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金柑的研究现状及其开发前景



全 文 :金柑(Kumquat) 又名金橘、金枣、金弹,属芸
香科 (Rutaceae)、柑橘亚科 (Aurantioideae)、柑橘
族(Citreae)、金柑属(Fortunella) 植物,原产于我
国,已有 1 600多年的栽培历史[1]。我国金柑主要分
布在浙江省的北仑县、江西省的遂川县、湖南省的浏
阳县、广西区的阳朔县和融安县、福建省的尤溪县
等。金柑属有圆金柑、罗浮、金弹、长寿金柑、长叶
金柑和山金柑等 6个品种。金柑主要用于鲜食和作为
蜜饯的原料。金柑果树为常绿灌木或小乔木,果实呈
卵圆形或近圆形,果皮厚且光滑;成熟时色泽金黄,
果肉甜微带酸,营养丰富,风味独特,十分可口。
据李时珍《本草纲目》记载,食用金柑“同补药
则补,同泻药则泻,同升药则升,同降药则降”。中
医认为,金柑有理气、补中、解郁、消食、散寒、化
痰、醒酒等作用,可用于治疗胸闷郁结、酒醉口渴、
消化不良、食欲不振、咳嗽哮喘等症。《中国药用植
物图鉴》也记载:金柑“治胸脘痞闷作痛,心悸亢
进,饮食不佳,百日咳”[2]。金柑营养丰富,富含维
生素、矿物质、氨基酸、果糖、果胶等营养成分,尤
其果皮可与果肉一起食用,具有很高的食用、药用价
值,以及观赏价值。现代医学实验表明,金柑对防止
血管破裂,减少毛细血管脆性,改善其通透性,延缓
血管硬化有着良好的作用,并对血压有双向调节作
用;金柑还可以增强机体的抗寒能力,可预防感冒。
1 金柑的研究现状
1.1 金柑的营养成分
金柑色泽金黄、果大、核少、味甘甜微酸,具有
很高的营养价值。
金柑鲜果肉的营养成分见表 1。
由表 1 可知,金柑含有丰富的有机酸,VC,
VB1,VB2,VA和类胡萝卜素,特别是果实中含有
VP,高达 280×10-3 g/100 g。VP是水溶性的,它能
表 1 金柑鲜果肉的营养成分
收稿日期:2009- 05- 20
作者简介:孟 鹏(1980- ),男,安徽人,在职博士,研究方向:食品化学与营养。E- mail:mpfcii@163.com。
金柑的研究现状及其开发前景
孟 鹏 1, 2
(1. 福建省中心检验所 国家加工食品质量监督检验中心,福建 福州 350002;
2. 福建农林大学 食品科技研究所,福建 福州 350002)
摘要:综述了国内外金柑开发利用的研究进展,旨在为金柑的综合利用提供参考依据。
关键词:金柑;营养;生物活性
中图分类号:TS201.4 文献标志码:A doi:10·39691jissn·1671- 9646(X)·2009·11·011
Study Actuality of Kumquat and Its Exploitive Foreground
Meng Peng1, 2
(1. China National Quality Supervision and Testing Center for Processed Food,Fujian Provincial Central Inspection Institute,
Fuzhou,Fujian 350002,China;2. Institute of Food Science and Technology,Fujian Agriculture and Forestry University,
Fuzhou,Fujian 350002,China)
Abstract:The research progress of developed utilization of kumquat home and abroad were summarized in this paper. The
purpose of the paper was to provide referenced thereunder for the developed utilization in kumquat.
Key words:kumquat;nutrition;biologic activity
第 11期(总第 190期) 农产品加工·学刊 No.11
2009年 11月 Academic Periodical of Farm Products Processing Nov .
文章编号:1671- 9646 ( 2009 ) 11- 0035- 03
营养
含量
/g·(100 g)-1
营养
含量
/g·(100 g)-1
蛋白质
脂肪
碳水化合物
胆固醇
膳食纤维
总酸
VE
VB1
VB2
VC
VB6
VP
VA
1
0.2
12.3
0
1.4
0.9
1.58×10-3
0.04×10-3
0.03×10-3
35×10-3
0.03×10-3
280×10-3
62×10-3
Fe
Ca
K
Na
P
Cu
Se
Zn
叶酸
泛酸
烟酸
胡萝卜素
1×10-3
56×10-3
144×10-3
3×10-3
2×10-3
0.07×10-3
0.62×10-3
0.21×10-3
20×10-6
0.29×10-3
0.3×10-3
0.37×10-3
能量 /kJ·100 g-1 231
农产品加工·学刊 2009年第 11期
防止VC被氧化,可增强维生素的效果。此外,金柑果
实中还含有大量的矿物质元素,如钾、钠、钙、锌、
硒、铁、铜等,尤其是钾含量较高(144×10-3 g/100 g),
钾有助于维持稳定的心律。金柑还富含钙,是优良的
碱性食物,可以中和酸性食物,保持人体内酸碱平
衡。另外,金柑皮呈现橙黄色,胡萝卜素含量较高,
有利于促进机体生长发育和增强抗病能力,具有良好
的保健作用。
陈金印等人[3]对遂川金柑的营养成分进行系统分
析,发现金柑果实中富含多种水解蛋白质氨基酸,其
中以天门冬氨酸含量最高,其次为谷氨酸。
1.2 金柑的医用研究
金柑果实不仅营养丰富,还有理气、化痰、预防
感冒、调理生理功能紊乱等功效,尤其是金柑果皮富
含类柠檬苦素,具有抗肿瘤作用,能诱发和激活解毒
酶谷胱甘肽转移酶的活性,能抑制化学致癌物质的致
癌作用[4]。
胡思源等人[5]对用金橘开胃颗粒剂治疗小儿厌食
脾失健运证的有效性和安全性进行了研究,结果显
示,金橘开胃颗粒剂治疗小儿厌食脾失健运证有较好
的作用,且临床应用比较安全。除此之外,市场上还
开发了治疗急性支气管炎的金橘冲剂 [6]和金橘感冒
片[7],并且均通过毒理试验。
1.3 金柑的保鲜研究
金柑是唯一能带皮食用的柑橘类,因其具有较高
的食用和药用价值,逐渐成为人们所喜爱的水果。但
金柑易失水枯萎、腐烂变质,这大大缩短了其货架期
和保质期。
上官新晨等人[8]研究表明,可食性壳聚糖涂膜对
金柑能起到一定的保鲜效果,不同程度地抑制了金柑
果实的呼吸强度,减少了营养物质的消耗,可有效保
持果实饱满新鲜的外表,减少因病原菌污染而造成的
腐烂损失,明显延缓了金柑的衰老。
黎继烈等人[9]采用臭氧保鲜处理,可使金橘果实
保持较高的酶活性,减少膜脂过氧化,从而减缓金橘
果实的衰老。
1.4 金柑活性成分的研究
1.4.1 黄酮类化合物
黄酮类化合物广泛分布在水果、蔬菜、果汁、可
可、茶叶和葡萄酒中。柑橘、柚子等植物中的黄酮类
化合物在不同生长期和不同组织中的含量差异较大。
黄酮类化合物可分为黄烷酮、黄酮、黄酮醇 3类,每
种黄酮类化合物以特殊的黄烷酮配体形式存在。黄酮
类化合物的结构、来源不同,因而应根据其极性和水
溶性,选择合适的溶剂提取。目前,主要的提取方法
有醇类提取、热水提取、碱性稀纯或碱性水提取、系
统溶剂提取等;分离纯化黄酮类化合物的方法有柱层
析、薄层层析、铅盐沉淀、硼酸络合、pH值梯度萃
取、HPLC、液滴逆流层析(DCCC)、打孔树脂吸附
法等。
唐巧玉等人[10]采用体积分数 60%的甲醇超声波提
取金橘皮中的粗黄酮,取得了较好的效果。同时还对
粗黄酮的体外抗氧化活性进行了研究。结果表明,金
橘皮黄酮类化合物具有很强的的还原能力,高于同浓
度下的抗氧化剂 BHT和 PG,对超氧阴离子自由基
(O2-·) 和羟基自由基(·OH) 均具有良好的清除作
用。
黄酮类化合物不仅在生理和生态学方面有重要的
作用,而且在食品和制药工业上具有很高的商业价
值。有关黄酮类化合物的抑菌消炎、抗癌、治疗心血
管疾病、护肤美容的研究不时见于文献。
黎继烈等人[11]采用金柑总黄酮对小鼠的胃肠吸收
功能和血糖的影响进行了研究。研究表明,金柑总黄
酮可以提高小鼠胃的排空功能、增强小肠的推进功能
和提高了小肠的吸收功能。金柑总黄酮具有修复胰岛
β细胞和提高胰岛β细胞分泌胰岛素的能力,从而
提高小鼠体内胰岛素的浓度,起到了调解血糖和改善
糖耐量的作用。
1.4.2 柠檬苦素类化合物
柠檬苦素类化合物(limonoids) 是一类带有呋喃
环的三萜类化合物,目前已发现 300余种,在柑橘和
柚子等植物中含量丰富,主要存在于果实的核、内果
皮和囊衣等部位,不同品种的含量有差异。柠檬苦素
类化合物以游离配基和糖配体两种形式存在于果实和
种子中,游离配基味苦,是加工果汁“后苦味”物质
之一,配糖体溶于水,无苦味且保持相应配基的生理
活性。目前,已从柑橘、柚子等植物中分离和鉴定了
50余种柠檬苦素类化合物,其中配基 37种,配糖体
17 种。主要包括柠檬苦素 (limonin)、诺米林
(nomilin)、脱乙酰诺米林(deacetylnomilin)、诺米林
酸(nomilinic acid) 及配糖体。
柠檬苦素类化合物的提取依据提取成分的极性和
溶剂极性相似的原理,文献报道的提取方法有:丙酮
提取—结晶分离法、热水提取—树脂吸附法(提取配
糖体)、丙酮提取—甲醇分离—树脂吸附法、超声波
循环提取法;分离纯化的方法有结晶法、萃取法、柱
层析法、制备型高效液相法等;检测方法有 HPLC
法、MS法、IR法、NMR法、GC- MS法、LC- MS法
和 LC- NMR法等。
国外对柠檬苦素类化合物在柑橘叶、果实、种子
内的合成、转化及分布有较深入的研究,研究重点为
柠檬苦素类化合物的生理活性及应用。
Poulouse SM等人[12]证明,柑橘属中的柠檬苦素
苷类化合物具有清除自由基和抗癌的活性。
Miller EG等人[13]进一步研究了柑橘中柠檬苦素类
化合物的抗癌活性。研究表明,柠檬苦素结构中 A
·36·
2009年第 11期
环的变化是导致抗癌活性降低的原因之一。
Lam等人报道柠檬苦素能增强老鼠不同器官的谷
胱甘肽 - S- 转移酶(GST) 的活性[14~16]。柠檬苦素具
有显著的镇痛、抗炎作用,对枯草芽孢杆菌和地衣芽
孢杆菌具有较强的抑制作用[17]。
Serit M等人[18]将柠檬苦素化合物对白蚁进行试
验,发现白蚁拒食,对其他昆虫的实验也取得了类似
的结果。研究表明,对广泛的农作物,柠檬苦素化合
物可作为杀虫剂、拒食剂、生长调节剂等[19~21]。这些
柠檬苦素类化合物还可提高其他生物杀虫剂和常规杀
虫剂的效果,同这些杀虫剂的协同作用,对农业生产
中控制各类昆虫具有重要意义。
1.4.3 其他功能性成分
香豆素(Coumarin),即苯 -α- 吡喃及衍生物,
具有抗 HIV、抗癌、降压、抗心律失常、抗骨质疏
松、镇痛和抗菌等方面的功效。
冯宝民等人[22]利用乙醇从柚皮中提取了 7种香豆
素类化合物。
张永勇等人 [23]从酸橙中分离出一个新的香豆素
苷,并确定为 5,7- 二羟基香豆素 5- O- D- 吡喃葡萄
糖苷。
研究发现,柑橘和柚子等植物中大约有 115种不
同的类胡萝卜素,包括β- 胡萝卜素、α- 胡萝卜素、
β- 隐黄素、玉米黄质、紫黄质、叶黄素等。不同种
类的柑橘含有的类胡萝卜素化合物种类不一样。大量
研究表明,类胡萝卜素具有抗癌、减少老年斑、预防
白内障、防止日晒引起的皮肤损伤,以及预防心血管
疾病的作用。类胡萝卜素与降低乳腺癌风险有关[24]。
除此以外,金柑的活性成分还包括单萜、类丙
醇、吖啶酮、甘油糖脂质等。
1.5 金柑加工食品的开发
金柑较早被用来加工成浸泡酒,就是用洗净后的
金柑浸泡白酒。但是由于金柑含有较丰富的苷类物
质,使泡制酒带有苦味,市场化受到限制。将金柑加
工成蜜饯类食品,需要除去金柑果实的辛辣苦味,通
常用石灰和食盐腌渍,再经过长时间的漂洗,从而使
金柑果实中的营养成分大大降低。当前各种饮料的开
发层出不穷,金柑果饮品也成为开发的重点。金柑果
饮品具有消食开胃、行气镇咳的特殊保健作用,具有
广阔的市场前景。但是由于金柑中挥发油的辛辣味、
苷类物质的苦味及单宁的收敛涩味等味觉特征[25],影
响了金柑果饮料的口感。目前,人们采用热烫脱苦、
石灰水处理异味、β- 环糊精掩盖异味及酶解脱苦等
方法进行加工,但是均达不到最佳效果。
另外,金橘精油是重要的化工原料和食用香精,
也可用于高级日化香精的调制。
杨燕军利用 GC- MS对金橘的挥发油成分进行了
分离鉴定,从金橘挥发油中共分离出 11个组分。其
主要成分以烯类成分为主,其中又以消旋柠檬烯含量
最高[26]。
2 金柑的开发前景
2.1 金柑中活性成分的研究
目前,柑橘、柚子等柑橘属植物中的生物活性成
分的分离和鉴定,已得到深入研究。人们对所提取的
活性成分进行了大量功能学的实验研究,并取得了预
期的效果。金柑作为唯一可连皮食用的柑橘类,国内
关于金柑中类柠檬苦素、类黄酮等功能性成分的提
取、分离、纯化,以及其抗肿瘤活性、抗肿瘤同类产
品的开发研究,均未见相关文献报道。
2.2 金柑新产品的开发
进一步优化金柑食品的加工工艺,开发金柑果
茶、果酱、果皮果冻等新型产品,在对金柑进行药理
研究和药用化学成分分析的基础上,以金柑类柠檬苦
素等活性成分为原料,进行科学配制,开发出系列保
健食品和功能性食品添加剂。
2.3 分子生物学的研究
从金柑的传统应用及研究现状来看,金柑开发还
停留在常规研究的层面上,很少涉及较为尖端的科学
技术。对金柑分子生物学的研究仅限于鉴定性实验,
即通过分子标记的方法来分析金柑属及柑橘属植物的
亲缘关系;而应用性分子生物学的研究,如金柑
cDNA文库的建立,并从文库中调取相关功能基因,
是很有价值的研究课题之一。
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组试验项目,所以需要做验证性试验。
3.3 验证试验
由于单因素最佳水平的最佳提取条件为乙醇体积
分数 70%,超声功率 350 W,料液比 1∶20,超声时
间 60 min,这组实验不在正交试验的 9 组试验中,
所以要对最佳提取条件进行验证。
延胡索超声提取最佳工艺条件的验证结果见
表 3。
由表 3可知,验证试验结果均优于正交试验表中
的任何一组,说明最佳工艺条件为:乙醇体积分数
70%,超声功率 350 W,料液比 1∶20,超声时间
60 min,同时也表明了该工艺稳定可行。
4 结论
(1) 延胡索中延胡索乙素提取的最佳工艺条件
为:乙醇体积分数 70%,超声功率 350 W,料液比
1∶20,超声时间 60 min。
(2) 该提取条件稳定可行。
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表 3 延胡索超声提取最佳工艺条件的验证结果
序号
样品质量
m/g
吸光度 A 平均吸光度 A
1
2
3
2.0
2.0
2.0
0.627
0.634
0.643
0.633
[1]
[2]
[3]
[4]
[5]
[6]
[7]
[8]
[9]
[10]
[11]
AAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAA
宾怀玉,等:超声波法提取延胡索乙素工艺的研究 ·41·