苹果渣的利用研究现状

曲映红，王建中

（上海海洋大学，上海 201306）

苹果渣的利用研究现状

曲映红，王建中

（上海海洋大学，上海 201306）

苹果渣是苹果汁生产中的废弃物，具有较高的营养和利用价值。本文综述了苹果渣利用的研究进展，特别是果渣中果肉的分离与神经酰胺、科罗索酸等高附加值活性成分的提取利用，以期为提高苹果综合利用率、开发苹果渣的潜在价值提供参考。

苹果渣；果肉分离；神经酰胺；科罗索酸；多酚

苹果是世界第二大水果[1,2]，全球种植面积约500万hm2，年总产量超过6000万t。这些苹果中，71%用于鲜食；20%加工成高附加值产品，其中有65%被加工成各种苹果汁、苹果酒、苹果泥、苹果酱及苹果干制品。在苹果汁的加工过程中，苹果压榨分离果汁后产生大量苹果渣（Pomace）。在亚洲，中国每年大约500万t苹果用于生产苹果汁，约产生100多万t苹果渣[3]；印度每年500多万t苹果用于生产苹果汁，约产生130万t苹果渣[4]；日本每年产苹果约78万t，10%～20%用于加工各种苹果产品，其中约90%加工成苹果汁，产生苹果渣约1.4万t[5]。

对于大规模的苹果汁加工业，一般苹果渣的产量为苹果的25%。苹果渣目前尚无有效的利用途径与技术，一般被倾倒到农田。由于不受控制的发酵和250～300g/kg的化学耗氧量（COD），加重了环境污染，而且苹果渣在自然界的生物降解也需大量的生物耗氧量（BOD）[6]，因此苹果渣的科学处理是一个普遍性需要解决的问题。苹果渣含有大量的水分，且容易发酵，若随意处置，将会对空气与地下水造成污染。而且苹果渣数量巨大，安全有效地处理苹果渣，预防环境污染成了非常重要的课题。

1 国内苹果渣的利用现状

苹果渣是新鲜苹果经破碎压榨提汁后的剩余物，主要由果皮、果核和残余果肉组成，含有可溶性糖、维生素、矿物质及纤维素等丰富的营养物质，是良好的饲料资源。经测定在苹果渣中，果皮果肉占96.2%，果籽占3.1%，果梗占0.7%，具体营养成分见表1（见下页）。

综合近年来各国对苹果渣开发利用的途径大致可以归纳如下：（1）传统的利用：食品、饲料、肥料；（2）发酵：氢气、甲醇、乙醇、葡萄糖、醋酸、乳酸、生物材料；（3）综合利用：果胶、低聚果胶、高吸水材料。

由于苹果渣水分含量高，极易发酵污染环境，蛋白质含量又低，虽然有许多开发研究报告，但国内外苹果渣产业化利用的极少。在我国，近年来正在探讨的与果蔬加工相关的国家公益行业（农业）专项共10项，其中《大宗水果加工副产物与残次果综合利用技术研究与示范》，以苹果、柑橘等为代表，从食品加工、功能成分提取、资源循环利用三种途径进行加工副产品（皮渣）综合利用技术研究[7]，但苹果渣的综合利用技术尚未有突破性进展。

表1 苹果渣的主要成分

2 苹果渣中果肉分离的研究

苹果渣一般是作为苹果汁生产的副产物整体加以利用的，有研究报道果皮和果肉成分及其功能的不同[8,9]，但目前实际生产上还不能有效分离苹果渣中的果皮和果肉。上海熙可食品科技公司已公开的发明专利叙述了从苹果渣中分离苹果果肉的方法[10]。压榨后的苹果渣在弱酸性维生素C水溶液中，富含果胶的苹果果肉快速溶胀，变得十分松软；苹果皮韧性很强，果核较为坚实，二者不受维生素C水溶液的影响。据此，可将苹果果肉与果皮、果核分离，得到苹果果肉混悬液，用于加工苹果果肉饮料或苹果酱。

3 苹果渣中的主要功能性成分

苹果渣中的提取物主要有多酚、多糖、果胶、膳食纤维等，多酚和多糖的抗氧化性、果胶和膳食纤维对肠道的有益作用已有较多研究，神经酰胺、科罗索酸等功能性成分的研究也渐渐引起关注。

3.1 神经酰胺

神经酰胺（Ceramide）是一种广泛存在于真核生物细胞中的信号传导物质，作为一种鞘脂类以细胞膜的结构组成成分或胞内自由分子形式存在，它与细胞的增殖、分化、凋亡、细胞周期抑制等都有关系[11,12]。近年来相关研究发现，神经酰胺在皮肤护理中起活性因子作用，具有保湿、防护、修复损伤等重要功效[13]，无论是涂布还是口服，均有效果，因此已成为一种重要的化妆品成分。此外，神经酰胺还有提高免疫力、缓和过敏性皮炎、抗肿瘤等功效[14,15]。神经酰胺曾经主要提取自牛脑组织，但由于疯牛病可能带来的污染，从植物中提取神经酰胺就成为安全与经济的途径。神经酰胺由长链鞘氨醇通过酰胺键与脂肪酸共价结合而成，其中鞘氨醇和脂肪酸的碳链长度、不饱和度及羟基数目都是可变化的。苹果渣中提取的神经酰胺结构如图1所示。

图1 神经酰胺结构图

神经酰胺价格昂贵，在日本，2006年神经酰胺的市场规模已达到12～16亿日元。根据公开的2004年日本北海道农业研究成果情报，农副产品中广泛存在神经酰胺，干品的含量在0.01-0.94mg/g，其中以苹果渣中的含量最高[16]，见图 2。

在神经酰胺的提取工艺过程中，甾醇糖苷的存在使神经酰胺的提纯变得困难，在上述试样中含有0.01～0.87mg/g的甾醇糖苷。苹果渣中神经酰胺与甾醇糖苷的含量比为1.09。对神经酰胺的提纯而言，甾醇糖苷的含量比例越低越有利。

3.2 苹果渣中的科罗索酸等三萜酸类化合物

科罗索酸是熊果酸的同分异构物，近代药理学研究发现，科罗索酸通过参与和促进葡萄糖的转运来促进细胞对葡萄糖的吸收和利用，从而起到降血糖的功效。科罗索酸对葡萄糖转运的兴奋作用类似于胰岛素，因此，科罗索酸也被称为植物胰岛素[21]。此外，科罗索酸还具有多种重要的生物活性，如抗肥胖、消炎、抗氧化应激及抗肿瘤等[18]。已有研究证明科罗索酸具有细胞毒性，能够降低肿瘤细胞存活率，诱导肿瘤细胞凋亡[22]。在体外试验中，科罗索酸不仅能抑制神经胶质瘤细胞与骨肉瘤细胞的增殖，对子宫癌细胞及胃癌细胞也有效。在最新的研究中，科罗索酸与抗癌药并用，明显提高了抗癌药的疗效[19]。

苹果皮中富含三萜酸类化合物[17]，主要是科罗索酸、熊果酸、齐墩果酸、乌苏酸。其中科罗索酸近年来受到高度重视。在我国，科罗索酸等三萜酸类化合物目前主要从大叶紫薇及枇杷叶中提取[18-20]。有报道说，苹果渣是罗索酸廉价且极丰富的来源。

3.3 苹果多酚

苹果多酚是苹果渣综合利用的主要体现。国内外一般的研究认为，苹果多酚具有抗菌、消炎、抗突变、降压、清热解毒、镇静、利尿等功效；在抗氧化、抗肿瘤、抑制脂肪酶等方面也有显著功效；能抗衰老、增强机体的免疫力。

苹果多酚在国内已大量生产，目前主要从未成熟苹果中提取，因为未成熟苹果中的多酚含量是成熟苹果的10多倍[24]。因此，苹果渣中多酚的提取，要与神经酰胺、科罗索酸等高价值的功效成分结合在一起做综合利用的研究。

4 展望

苹果渣资源丰富，成本低，用途广，可用于生产饲料、膳食纤维，也可发酵生产柠檬酸、酒精、苹果醋、蛋白饲料，还可用于提取果胶、天然香料等，但除饲料生产技术较为成熟外，其他应用还未达到产业化的要求[25,26]。从苹果渣的利用现状来说，无论是经济上还是技术上目前的研究都是远远不够的；结合苹果渣中高附加值的功能性成分的开发，是相关研究进一步的目标。

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Utilization Research of Apple Pomace

QUYing-hong,WANGJian-zhong
(Shanghai Ocean University,Shanghai 201306,China)

Apple pomace is the waste in the production of apple juice,and it has a lot of nutrition and utilization value.This paper reviewd the research progress on the use of apple pomace,especially the separation of pulp and the exploitation of high value-added active ingredients such as ceramide,corosolic acid,etc.The research in this article would will provide a useful reference to improve the utilization ratio of apple and develop the potential value of apple pomace.

Apple pomace;separation of pulp;ceramide;corosolic acid;polyphenol

TS255.3

A

1008-1038(2017)11-0011-04

10.19590/j.cnki.1008-1038.2017.11.003

2017-07-19

曲映红（1969—），女，副教授，研究方向为食品科学与工程