全 文 ：苹果皮的研究进展
臧靖巍　陈宗道　赵国华　阚建全
(西南农业大学食品科学学院 , 　重庆北碚　400716)
摘要:本文综述了苹果皮中的生物活性物质 、苹果皮的功能性质以及苹果皮的加工利用 , 期望将苹果皮制成
一种高附加值的食品添加剂。
关键词:苹果皮 , 抗氧化 ,抗增殖 , 加工利用
Advance of Apple Peels
Zang Jingwei , Chen Zongdao ,Zhao Guohua ,Kan Jianquan
(Food Science College of South_west Agricultural University , Chongqing 400716)
Abstract:This paper introduced creature live material in the apple peels and the function property and processing of apple
peels.The aim was that apple peels power would be a valuable food additive.
Key words:Apple peels , Anti_oxidizes , Anti_propagates , Processing
0　前言
据报道 ,人类的主要死亡原因是心血管疾病及
癌症 ,Doll和Peto 调查表明 35%的癌症患者可以通
过调整饮食而避免死亡。水果 、蔬菜含有很多生物
活性物质 ,例如:酚类物质 、黄酮类物质 、硫醇 、类胡
萝卜素 、生育酚以及硫代葡萄糖苷等 ,它们可以通
过各种机理来降低慢性病的发病率。苹果是饮食
中非常重要的部分 ,在美国 ,水果中酚类物质的
22%来自于苹果 ,它是最大的消费源。而苹果皮的
摄入量与肺癌的发病率成负相关 ,与降低心血管疾
病 、冠心病以及总死亡率相关 。随着人们消费观念
的改变以及苹果加工业的发展 ,大量的苹果皮被浪
费 ,所以本文就苹果皮的优势较苹果果肉作一综
述 ,以期引起人们的重视 ,以提高苹果皮的利用率 ,
期待苹果皮成为一种高附加值的食品添加剂 。
1　苹果皮中的抗氧化成分
苹果皮较果肉含有更多的酚类物质。Kelly 等
人报道:新鲜苹果中含有原花青素 、儿茶素 、根皮
苷 、根皮素 、糖苷 、咖啡酸以及绿原酸。苹果皮中除
了上述物质之外 ,还包括黄酮类物质(苹果果肉中
未发现 ,例如:栎皮酮糖苷)。就儿茶素而言 ,苹果
仅存在(+)-儿茶素和(-)-表儿茶素 ,而皮中的
表儿茶素大约为儿茶素的 2倍 。果肉中大部分的
原花青素是表儿茶素的低聚物 ,主要有原花青素
B2 ,原花青素 B5 以及原花青素的三聚体组成 。
Golding等人测得苹果皮中的总黄酮含量为 99 ～
300mg/100g 。而 Lister 等人报道:栎皮酮糖苷的含
量在 Granny 和 Splendour两种品种的苹果中分别为
400 ～ 700mg/100g 和 250 ～ 550mg/100g ,其中包括海
棠苷 、扁蓄苷 、槲皮苷以及栎皮酮-3-木糖苷四种
主要的栎皮酮糖苷。还指出黄酮类物质是苹果皮
中的重要组成部分 ,其含量为 1 ～ 2g/100g 。主要黄
酮为槲皮酮糖苷 、原花青素 、表儿茶素及其多聚物 。
他们将表儿茶素 、原花青素等物质也列为黄酮类 ,
故其所测总黄酮量较高。但是根皮苷和绿原酸在
果皮中的含量较果肉中低得多。
Liu等人报道果皮中具有抗氧化作用的维生素
C仅占抗氧化作用的 0.4%,他们则认为必然存在
其他的主要抗氧化成分 ,最终得出结论:果皮的大
部分抗氧化能力来自于多酚类和黄酮类。Kelly 等
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人认为苹果皮中的花青苷的含量与表皮颜色有关 。
花青苷含量较多的果皮颜色为红色 ,花青苷含量相
对少一些的呈现为粉红色或红中带绿 ,当果皮为绿
色(即无红色)时 ,说明其中无花青苷。故成熟的苹
果皮较未成熟的苹果皮抗氧化性更强一些 ,或者红
颜色品种的苹果 ,其果皮较绿颜色品种的果皮具有
更强的抗氧化性 。Lister等人也曾报道花青素糖苷
的含量决定着苹果皮的红颜色的深浅。他们认为
黄酮分子可以通过吸收具有杀伤性的紫外线来保
护苹果皮细胞 ,还可以抵御某些化学物质以及病原
体的浸染 ,故苹果皮中总黄酮含量较果肉中多 。
2　苹果皮的功能性质
2.1　苹果皮的抗氧化性
苹果果肉的抗氧化性已见报道 ,Wang 等人证明
苹果的抗氧化性在所测的12种水果中排列第 9 ,Vin-
son等人有证明在 20种水果中排列第 8。可见 ,苹果
中的物质具有较高的抗氧化性 ,但不同的苹果之间存
在差异。曾有人报道苹果中的抗氧化成分主要为苹
果多酚(主要有原花青素类 、儿茶素类 、黄酮类 、绿原
酸和单宁等),他们利用D-脱氧核糖法产生OH- ,测
得苹果提取物均有很强的消除效果 ,且最佳浓度范围
为8～ 10mg/ml ,此外也证明了其清除自由基抗氧化能
力远高于茶多酚。Kelly 等人(2003年)首次就苹果皮
的抗氧化性进行了研究。他们得出各种苹果皮较果
肉具有更强的抗氧化性 ,果皮的抗氧化作用较其它水
果、蔬菜都高。普通大小的 Idared品种的苹果皮的抗
氧化能力相当于 820mg 维生素 C的抗氧化能力。可
能是因为果皮中含有更多的原花青素 、表儿茶素以及
果肉中不含有的栎皮酮糖苷。原花青素是由不同数
量的儿茶素或表儿茶素缩合而成。大量研究表明 ,儿
茶素类等多酚类物质的酚羟基能提供活泼的氢而终
止自由基的链锁反应 ,可抑制自由基的生成 ,也可消
除体内过多的自由基。而且多酚类物质的抗氧化能
力与所含有的酚羟基的数目有关 ,连苯三酚型儿茶素
的抗氧化能力较邻苯二酚型儿茶素的抗氧化能力强
三倍。原花青素与相应的儿茶素物质相比 ,含有更多
的酚羟基 ,因而可能有更强的抗氧化能力。而且果皮
中的原花青素主要为原花青素 B2 ,原花青素B5以及
原花青素的三聚体。他们的抗氧化能力更强(见表
1)。原花青素中抗氧化能力最弱的二聚体(B3)在水
相中的抗氧化能力也比天然抗氧化剂维生素C 、维生
素E以及(+)-儿茶素要高出两倍多。上述生物活
性物质的种类及含量决定了果皮的抗氧化性强于果
肉。果皮对人体健康有重要作用 ,原自于其诸多的抗
氧化成分。许多学者已经证明 ,自由基诱导氧化与细
胞中毒过程有关 ,包括氧化损伤蛋白质和 DNA ,膜脂
质氧化 ,酶失活以及基因突变等 ,这些将导致癌变。
为了防止自由基的氧化 ,摄入足量的抗氧化剂是有必
要的 ,苹果皮中的抗氧化剂含量居第一 ,是很好的抗
氧化剂来源。
表1　原花青素(procyanidin)在水相体系中
的抗氧化能力
化合物 相对抗氧化能力 化合物
相对抗氧化
能力
L-抗坏血酸 0.38 原花青素 B3 4.01
没食子酸 1.06 混合二聚体 4.00
L-色氨酸 1.17 混合三聚体 5.95
D-α-生育酚 2.17 混合四聚体 6.50
(+)-儿茶素 2.50 混合五聚体 9.89
2.2　苹果皮的抗癌细胞增殖作用
已有人测过苹果果肉的抗癌细胞增殖能力 。
他们得出果肉的抗癌细胞增殖能力较差 ,但是在大
多数情况下 ,如果在果肉提取物长期作用下也能慢
慢地抑制癌细胞增殖。但是大量研究已经表明原
花青素对癌细胞增殖有抑制作用 。赵万洲等人以
二甲基苯蒽作为启动剂 ,以巴豆作为促癌剂诱发小
鼠皮肤乳头瘤 。原花青素能显著地抑制小鼠皮肤
乳头瘤的形成 ,使小鼠生瘤率降低 。许多学者研究
发现 ,儿茶素可增强抗氧化酶(谷胱甘肽过氧化物
酶 、过氧化氢酶和醌还原酶)和Ⅱ相酶(如谷胱甘肽
-S-转移酶)的活性 ,阻断活化的致癌物对细胞以
及组织的损伤 ,还可以诱导多种肿瘤包括肺癌 、结
肠癌 、上皮细胞癌和白血病等细胞的凋亡 。后来
Kelly 等人(2003年)首次就苹果皮的抗癌细胞增殖
能力进行了研究。得出结论:他们所选择的 4种苹
果皮都能很好地抑制肺癌细胞增殖。主要原因可
能是果皮中含有大量的栎皮酮苷 ,而果肉中没有该
黄酮类物质。栎皮酮已经被证明:其能抑制大鼠结
肠上皮肿瘤细胞的增殖作用 ,而且还可以抑制癌细
胞增殖以及肺癌细胞的生长 。他们还用带皮的苹
果抽提物对人肺癌细胞的影响进行了研究 ,得到了
极低的 EC50值 ,说明其抗癌细胞增殖能力显著提
高 ,尽管果肉单独作用不能迅速抑制癌细胞增殖 ,
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但是果皮和果肉同时使用 ,抗增殖能力显著提高 ,
说明果皮和果肉之间具有协同效应。但发生协同
效应的因素还不清楚 ,仍有待进一步研究。
2.3　苹果皮的其他功能
苹果皮的其他功能虽然未曾有人研究 ,但是关
于苹果果肉提取物(原花青素 、儿茶素等)的功能性
质研究较多 。研究确认苹果提取物对于血压升高
有关的血管紧张素转化酶有抑制作用 ,对致癌初期
的变异有抑制作用 ,可抑制产生齿垢的酶的活性及
口腔内产生有机酸的细菌生长(具有抗蚀作用),还
可以是皮肤白嫩及防止黑色素生成作用 。除此之
外 ,它还有增强人体抗应变能力和可应用于特异性
皮炎等病症的预防和治疗 。原花青素还具有抗腹
泻 、抗溃疡 、抗抑郁 、抗癌 、抗突变 、抑菌 、防辐射 、降
血压以及促进毛发生长等多种疗效。由于苹果皮
较苹果果肉提取物含有更多的功能成分 ,相信苹果
皮仍具有上述功能 ,但仍有待于实验证实。
3　苹果皮的加工利用
苹果皮加工过程中 ,最重要的是尽可能多的保留
果皮的功能成分及其功能性质。众所周知 ,苹果组织
的酶促褐变是由于存在多酚氧化酶。当切片或其他
的加工过程中 ,分子结构已经被破坏 ,区室化作用的
酶与底物混合在一起发生酶促褐变 ,酶促褐变反应的
底物主要是绿原酸 ,其皮中含量较果肉中低得多。可
利用加热来杀灭酶的活性 ,从而控制酶促褐变。还可
以采用SO2 、抗坏血酸 、柠檬酸 、苹果酸等酸化处理 、真
空处理以及低温保存。Kelly等人发现用柠檬酸或抗
坏血酸处理后 ,苹果皮在 60℃干燥箱干燥 ,并不能有
效地阻止酚类物质被氧化。后来他们又实验了将苹
果皮烫漂 10s ,结果发现可以有效地使酶失活。但在
脱水过程中 ,非酶褐变也是一个重要问题 ,当含水量
很低的时候 ,加热可以增加非酶褐变。为了延长产品
的货架期 ,尽可能用最低的热量来保持最少的含水
量。他们最终采用风干或冷冻干燥 ,苹果皮中的酚类
物质较烘箱干燥损失少得多。
他们发现苹果皮经过 10s的烫漂 ,不仅可有效
地使酶失活 ,更重要的是酚类物质和黄酮类物质损
失很少。可能是由于苹果皮烫漂的 10s时间太短
还不足以使主要功能成分较多损失 。他们还发现 ,
经过烫漂的苹果皮制成的粉的颜色更红 、更吸引
人。控制颜色的物质(花色素苷)能够被糖苷酶 、多
酚氧化酶以及过氧化物酶所降解 ,烫漂很可能使这
些酶失活而保持了苹果皮的颜色 。
他们最终采用烫漂 、冷冻干燥之后研磨成粉末
状而得到产品—苹果皮粉 。冷冻干燥与风干对于
酚类物质 、黄酮类物质以及花色素苷的影响几乎相
同 ,但是冷冻干燥却可以大大降低水分活度(Aw),
降低Aw 可以提高化学稳定性以及延长货架期 。
未经冷冻干燥处理的苹果皮粉 ,在贮藏过程中 ,由
于潜在未失活的酶 ,可能造成食品腐败。因此 ,苹
果皮在磨粉之前 ,经过 10s的烫漂以及冷冻干燥可
得到最佳产品 。然而出乎意料的是 ,冷冻干燥后的
苹果皮的植物化学成分的含量大大增加 ,而且表现
出更强的抗增殖能力。其原因仍有待进一步研究 。
曾经有人将果皮削下 ,浸泡 、浸软 ,再与其他配
料一起绞碎 、混匀 ,在烘箱中制成苹果派。但由于
干燥条件导致苹果风味大量损失 ,而且苹果派的颜
色变褐。无论从风味 、颜色 ,还是营养价值上 ,多未
达到该产品的最佳效果。但用本文所述方法制得
的苹果皮粉制成苹果派就不会出现此现象 。
4　前景与展望
吃苹果皮对消费者的健康有益。在苹果加工
成成品时 ,果皮经常被弃掉 ,但是现在我们知道它
们中含有极高含量的抗氧化成分及生物活性物质 。
苹果作为水果蔬菜以及谷物饮食的重要部分 ,其果
皮可以有助于预防慢性疾病 ,如心血管疾病 、冠心
病等 。所以吃苹果时应该带皮一起吃掉。弃去的
果皮应该被视为一种有价值产品 。从苹果皮中提
取生物活性物质 ,有开发成功能食品的潜力 ,或者
在将来可作为一种配料 ,可以增加产品的附加值 。
苹果皮粉可以作为一种很有价值的食品添加剂 ,可
以用其生产强化食品 ,很少量的添加苹果皮粉就能
够增加食品中的多酚类物质 、黄酮类物质的含量 ,
对人的身体有益。
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钠盐在小鼠 、大鼠 、兔中灌喂给药具有明显的抗凝
血低和抗血栓强作用 ,且安全性好 ,毒性极微 ,是一
种有前途的防治心血管疾病的新型低分子类肝素
物质 。
5　前景与展望
我国魔芋资源十分丰富 ,但是开发的魔芋产品
品种还不够多 ,采用现代高新技术开发具有高附加
值的魔芋产品具有重要意义 。固定化酶以及固定
化细胞技术在魔芋低聚糖的生产中可望得到应用 ,
以期降低生产成本。另外 ,一些物理化学方法在魔
芋胶前处理以及酶解过程中的应用 ,对魔芋胶的降
解率及酶解效率的影响也有待深入研究 。
魔芋低聚糖有一定的甜度 ,能替代蔗糖和葡萄
糖 ,但又不使血糖升高;它不被人体内消化道所消
化 ,产能低;可通过促进肠道双歧杆菌增殖 ,减少有
毒发酵产物及有害细菌酶的产生;增强机体的免疫
力和抗氧化能力 ,其它生理功能有待进一步研究证
实。魔芋低聚糖可作为功能性食品添加剂应用于
保健食品的生产中。而且 ,魔芋低聚糖衍生物作为
药物开发也有广阔的前景 。
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