柑橘酒中苦味物質(zhì)及其脫苦技術(shù)的研究進(jìn)展

馬胤鵬，曾竟藍(lán)，曾 璐，秦 丹

（湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)技術(shù)學(xué)院，湖南長(zhǎng)沙 401028）

柑橘酒中苦味物質(zhì)及其脫苦技術(shù)的研究進(jìn)展

馬胤鵬，曾竟藍(lán)，曾 璐，*秦 丹

（湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)技術(shù)學(xué)院，湖南長(zhǎng)沙 401028）

柑橘酒作為一類高營(yíng)養(yǎng)、低酒度的果酒，其發(fā)展和工業(yè)化生產(chǎn)對(duì)果酒行業(yè)的興起具有支柱作用，而抑制其發(fā)展的一個(gè)主要因素就是苦味物質(zhì)。從柑橘酒中含有的檸檬苦素類似物、類黃酮等苦味物質(zhì)出發(fā)，對(duì)吸附脫苦、酶法脫苦進(jìn)行梳理，最后對(duì)柑橘酒發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行展望。

柑橘酒；脫苦技術(shù)；研究進(jìn)展

Abstract：Citrus wine is a kind of high nutritional value，low alcohol content fruit wine，its development and industrial production play pillar role in fruit wine industry，but the main reason restricting the development of citrus wine is bitterness substances.We start from its bitterness substances such as limonoids，flavonoids.etc，adsorb debitterizing，enzyme debitterizing.In the end，discussing the future prospect of citrus wine.

Key words：citrus wine；debitterizing technology；researching progress

0 引言

我國(guó)是柑橘生產(chǎn)大國(guó)，2012年柑橘的栽培面積達(dá)到230.63×10 hm2，產(chǎn)量達(dá)到3 167.80×10 t[1]。但是，柑橘產(chǎn)業(yè)鮮銷壓力大、產(chǎn)品附加價(jià)值低，無(wú)法多渠道消化果品以滿足消費(fèi)者需要[2]。柑橘酒的研究，無(wú)疑緩解了這一壓力。柑橘酒中含有豐富的VA和VC，對(duì)增強(qiáng)免疫力、維持機(jī)體機(jī)能有重要作用[3]，同時(shí)還含有豐富的礦物質(zhì)元素[4]，是構(gòu)成牙齒骨骼、維持體內(nèi)電解質(zhì)平衡的重要物質(zhì)。但對(duì)其研究一直停留在試驗(yàn)階段，無(wú)法像葡萄酒一樣進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)的原因來(lái)源于其加工后產(chǎn)生的“后苦味”。這類苦味物質(zhì)嚴(yán)重影響柑橘酒的口感，產(chǎn)生令人不愉快的滋味?？蒲腥藛T研究脫苦的方法，種類豐富、效果顯著。目前，比較成熟的脫苦方法有8種，分別為自然去苦、吸附脫苦、酶法和固定化細(xì)胞脫苦、膜技術(shù)脫苦、超臨界CO2脫苦、添加苦味抑制劑、植物激素處理和基因脫苦[5]。其中，吸附脫苦、酶法和固定化細(xì)胞脫苦這2種方法以其原理簡(jiǎn)單、操作方便、價(jià)格便宜的優(yōu)點(diǎn)運(yùn)用最為廣泛。綜述柑橘酒中的幾種重要的苦味物質(zhì)及脫苦方法，以期為柑橘酒脫苦的進(jìn)一步研究提供參考依據(jù)。

1 柑橘酒中的苦味物質(zhì)

1.1 檸檬苦素類似物

檸檬苦素類似物是一類高度氧化的四環(huán)三萜類化合物，它們通常以檸檬苦素類似物苷元和檸檬苦素類似物配糖體存在。苷元有36種，包括檸檬苦素、諾米林等；配糖體有17種[6]。檸檬苦素類似物在柑橘不同部位的含量不同，柑橘果肉中含量極低，而橘絡(luò)、橘核、橘花等部位，其檸檬苦素含量達(dá)到1 700～3 200 mg/kg，是果肉中檸檬苦素含量的10倍以上[7]。故新鮮柑橘汁并不會(huì)有強(qiáng)烈的苦味，其檸檬苦素的含量相較于果皮、種子等其他部位是很低的[8]。但是，果汁中含有的A-環(huán)內(nèi)脂能在酸性條件下由檸檬苦素D-環(huán)內(nèi)脂水解酶催化形成檸檬苦素[9]，產(chǎn)生果汁加工“后苦”的現(xiàn)象。

檸檬苦素類似物雖然味苦，但是具有多種生物活性。檸檬苦素類似物具有抗癌活性，其主要機(jī)制是通過清除自由基、活化谷胱甘肽轉(zhuǎn)移酶、抑制致癌物質(zhì)活性與腫瘤細(xì)胞增殖來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)癌癥的抑制作用[10-11]。例如，檸堿和諾米林對(duì)肝癌細(xì)胞有很強(qiáng)的抑制作用，對(duì)膀胱癌細(xì)胞菌株也有較好的抑制作用，諾米林比檸堿的抑制效果更好，有極大的潛在價(jià)值和開發(fā)利用前景[12]。檸檬苦素類似物還具有良好的抑菌作用，羅水忠等人[13]研究發(fā)現(xiàn)，1 g/L檸檬苦素對(duì)枯草芽孢桿菌和地衣芽孢桿菌有特異性的抑制作用。李赤翎等人[14]研究表明，檸檬苦素類似物在偏酸性環(huán)境下具有良好的抑菌作用，且熱穩(wěn)定性好。檸檬苦素類似物能對(duì)昆蟲產(chǎn)生拒食作用，從而達(dá)到殺蟲的目的。李彪等人[15]在檸檬苦素殺蟲活性研究中發(fā)現(xiàn)，0.625 mg/mL檸檬苦素已具有較高的殺蟲活性，當(dāng)質(zhì)量濃度達(dá)到10 mg/mL時(shí)，殺蟲率達(dá)到100%。此外，檸檬苦素類似物還有消炎鎮(zhèn)痛、抗焦慮鎮(zhèn)靜等作用[16]。

定量測(cè)定檸檬苦素的方法有HPLC法、UPLC法、分光光度法、薄層層析色譜法等。張曉丹等人[17]在椪柑酒脫苦工藝優(yōu)化研究中采用HPLC法，在流動(dòng)相為乙腈-0.1%磷酸水（55∶45，V∶V） 的條件下，定量測(cè)出柑橘酒檸檬苦素和諾米林的含量。HPLC法雖然應(yīng)用比較廣泛，但其靈敏度比UPLC法要低，柑橘果汁中諾米林的含量較低，無(wú)法達(dá)到檢測(cè)限。孟鵬等人[18]使用UPLC法，在流動(dòng)相為乙腈∶水（45∶55） 的條件下等度洗脫，檢測(cè)范圍擴(kuò)大。分光光度法雖然靈敏度很低，但是可用于快速檢驗(yàn)，是一種簡(jiǎn)單、快捷的方法[19]。

1.2 類黃酮類

類黃酮是一種具有C6-C3-C6苯并呲喃酮結(jié)構(gòu)的多酚類化合物，是色原酮或色原環(huán)衍生物。柑橘中黃酮類物質(zhì)按化學(xué)結(jié)構(gòu)可分為4類，分別是黃酮類、黃烷酮類、黃酮醇類和花色苷類，其中黃酮類、黃烷酮類主要以糖苷的形式廣泛存在于植物中，而花色苷僅存在于血橙中[20]。類黃酮物質(zhì)在葉、花、果實(shí)中均有分布，果實(shí)中的類黃酮主要分布在果皮、種子等部位。類黃酮的含量還隨著柑橘種類、果實(shí)成熟度的變化而變化[21]。類黃酮在植物體內(nèi)代謝機(jī)理較為復(fù)雜，是由苯丙氨酸由苯丙烷代謝支路形成柚皮素，再進(jìn)入不同的類黃酮代謝支路，形成4類類黃酮物質(zhì)[22]。

類黃酮同樣是柑橘中的一種活性成分，具有抗氧化、抗腫瘤、預(yù)防心血管疾病、抗病毒等多種生理作用[23]。類黃酮可清除人體內(nèi)含有單電子、活性極高的自由基，進(jìn)而達(dá)到抗氧化作用[24]。徐貴華等人[25]對(duì)類黃酮抗氧化能力的研究表明，大部分柑橘品種果皮提取液都具有較高的抗氧化能力。類黃酮抗癌機(jī)理主要有5種，分別為清除自由基、抑制癌細(xì)胞生長(zhǎng)、對(duì)抗致癌因子、抑制血管組成、提高機(jī)體免疫力[26]。其中，橙皮素和異鼠李素可通過調(diào)控基因的表達(dá)量引起細(xì)胞凋亡，從而抑制腫瘤細(xì)胞的生長(zhǎng)[27-28]。此外，多甲氧基黃酮是蕓香科植物所特有的一類黃酮物質(zhì)，具有較高的生理活性，也可作為柑橘分類的標(biāo)識(shí)物[29]，也可將這些類黃酮從橘皮中提取出來(lái)，制成功能性食品或營(yíng)養(yǎng)保健品，有較高的開發(fā)利用價(jià)值。

提取類黃銅的方法主要有2類，分別為固相萃取和溶劑浸取[30]，其中溶劑浸取以其原理簡(jiǎn)單、操作方便、安全等優(yōu)點(diǎn)被廣泛運(yùn)用于類黃酮提取中[31]。定量檢測(cè)類黃酮的方法有液相色譜法、超高相液相色譜法、液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法、薄層掃描法、光譜分析法、毛細(xì)管電泳法等，其中高效液相色譜法具有良好的線性關(guān)系，靈敏度也很高。冉玥等人[32]研究發(fā)現(xiàn)，超高效液相色譜法比HPLC法分析時(shí)間縮短了3/4，使用溶劑也減少了，分離度還升高了。但是，色譜法難以對(duì)所有的類黃酮進(jìn)行定量測(cè)定，如槲皮素、柚橙皮苷；而液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法可以彌補(bǔ)這一缺陷，此外該方法還具有較低的檢測(cè)線，樣品提取過程也很簡(jiǎn)單[33]。這些方法不僅節(jié)約了時(shí)間、試劑，如果條件合適的話，還能同時(shí)分離類黃酮類和檸檬苦素類似物，這樣為定量測(cè)定提供了快捷有效的方法。

2 脫苦方法

2.1 吸附脫苦

吸附法是利用吸附劑中的范德華力和氫鍵作用，使其具有較大的比表面積和多孔結(jié)構(gòu)，具有很高的篩選性能，從而能特異的吸附柑橘酒中苦味物質(zhì)[34]。這種吸附只是物理性的吸附現(xiàn)象，而不是發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)的結(jié)果。廣泛運(yùn)用于柑橘酒的吸附劑有樹脂、活性炭、活化硅酸鎂、硅膠、醋酸纖維、木質(zhì)吸附劑等。樹脂能有效吸附苦味物質(zhì)，靜置離心后即可除去，并且對(duì)其他營(yíng)養(yǎng)成分沒有影響。鄭亞鳳等人[35]添加2%LX-900型樹脂，在保持葡萄柚原汁pH值下，葡萄柚果汁脫苦率達(dá)48.05%。邢建榮等人[36]利用HZ型樹脂對(duì)胡柚汁進(jìn)行脫苦，柚皮苷脫除率達(dá)64.6%、檸堿脫除率達(dá)76.7%，且營(yíng)養(yǎng)成分的損失較小。高彥祥等人[37]在大孔樹脂脫苦效率研究中發(fā)現(xiàn)，苯乙烯二乙烯苯類樹脂對(duì)檸檬苦素和柚皮苷的脫除率甚至能達(dá)到100%。梁澤建等人[38]研究表明，硅酸鎂經(jīng)過高溫活化后脫除性能也較好，脫除率達(dá)到95%以上，也不會(huì)吸附營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)脫除。徐國(guó)良等人[39]采用活性炭脫苦，柚皮苷脫除率達(dá)到49.5%，而檸檬苦素的脫除率達(dá)到73.5%，且苦味明顯變淡，口感適中。

2.2 酶法脫苦

一些微生物可以合成轉(zhuǎn)化苦味物質(zhì)的酶類，如柚苷酶可以對(duì)柚皮苷的作用、檸檬苦素-D-環(huán)內(nèi)酯水解酶能水解檸檬苦素等[40]。酶法脫苦分為自然酶法和固定化酶法，固定化細(xì)胞法其原理與酶法相似，但是采用細(xì)胞固定化技術(shù)，將產(chǎn)生柚苷酶、檸檬苦素-D-環(huán)內(nèi)酯水解酶的細(xì)胞固定化，這樣節(jié)省了酶分離提純的時(shí)間，還能培養(yǎng)、再生這些細(xì)胞，多次利用[41]，故固定化酶法具有更高的穩(wěn)定性、可重復(fù)持續(xù)使用等優(yōu)點(diǎn)[42]。酶法脫苦的效率非常高，柚苷酶的脫除率能達(dá)到98.5%，但酶法脫苦受用量、pH值、溫度等方面因素的影響，在柚苷酶處理的過程中需要加熱處理，導(dǎo)致了部分營(yíng)養(yǎng)成分的損失[43]。目前，酶法脫苦還主要停留在實(shí)驗(yàn)室階段，是由于成品酶或菌種的篩選及培養(yǎng)的問題亟待解決[44]。王鴻飛等人[45]優(yōu)化柚皮苷酶的工藝研究中指出，在優(yōu)化后的工藝條件（柚皮苷酶用量為0.5 g/L，果汁溫度為60℃，果汁pH值為4，作用時(shí)間為90 min），用柚皮苷酶對(duì)柑橘類果汁進(jìn)行脫苦具有良好的效果且脫苦率達(dá)90.55%。劉棠等人[46]研究發(fā)現(xiàn)，柚子果汁在柚苷酶水解后，將其濃縮并在4℃條件下貯藏4 d后，經(jīng)過離心分離沉淀，果汁的檸檬苦素去除率可達(dá)到78%，殘留的檸檬苦素在加工成果汁飲料后不會(huì)引起苦味。

3 結(jié)語(yǔ)

柑橘酒含有豐富的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，口感醇香，酒度很低，適合各類人群飲用，具有較高的保健價(jià)值。目前的脫苦方法多種多樣，脫苦效率較高。在脫苦技術(shù)日漸成熟的今天，柑橘酒擁有廣闊的發(fā)展前景。柑橘酒的商業(yè)化發(fā)展，能夠優(yōu)化柑橘產(chǎn)業(yè)的結(jié)構(gòu)，使柑橘產(chǎn)業(yè)鏈不再單一化，還能為果農(nóng)服務(wù)，提高果農(nóng)收入水平[47]。但是，柑橘酒還沒有與市場(chǎng)對(duì)接，柑橘酒在果酒產(chǎn)業(yè)中產(chǎn)值比例還比較低。期望柑橘酒能早日走向市場(chǎng)，成為人們?nèi)粘Ｉ罹蹠?huì)的必備飲品。

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Research Status of Debitterizing Technology of Citrus Wine

MA Yinpeng，ZENG Jinglan，ZENG Lu，*QIN Dan
（College of Food Science and Technology，Hu'nan Agricultural University，Changsha，Hu'nan 401028，China）

TS261.4

A

10.16693/j.cnki.1671-9646（X）.2017.09.044

1671-9646（2017） 09b-0058-04

2017-07-28

馬胤鵬（1996— ），男，在讀本科，研究方向?yàn)槭称房茖W(xué)與工程。

*通訊作者：秦 丹（1972— ），男，博士，教授，博士生導(dǎo)師，研究方向?yàn)檗r(nóng)產(chǎn)品保鮮與加工領(lǐng)域教學(xué)科研。