水果之柑橘与蒲江丑柑

“一年好景君须记,最是橙黄橘绿时”。说到柑橘,金色饱满、酸酸甜甜、多汁多肉、鲜嫩爽口……它的美味让人垂涎不已,成为了大众最爱吃的水果之一。

柑橘的营养活性成分

柑橘类水果也是全世界产量最大的水果之一。中国作为柑橘属植物的起源地之一,具有丰富的柑橘资源。其实,酸甜可口的柑橘果肉只是人们有效利用其营养的一部分,柑橘果皮也具有丰富的营养成分,占柑橘总量的20%-40%,具有较大的价值。研究表明,柑橘皮含有丰富的不溶性膳食纤维、黄酮类化合物、香精油、果胶等生物活性成分,具有很大的营养价值。

柑橘的重要活性成分主要都集中在柑橘皮上:不溶性膳食纤维(占干皮的60%)、果胶(占干皮30%)、香精油(占干皮的3%)、类柠檬苦素(占种子的0.5%~1.0%)、类黄酮(占干皮的0.8%)、多甲氧基黄酮(占鲜皮的0.54%)、酚酸类、类胡萝卜素等。其中,多甲氧基黄酮是芸香科柑橘属特有的一种抗癌活性明显比其他黄酮抗癌活性高的高度氧化的黄酮。柑橘的活性成分与的营养健康息息相关。

柑橘活性成分的提取分离鉴定

通过合适的提取、分离纯化、结构鉴定等技术对柑橘皮的活性成分进行研究,可以变废为宝,为健康食品的开发与生产打下基础,从而获得更多的功能食品。

在提取技术方面,压榨法、水蒸气蒸馏法或者超临界CO2萃取技术已经用于提取柑橘香精油。柑橘皮精油是复杂的混合物,由约 400 个独立的化合物组成,化合物种类及含量取决于柑橘品种以及提取和分离方法;酸提碱沉法已经用于提取黄酮类化合物;法、微波萃取法等方法已经广泛用于提取柑橘的各种天然活性物质。

目前,柑橘活性成分的分离纯化结构鉴定技术已经相当成熟。在分离纯化方面,高速逆流色谱、液相色谱、层析柱、薄层色谱、大孔树脂吸附和制备型液相色谱等手段已被应用柑橘活性成分纯化。在结构鉴定方面,已采取气相质谱法对柑橘皮油中的脂肪酸和挥发油的化学组成进行分析鉴定,采用液相质谱法检测柑橘全果、橘肉及橘皮中氟吡呋喃酮及其代谢物残留,采用核磁共振鉴定柑橘的多甲氧基黄酮类(PMFs)化合物。

柑橘的健康功能

另外,柑橘具有多种健康功效,比如抗氧化、抗炎、抗癌、降血压、降胆固醇、改善消化、保护视力、抗糖尿病等。

抗氧化。柑橘皮中的黄酮、黄烷酮、黄酮醇以及高度甲基化的黄酮类化合物表现出较强的抗氧化及自由基清除活性。

抗炎。柑橘皮具有很好的抗炎效果,且抗炎效果接近阿司匹林。柑橘中的芦丁、槲皮素、橙皮苷、香叶木苷、类柠檬苦素、橙皮素、d-柠檬烯等化合物起了主要作用。药理学检测结果显示橘子皮与吲哚美辛这类的抗炎药具有相似的抗炎性能。

抗癌。多甲氧基黄酮(PMFs)、槲皮素、橘皮素、橙皮苷、类柠檬苦素、D -柠檬烯多种活性成分就有抗癌活性,其作用机制可能是由于抑制了与细胞生长有关的小分子G蛋白(如ras蛋白)的异戊二烯化,增加了潜在生长 TGFβ 的生成量和活性。

抗菌。柑橘中多甲氧基黄酮、D -柠檬烯、橙皮苷、槲皮苷、橘皮素、类柠檬苦素、香豆素等化合物仍是良好的抑制细菌和真菌的主要化合物。它们可破坏微生物的细胞膜的功能,引起细胞膜渗透性增加,导致细胞内含物泄漏,最终起到杀菌和抑菌的作用。

抗过敏。橘子皮中含有某些能阻止组胺释放的活性成分。因此过敏患者可以适当的使用橘子皮来防止打喷嚏和流鼻涕。

提高免疫。柑橘皮中富含丰富的维生素C和微生物A,它们可以增强免疫系统的功能,能有效预防普通感冒和流感。

保护呼吸系统。柑橘皮及其提取物具有镇咳、祛痰、平喘、肺保护及抗呼吸道病原体等作用。柑橘的β-隐黄素及黄酮类化合物是柑橘皮对呼吸系统药理作用的主要活性成分。使用富含β-隐黄素的食物,将肺癌患者的风险降低了27%,对吸烟者的保护作用更明显。

治疗心血管疾病。柑橘皮和络中的橘皮苷和柑橘种子中的的柠檬苦素具有降低血压和胆固醇的作用。此外加拿大的营养学家还发现柑橘皮中的多甲氧基黄酮对胆固醇的降低功效相当于处方药。柑橘中的橙皮甙可降低内的胆固醇,在临床上用于心血管系统疾病的辅助治疗,可配制多种防止动脉硬化和心肌梗塞的药物。柑橘皮中的多甲氧基黄酮可以抑制脂肪氧合酶活性有效控制的血脂含量。血脂偏高的人群可以适当食用。最近的研究显示,多数心血管疾病如高脂血症、动脉粥样硬化、冠心病等与食物中的膳食纤维含量较少有关。柑橘皮中富含丰富的膳食纤维,可以作为心血管疾病的药物来源。柑橘皮中的橙皮素以及二氢黄酮类成分可以减弱胆固醇的合成和酯化,从而减弱动脉粥样硬化。

改善消化。柑橘的果皮富含膳食纤维和非可溶性多聚糖有助于食物更好的通过肠道,从而使得消化功能运转起来更为顺畅。

保护视力。柑橘皮中富含的胡萝卜素。科学研究表明,大量胡萝卜素能促进血液流向眼部,保护视力,让眼睛更明亮。

抗糖尿病。柑橘中橘皮苷又名橙皮甙,加氢还原可制成二氢查尔酮,这是一种高甜度,甜度可达蔗糖的300倍以上。另外,柑橘皮中存在一种甜味物质前体-新橙皮甙。只要将柑橘皮中提取得到的天然“新橙皮甙”在压力釜中氢化即可生成一种新型甜味剂—“新橙皮甙二氢查耳酮”,其甜味相当于蔗糖的1500~1800倍;公认最佳甜味剂,新橙皮甙DC欧盟已用。橘皮苷以及新橙皮苷均可以制成低热量的新型甜味剂,适合糖尿病人和肥胖者食用。

柑橘的产品开发

目前,柑橘已被开发出多种产品。例如,应用柑橘果实进行罐头、柑橘汁、果醋 、蜜饯、果酱等制作,应用柑橘种子开发油、蛋白、饮料浑浊剂、食品保鲜剂等产品,利用柑橘皮生产柑橘皮普洱茶、纤维粉、果胶片、陈皮等,回收柑橘果皮渣进行黄酮(黄酮粉)、香精油、果胶等有效成分提取。

蒲江丑柑

蒲江丑柑,是四川省特有的一种柑橘,因其外观丑陋,皮肤粗糙、头上长包,被称为“蒲江丑柑”。依托独特的自然地理环境,蒲江丑柑果香浓郁、脆嫩多汁、入口化渣、酸甜爽口,还具有多肉无仔易剥皮、好吃不上火的优势,深受消费者喜爱。2015年12月29日,“蒲江丑柑”入选国家地理标志产品;2019年12月23日,入选“中国农产品百强标志性品牌”。近年来,蒲江丑柑在全国销量大、品牌效益明显。其中下图“耙耙柑(左)”和“柠檬不知火(右)”是蒲江丑柑中的代表性品种。

但是蒲江丑柑资源并没有被充分开发利用,每年约有5万吨的残次果及坏果,约有1.25~2万吨皮渣,包含 120~200吨果胶,29~46吨香精油, 9.6~15吨类黄酮,具有巨大的精细化提取潜力与经济价值。同时,丑柑的储藏保鲜技术有待进一步升级,减少因储藏引起的果实腐烂变质。另外,蒲江丑柑仍以鲜食为主,浦江丑柑的精深加工产品相对很少,而且丑柑的营养与活性成含量、健康功效还不十分明确。因此,从长远发展的角度思考,有必要对蒲江丑柑的功能成分、保鲜技术、健康作用与产品开发进行科学研究,利用科技的力量对蒲江柑橘产业进行升级换代,走一条可持续发展的道路。

评语:中国农业科学院都市农业研究所植物与健康机理研究团队在“植物与健康机理”、“植物功能成分精细化提取”与“产品开发”方面积累了丰富的研究经验,并对蒲江丑柑的产业现状进行了深入调研,希望接下来能够同蒲江柑橘相关企业开展密切的产学研合作,帮助企业解决实际问题与困难,共同把“蒲江丑柑”进一步推向全国,走向世界。