葡萄籽的功能与应用

2016-04-08 15:44迟明梅
食品研究与开发 2016年20期
关键词:葡萄籽花青素葡萄

迟明梅

(烟台南山学院,山东烟台265713)

葡萄籽的功能与应用

迟明梅

(烟台南山学院,山东烟台265713)

葡萄籽含有丰富的油脂、多酚类物质和蛋白质等功能成分,具有特殊的生物活性,在食品、医药和保健品等行业中具有广阔应用前景。本文主要对葡萄籽成分、功能、应用及国内外研究现状进行了阐述。

葡萄籽;功能;应用

我国葡萄的种植面积和产量均居世界首位,据统计,约80%葡萄用来酿酒,13%用于生食,7%被榨成了果汁和生产其它的葡萄产品[1]。葡萄籽占鲜果重量的4%~6%,作为葡萄酒、葡萄饮料加工中产生的资源性副产物,被大多数企业直接舍弃或发酵后作为肥料使用,不仅造成资源浪费,而且污染环境[2]。如充分利用葡萄籽资源,对其功能成分进行综合利用,不仅可以避免环境污染,而且还能将葡萄籽变废为宝,增加葡萄行业的附加值,提高企业经济效益[3]。

1 葡萄籽成分

葡萄籽含有丰富的脂肪、蛋白质、碳水化合物、蛋白质和矿物质等成分[4],常见矿物质元素,K、P、Ca的含量偏高,Na的含量偏低;微量元素中Fe、Mn、Zn等元素的含量都偏高[5]。葡萄籽中含有8种必需氨基酸,其中苏氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸含量相对较高,总氨基酸量为7.76%[6]。葡萄籽含油14%~17%,其中亚油酸占总油脂的68%~76%,葡萄籽中还含有丰富的多酚类物质,主要是原花青素、白藜芦醇和单宁,占干物质的5%~8%,占整粒葡萄中总酚类物质的50%~70%[7]。

2 葡萄籽功能

2.1油脂功能

葡萄籽油中不饱和脂肪酸含量高达92%,主要以亚油酸为主。亚油酸是人体必需又不能自身合成的脂肪酸,具有重要的功能特性。

亚油酸是构成人体细胞和皮肤发育的重要成分之一,对于大脑发育、维持血脂平衡、降胆固醇、防冠心病等方面起不可替代作用;亚油酸是人体合成前列腺素的主要原料物质,具有扩张血管、防止血栓形成作用[8]。共轭亚油酸是含有共轭双键十八碳二烯酸异构体的混合物[9],是一类具有多种重要生理活性的天然不饱和脂肪酸,具有增强免疫、抗癌、减肥、缓解动脉粥样硬化、抗氧化、调节血糖和血脂等功能,共轭亚油酸作为一种新发现的营养素,对人类生理健康具有重要意义[10]。

2.2多酚类物质功能

葡萄籽多酚以结合态和游离态形式存在于葡萄籽中,葡萄籽含有大量多酚类物质,主要成分是原花青素和白藜芦醇[11]。

原花青素是以黄烷-3-醇为主要结构单元的缩合多酚类化合物,是一种新型高效抗氧化剂,其抗氧化作用是VE的50倍,VC的20倍[12]。原花青素是目前为止所发现的最强效的自由基清除剂,具有保护心血管、抗肿瘤、抗疲劳和抗脂质过氧化等多种生理作用,对心脏病、癌症、冠心病等高死亡率疾病具有独到的治疗及预防作用。

白藜芦醇是含有芪类结构非黄酮类多酚化合物,具有抗癌、抗菌消炎、抗氧化降血脂、调节免疫、保护神经、改善微循环和治疗休克等作用[12],此外,白藜芦醇不但对内皮素-1有拮抗作用,还能够保护心血管组织和肝脏免受侵害,主要体现在可以影响体内脂类的代谢和血小板的凝聚,进而发挥抗血栓、防止动脉粥样硬化和冠心病[13]。近年来,美国天然药物研究所研究发现白藜芦醇还具有抗艾滋病的作用[3]。

2.3蛋白质功能

葡萄籽蛋白是优质的蛋白质资源,各种氨基酸含量明显高于中国居民膳食营养素参考摄入量的建议服用量,其中缬氨酸、精氨酸、蛋氨酸和苯丙氨酸含量都相当于大豆蛋白中的含量,是具有特有生物活性蛋白质和多肽的重要来源[14]。通过控制葡萄籽蛋白的水解度,还可以得到由许多分子链长度不等的低分子生物活性多肽,并含有少量游离氨基酸、糖类和无机盐等成分。葡萄籽活性肽不仅易被人体消化吸收,而且具有抑菌性、抗氧化性、乳化稳定性以及抗高血压、免疫调节、抗疲劳、神经调节等多种独特的生理活性[15];多肽可提供热量,参与体内物质代谢调节、增强抵抗力、调节渗透压和维持血的酸碱度等特性[16]。

2.4其他物质功能

葡萄籽中矿物质元素含量丰富,其中K、Ca、Cu、Fe含量较高于Zn、Mn含量,而Cu、Fe、Zn、Mn则属于禽畜类动物身体所必需得微量元素,因此在动物体内的新陈代谢、组成和激活酶的生理功能方面发挥重要作用[17];葡萄籽中粗纤维含量也较高,粗纤维对便秘有很好的预防和治疗作用;葡萄籽油还含有人体必需的多种脂溶性维生素主要有VA、VD、VE等,其中VE含量较高,VD可以促进膳食中钙、磷的吸收,VA缺乏会导致夜盲症、干眼病以及角膜软化症,还会影响神经系统、呼吸系统和生殖系统等,VE对抗自由基脂质过氧化作用效果明显,因此对急慢性维生素缺乏症,特别是对老人、儿童、体弱妇女和孕妇等不同人群有特殊疗效。

3 葡萄籽的应用

葡萄籽含有丰富的油脂、多酚类物质和蛋白质等功能成分,具有特殊的生物活性和药理作用,在食品、医药和保健品等行业中具有广阔应用前景[4]。

3.1油脂应用

葡萄籽油是一种无毒无害,完全符合食品卫生标准的功能型油脂,并有很高营养保健和食疗功效;葡萄籽油可作为婴儿和老年人的高级营养油食用;葡萄籽油可作为原料添加到保健食品中,还可作为高空作业和飞行人员高级保健油;葡萄籽油可作为降压药物有效成分,制成胶囊吞服,还可作为中成药的添加剂和助效剂被广泛使用[18]。

3.2多酚类物质应用

原花青素具有抗氧化和清除自由基功能,可以作为药物治疗脑血栓,减轻水肿和抑制静脉曲张等血液循环等疾病;原花青素还可作为营养强化剂或食品防腐剂应用于一般饮料和食品中,可防止食品变色、变昧和氧化变质[19]。

白藜芦醇具有抗氧化、抗炎、抗癌和抗菌作用,经过分化提纯可用于医药行业治疗心血管疾病,动脉硬化以及肿瘤;白藜芦作为天然防腐剂,被用于延长食品的货架期;白藜芦还可以作为一种食品添加剂添加到食品中,也可以把它作为一种天然保健成分运用到保健品中,起到降脂作用[20]。

3.3粗蛋白质应用

葡萄籽粉碎除油后可提取大量蛋白质,或者作为畜禽类的优质饲料;或者利用提取的粗蛋白质生产精蛋白或者复合蛋白,用于强化食品、滋补剂、保健药物等[18]。选择适当的蛋白酶,通过控制葡萄籽蛋白水解度,生产大量易被人体消化吸收的生物活性多肽,如:抗氧化肽、抑菌肽和表面活性肽等;还可以作为制味精的优质原料;葡萄籽多肽具有很好的乳化性和乳化稳定性,充分利用葡萄籽多肽和氨基酸特有的生物活性,开发功能性食品和生化药品[21]。

4 葡萄籽研究现状

4.1国外研究现状

原花青素治疗血管疾病的生理功效早在20世纪80年代便被人们所认识,1990年法国已开始对原花青素生理活性进行研究,成功研制出葡萄籽原花青素制剂,添加药品中用作血管保护剂和抗炎剂[22];德国一家公司成功研制出治疗酒精中毒的原花青素制剂;罗马尼亚已成功出售原花青素制剂防治毛细血管疾病[23]。

意大利和法国两国约有70%的葡萄籽已被充分利用;在欧美和日本等国,葡萄籽油常被用作婴儿和老年人高级营养油[1];欧美将原花青素加入到食品如蛋糕、奶酪中,作为食品营养强化剂或天然防腐剂;巴西将葡萄籽油代替进口的甜杏仁油、椰子油和棕榈油,用作长期食用油和特殊人群高级保健油食用[24];欧美国家已充分利用葡萄籽油保健功能生产功能性产品[25]。

目前,葡萄籽提取物是欧洲和日本广受消费者青睐的保健产品,近年来又风靡美国[1]。苏联宇航员利用葡萄籽提取物对辐射损伤的保护作用,长期服用富含原花青素的植物饮料,以预防在太空飞行时所受到的辐射损伤;葡萄籽提取物已直接制成胶囊和片剂保健品,具有延缓衰老功能;目前,葡萄籽提取物在国际市场已经被普遍应用到食品添加剂和保健药品行业中[25]。

4.2国内研究现状

由于受葡萄籽利用技术限制与深度开发力度不够,我国葡萄籽利用水平比较低,大量的葡萄籽直接作为饲料或被丢弃,因此对葡萄籽的综合开发利用迫在眉睫。若对葡萄籽加以充分利用,提取生物活性物质,可提升葡萄籽的附加值,提高葡萄产业的经济效益。目前国内学者开始关注葡萄籽提取物研究,许多企业也开始进行产品研发与上市。

目前,葡萄籽提取物研究多集中在多酚和葡萄籽油。葡萄籽多酚类物质作为一种抗氧化剂,具有效降低油脂酸败,避免食品氧化变质,延长食品货架期,清除皮肤色素沉淀,杀菌消炎等作用,被广泛地用于保健药品和食品行业中。低聚原花青素产品存在水/醇溶性差、有机溶剂残留等问题,与国外产品还存在一定差距。葡萄籽油在我国发达地区消费量迅速增长,但我国葡萄籽油生产规模小,尚未形成产业,市场上葡萄籽油大多靠进口。葡萄籽提取物是一种很有开发价值的植物药,随着人们健康观念和意识的加强,葡萄籽油和葡萄籽多酚市场已逐渐扩大,用于生产保健品和药品,不但可以满足不同人群的各种需求,而且还可以提高经济效益和社会效益。

5 展望

葡萄籽具有较高的营养价值和保健功能,其含有的保健成分主要是葡萄籽油和多酚类物质。葡萄籽黄多酚类物质具有特异结构,生物利用率可达90%以上,极易被人体吸收。原花青素抗氧化功能极其强大,可以说是目前人们发现的能力最强的天然抗氧化剂,目前,原花青素广泛用于制药和保健品,特别是在一些欧洲国家和美国,以原花青素作为药品和保健品的有效成分,其应用市场日趋活跃,凭借其优越的生理活性效应和使用效果,势必在食品添加剂、保健品、药品等领域获得普遍的开发和利用,随着人们对身体营养保健的日趋关心,葡萄籽中的原花青素即将拥有十分可观的市场前景及经济效益。

葡萄籽蛋白质作为优质蛋白质资源,不仅可以把葡萄籽蛋白质、多肽和氨基酸作为营养物质的来源,还可以充分利用它们特有的生物活性,开发功能性食品和生化药品[14],提升葡萄籽蛋白质资源利用价值,深入研究葡萄籽多肽及其生物活性,开发葡萄籽分离蛋白、抗氧化肽、抑菌肽、表面活性肽等产品,具有广阔的前景[15]。

葡萄籽油属于高级保健油,在国际食用油市场上渐受青睐,许多国家也掀起了开发热潮,消费量快速增长。美国市场的天然药物制剂,葡萄籽油销售量排名第七,占天然药物总销量的80%,有相当大的市场。将葡萄籽进行超微粉碎后可制备成胶囊,既省去了繁琐的分离和提纯步骤,也实现了葡萄籽成分的综合利用[4]。葡萄籽提取物在医药领域具有广泛的应用前景。

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The Function and Application of Grape Seeds

CHI Ming-mei
(Yantai Nanshan University,Yantai 265713,Shandong,China)

Grape seeds is rich in oil,polyphenols and proteins,it has the special biological activity and has broad application prospects in food,medicine and health care products.This article mainly elaborates the grape seed components,function,application and research status.

grapeseed;function;application

10.3969/j.issn.1005-6521.2016.20.053

迟明梅(1976—),女(汉),博士,研究方向:食品质量与安全。

2015-11-10

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