法等,大孔树脂吸附法属于层析分离法[7]。夏昊云等[8]以柚子皮为原料,采用乙醇浸提法提取、大孔树脂分离纯化其中的多酚类物质,对比3种不同极性的大孔树脂对柚子皮多酚的吸附分离效果,发现AB-8树脂的吸附和解析性能良好。而用水或乙醇加热提取溶媒提取、浓缩、柱层析分离纯化提取柚子多酚的方法,柚皮多酚含量为65%以上。

3 柚皮膳食纤维

膳食纤维是指一类能吸收水分、促进肠胃蠕动、预防心血管疾病,但不能被人体消化道酵素分解的多糖类及木质素等高分子碳水化合物的总和,是人体必不可缺少的第7大营养素。研究还发现柚子皮中富含大量水溶性膳食纤维,能有效活化肠道中的有益菌和促进有益菌繁殖,可预防便秘、改善糖尿病、预防心血管疾病,可作为减肥食品[9]。利用柚子皮提取的膳食纤维具有白色、口感细腻、柚子特有的香味,可作为新型的食品添加剂广泛应用于糕点、饼干、面包等食品中。利用乙醇沉淀法、化学分离法、酶法、酶与化学结合法提取柚子皮中水溶性膳食纤维,研究发现用酶与化学结合法可以提取高产率、最纯净的水不溶性膳食纤维。采用超声辅助酶法提取柚子皮中水溶性膳食纤维,提取率非常高[10]。将柚皮依次经过浸泡、脱苦、低温烘干、磨粉等特殊工艺制成柚皮膳食纤维粉。

4 柚皮黄酮类物质

果蔬中的黄酮类物质包含黄酮、黄烷醇、总黄酮、黄酮醇和花青盐5个亚类,具有抗氧化、抗癌、降低血脂、消炎、抗应变性和抗病毒的功效。通过特定化学检测分析法检测柚皮中的黄酮,结果分析表明袖皮中含有2种黄酮类物质。对比几种不同种类的柚皮中黄酮类物质的含量高低,结果发现白色柚子皮中黄酮物质含量最高,粉色柚子皮其次,红色柚子皮含量最低。常见的提取黄酮方法有热水提取法、有机溶剂提取法、微波提取法和超声提取法,其中超声波提取法的黄酮物质得率最高[11],并且对a-淀粉酶、a-葡萄糖苷酶具有一定的抑制效果。提取柚皮中黄酮方法还有冷浸法、水热回流法、乙醇热回流法、细胞破碎仪法、超生法和酶辅助法。

5 柚皮多糖

多糖是一种由10个以上单糖分子通过糖苷键聚合相连而成的高分子碳水化合物,多存在于动植物体内,尤其柚子皮中。柚皮中活性多糖具有提高免疫力、抗肿瘤、抗炎症、预防冠心病等作用。以葡萄糖为参照品,利用分光光度法测定柚皮中多糖的含量,结果表明柚子皮中含有多糖。采用苯酚-硫酸法测定总多糖含量,以20倍水、90 ℃温度、100 min提取时间2次提取,柚子皮多糖得率为14.17%。利用纤维素酶与果胶酶辅助提取柚皮多糖,酶用量2.0%、提取时间80 min、提取温度60 ℃和pH值为4.0,柚子皮中多糖的平均得率为8.26%[12]。

6 柚皮抑菌活性物质

柚子皮中含有大量去异味物质、精油、抑菌活性物质。通过柚子皮提取到的柚皮精油对枯草芽孢杆菌、大肠杆菌、酵母菌有抑菌作用[13]。对5种柚皮精油的化学成分采用气相色谱与质谱联用(GC-MS)的方法分析,结果鉴定出具有一定油脂抗氧化活性的43种化合物,其中24种化合物主要为d-柠檬烯,广东沙田柚柚皮精油的油脂抗氧化活性最佳[14]。

7 柚皮功能性食品

目前柚子皮产品主要有柚皮果冻、柚皮风味蛋糕、蜂蜜柚皮茶和柚皮酱等。在面粉中添加柚皮粉制作而成的柚皮桃胶营养面条[15]具有保健功能和更好的感官性能、口感风味。采用蜜制方法加工柚子皮,可得到感官评分最佳的柚皮蜜饯[16]。还可以利用柚子皮及皮渣制作柚皮果酒、柚皮果醋、柚皮酸奶等发酵食品。利用柚子皮粉、茉莉花粉等制作成具有柚味、花香味、化痰止咳、去异味的机制炭。由柚子皮、椰丝经过熬制工艺制得风味、口感好、入口软滑的休闲食品[17]。

8 结语

柚皮含有多种活性成分,比如果胶、活性多糖、多酚、膳食纤维和黄酮类等活性成分,具有很大的药用和食用价值[18],且比柚子果实利用价值更高,越来越受到国内外研究者的重视[19]。因此,深入研究柚子皮,提高其利用价值,实现其产业化,具有深远的意义。虽然柚子皮具有很大的利用价值,但是目前的研究仍处在起步阶段,很多工艺技术问题还有待进一步解决,比如将柚子皮加工成食品如何去除苦涩味,应改进提取、纯化柚子皮活性成分的工艺,将柚子皮活性成分应用于制药、功能性食品的开发等等[20],以便完全变废为宝。

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