吳 遙

（江西省食品檢驗檢測研究院，南昌 330001）

柚子中多糖提取利用的現(xiàn)狀及其發(fā)展前景

吳 遙

（江西省食品檢驗檢測研究院，南昌 330001）

多糖具有諸多重要的生物活性，可促進機體免疫力、抗腫瘤、降血糖以及降低血脂等。目前對柚皮和柚囊中功能性多糖的綜合利用開發(fā)仍顯薄弱，國內(nèi)的研究報道僅限于簡單的工藝提取制備，工業(yè)上廣泛使用的提取方法也僅有溶劑萃取法、酶處理法等。江西省的柚子量大質優(yōu)，特別是在吉安和贛州。如果將柚子皮渣這一資源加以綜合利用，變廢為寶，這不僅減少了對環(huán)境的污染，還可拓寬柚子的產(chǎn)業(yè)鏈，這將極大地提高柚子產(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟效益，對贛南及江西柚子產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具有十分重大而深遠的意義。

多糖；柚子；溶劑萃取法；酶處理法

1 多糖及其研究情況

多糖是生物體內(nèi)普遍存在的一類生物大分子，它是生物體內(nèi)除蛋白質和核酸以外的非常重要的生物分子[1,2]，可以作為能量資源也可以作為結構材料。多糖由多個單糖分子縮合、失水而成，是一類分子結構復雜且龐大的糖類物質，只要是符合高分子化合物概念的碳水化合物及其衍生物均稱為多糖。多糖在自然界分布極廣，有的是構成動植物骨架結構的組成成分，如纖維素；有的是作為動植物儲藏的養(yǎng)分，如糖原和淀粉；有的具有特殊的生物活性，像人體中的肝素有抗凝血作用，肺炎球菌細胞壁中的多糖有抗原作用。多糖的結構單位是單糖，多糖相對分子質量從幾萬到幾千萬。結構單位之間以苷鍵相連接，常見的苷鍵有α-1，4-、β-1，4-和α-1，6-苷鍵。結構單位可以連成直鏈，也可以形成支鏈，直鏈一般以α-1，4-苷鍵（如淀粉）和β-1，4-苷鍵（如纖維素）連成；支鏈中鏈與鏈的連接點常是α-1，6-苷鍵。

由于多糖的結構復雜，分析技術也相對缺乏，所以多糖的研究一直滯后于蛋白質和核酸等。1950年至1960年期間，科學家對多糖的研究僅限于一般的結構測定和化學組成。1970年開始，由于生物化學和糖化學兩個傳統(tǒng)專業(yè)的結合，使多糖的細胞和分子生物學研究成為可能，多糖的研究也得以復興[3]。通過測定糖類的結構和研究其生物活性揭露了糖類是重要的信息分子，人們開始發(fā)現(xiàn)多糖具有許多重要的生物活性，如促進機體免疫力、抗腫瘤、降血糖以及降低血脂等。1988年，牛津大學Dwek等人提出了“糖生物學”的概念。Science雜志于2001年專門出版了“糖和糖生物學”專輯[4]，介紹最新研究成果和前景展望。隨著研究和認識的深入，越來越多的學者意識到多糖研究的重要性和其學科前沿性。許多發(fā)達國家紛紛成立了專門的多糖研究中心，如美國普渡大學、佐治亞大學等，并組建團隊集中研究相關領域，試圖搶占多糖研究領域的制高點。

2 柚皮成分及價值

柚皮自古以來具有止咳、化痰、理氣、抗炎、止癢等功效，我國中醫(yī)學家視之為寶。此外，現(xiàn)代醫(yī)學家進行過多次的實驗和研究，他們還發(fā)現(xiàn)了柚皮提取物具有抗氧化、抗衰老、降血糖、抗微生物、降血壓、抗癌、抑酶、預防動脈粥樣硬化等活性[7]。柚皮里除含有水分、維生素、礦物質這些人體必需的營養(yǎng)素外，還能夠提取的成分有黃酮類化合物、多糖、類檸檬苦素、香精油、天然色素、膳食纖維等，這些都是十分有利于人體健康的非營養(yǎng)性生理活性成分。此外，由于柚子含有生理活性物質柚皮甙，故可降低血液的黏滯度，減少血栓的形成，對腦血管疾病，如腦血栓、中風等也有較好的預防作用。柚果果皮中，中果皮層（海綿層、白皮層）較厚，富含果膠，果膠是一種高檔的天然食品添加劑和保健品，被廣泛應用于食品、醫(yī)藥保健品和部分化妝品中[5]。國外研究證實，袖子的果膠不僅可降低低密度脂蛋白水平，而且可以減少動脈壁的損壞程度，因此柚子還能用來降低膽固醇、預防心臟病等。

3 柚子中多糖提取利用現(xiàn)狀

柚類果實以其果形碩大、果肉晶瑩脆嫩、營養(yǎng)豐富、風味清香獨特、耐貯運而深受廣大消費者喜愛，僅我國就有200多個柚類品種，年產(chǎn)量超過100萬噸[5,6]。柚子皮約占整個柚子重量的40%，但在日常生活中卻往往被人們直接丟棄，即使是在工廠進行加工，柚子皮也僅僅是被簡單的加工成果脯和蜜餞等產(chǎn)品，綜合利用程度仍不夠高。目前對柚囊中功能性多糖的利用開發(fā)仍顯薄弱，國內(nèi)的研究報道僅限于簡單的工藝提取制備[7-9]，即使在實驗室研究水平，國內(nèi)也少見報道。國外文獻中有關柚囊多糖研究的報道也不多，僅涉及提取條件對柚皮果膠性質的影響[10]、水溶性柚子皮多糖的化學組成和對消化酶的抑制作用[11]，以及酸提果膠在離子作用條件下的凝膠機理。這些研究都缺乏對柚囊中多糖類化合物的綜合提取和分析，而且對獲得的多糖也僅僅開展了一些基礎的理化性質研究，這和柑橘果膠結構與功能的大量、深入研究形成了鮮明對比。

因此，柚皮中功能性多糖的綜合開發(fā)利用，目前還十分薄弱，大多處于實驗室階段，無法形成大規(guī)模的工業(yè)化，難以真正實現(xiàn)柚果采后增值。多糖的提取方法往往受到原料成分、性質的影響，工業(yè)上廣泛使用的提取方法有溶劑萃取法、酶處理法等。（1）溶劑萃取法：指將粗產(chǎn)品或原料干燥、磨碎后采用溶劑提取而制備多糖的方法，主要有直接水提法、酸法、稀堿法等。（2）酶處理法：實際上，所謂的酶法處理，是指在溶劑法萃取多糖過程中加入酶處理的方式，酶的使用方式包括單一酶或者多種酶聯(lián)合使用除去原料中其它雜質（蛋白質、脂肪、淀粉等），以期獲得高純度、高得率的多糖提取方法，所用的酶包括淀粉酶、蛋白酶、半纖維素酶等。在實際生產(chǎn)過程中，有可能還采用擠壓、微波、超聲、高溫、高壓等輔助處理技術，提高多糖得率。提取到的多糖溶液，一般含有較多雜質（如單糖、低聚糖、色素和蛋白等），因此還需要對多糖進行一定程度的分離純化，包括Sevag與酶法（木瓜蛋白酶、胃蛋白酶和胰蛋白酶）除蛋白，離子交換法、金屬絡合物法、氧化法（過氧化氫）和吸附法（硅藻土、纖維素、活性炭）除色素[4]，最后再利用分級沉淀法（有機試劑沉淀法和鹽沉淀法）、柱層析法、超濾法等進一步純化多糖。柚皮中含有一定量的柚苷、檸檬素等苦味成份，可能還需要采用酶法處理或乙醇萃取來達到目的。

4 前景展望

江西省氣候適宜種植柚子，特別是在贛州和吉安都有大量種植。據(jù)不完全統(tǒng)計，南康2010年的甜柚產(chǎn)品就已達到9.2萬噸，現(xiàn)在還有大幅增加之勢。另一柚子主要種植地區(qū)吉安，特別制定了《吉安市2011-2014年井岡蜜柚產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》，計劃至2014年使吉安全市井岡蜜柚種植面積達30萬畝以上，按照每畝1噸的產(chǎn)量，預計柚子產(chǎn)量可達30萬噸。如果將柚子皮渣這一資源加以綜合利用，變廢為寶，這不僅減少了對環(huán)境的污染，還可拓寬柚子的產(chǎn)業(yè)鏈，提高柚子產(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟效益，極大地促進贛南及江西柚子產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

鑒于江西省農(nóng)村經(jīng)濟薄弱，發(fā)展緩慢，如果能對柚皮進行深度加工，將黃酮類化合物、檸檬苦素類似物、香精油、色素、果膠等具有保健功效的成分進行充分提取，拓展柚果的利用途徑，對江西省農(nóng)村經(jīng)濟的發(fā)展也具有十分重要的意義。

在江西大力開展對柚類（尤其是作為廢棄物的柚皮）的研究與開發(fā)，將提取工藝產(chǎn)業(yè)化，并將提取物應用于功能性食品的研制，爭取能在生產(chǎn)成本低、生產(chǎn)效率高的條件下獲得高附加值產(chǎn)品，這樣不僅能推動江西省柚子等產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，而且可以為其它類似產(chǎn)業(yè)開發(fā)提供很好的借鑒，為提高江西省食品添加劑領域在全國乃至國際競爭中的地位做出貢獻。

[1]楊興斌,趙燕,梅其炳.多糖類新藥創(chuàng)制中的"瓶頸"問題與對策研究[J].中藥材,2002,25(11):823-825.

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[3]聶少平,黃丹菲,殷軍藝,等.食物中多糖組分的結構表征與活性功能研究進展[J].中國食品學報,2011,11(9):46-57.

[4]殷軍藝.大粒車前子多糖生物活性、結構和構象特征研究及多糖分離純化新方法初探[D].南昌:南昌大學,2012.

[5]劉順枝,江學斌,江月玲,等.柚類果實提取物生理功能及綜合利用研究進展[J].食品科學,2012,33(13):280-286.

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[8]張秀芳,王克冰,賀文英,等.柚子皮中果膠的提取工藝研究[J].內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學學報:自然科學版,2012,33(2):245-248.

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[11]卓秀英.大分子擁擠環(huán)境下大豆蛋白接枝改性研究[D].廣州:華南理工大學,2012.

Current Situation and Development Prospect of the Extraction of Polysaccharide in Grapefruit

WU Yao
(Food Inspection and Testing Institute of Jiangxi Province,Nanchang 330003,China)

Polysaccharide has many important biological activities,which can promote the body immunity,anti-tumor,lowering blood sugar and blood lipid and so on.Currently,the comprehensive utilization and development of functional polysaccharide in the pomelo and grapefruit sac is still insufficient,just as domestic research reports are limited to introduce the simple process extraction and preparation,and the most widely used extraction methods are only solvent extraction and enzyme treatment.The grapefruit produced in Jiangxi shows the special advantages with large quantity and high quality,especially in Ji'an and Ganzhou.If we can took the pomelo peel slag into comprehensive use,turn waste into treasure,we will not only reduce the pollution to the environment,but also can expand the industrial chain of grapefruit,which will greatly improve the economic benefits of grapefruit industry,and It is very important and far-reaching significance to the sustainable development of the pomelo industry in Gannan area and Jiangxi province.

polysaccharide;grapefruit;solvent extraction;enzymatic treatment

TS209

A

1672-6286(2016)09-0059-04

吳遙（1984-），男，江西吉安人。助理工程師，主要從事食品安全研究。