柚子副产物主要活性成分及综合利用的研究进展

◎ 李 诗

（仲恺农业工程学院，广东 广州 511400）

我国的柚子种类资源丰富，具有广阔的商业生产前景。目前，我国柚子仍以加工榨汁为主，柚子榨汁后产生的加工废弃物约占鲜果重量的50%，这种固体残留物由果皮、花、皮膜、种子和大量坏果、落果组成。如何将这些副产物合理有效地利用起来，已成为许多工厂的主要问题。本文对柚子副产物营养成分、活性物质组成进行分析，针对这些副产物，对其综合运用并进行深度处理具有重要意义，不仅有助于延伸产业链条，提升柚子的经济附加值，同时有助于减缓资源消耗，减少副产品遗弃对环境造成的破坏。同时本文对柚子副产物的多种高附加值产品进行综述，如精油、果胶等，以期为开发柚子精深加工系列产品提供理论依据。

1 柚子副产物中生理活性成分的提取与研究

1.1 黄酮类化合物的提取

柚子副产物中富含黄酮类化合物，主要的黄酮类成分存在于柚皮和柚皮包膜中，主要包括柚皮苷、柚皮芸香苷等。该类化合物具有多种功效，如抗氧化、降血脂、提高免疫力等。特别是柚皮苷，能有效地降低血液的黏稠度，减少血栓的形成，因此可预防脑血管疾病，如脑血栓和中风等。此外，柚皮苷还表现出对酵母和真菌的抑制作用，具有一定的抗炎功效。柚子的生长环境、种类不同，其所含化合物的含量也不同。部分柚子品种中柚皮苷含量可在80%以上。叶燊茹等[1]比较了超声法、纤维素酶辅助法和微波消解法在柚皮总黄酮提取方面的效率。在对各提取方法进行单因素考察的基础上，通过正交试验对提取工艺进行优化，确定了最佳提取方法。结果显示，3 种提取方法的总黄酮提取率分别为1.04%、1.10%和1.25%。其中微波消解法的最佳工艺参数为料液比1 ∶20（g ∶mL）、乙醇浓度85%、提取温度70 ℃、提取时间10 min，提取率达到1.25%。这为柚皮总黄酮的提取和应用提供了参考依据。当涉及从柚皮中萃取柚皮苷，部分有效的方法包括吸附剂法、柚苷酶法、超临界萃取法以及膜分离法等。刘英等[2]研究了超声波提取柚皮苷的最佳工艺条件，具体为提取温度50 ℃，固液比1 ∶30，乙醇体积分数50%，提取功率25 W，提取时间1 h，在该工艺条件下进行验证试验，得到柚皮苷提取率为5.437%。相较于传统方法，该方法中柚皮苷的提取率得到了显著提高。开发出从柚皮中提取黄酮类化合物的最优方法，充分提高黄酮类化合物的提取效率，并进一步适应工业化生产过程，将对保护环境和发展农村经济起到重要作用。

1.2 活性多糖的提取

活性多糖是指具有某些特殊生理功能的多糖类化合物，包括膳食纤维、真菌多糖、壳聚糖、香菇多糖和聚葡萄糖等，具有抗衰老、抗癌、降血糖、降血脂、降血糖和降血脂等多重功效，且副作用和残留物极少，逐渐成为食品、医药和化妆品行业的研究对象。王睿宁[3]以福建蜜柚皮为原料，确定了酶解提取蜜柚皮多糖的最佳工艺条件：液料比20 ∶1（mL ∶g）、浸提时间2 h、酶用量1.0 g，在此条件下，蜜柚皮多糖得率达到2.73%±0.21%。该方法提取柚皮多糖的效率较高，具有较大的推广价值。

从柚皮中提取的粗多糖通常含有蛋白质、色素、无机盐和不溶于酒精的有机物等多种杂质，必须经过分离纯化，去除非多糖杂质，并对多糖馏分进行分类，才能得到单一的多糖组分。因此，在从柚皮中提取多糖时，有必要进一步考虑选择更高效的提取方法和工艺技术，以实现粗多糖的高效分离和纯化，从而实现工业化生产。

1.3 膳食纤维的提取

膳食纤维是一种碳水化合物，在人体内不被消化，具有多种功效，包括降低血浆脂肪和胆固醇、改善血糖反应、通过促进肠道蠕动改善便秘，以及预防和治疗高血压、糖尿病和结肠癌等疾病。近年来，膳食纤维在功能食品中得到广泛应用和重视。柚皮含有大量纤维，成功利用柚皮将带来巨大的经济价值和社会效益。张文莉等[4]通过正交试验，优化了柚子皮不溶性膳食纤维（Insoluble Dietary Fiber，IDF）的提取条件。最佳提取条件为料液比1 ∶40（g ∶mL），淀粉酶添加量0.6%，淀粉酶酶解时间90 min，木瓜蛋白酶添加量0.2%，木瓜蛋白酶酶解时间30 min。在此条件下，柚子皮IDF 得率为55.07%。

1.4 果胶的提取

果胶是一类天然高聚物，因其凝胶、乳化稳定优点而在食品、医药、日化及纺织等领域广受应用。研究发现，柚子果皮中果胶成分经过酯化作用后，可形成具有水溶性的膳食纤维。为使其达到商业化需求，需经过如纯化与干燥等一系列关键步骤。从柚子中提取果胶的工艺主要有酒精法、盐水法和微波法，而酶法和超滤法是去除柚子果胶的常用方法。黎珂欣等[5]以柚子落果为原料，通过两种提取路线下果胶得率和柚皮苷提取率的单因素试验和响应面优化，得到最佳提取工艺：用70%乙醇提取柚皮苷，提取温度70 ℃，提取时间110 min，液料比15 ∶1（v ∶w），在此条件下，柚皮苷提取率为42.77%，果胶得率为14.32%，用这种方法从柚皮中提取果胶效率更高。

2 以柚子副产物为原料制成各类食品

2.1 柚子茶

蜂蜜柚子茶作为一种颇受欢迎的柚子深度加工产品，其种类繁多。在其基础上加入诸如甘草、麦芽、龙眼、玫瑰等多种配料，便可制得各具特色的柚子茶口味，既具备独特的味觉体验，同时又具有一定程度的保健功效。

柚子茶的制备原材料主要为柚子果皮与果肉，辅助以蜂蜜及增稠剂，并以适当比例加入多种功能性成分。制备过程中，首先对柚子果肉进行榨取，对柚子果皮进行去白囊除苦处理并切成细丝状，接着经过糖煮后加入相应配料，最终制作出蜂蜜柚子茶饮料，成品饮料色泽清亮且澄澈，香气浓郁，凝胶稳定性极佳，不添加防腐剂、香精或色素，具有改善肌肤状况与塑身效果等多重功效，主要潜在消费者群体为白领女性。

2.2 柚皮蜜饯加工

柚子的外皮可以精制为诸如柚皮糖、柚陈皮以及柚皮金条等含糖产品，而柚子的剩余部分也能被利用，转化为饲料的加工品。

柚子表皮紧实光洁，含有松软且结构良好的海绵层，且其营养含量相当丰富，王宪青等[6]研究表明，柚皮可以通过如切片、剪条、定型、烹煮、腌制以及晾干等程序制作成柚皮蜜饯。

3 以柚子副产物为原料制成各类工业产品

3.1 吸附剂

柚子食用部分占46%～56%，主要成分为纤维素，因结构中羟基与水形成氢键，具有较强的吸湿性，可作吸附剂。王昊伟等[7]通过实验发现其能够有效去除水中的Cd（Ⅱ），吸附率在90%以上。柚子皮吸附剂的制备工艺在资源利用率和生产效率方面尚有一定的提升空间，亦可以通过柚子皮副产物多联工艺同时制备柚子皮精油。

3.2 食品包装

柚皮中提取的精油具有天然、无毒且显著的抑菌作用，因此在可食性抗菌膜的研究中，将其作为天然抗菌剂的应用日益受到关注，成为食品保鲜领域的新研究方向。可食性抗菌膜通常通过流延、喷涂和浸涂等方式进行成形。相比于单一壳聚糖抗菌膜，植物精油可食性抗菌膜在抗菌活性和抑菌谱方面表现出更高的水平，弥补了传统抗菌膜的抗菌活性较低和抗菌谱较窄的不足之处。张永杰等[8]以柚皮精油、玉米淀粉、甘油和壳聚糖为复合膜配方，发现柚皮精油-壳聚糖复合膜具有较好的包装特性和适用性。因此，柚皮精油作为可食性抗菌膜的天然抗菌剂，为食品保鲜技术的发展提供了创新的可能性。

3.3 柚皮凝胶

柚皮含有丰富的植物纤维、不溶性多糖（如纤维素、半纤维素、果胶），具有多孔结构，可作为一种低成本的天然吸附剂，大孔结构可以为吸附石油和有机杂质提供足够的空间。由于其低密度、高孔隙率和表面疏水性，还可作为一种用于消除油污和有机污染物的最佳候选材料，且具有很高的可回收性，是高效清理溢油和水净化的理想材料。张文娟等[9]利用羟丙基-β-环糊精包合柚皮中的柚皮苷，形成水溶性包合物。以果胶与海藻酸钠为载体，通过离子凝胶法形成柚皮苷-复合多糖水凝胶。结果表明，在复合多糖浓度3%，果胶与海藻酸钠质量比3 ∶1，氯化钙浓度5%，柚皮苷添加量5.5 mg·mL-1条件下，凝胶球包封率为68.34%±0.49%。结果表明复合多糖凝胶球具有一定的pH 敏感性和较好的缓释性。这一研究中的复合多糖凝胶载体能有效提高柚皮中的柚皮苷溶解性以及生物利用度，为柚皮在食品中的应用提供了参考。

4 结语

柚类作为我国产量巨大的果类，深加工产品的市场前景十分广阔。柚子加工副产物具有水分湿度大，易变质的特性，因此在加工和贮藏的过程中保证其品质变得尤为重要。国内加工工艺的优化仍需要不断探索和发展。传统柚类加工副产物一般采用和农业新零售相结合的形式进行出售。而一些新型加工技术不仅可以使柚子加工副产物具有良好的感官性状，还能保持其本身营养价值。这将是未来柚类加工副产物开发的新方向。

柚子果肉和果皮中含有生理活性物质柚皮苷，而柚皮苷可降低血液的黏滞度，减少血栓的形成，对脑血管疾病，如脑血栓、中风等有较好的预防作用；同时柚皮苷对酵母与真菌等有抑制作用，具有抗炎功效。鲜柚肉由于含有类似胰岛素的成分，能降低血糖。因此，可以考虑继续研究柚子的其他保健功能，验证其是否具有抗炎、降血糖作用，这对进一步开发柚子的保健产品具有重要意义。

综上所述，需要合理利用柚类资源，解决柚子副产物发展面临的问题，从而大幅度推动产业的快速发展，实现综合利用、转化增值、环境治理相统一共促进的目标，为乡村振兴做出积极贡献。