石榴化學(xué)成分及加工研究進(jìn)展

梁超南，李晉

摘要：近年來，石榴的種植及生產(chǎn)越來越受到國家和眾多科研人員的重視。與此同時(shí)，石榴產(chǎn)品生產(chǎn)和加工技術(shù)卻一直沒有較大突破，因此石榴的加工方式研究亟待拓展深入。文章首先介紹了石榴的栽培歷史及發(fā)展現(xiàn)狀，目前，石榴主產(chǎn)區(qū)可分為兩個(gè)區(qū)域：北部地區(qū)和南部地區(qū)，遍及新疆、陜西、河南、安徽四川和云南等地區(qū)，面積達(dá)1萬多hm2，年產(chǎn)量達(dá)2萬t以上。石榴具有的抗氧化作用、抑菌作用、醫(yī)藥作用和營養(yǎng)作用，通過整理匯總石榴的化學(xué)成分及其加工進(jìn)程，并分析、探討研究市場上現(xiàn)有的石榴系列產(chǎn)品，希望能對石榴的加工研究、醫(yī)學(xué)應(yīng)用及相關(guān)產(chǎn)品的開發(fā)提供依據(jù)。

關(guān)鍵詞：石榴；化學(xué)成分；開發(fā)應(yīng)用

文章編號：2096-8108（2022）02-0077-06中圖分類號：Q946；R285文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

Research Progress on Chemical Composition and Processing of Pomegranate

LIANG Chaonan， LI Jin*

（College of Life Science and Agriculture，Zhoukou Normal University， Zhoukou 466001，China）

Abstract：In recent years， the cultivation and production of pomegranate are getting more and more attention from the country and many researchers. At the same time， there has been no major breakthrough in the production and processing technology of pomegranate produces. Therefore， the research on the processing methods of pomegranate needs to be expanded. Firstly， the history and development status of pomegranate cultivation are introduced. At present， pomegranate main production areas can be divided into two regions： northern region and southern region， covering xinjiang， Shaanxi， Henan， Anhui， Sichuan and Yunnan， with an area of more than 10，000 hm2 and an annual output of more than 20，000 tons. Pomegranate has antioxidant， antibacterial， medicinal and nutritional effects， this article summarizes the chemical composition and pharmacological function of pomegranate， and on this basis， analyze the existing pomegranate series products on the market， in order to provide a basis for the processing research， medical application and the development related products of pomegranate.

Keywords：pomegranate; chemical composition; application development

石榴，落葉喬木，石榴科石榴屬植物。石榴中含有維生素、黃酮、多酚等多種物質(zhì)，具有抗癌、抑菌、抗病毒等功能，因而有較好的保健和醫(yī)藥價(jià)值，在《本草綱目》和《名醫(yī)別錄》中都能找到有關(guān)石榴的記載，甚至有人稱之為“中華奇果”[1]。除此之外，其葉、果、皮、種等均可入藥[2]。不僅具有較高的經(jīng)濟(jì)開發(fā)潛力，而且具有觀賞和保健功用，堪稱珍品。

然而我國的石榴產(chǎn)量卻一直多而不優(yōu)，石榴加工技術(shù)優(yōu)化的報(bào)道更是寥寥無幾。目前的研究現(xiàn)狀對石榴栽培方法和產(chǎn)品加工技術(shù)提出了新的挑戰(zhàn)，必須深入研究試驗(yàn)，提高石榴質(zhì)量，拓寬石榴產(chǎn)品市場。

1石榴栽培歷史及發(fā)展現(xiàn)狀

1.1栽培歷史

石榴發(fā)源于伊朗、阿富汗等地區(qū)，又通過航海、商業(yè)和傳教活動(dòng)傳播到世界其他地區(qū)[3]。以前，石榴以東西方向傳播至地中海沿岸，中國等地，后來又到朝鮮、日本等國家。由于石榴樹適應(yīng)能力高，栽培成果優(yōu)良，至今幾乎在世界各地都有栽培[4]。我國已經(jīng)種植石榴兩千多年，在漢起始，于唐興盛，由“絲綢之路”傳入中國。在唐朝，由于武則天當(dāng)政時(shí)期的大力舉措，石榴的種植達(dá)到前無古人的巔峰時(shí)代，產(chǎn)生了“似火山榴映小山”的盛景，并經(jīng)此得以發(fā)展起來，歷經(jīng)千年卻繁衍不息。通過相關(guān)研究人員和學(xué)者的調(diào)查和分類，我國已鑒定出石榴有150多個(gè)品種，包括種植品種140多個(gè)，觀賞及其變種品種10多個(gè)，種植面積約20 000 hm2。[5]

1.2發(fā)展現(xiàn)狀

20世紀(jì)80年代后，石榴的種植及生產(chǎn)得到很好的關(guān)注。目前，石榴主產(chǎn)區(qū)可分為兩個(gè)區(qū)域：北部地區(qū)，包括新疆、陜西、河南、安徽等地區(qū)，石榴種植面積8 000 hm2，年產(chǎn)量可達(dá)1.3萬t；南部地區(qū)，主要包括四川和云南的金沙江干熱河谷地區(qū)，種植面積為5 333 hm2，年產(chǎn)量達(dá)1.2萬t[6]。我國其他省份例如內(nèi)蒙古、黑龍江等目前正在積極進(jìn)行引種試驗(yàn)栽培技術(shù)，石榴種植及其發(fā)展雖然越來越受到國家重視，但是目前中國的石榴生產(chǎn)情況仍不容樂觀，馮玉增[7]等的研究表明，造成石榴現(xiàn)狀的原因是豐收率較低，果實(shí)質(zhì)量差，商品成型率低，病蟲害以及周期性凍害等。

除此之外，現(xiàn)今我國的石榴果樹生產(chǎn)研究形勢也不如其他類型果樹良好，究其原因是我國對石榴的研究時(shí)間短，研究程度低，石榴的銷售類型還主要是以果實(shí)直接出售。根據(jù)李曉華[8]等的調(diào)查研究表明，現(xiàn)在只有安徽、山西、新疆等地區(qū)有工廠加工出售石榴相關(guān)產(chǎn)品，而國內(nèi)外其他類型的果蔬產(chǎn)品研究都遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過石榴，我國石榴相關(guān)產(chǎn)品的生產(chǎn)和研發(fā)依然任重道遠(yuǎn)。

2石榴種類及分布

2.1 種類

石榴分類方式及種類如表1所示。

2.2分布

據(jù)相關(guān)資料調(diào)查顯示，我國石榴分布較為集中，有較大種植面積的產(chǎn)區(qū)主要有8個(gè)[6]。

2.2.1華東地區(qū)

產(chǎn)地包括棗莊、懷遠(yuǎn)等。棗莊是現(xiàn)今世界最大的“萬畝榴園”，現(xiàn)有石榴產(chǎn)地近0.2萬hm2，40多個(gè)品種，該地石榴被譽(yù)為我國石榴珍品[9]。懷遠(yuǎn)石榴為我國地理標(biāo)志性產(chǎn)品，具有皮薄、肉細(xì)、汁多、味甜等特點(diǎn)。據(jù)孫其寶[10]等統(tǒng)計(jì)，懷遠(yuǎn)現(xiàn)有石榴0.17萬hm2，年產(chǎn)量約1.5萬t。

2.2.2華中地區(qū)

本區(qū)產(chǎn)地主要包括鞏義、開封、鄭州等市。鞏義南河渡石榴于2002年注冊商標(biāo)，李宗圈[11]等表明，南河渡石榴基地種植規(guī)?，F(xiàn)已有約267 hm2，產(chǎn)量達(dá)4 000 t。

2.2.3華西地區(qū)

陜西的石榴產(chǎn)區(qū)規(guī)模居全國前列。臨潼石榴總面積約8 000 hm2，年產(chǎn)量可達(dá)10萬t[12]。

四川產(chǎn)區(qū)石榴品質(zhì)居全國之首[13]。李貴利[14]等表明，涼山州計(jì)劃在2020年種植石榴面積4.67萬hm2。

云南產(chǎn)區(qū)滇南會澤石榴成熟期正值中秋佳節(jié)前期，是節(jié)日送禮佳品[15]。滇北建水主要生產(chǎn)酸石榴，全縣種植面積大約5 227 hm2，年總產(chǎn)量約3.66萬t[9]。

新疆產(chǎn)區(qū)主要包括葉城、疏附等，該產(chǎn)地面積約333 hm2，年總產(chǎn)量約500 t[6]。

3石榴成分及功效

3.1成分

據(jù)陳建雯[16]、Aviram M[17]、杭志奇[18]等人的研究表明，石榴皮、石榴汁、石榴籽中的主要成分如表2所示。

根據(jù)相關(guān)科研人員試驗(yàn)，目前上述石榴成分都可經(jīng)過相應(yīng)的手段進(jìn)行提取，并且可以達(dá)到較為可觀的提取率，具體試驗(yàn)方法如表3所示。

3.2功效

3.2.1抗氧化作用

趙玉靜[27]等研究了石榴皮中黃酮類化合物具有抗氧化效果，黃琦[28]等研究了石榴皮多酚對DPPH自由基有清除作用，何春林[29]等研究了石榴皮多糖的抗氧化效果。付文杰[30]等以石榴皮為原料，采用甲醇萃取法提取的甲醇可去除羥基自由基等3種自由基。上述實(shí)驗(yàn)研究表明，石榴的黃酮、多酚、多糖等成分均能抗氧化。

3.2.2抑菌作用

石榴中很多成分具有明顯的抑菌作用，目前有許多科研人員對其抑菌性進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，以期對其這一功能加以利用。許汝[31]等人的研究顯示，石榴皮成分中的多酚對金黃色葡萄球菌、大腸桿菌有抑制效果，舒楊雄[20]等人研究了石榴皮單寧對細(xì)菌有較強(qiáng)的抑制效果，徐云鳳[32]研究了安石榴苷能抑制金黃色葡萄球菌。陳淳[33]等人研究表明石榴中的黃酮類化合物對茄子白絹病菌、甘藍(lán)黑斑病菌等均有抑制作用。

3.2.3醫(yī)藥作用

石榴中的多種成分具有抗腫瘤、降血糖、抗動(dòng)脈粥樣硬化等作用。研究表明，石榴汁可提高糖尿病大鼠對氧磷酶的基因表達(dá)以及酶活性，從而減緩糖尿病癥狀[34]，錢露[35]等人證實(shí)，石榴總?cè)苹蛟S因?yàn)槟芤种埔葝u細(xì)胞程序性死亡，因而可降低糖尿病大鼠血糖。李云峰[36]研究證實(shí)，石榴皮提取物可以緩解AS的程度，其原因在于它能夠減少白兔動(dòng)脈粥樣斑塊的面積。鐘全強(qiáng)[37]等人研究了石榴總黃酮醇對于MDA-MB231腫瘤細(xì)胞株的生長有明顯的抑制效果。

3.2.4營養(yǎng)作用

石榴中的多種維生素、必須氨基酸、礦物質(zhì)等具有非常顯著的營養(yǎng)作用，因此長期適量飲用石榴汁對于人體具有十分顯著的強(qiáng)身健體之效。經(jīng)閆生輝[38]等人實(shí)驗(yàn)證實(shí)，石榴中含有人體所必需的7種氨基酸的總量約35.32 mg/100 g，維生素C和B6含量分別為408.5 mg/100g和58.8 mg/100 g。張立華[39]等研究發(fā)現(xiàn)適當(dāng)增加類黃酮的攝入，能降低冠心病發(fā)病率，而石榴中類黃酮含量達(dá)6%，可據(jù)此開發(fā)其營養(yǎng)食品功能。

4石榴加工

4.1加工產(chǎn)品類型

據(jù)筆者進(jìn)行的市場調(diào)研顯示，石榴目前被加工成相關(guān)產(chǎn)品的類型主要如表4所示：

4.2產(chǎn)品加工工藝

4.2.1食品

石榴食品因其酸甜可口，含有多種健康綠色物質(zhì)，而備受消費(fèi)者喜愛，所以目前市場上出現(xiàn)的該類石榴相關(guān)產(chǎn)品最多，工藝也最為純熟。石榴果醋雖然目前較為少見，但因?yàn)槠浜休^多的營養(yǎng)物質(zhì)，而且口感豐富，一經(jīng)出售就深受廣大消費(fèi)者青睞。張衛(wèi)華[40]等研究出經(jīng)酒精和醋酸兩道工藝發(fā)酵制備的石榴果醋，具有抗氧化、益消化、健脾胃等多種功效，并且由此工藝制備的石榴果醋口味醇美、色澤純正、觀感甚佳。石榴汁含有大量的抗氧化成分，并且可以降糖降脂，近年來受到消費(fèi)者的追捧。石榴汁飲品的加工，從渾濁型石榴汁到現(xiàn)在的純石榴汁、濃縮石榴汁，逐步提升了石榴汁飲品的觀感、口味[39]。例如花旭斌[41]等人研究了濃縮石榴汁的制備工藝為濃縮溫度25～35 ℃，殺菌時(shí)間30～50 min，殺菌溫度85～92 ℃，真空度710～750 mmHg。劉釗[42]等在傳統(tǒng)餅干配方的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)，添加石榴粉和榴蓮粉。生產(chǎn)的曲奇餅不僅口感更加豐富，而且還具有低脂低糖的特點(diǎn)，擴(kuò)大了石榴產(chǎn)品的消費(fèi)者數(shù)量，也使石榴餅干的品質(zhì)有所提升。

4.2.2保健品

石榴含有多酚、黃酮、鞣花酸、沒食子酸等具有醫(yī)藥價(jià)值的成分，而近年來我國消費(fèi)者越來越注重產(chǎn)品的健康程度，因此石榴保健品大受歡迎。王超萍[43]等研究了石榴酒的最佳制備工藝條件是pH值3.6，發(fā)酵溫度22 ℃，酵母接種量1.4×107個(gè)/ml，將得到的石榴酒與各種具有保健療效的枸杞、紅棗、生姜等進(jìn)行再加工，即可得到具有良好保健功能的石榴酒產(chǎn)品。之前由于技術(shù)的不成熟，石榴酒在加工過程中常出現(xiàn)護(hù)色不到位的情況，導(dǎo)致石榴酒品相口感較差，現(xiàn)在這一問題已經(jīng)得到解決。樊丹敏[44]等人經(jīng)試驗(yàn)得知在維生素C 0.01%、檸檬酸0.3%時(shí)護(hù)色之效最佳。目前國外還出現(xiàn)了可預(yù)防糖尿病的由石榴提取物加工成的保健品[45]，市場上也出現(xiàn)了石榴籽膠囊類型的保健品。石榴籽油中含有高濃度（>70%）的共軛脂肪酸，其形式為punicic acid （9 cis， 11 trans， 13 cis -共軛亞麻酸）[46]，而這一石榴酸在體內(nèi)外均具有抗癌之效[47]。韓國還出售一種紅石榴濃縮液型保健品，主打抗氧化、提高免疫力等。

4.2.3化妝品

現(xiàn)今石榴的生產(chǎn)及加工成本還較高，因此石榴在化妝品市場主要面對中高端消費(fèi)者，例如雅詩蘭黛紅石榴潔面乳、養(yǎng)膚水，悅詩風(fēng)吟紅石榴水乳等。近年舒膚佳也推出了紅石榴香皂，擴(kuò)大了石榴產(chǎn)品的消費(fèi)面。石榴化妝品的主要價(jià)值在于其多酚、多糖、黃酮類化合物的抗氧化、延緩衰老功效。王園[48]采用閃式提取工藝，提取石榴葉中多酚成分，并經(jīng)實(shí)驗(yàn)研究了石榴葉中多酚的抗氧化性，確定了石榴多酚可經(jīng)正交試驗(yàn)和乳化工藝優(yōu)化，制成可用于抗衰老系列的乳液化妝品中，其自制乳液與市面上系列化妝品相比具有明顯的抗氧化效果。楊笑笑[49]用高效液相色譜法發(fā)現(xiàn)，石榴中的鞣花酸對天然蛋白酶有抑制作用，可根據(jù)這一特性將其用于抗皺系列化妝品中，李影影[50]用生化酶法測定安石榴苷對于酪氨酸酶的抑制效果，證明其可以用于防曬系列化妝品。

4.2.4茶葉

石榴茶葉中含有多酚、萜類化合物等，可有效降血糖、血脂。隨著目前生活水平的提高，世界各地患有糖尿病的人數(shù)不斷攀升。將石榴葉制茶長期服用，可輔助降糖。由于石榴葉中存在抑制腸內(nèi)糖苷酶活性的物質(zhì)，因此食物中的多糖不能水解為葡萄糖[51]。石榴葉制茶工藝現(xiàn)在已研究出的成型工藝有蒸青、炒青兩種。安玉紅[52，53]等以畢節(jié)青石榴葉為原料進(jìn)行炒青制葉，通過萎凋、殺青、揉捻、冷卻等流程，輔以正交試驗(yàn)對干燥工藝優(yōu)化，制備出了在色香味形上都有較好表現(xiàn)的石榴茶葉，沖泡之后，無明顯顆粒沉淀，形態(tài)良好，茶味濃郁芳香，茶汁甘而不澀。蒸青制葉的流程為與炒青基本相同，不同在于其殺青為蒸汽殺青，蒸汽流量120 kg/h。此法制得的石榴茶葉形態(tài)整潔，青臭味淡，茶味濃香，湯汁色深。以上兩種方法制備的石榴茶葉口感甚佳，已克服傳統(tǒng)制茶方法下茶葉香味不足、茶葉苦澀，茶汁有雜志沉淀等問題，具有很好的市場前景。

5小結(jié)與展望

綜上所述，我國目前關(guān)于石榴產(chǎn)品的研發(fā)制備尚處在不成熟階段，主要是加工工藝純熟成型的不多，研究出的工藝條件投入生產(chǎn)的比例較小。石榴產(chǎn)品主要是食品類，其加工技術(shù)也較為純熟。應(yīng)該在此基礎(chǔ)上，利用食品類的石榴技術(shù)去加強(qiáng)其他類型產(chǎn)品的開發(fā)力度。例如，石榴果醋的加工技術(shù)，可以用于石榴保健酒的進(jìn)一步研究，在保留石榴保健酒功效的同時(shí)，增加保健酒的風(fēng)味，使石榴保健品系列產(chǎn)品更加完善。另外，我國的石榴化妝品目前價(jià)位還較高，究其原因是加工技術(shù)的不成熟。應(yīng)該加大對于石榴化妝品開發(fā)過程中所耗成本的研究，以期降低石榴系列化妝品的價(jià)格，使這一系列產(chǎn)品能被更多人所用。

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