全 文 ：食 品 科 技
FOOD SCIENCE AND TECHNOLOGY 2011年 第36卷 第8期食品开发
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柠檬是一种优良的人体保健果品，它全身是 宝，综合开发利用价值极高。目前我国柠檬除鲜销
雷 激，李华鑫，贺金梅，毛海燕
(西华大学生物工程学院，成都 610039)
摘要：目的：以柠檬皮渣为原料制备膳食纤维(DF)，探讨原料预处理工艺和干燥方式对柠檬皮
渣膳食纤维成分及其抗氧化特性指标的影响。方法：分析不同工艺条件下制备的膳食纤维中总
膳食纤维(TDF)、可溶性膳食纤维(SDF)、不溶性膳食纤维含量(IDF)和总黄酮、Vc含量，以此作
为评价指标。结果表明，干燥前对原料进行热烫可制备SDF含量较高的柠檬膳食纤维，冷冻干
燥可较大程度保存原料的总黄酮、Vc和SDF，原料不经预处理直接冷冻干燥可制备总黄酮和Vc
含量高的膳食纤维。结论：原料预处理工艺和干燥方式均显著影响膳食纤维成品的组成分和抗
氧化特性指标。
关键词：柠檬；膳食纤维；总黄酮；Vc
中图分类号：TS 209 文献标识码； A 文章编号：1005-9989(2011)08-0086-04
Effects of production technology on dietary fi ber contents and its
antioxidant capacity index of dietary fi ber from lemon peel
LEI Ji, LI Hua-xin, HE Jin-mei, MAO Hai-yan
(Bioengineering College, Xihua University, Chengdu 610039)
Abstract: Objectives: Lemon peel was used as raw material to produce dietary fiber(DF) to study the
effects of pre-processing techniques and drying methods on dietary fiber contents and its antioxidant
capacity index. Methods: Total dietary fi ber(TDF), soluble dietary fi ber(SDF), insoluble dietary fi ber(IDF)
contents, total fl avone and vitamin C in DF produced under different processing conditions were tested
as the index for evaluation. Results: Blanching the peels before drying can produce lemon DF with high
soluble dietary fiber(SDF). Total flavone, vitamin C and SDF in raw material can be maintained well
under freeze-drying. Lemon DF with high contents of total flavone and vitamin C can be obtained by
directly freeze-drying without pre-processing to the peels. Conclusions: All the factors i.e. pre-processing
techniques and drying methods affect the dietary fiber contents and its antioxidant capacity index
signifi cantly.
Key words: lemon; dietary fi ber; total fl avone; vitamin C
工艺条件对柠檬皮渣膳食纤维及
抗氧化特性指标的影响
收稿日期：2010-12-08
基金项目：四川省教育厅重点项目(09ZA114)；食品生物技术四川省高校重点实验室项目(川教2006-313)；西华大学人才基金项目(R0910507)。
作者简介：雷激(1966—)，女，四川雅安人，博士，教授，研究方向为食品科学。
DOI:10.13684/j.cnki.spkj.2011.08.049
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外，还有若干柠檬加工企业生产柠檬油、柠檬
汁、柠檬干片等加工产品，柠檬在加工后约产
生40%～50%的皮渣，大部分作为垃圾，未加
以合理利用，不仅造成资源极大浪费，而且污
染了环境[1]。
柠檬皮渣富含膳食纤维、黄酮类化合物等
生物活性成分，柠檬干皮中膳食纤维含量高达
51%，是所有柑桔类原料中膳食纤维含量最高的
品种。与来源最丰富的谷物膳食纤维比较，柠檬
膳食纤维的优点是性能更好：一方面其可溶性膳
食纤维含量高，另一方面其中含有丰富的黄酮类
化合物、Vc等具有抗氧化活性的生物活性成分，
这是其他来源膳食纤维所不具备的[2-3]。目前对柠
檬膳食纤维的抗氧化研究国内未见报道，而柠檬
膳食纤维在国外正逐渐成为研究热点，人们对集
抗氧化作用和预防慢性疾病于一体的柠檬膳食纤
维的关注日益浓厚，大量的文献报道了柠檬膳食
纤维的各类组成分及抗氧化特性[4]。
鉴于柠檬皮渣的应用研究现状以及它自身丰
富的生物活性物质资源，本研究主要探讨柠檬膳
食纤维制备的关键技术，并对其中主要的抗氧化
成分总黄酮和Vc与工艺条件的关系进行了探讨，
为进一步合理有效地开发柠檬膳食纤维提供理论
依据。
1 材料与方法
1.1 主要仪器
UV-2600型紫外可见分光光度计：上海仪器
有限公司；DHG-9070A电热恒温鼓风干燥箱：
上海齐欣科学仪器有限公司；Heto-HSC500真空
冷冻干燥机：上海佰蕾真生物科技有限公司；
Heto3410超低温冰箱：上海佰蕾真生物科技有限
公司；ZN-200A高速中药粉碎机：长沙市岳麓区
中南制药机械厂；WTL超微台式离心机：江苏金
坛市金城国胜实验仪器厂；16目分样筛：浙江上
虞市道墟监湖仪器筛具厂；TB-214电子天平：北
京赛多利斯仪器系统有限公司；HH-S 数显恒温水
浴锅：金坛市金城国盛实验仪器厂；SHZ-D(III)循
环水式真空泵：浙江黄岩求精真空泵厂；PHS-3C
酸度计：成都世纪方舟科技有限公司；KSJO-63-
16电阻炉：上海意丰电炉有限公司；KDN-04B定
氮仪：上海华睿仪器有限公司；G2过滤坩埚：上
海越磁电子科技有限公司。
1.2 主要试剂和材料
尤力克柠檬鲜果：市售；愈创木酚、过氧化
氢、草酸、抗坏血酸、2,6－二氯靛酚钠、石油
醚、无水乙醇、95%乙醇、丙酮、铬酸、硫酸、
氢氧化钠、盐酸：分析纯，成都市科龙化工试剂
厂；芦丁：纯度≥98%，上海同田生物技术有限
公司；热稳定α-淀粉酶(Cat.No.A3306)、蛋白酶
(Cat.No.P3910)、淀粉葡糖苷酶(Cat.No.A9913)、
酸洗硅藻土(Cat.No.C8656)、TRIS[三羟(羟甲基)氨
基甲烷(Cat.No.T-1503)]、MES[2-(N-吗啉代)磺酸
基乙烷(Cat.No.M-8250)]：Sigma公司。
1.3 柠檬皮渣膳食纤维制备的工艺流程
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1.3.1 灭酶方法 将破碎的柠檬皮渣置于沸水中灭
酶3~5 min，采用愈创木酚法检验[5]。
1.3.2 干燥 3种预处理工艺的产品均分别采用2
种干燥方式：冷冻干燥和热风干燥。冷冻干燥：
将残渣切成8 mm×8 mm×8 mm大小的丁状，先
于-20 ℃低温冰箱中完全冻结，再于冷冻干燥机
中干燥至恒重。热风干燥：将残渣切成8 mm×8
mm×8 mm大小的丁状，于电热恒温热风干燥箱60
℃鼓风干燥至恒重。
1.3.3 粉碎细度 3种预处理工艺的产品细度均为
16目。
1.4 柠檬膳食纤维总黄酮的测定[6]
分光光度法：以芦丁为标准品，参考文献[6]
中的直接测定法。
1.5 柠檬膳食纤维Vc的测定[7]
2,6-二氯靛酚滴定法：具体操作见国标GB
6195-1986。
1.6 柠檬膳食纤维含量的分析测定[8]
用酶-质量法测定柠檬膳食纤维的总膳食纤
维(Total Dietary Fiber，简称TDF)、不溶性膳食纤
维(Insoluble Dietary Fiber，简称IDF)、可溶性膳食
纤维(Soluble Dietary Fiber，简称SDF )的含量，以
g/100 g干基计。
1.7 统计分析
本实验样品干基均以含水量6.0%计。样品
各指标数据用均值±标准差(x±s)表示，采用
SPSS10.0统计软件进行两样本均数比较的t检验及
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多样本均数比较的方差分析，各组间两两比较采
用SNK检验，P＜0.05差异有统计学意义。
2 结果与分析
2.1 预处理方式对柠檬膳食纤维含量及抗氧化特
性指标的影响
表1是不同工艺条件下柠檬膳食纤维含量及抗
氧化特性指标的比较，可以看出，不论是冻干还
是热风干燥，工艺2(原料经30 ℃温水洗涤)产品的
TDF和IDF都是最高，工艺1(原料先热烫灭酶)产品
的SDF值最高，工艺3(原料不经处理直接干燥)的
TDF含量最低，说明原料干燥前的热烫处理或温
水洗涤均有利于制备高TDF的产品，其中温水清
洗对于高含量TDF的DF制备效果最好，而热烫处
理对于SDF的提高效果尤为显著。本研究结果表
明SDF较高的工艺条件有：工艺1的冻干或热风干
燥，即原料热烫后再干燥可制备SDF含量较高的
柠檬膳食纤维产品。
分析表1中总黄酮和Vc的数据，无论是冻干
还是热风干燥，都出现相同的趋势，工艺3的总
黄酮和Vc含量最高，其次是工艺2，工艺1的最
低，说明热烫和水洗都会不同程度破坏总黄酮和
Vc。单独考虑抗氧化特性时，原料不经预处理直
接干燥制备膳食纤维的工艺有利于总黄酮和Vc的
表1 预处理对柠檬皮渣膳食纤维成分及抗氧化特性的影响(n=6或3, x±s)
工艺 干燥方式 总黄酮/% Vc/(mg/100 g) TDF(g/100 g) IDF/(g/100 g) SDF/(g/100 g)
1
冻
干
2.64±0.01 22.31±0.29 60.68±0.21 34.59±0.28 26.23±0.42
2 2.88±0.03* 38.48±0.02* 65.60±0.34* 40.95±0.30* 24.51±0.21*
3 3.16±0.01** 46.50±0.40** 58.65±0.59* 34.45±0.09 24.14±0.37*
1
热
风
1.66±0.01 9.24±0.17 61.63±0.37 36.98±0.18 24.73±0.34
2 2.16±0.02* 14.50±0.20* 63.80±0.45* 41.98±0.38* 21.56±0.36*
3 2.32±0.02** 23.81±0.27** 56.89±0.62* 35.20±0.36* 21.89±0.26*
注：*相同干燥条件时同列数据与工艺1比较，P<0.05；** 同列数据与工艺1比较，P<0.01。
保存。
2.2 不同干燥方式对柠檬皮渣膳食纤维成分和抗
氧化特性指标的影响
表2反映了3种工艺条件下不同干燥方式对柠
表2 干燥方式对柠檬皮渣膳食纤维成分及抗氧化特性的影响(n=12或6, x±s)
工艺 干燥方式 总黄酮/% Vc/(mg/100 g) TDF/(g/100 g) IDF/(g/100 g) SDF/(g/100g)
1 冻干 2.64±0.01** 22.31±0.29** 60.68±0.21* 34.59±0.28** 26.23±0.42**
热风 1.66±0.01 9.24±0.17 61.63±0.37 36.98±0.18 24.73±0.34
2 冻干 2.88±0.03** 38.48±0.02** 65.60±0.34** 40.95±0.30* 24.51±0.21**
热风 2.16±0.02 14.50±0.20 63.80±0.45 41.98±0.38 21.56±0.36
3 冻干 3.16±0.01** 46.50±0.40** 58.65±0.59* 34.45±0.09* 24.14±0.37
热风 2.32±0.02 23.81±0.27 56.89±0.62 35.20±0.36 21.89±0.26
注：*相同预处理工艺下与同列热风干燥产品比较P＜0.05；**与同列热风干燥产品比较P＜0.01。
檬膳食纤维成分和抗氧化特性指标的影响，总体
而言，冻干条件下产品的总黄酮、Vc、SDF含量
高于热风干燥产品，而热风干燥产品的IDF较高。
说明干燥方式显著影响柠檬皮渣膳食纤维的成分
和抗氧化特性，要制备总黄酮、Vc、SDF含量高
的柠檬膳食纤维时，可采用冻干方式；若强调产
品的高IDF时，可采用60 ℃的热风干燥方式。
3 讨论
3.1 柠檬膳食纤维制备的预处理工艺条件与膳食
纤维的含量及抗氧化特性的关系
和其他膳食纤维一样，柠檬膳食纤维也可按
溶解性分为可溶性膳食纤维(Soluble fibre, SDF)和
不溶性膳食纤维(Insoluble fibre, IDF)，不同类型的
膳食纤维具有不同的功能特性和生理功效。与常
见的谷物类膳食纤维比较，来自柠檬的膳食纤维
其SDF含量更高，尤其是果胶(属于SDF)含量高。
SDF吸水性强，它吸水后质量能增加到原自身质
量的30倍，增加胃的蠕动，延缓胃中内容物进入
小肠的速度，也就降低了小肠对营养素的吸收速
度，同时使人产生饱胀感，对糖尿病和肥胖症
患者减少进食有利。SDF可使胃排空时间明显延
长，而IDF无此作用[9]。
为了尽量保存柠檬皮渣中固有的SDF，工艺1
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对原料进行了热烫处理，其主要目的是破坏原料
中的果胶酶，以降低由此产生的果胶类SDF的损
失；需要注意热烫法灭酶处理的时间不宜过长，
因为长时间受热易使果胶和半纤维素的可溶性成
分丢失在汁液中，而使SDF和TDF得率降低[10-11]。
实验证明3种预处理工艺所得的柠檬皮渣膳食纤维
的SDF值以工艺1即原料经灭酶处理后最高(表1)，
证明了热烫处理对于保存SDF含量的有效性。
与SDF的保存相反，经过工艺1即灭酶预处理
后柠檬膳食纤维中总黄酮和Vc的含量最小，经工
艺2即经30 ℃温水漂洗后的次之，经工艺3即干
燥前未经任何预处理的最大。这是因为黄酮和Vc
都是不稳定的化合物，易通过各种方式或途径进
行降解，加热情况下降解程度更大，所以工艺1
即高温灭酶条件下总黄酮和Vc的含量最低。有些
类黄酮以糖苷键的形式存在柠檬中，因糖苷化使
类黄酮水溶性增大，所以工艺2即经过30 ℃温水
漂洗会损失部分黄酮，同样地，Vc是水溶性维生
素，所以经过30 ℃温水漂洗2次后Vc也会损失，
其膳食纤维产品中Vc含量低于工艺3的膳食纤维
产品。
3.2 干燥方式与膳食纤维物理特性指标的关系
2种干燥方式冻干和热风干燥比较，前者所
得产品的总黄酮、Vc、SDF都较高，后者的IDF较
高，低温条件下干燥，总黄酮和Vc可以得到较大
程度的保存，因此具有较好的抗氧化特性；热风
干燥产品SDF含量较低的原因可能是加热过程中
果胶损失，水分减少时多聚物的结构改变等使部
分SDF转化成IDF[12]。
4 结论
以柠檬皮渣为原料制备膳食纤维，原料预处
理工艺明显影响成品的膳食纤维成分和抗氧化特
性指标，干燥前对原料进行热烫可制备SDF含量
较高的柠檬膳食纤维产品，但其总黄酮和Vc含量
较低。
干燥方式显著影响膳食纤维的成分和抗氧化
特性指标，冷冻干燥可较大程度保存原料中的总
黄酮、Vc和SDF。
原料不经预处理直接冷冻干燥可制备总黄酮
和Vc含量高的膳食纤维。
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