柑橘果皮重要成分及其應用研究進展

劉雪峰,楊梅,向蘋葦,馬曉麗,胡德玉,楊茂盛,袁項成*

1(重慶三峽農(nóng)業(yè)科學院,重慶,404155)2(重慶市萬州區(qū)經(jīng)濟作物發(fā)展中心,重慶,404120) 3(重慶市涪陵區(qū)經(jīng)濟作物發(fā)展中心,重慶,408099)

柑橘是世界上種植最廣泛的農(nóng)作物之一[1],也是世界上第一大水果。目前,世界柑橘年產(chǎn)量已達1.58億t,約有三分之一會被加工,進而每年會產(chǎn)生大量的柑橘“殘渣”[2]。柑橘果皮約占果實總質量的25%～40%,是“殘渣”的重要組成部分,如果不進一步加工利用,柑橘果皮大部分會被直接丟棄,沒有有效的再利用,并導致嚴重的環(huán)境污染。在一些國家,柑橘果皮經(jīng)過干燥或者加工后,被用來治療或預防消化不良、嘔吐和哮喘等[3]。

柑橘果皮是精油、果膠和黃酮類化合物等的重要來源,由于其成分多樣,具有諸多生物活性、抗氧化活性、抗炎特性和其他對人類健康的重要益處,具有重要的營養(yǎng)、保健和醫(yī)學價值[4]。近年來,柑橘果皮富含的多甲氧基黃酮(polymethoxylated flavones, PMFs)在治療癡呆、阿爾茨海默病顯示出積極作用,在食品和制藥行業(yè)引起了廣泛的關注[5-6]。值得注意的是,最近有研究者發(fā)現(xiàn)柑橘果皮中橙皮苷和新橙皮苷為冠狀病毒SARS-CoV-2的蛋白酶3Clpro和PLpro的抑制劑,表明柑橘果皮具有預防或治療新型冠狀病毒肺炎的潛力[7]。眾多研究表明,柑橘果皮不是廢物,而是一種未被充分開發(fā)利用的寶貴資源。因此,本文對柑橘果皮的主要活性成分與應用進行了全面總結展望,以期為柑橘果皮在食品、醫(yī)藥等領域的合理開發(fā)和綜合應用提供參考。

1 主要活性成分

柑橘果皮中富含有多種生物活性物質,包括黃酮類(flavonoids)、生物堿類(alkaloids)、香精油(essential oils)、檸檬苦素類(limonins)、果膠(pectin)、膳食纖維(dietary fiber)和類胡蘿卜素(carotenoids)等,具有保持健康、防治疾病的功能,可以藥用[8]。目前,已從柑橘果皮中分離和鑒定出了大約140種化學成分。

1.1 黃酮類

黃酮類化合物是以黃酮(flavone)為母核而衍生的一類黃色色素,廣泛分布于水果和蔬菜中,特別是它們的果皮中[9]。根據(jù)三碳鍵(C3)結構的氧化程度和B環(huán)的連接位置等特性,黃酮類化合物可分為下列九類:黃酮和黃酮醇(flavonol);黃烷酮(flavanone)和黃烷酮醇(dihydroglavonol);異黃酮(isoflavone);異黃烷酮(isoflavanone);查耳酮(chalcone);二氫查耳酮(dihydrochalcone);橙酮(aurone);黃烷(flava)和黃烷醇(flavanol)。目前已經(jīng)從柑橘類植物中分離鑒定出60多種黃酮類單體[10],絕大部分以黃烷酮和PMFs兩種形式存在[11]。黃烷酮是柑橘屬植物中最重要的黃酮類物質,約占類黃酮總量的80%,大多以糖苷的形式存在,如橙皮苷(hesperidin)、蕓香柚皮苷(narirutin)、新橙皮苷(neohesperidin)及柚皮苷(naringin)等[12]。第二類是PMFs,它是柑橘屬植物中的特有成分,較一般黃酮類化合物具有更強的生理活性,較為常見的有川陳皮素(nobiletin)、橘皮素(tangeretin)以及甜橙黃酮(sinensetin)[13]。PMFs具有較少的極性和近似的平面結構,其對生物膜的滲透性強,容易被血液吸收[14]。甲氧基的數(shù)量和位置對PMFs的生物學功能有很大的影響,隨著甲氧基含量的增加,PMFs在接近和穿透癌細胞時具有更高的疏水性,而具有更強的生物活性[15]。從柑橘果皮中提取的黃酮類化合物具有廣泛的生物活性,包括抗氧化、抗炎、抑菌、抗病毒、抗過敏、保護神經(jīng)系統(tǒng)、預防動脈粥樣硬化、抗腫瘤等[16-19]。其在生物醫(yī)學領域擁有巨大的應用潛力。

1.2 生物堿類

生物堿是存在于自然界中的一類含氮的堿性有機化合物,大多數(shù)具有含氮雜環(huán),有旋光性和明顯的生物活性,是中草藥中重要的有效成分之一?，F(xiàn)代藥理學研究表明生物堿具有調節(jié)血脂的功效,通過阻止膽酸或膽固醇從腸道吸收,促進膽酸或膽固醇從糞便排出;抑制膽固醇的體內合成;促進膽固醇的轉化,增強細胞膜上低密度脂蛋白受體表達,加快低密度脂蛋白膽固醇清除,加速脂蛋白分解;激活脂蛋白代謝酶類,促進三酰甘油的水解;阻止其他脂質的體內合成,或促進其他脂質的代謝等途徑達到降血脂的效果[20]。柑橘屬植物中存在的生物堿類化合物主要有羥苯乙醇胺(octopamine)、辛弗林(synephrine)、酪胺(tyramine)、N-甲基酪胺(N-methyltyramine)、大麥芽堿(hordenine)等苯乙胺生物堿[21]。辛弗林是柑橘果皮中最豐富的生物堿,具有收縮血管、增加高血壓、擴張氣管的作用,還能改善代謝、增加熱量消耗、氧化脂肪、減肥等[22-25]。但是,目前關于柑橘果皮中辛弗林的安全性存在較大爭議,雖然已有部分研究人員開展了部分藥效試驗對其藥理作用和安全性進行了初步評價,但以急性毒性實驗為主[26-27],更多的亞慢性毒性實驗和慢性實驗有待于進一步系統(tǒng)開展,為安全性評價提供更為全面的依據(jù)。

1.3 檸檬苦素類

檸檬苦素類似物是一系列天然的四環(huán)三萜化合物,廣泛存在于楝科和蕓香科植物中[28-29]。蕓香科植物中檸檬苦素類似物主要有檸檬苦素苷元類、降解型檸檬苦素類和糖苷型檸檬苦素類。柑橘中檸檬苦素類似物以苷元和糖苷的形式存在,苷元是引起后苦味的主要原因,水溶性差,糖苷水溶性良好且?guī)缀鯚o苦味,在強酸和強堿條件下發(fā)生水解,生成相應的苷元和葡萄糖[30]。柑橘果皮中的檸檬苦素類似物主要有檸檬苦素(limonin)、諾米林(nomilin)、脫乙酰諾米林(deacetylnomilin)、黃柏酮(obacunone)、檸檬苦素酸(limonexic acid)、異檸檬苦素酸(isolimonexic acid)、枸櫞苦素(citrusin)、宜昌素(ichangensin)等[31],具有抗癌、抗氧化、抗病毒、降低膽固醇、防止動脈粥樣硬化、鎮(zhèn)痛催眠、消炎抑菌、抗瘧殺蟲等生物活性[32-35],在醫(yī)學和農(nóng)業(yè)植保領域有廣闊的開發(fā)利用前景。然而,這些生物活性已通過體外試驗并得到了很好的評價,但由于其不穩(wěn)定性和通過口服途徑的生物利用度較差,無法在體內達到預期的藥理活性[32]。因此,如何提高其穩(wěn)定性及生物利用度是下一步需要攻克的技術難點。

1.4 香精油

柑橘精油主要集中在柑橘果皮的油腺中,是一類由萜烯和萜烯氧化物所組成的具有揮發(fā)性的復雜混合物,其中含有多種揮發(fā)性化學物質,如檸檬烯(limonene)、α/β-蒎烯(α/β-pinene)、β-月桂烯(β-myrcene)、芳樟醇(linalool)、α-葎草烯(α-humulene)和α-萜品醇(a-terpineol),這些物質具有抗氧化、抗炎、抗菌和促進傷口愈合的活性[36]。大多數(shù)柑橘果皮中的精油主要成分是單萜化合物和倍半萜化合物及其含氧衍生物(醇類、醛類、酯類、酮類和酚類)[37]。其中檸檬烯是柑橘精油的主要成分,占32%～98%[38-39],醇、醛和酯等含氧化合物雖然含量不足5%,卻是柑橘精油香氣的主要來源[40]。

近年來,柑橘精油以其廣譜的抗菌活性以及殘留毒性小的優(yōu)勢受到廣泛的關注[41]。橘子精油[42-43]、檸檬精油[44-45]、佛手柑精油[46-47]、甜橙精油[48-51]、葡萄柚精油[52]等不同品種柑橘精油的抗菌活性得到有效驗證。此外,OBOH等[53]發(fā)現(xiàn)橙子果皮精油通過抑制α-葡萄糖苷酶和α-淀粉酶的活性來控制碳水化合物代謝,進而控制2型糖尿病。在體外研究中,橙子、柚子和葡萄柚皮被證明能抑制結腸癌細胞中的蛋白酶體活性[54]。YANG等[55]研究發(fā)現(xiàn),橙皮精油可抑制人肺癌細胞A549和前列腺癌細胞22RV-1的增殖。

綜上,柑橘果皮精油廣譜的抗菌活性使其在食品保鮮中具有巨大應用潛力,而其抗癌活性又讓醫(yī)學工作者看到了在疾病治療方面的利用價值。

1.5 果膠

柑橘果膠主要存在于柑橘果皮的細胞壁中,是柑橘中主要的水溶性功能成分之一,其含量占果皮干重的20%～30%。結構分析表明,果膠的骨架由甲基化的聚-α-D-半乳糖醛酸殘基組成[56]。植物中,由半乳糖醛酸單體構成的線性同型半乳糖醛酸聚糖(homogalacturonan,HG)是主要的果膠成分,占比65%,具有側鏈結構的鼠李半乳糖醛酸聚糖Ⅰ占比20%～35%,鼠李半乳糖醛酸聚糖Ⅱ占比2%～10%[57-59]。果膠作為一種天然的食品添加劑和保健品,可廣泛應用于食品、醫(yī)藥保健品和一些化妝品中。酯化度和膠凝度是影響果膠應用的主要因素。酯化度又稱甲氧基化,指果膠中甲酯化、乙?；王０坊壤目偤?。根據(jù)酯化度的差異,果膠分為低酯果膠(25%～50%)和高酯果膠(50%～80%)[60]。有研究發(fā)現(xiàn)橙皮果膠的酯化程度為69.8%[61],可以歸類為高酯果膠,在高濃度糖和酸性pH條件下會形成凝膠[62]。柑橘果皮中含有極為豐富的果膠,以現(xiàn)有的提取方法通常能達到20%以上的產(chǎn)出率,全球85.5%的工業(yè)果膠都是從柑橘果皮中提取到的[63]。

柑橘類果膠因對人體有益而被廣泛研究。已有研究證明它可以改善腸道炎癥,降低心臟病發(fā)病率和降低血液膽固醇水平[64-65]。然而,柑橘類果膠仍然存在一些理化特性的缺陷,如當它分散在水中時,會形成結塊。柑橘果膠由于其分子質量和結構特點,難以被人體消化道消化。因此,有必要對柑橘類果膠進行修飾,以增強其功能屬性。柑橘類果膠可以通過調節(jié)pH值(低或高)、輻射、熱或酶等處理修飾[66]。與天然柑橘果膠相比,改性果膠具有更廣闊的應用前景,由于分子質量較低,因此更容易通過小腸絨毛進入人體血液。

1.6 膳食纖維

膳食纖維是指不能被人體小腸消化吸收,而對人體有保健功能的多糖類物質,具有調節(jié)人體血壓、血糖、血脂代謝等生理作用,被譽為第七種營養(yǎng)素[67]。膳食纖維根據(jù)物理、化學和功能性質可以分為可溶性膳食纖維和不溶性膳食纖維[68],果膠屬于可溶性膳食纖維,不溶性膳食纖維通過軟化糞便來預防便秘問題。推薦男性的膳食纖維日攝入量為30～38 g,女性為20～25 g[69]。柑橘果皮是膳食纖維重要來源之一,其中的可溶性膳食纖維含量是其他來源膳食纖維的幾倍甚至幾十倍[70],這一點尤其重要,因為人們攝入的膳食纖維必須是平衡的,即水可溶部分必須占總量的30%～50%[71]。WANG等[72]對5種柑橘類植物膳食纖維的理化性質和生化特性進行了研究,發(fā)現(xiàn)不同柑橘品種的膳食纖維理化性質和生化特性有所不同。為了最大限度地發(fā)揮膳食纖維良好的加工特性、生理活性和保健功能,可以利用高溫、高壓、超微粉碎、微波、蒸汽爆破和酸堿處理等將膳食纖維改性[73-74],這將有助于更好的開發(fā)膳食纖維功能性食品。

1.7 類胡蘿卜素

類胡蘿卜素是一類重要的天然色素的總稱,普遍存在于動物、高等植物、真菌、細菌和藻類之中,已經(jīng)鑒定出700多種結構和幾何異構體[75]。類胡蘿卜素對植物的生存和人類的健康都是必不可少的[76],其具有調節(jié)脂質代謝、保護視力、減緩神經(jīng)退行性病變、保護心血管、抑制癌細胞生長、提高機體免疫力等多種功能特性[77]。然而,人體自身不能合成類胡蘿卜素,只能通過飲食攝取[78]。柑橘是全球膳食類胡蘿卜素的重要來源,在所有水果中類胡蘿卜素種類最多,柑橘中大約發(fā)現(xiàn)了115種類胡蘿卜素[79]。柑橘果皮中的主要的類胡蘿卜素包括葉黃素(lutein)、玉米黃質(zeaxanthin)、β-檸烏素(β-citraurin)、9Z-紫黃質(9Z-violaxanthin)、β-隱黃質(β-cryptoxanthin)、β-胡蘿卜素(β-carotene)和α-胡蘿卜素(α-carotene)等,最后2種含量極低[80-82]。不同柑橘品種果皮的類胡蘿卜素組成和含量存在差異,使柑橘類果實呈現(xiàn)黃色、橙色、紅色和深紅色等[83]。

2 加工應用現(xiàn)狀

目前,不同品種的柑橘果皮已被應用于藥物、食品、添加劑生產(chǎn),甚至包括乙醇和甲烷的生產(chǎn),以及作為動物飼料或有機肥等。

2.1 草藥

中醫(yī)認為,成熟的柑橘果皮經(jīng)干燥處理后是一種重要的中草藥,數(shù)千年來一直被廣泛用于支氣管炎、哮喘等呼吸系統(tǒng)和消化系統(tǒng)疾病的治療[84]。在我國南方,干燥的成熟柑橘果皮因其保健作用而經(jīng)常搭配肉類燉成湯,搭配豆類和米飯煮成粥,或加工成各種零食。在中國不同地區(qū),對干燥的成熟柑橘果皮的稱謂各不相同,有廣陳皮、新陳皮、蘇紅皮、樟頭紅等。在日本,柑橘類成熟果皮也會被用來制作“陳皮”和“橙皮”[85]。在韓國,干燥的柑橘果皮被稱為“金皮”,是一種草藥。干燥的成熟柑橘果皮的整體質量受到品種、加工、貯藏時間等諸多因素的影響。民間的傳統(tǒng)經(jīng)驗認為,貯存時間越長的干燥的成熟柑橘果皮質量越好。然而,最近有研究發(fā)現(xiàn),隨著貯存時間的延長,干燥的成熟柑橘果皮中的代謝物先增加后減少,不同用途的橘皮最佳貯藏時間不同[86]。目前,干燥的成熟柑橘果皮的應用并不局限于呼吸和胃腸道系統(tǒng),還涉及到心血管、抗腫瘤、抗氧化、抗炎等多個方面[87]。然而,對干燥的成熟柑橘果皮的藥物用途的系統(tǒng)研究比較缺乏,其作用機制仍有待進一步深入研究。

2.2 食品和食品添加劑

目前,柑橘果皮已經(jīng)以不同形式出現(xiàn)在許多家庭的餐桌上[88]。餅干生產(chǎn)中添加15%的橘子皮可顯著改善膳食纖維,并達到最佳感官品質,同時可以增強餅干抗氧化特性,并抑制餅干樣品的脂質過氧化[89-90]。在蛋糕中加入檸檬皮粉,降低了過氧化物含量,增加了蛋糕的硬度,對感官品質基本無影響[91]。ADEMOSUN等[92]通過添加橙子皮生產(chǎn)出了低血糖指數(shù)的冰淇淋,在對感官品質沒有不利影響的前提下提高了冰淇淋的抗氧化性。此外,柑橘果皮飲料因其獨特的香氣和口味而成為最受歡迎的飲料之一,ADEMOSUN等[93]研究表明,柑橘果皮飲料的抗氧化性能低于綠茶,但其單胺氧化酶(monoamine oxidase,MAO)和丁酰膽堿酯酶(butyrylcholinesterase,BChE)抑制能力高于綠茶。

從柑橘果皮提取的果膠,可以作為多種食品的添加劑,例如制作低糖果醬、果凍[94]和方便面[95]等,它還被用作沙拉醬、冰淇淋和沙拉醬中的增稠劑和乳化劑[96-97],ARIOUI等[98]將橙皮果膠加入到酸奶中,發(fā)現(xiàn)0.6%的果膠摻入顯著提高了酸奶的黏度、黏附性和黏聚性。李繼偉等[99]開發(fā)了柑橘果皮膳食纖維面包,并通過體外試驗發(fā)現(xiàn)在20 min內,膳食纖維面包中淀粉的消化速率顯著低于對照,消化產(chǎn)生的還原糖相當于對照的72.86%～77.83%。這說明柑橘果皮膳食纖維可以減緩淀粉的消化速度,因此,開發(fā)柑橘果皮膳食纖維面包有利于血糖水平的控制,有一定的應用前景。利用橙皮纖維代替脂肪制作的冰淇淋的脂肪含量只有傳統(tǒng)冰淇淋的25%[100],這對于愛吃冰淇淋又擔心引起肥胖的人群是值得慶祝的好消息。另有研究證實苦橙皮提取物可以提高調味牛奶的黏度、抗氧化特性和感官特性,并降低微生物總數(shù)[101]。

以上研究表明,在食物或者飲料中加入柑橘果皮或其提取物,可以利用柑橘果皮本身的生物活性成分提高食物或者飲料的保健功效,有助于功能性食品的開發(fā)。但是目前的實驗研究僅證明了柑橘果皮的加入不會對食物或飲料的感官品質產(chǎn)生負面影響,而柑橘果皮自身所含物質成分是否會與食物或飲料中固有成分發(fā)生互作反應,是否會影響其原有的營養(yǎng)價值等仍未可知,需要進一步試驗研究進行全面評價。

2.3 防腐劑

利用柑橘果皮或果皮精油保存肉類、牛奶、奶制品、香腸和糕點的研究均取得了一定進展[102]。ABD EL-KHALEK等[103]發(fā)現(xiàn)柑橘果皮粉結合NaCl可延長肉類的保質期21 d以上。此外,OLD YEROU等[104]還發(fā)現(xiàn),橘子皮可以作為抗菌和抗氧化劑來保存橄欖油和奶油甜點。這些發(fā)現(xiàn)為新型綠色防腐劑的開發(fā)提供了新的機遇。

2.4 食品包裝

柑橘果皮所含精油因其抗菌特性而被用于食品包裝。ALPARSLAN等[105]在食用膜中加入柑橘精油,發(fā)現(xiàn)該膜能顯著抑制蝦的脂質氧化和微生物腐敗。在另一項研究中,使用柑橘果膠聯(lián)合海藻酸鈉開發(fā)微膠囊,采用噴霧干燥技術對香芹醛進行了封裝,結果表明,微膠囊為圓形球體,表面光滑,具有較高的保留效率、抗微生物和抗氧化性能[106]。但是,目前基于柑橘果皮提取物的可食用包裝材料應用試驗產(chǎn)品種類很少,其適用性、安全性還需要進行更廣泛的驗證。

2.5 動物飼料

柑橘果皮中含有蛋白質、礦物質、維生素等營養(yǎng)成分,可用于動物飼料的生產(chǎn)加工[107]。在小尾寒羊的飼料中加入鮮柑橘果皮渣,可有效增加小尾寒羊的平均日增重,略微增加羊肉營養(yǎng)成分含量,可改善羊肉脂肪酸組成,降低飼料成本,提高經(jīng)濟效益[108]。但是鮮柑橘果皮渣水分含量高,還含有很多糖分,易腐爛變質,不易運輸與貯存,因此其利用受到了很大限制。雖然已有學者研究了柑橘果皮渣青貯飼料中微生物生態(tài)及其對飼料品質的影響機理[109],但仍缺乏有效辦法克服鮮柑橘果皮渣的應用限制。為此,研究者也嘗試了將干燥的柑橘果皮渣作為牛、羊等動物的飼料[110],但干燥柑橘果皮渣蛋白質含量相對低、苦麻味明顯、口感差,在一定程度上也限制了其在動物飼料中的應用。因此,柑橘果皮渣在動物飼料中的應用還有待更進一步的研究。

2.6 有機肥

柑橘果皮渣中富含較多的有機質和礦質營養(yǎng),可將其作為制備有機肥的原料。余倩倩等[111]發(fā)現(xiàn)柑橘果皮渣可以較好地改善柑橘樹體氮、磷、鉀營養(yǎng)情況;同時可提高果面亮度和降低酸度,改善果實風味;促進柑橘園高產(chǎn)優(yōu)質,增加經(jīng)濟效益。盧占軍等[112]認為以柑橘果皮渣為主要原料的有機肥特別適合作為柑橘專用生物有機肥,具有促進增產(chǎn)、改善產(chǎn)品品質的作用。然而上述研究的觀測期均只有一年左右,時間較短,如果長期使用柑橘果皮渣作為有機肥施用是否會對土壤pH等理化性質產(chǎn)生影響,這些問題還需要開展更為系統(tǒng)的研究進行評估。

2.7 生物燃料

近年來,利用可再生物質生產(chǎn)不可再生資源成為全球的研究熱點。柑橘果皮廢棄物由于其豐富的有機化合物成分,已經(jīng)有學者就其作為乙醇、甲烷等生物燃料的生產(chǎn)原料進行了研究[113-114]。在國內,2011年就有學者對柑橘果皮渣生產(chǎn)乙醇的工藝流程及應用前景進行了概述[115-116]。利用柑橘果皮渣轉化生物燃料,不僅能解決環(huán)境污染、資源浪費等問題,豐富的柑橘果皮也為生物燃料的制備提供了充足的原料,對緩解能源短缺問題有一定助益。但是其生產(chǎn)應用還存在缺乏高新技術的支持、經(jīng)濟成本較高、乙醇脫水濃縮技術要求高、難以工業(yè)化應用等問題。

3 未來發(fā)展前景

隨著全球對加工和包裝食品的需求的增加,來自加工業(yè)的柑橘果皮廢料的數(shù)量每年都在增加。隨著人口的增加和可居住土地的減少,由于環(huán)境污染和對生態(tài)系統(tǒng)的威脅,傾倒柑橘廢棄物已成為一個巨大的挑戰(zhàn)。因此,如何高效利用柑橘果皮尤為重要。由于柑橘果皮富含豐富的黃酮類、檸檬苦素類、生物堿類、精油和果膠等生物活性物質,它們已被用于醫(yī)藥或加工成各種食品或者添加劑。此外,柑橘果皮還被發(fā)展成為生產(chǎn)生物燃料和吸附劑等可再生資源。其顯著的藥用價值也促使人們在各種飲食中添加柑橘果皮。目前,柑橘果皮已經(jīng)成為許多地區(qū)飲食的一部分,并被納入食品目錄中。在食品中加入柑橘果皮粉末或精油,如果添加適量,可以提高產(chǎn)品的質量,而不會對感官屬性產(chǎn)生負面影響。食品公司已經(jīng)利用柑橘果皮來豐富產(chǎn)品,為功能性食品的開發(fā)提供了廣闊的前景。而柑橘精油在食品保存方面具有巨大的應用潛力。

營養(yǎng)與健康是人們永恒的追求。柑橘果皮豐富的生物活性成分將持續(xù)得到研究者的廣泛關注。對于柑橘果皮富含的活性成分的研究未來可以重點關注以下3個方面:a)世界上柑橘種質資源非常豐富,應進一步深入探析不同品種柑橘果皮的遺傳成分變異和各成分的功能特性,為柑橘品種選育、功能性產(chǎn)品加工應用提供基礎數(shù)據(jù)和材料,促進不同品種柑橘果皮資源的充分利用;b)微波輔助提取、超聲波輔助提取、超臨界水/二氧化碳提取、脈沖電場提取和高壓放電提取,是提取、分離柑橘果皮活性成分的潛在方法,未來可以綜合傳統(tǒng)提取技術和上述新興提取技術優(yōu)劣進行柑橘果皮提取物成分分離、提取、測定和加工技術的改良與創(chuàng)新;c)目前我國生物制藥技術已趨于世界領先,可以利用此契機開展更加廣泛的基于柑橘果皮提取物的疾病防治臨床試驗和機理研究。

柑橘果皮富含的生物活性成分使其在醫(yī)藥和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等領域具備可觀的應用價值,目前在藥物、食品、添加劑、動物飼料、有機肥等方面的應用取得了一定的進展。但是加工應用中還存在一些問題。首先是加工利用率低。根據(jù)調查,目前柑橘果皮僅有少部分經(jīng)過干燥用于草藥、提取果膠、精油,另有少部分作為食品添加劑,其余大部分則是直接丟棄或者填埋處理,實際加工利用率不足30%。利用率低的主要原因就是生物活性成分提取工藝復雜,經(jīng)濟成本高,加工利用的經(jīng)濟效益低下。因此,簡化加工利用工藝,降低生產(chǎn)技術門口,節(jié)約加工成本等,是實現(xiàn)柑橘果皮大規(guī)模加工應用的關鍵。此外,缺乏完善的柑橘果皮綜合利用技術體系。目前,柑橘果皮活性成分提取技術相對先進的沿海地區(qū)也僅是部分利用了果皮中的果膠、精油,對其他成分的利用還基本停留在實驗室或者初加工階段,主要表現(xiàn)為提取時能耗高,產(chǎn)品純度低等,缺乏多級和深加工技術。為了實現(xiàn)柑橘果皮的充分利用,如何連續(xù)或分級提取果皮中的各種活性成分,開發(fā)具有循環(huán)經(jīng)濟理念的工業(yè)體系是未來努力的方向。

4 結論

柑橘果皮富含黃酮類、檸檬苦素類、生物堿類、精油和果膠等生物活性成分,具有巨大的利用潛力,對其開發(fā)利用可以真正的實現(xiàn)“變廢為寶”。值得一提的是,盡管柑橘果皮提取物對人類健康上的促進作用在體外和體內研究中獲得了有益進展,但它們仍處于初級階段,在進行臨床試驗之前需要進一步的系統(tǒng)研究。為了更好地研究和開發(fā)柑橘果皮,應進一步評價不同品種的柑橘果皮的遺傳成分變異和功能特性。在食品應用方面,應分析柑橘果皮提取物在體外和體內的安全范圍、與食品原材料的相互作用和生物利用度?；诟涕俟ぬ崛∥锏目墒秤冒b材料的適用性還需要進行更廣泛的驗證。此外,還需要開發(fā)一個具有循環(huán)經(jīng)濟理念的工業(yè)體系,以保證柑橘果皮資源的可持續(xù)利用。