許佳玉，王 菲，黃佳瑜，薛巖偉，周春華

(揚州大學(xué)園藝與植物保護學(xué)院，江蘇揚州 225009)

近年來，隨著食品加工業(yè)的迅猛發(fā)展，水果罐頭、果酒、果醬等即食加工產(chǎn)品越來越受到人們的青睞，人們也傾向于購買加工后的去殼堅果，這就導(dǎo)致了果核、果皮等大量加工廢棄物的產(chǎn)生。通常這些廢棄物會被簡單焚燒或直接丟棄，既造成污染環(huán)境，又不能做到物盡其用，發(fā)揮不了種核、果殼、果皮、果渣等廢棄物的潛在價值。因此，如何對果品加工后產(chǎn)生的廢棄物進行綜合利用已成為目前果業(yè)發(fā)展中亟待解決的重要問題。國內(nèi)外許多專業(yè)人員早已注意到這個問題，并對果實種核、果殼、果皮、果渣等廢棄物的開發(fā)利用進行了研究和報道。例如，板栗等堅果的果殼可以用來提取天然色素[1]，研究證實其穩(wěn)定性好，具有抗氧化、抗菌、抗炎等功能[2]；菠蘿蜜種子可用于生產(chǎn)抗性淀粉[3]，且種子蛋白含量高于大米、玉米等谷物，礦物質(zhì)元素含量也較高[4]；可可豆莢和香蕉果皮煅燒可作為合成棕櫚仁油甲酯的催化劑[5]。該研究綜述果核、果仁、果殼等果實廢棄物在淀粉、色素、精油與食用油、抗氧化物質(zhì)、膳食纖維、蛋白質(zhì)等方面的提取利用研究，為果實廢棄物綜合開發(fā)利用提供參考，以期真正做到物盡其用，減少環(huán)境壓力，提高果實資源的綜合利用效率與經(jīng)濟效益。

1 淀粉及抗性淀粉的提取利用

淀粉是一種常見的高分子碳水化合物，主要由直鏈淀粉和支鏈淀粉組成，為人類生活提供營養(yǎng)和能量[6]。淀粉作為食品原料，廣泛用作增稠劑、穩(wěn)定劑、糊化劑、填充劑、超吸收性聚合物和黏合劑等材料。由于對傳統(tǒng)淀粉供應(yīng)的限制增加，需要尋找天然淀粉的新來源，人們開始探索從不同的植物或者食品加工業(yè)產(chǎn)生的廢棄果核中尋找淀粉提取新的可能性，并且期望這些非常規(guī)來源的淀粉能夠提供新的效能[7]。

Guo等[8]從芒果、荔枝、枇杷、菠蘿蜜、龍眼5種水果的果仁中分離出淀粉，測定它們的淀粉含量均超過50%，枇杷果核淀粉含量高達71%。賴小玲等[9]以菠蘿蜜為種子為原料提取淀粉，并分析其理化性質(zhì)，證實菠蘿蜜籽是一種良好的淀粉來源。廖夏云等[10]采用超聲輔助提取荔枝核中的淀粉，并且與玉米、馬鈴薯淀粉作比較，觀察3種淀粉的理化性質(zhì)，結(jié)果表明，荔枝核淀粉有巨大的潛力。聶紅梅等[11]采用正交法對芒果核提取淀粉的工藝進行優(yōu)化，當(dāng)料液比1∶3、pH 8、浸泡時間18 h、烘干溫度60 ℃時得到最佳提取率79.45%。Turola Barbi等[12]研究了枇杷核淀粉在成熟與未成熟的兩個時期的理化性質(zhì)等，發(fā)現(xiàn)枇杷核淀粉可以適用于工業(yè)生產(chǎn)。

但是人們并不僅僅滿足從果核中提取淀粉(表1)，還開發(fā)了這些淀粉新的可能性。Nawab等[13]將4%的芒果仁淀粉糊化，與甘油和山梨醇1∶1配比制作用于番茄涂膜，可使番茄在保藏期間推遲成熟20 d，并且對番茄品質(zhì)幾乎沒有不良影響。Cao等[14]從枇杷種子中提取淀粉，與牛至精油一起制備不影響生物活性的可食用性降解膜。

表1 果實加工廢棄物的分類利用Table 1 Classification and utilization of fruit processing wastes

抗性淀粉指的是不能被人體的小腸吸收，但是能在結(jié)腸中發(fā)酵的淀粉或淀粉類食品的總稱[15]?？剐缘矸鄯譃槲锢戆竦矸?RS1)、抗性淀粉顆粒(RS2)、回生淀粉(RS3)、化學(xué)改性淀粉(RS4)，常被用來研究的是RS3[16]?？剐缘矸蹖儆诙嗵穷?，是一種有利于人體的膳食纖維，具有降低血糖、改善肥胖等作用，它能改變結(jié)腸微生物群落，促進腸道有益菌繁殖。在一些心血管疾病與慢性病的治療上也有益處[17]，在結(jié)腸癌預(yù)防方面被證明具有重要的意義[18-19]。抗性淀粉常見的提取方法有壓熱法[20]、壓熱酶解法[21]、超聲協(xié)同酶解法[22]等。方桂紅等[23]利用酶法制備菠蘿蜜籽抗性淀粉，采用單因素和正交試驗對提取工藝進行優(yōu)化。

2 天然色素的提取利用

中國人的傳統(tǒng)飲食在意色、香、味俱全，顏色鮮亮的食物往往會令人食欲大增，食品的顏色除了來源于其本身的性質(zhì)外，還來源于各種色素。常見的色素分為天然色素與人工合成色素，人工合成色素因為價格低廉、合成容易、著色穩(wěn)定性好，一段時間內(nèi)占據(jù)了市場的大部分份額，但是近年來人工合成色素常見有害性報道以及一些商家違規(guī)使用人工合成色素，使得人們越來越傾向于無害且有益身體健康的天然色素。天然色素一般從植物體內(nèi)提取，不僅無毒，大多數(shù)還具備一定的藥理作用[24]。被廢棄的果核與果殼中就存在天然色素，如何通過利用這些廢棄物來提取天然色素也就成為了研究人員關(guān)注的焦點。

2.1 棕色素果殼富含黃酮類物質(zhì)已經(jīng)被證明可以被用來提取色素(表1)，天然棕色素主要從板栗、核桃、山核桃、榛子等堅果的果殼中提取[25]，提取方法主要有浸提法、超聲波提取法、微波法、超臨界萃取法、酶解法等[25-26]。

趙婉瑩等[27]用纖維素酶水解法提取板栗殼棕色素，在溫度60 ℃、料液比1∶20、酶添加量1.0%、提取時間2.5 h條件下獲得的棕色素染色效果最好。鄧濤等[28]用堿溶液為提取劑，利用超聲波輔助法提取核桃殼棕色素，提高了核桃棕色素的得率，穩(wěn)定在39%左右。羅維巍等[29]以榛子殼為原料，利用乙醇提取榛子殼棕色素，優(yōu)化了提取工藝，用乙醇做溶劑提取棕色素比水溶劑的提取時間更短更高效。展亞莉等[30]用大孔樹脂吸附法純化板栗殼棕色素，純化后的板栗殼棕色素得率可達 95.3%，色價可達 52.3，均優(yōu)于傳統(tǒng)方法。王轉(zhuǎn)莉等[31]也使用了乙醇作為溶劑提取山核桃果殼棕色素，在山核桃殼粗粉中加入質(zhì)量分數(shù)為50%的乙醇，浸提一段時間后，通過正交試驗得出最優(yōu)條件。

2.2 黑色素天然黑色素廣泛存在于動物、植物及微生物的體內(nèi)。人們常常會從黑米、黑木耳、黑芝麻、黑豆角、黑豆、黑加侖等植物中提取黑色素[32]，自然資源十分豐富。相較于人工合成黑色素而言，天然黑色素富含黃酮類物質(zhì)和大量人體所需的微量元素，還具備氧化、保護神經(jīng)和增強人體免疫力等特征。目前，研究人員對多種植物黑色素進行探究，黑色素提取工藝日趨完善。這為果核棕色素的提取奠定了理論基礎(chǔ)、提供了可行性。目前果實廢棄物中，主要從香蕉皮、杏仁種皮、花椒籽、桂花種子皮、葵花籽殼[33-37]提取黑色素。

梁敏等[33]以水為提取劑，再用有機溶液純化桂花種子皮，提取黑色素，得率為0.34%，并且測定其理化性質(zhì)，證明其性質(zhì)穩(wěn)定。董小華[34]把花椒籽粉經(jīng)石油醚脫脂后用堿液浸提，反復(fù)沉降離心后得到黑色素。對花椒籽黑色素進行抗氧化能力和抗菌性的測定，通過試驗證明黑色素具有良好的清除自由基和DPPH的能力，多酚和黃酮的含量都較多。趙萍等[35]利用葵花籽殼提取黑色素，采用正交分析得出最佳提取工藝。李紅姣等[36]利用多種酶提取山杏種皮黑色素，通過試驗篩選，胃蛋白酶的提取效果最好，可用于進一步的提取工藝優(yōu)化。閔莉靜等[37]用堿-酸法、超聲輔助提取法、酶協(xié)同超聲輔助提取法3種方法對香蕉皮中黑色素進行提取工藝的研究，3種方法黑色素的提取率逐漸遞增，證明酶協(xié)同超聲輔助提取法最優(yōu)，其最優(yōu)條件為：時間1.5 h、pH 4、加堿后pH 14、超聲功率為100 W、超聲時間10 min、提取溫度70 ℃。

2.3 花青素花青素是一種水溶性色素，屬于多酚類的黃酮亞類，花青素分子在不同的pH下可以呈現(xiàn)出不同的顏色，如藍色、紫色、紅色和橙色[38]，所以花青素作為色素在食品質(zhì)量的管理上具有開發(fā)前景。De Olivera Filho等[39]綜述了花青素提取物用作生態(tài)環(huán)保薄膜的發(fā)展，并將其應(yīng)用于智能、活性和生物活性薄膜，使消費者通過生食產(chǎn)品表面的智能薄膜來判斷pH或者溫度。

不僅如此，因花青素還具有較強的抗氧化、抗炎、清除自由基的能力，在對一些疾病的治療上也能發(fā)揮很大的功效。臨床上已經(jīng)用來預(yù)防動脈粥樣硬化和心血管疾病，在對高血脂、高血糖、白內(nèi)障等的治療上亦有功效[40]。Yu等[41]探究黑果龍葵花色素苷的藥理作用，試驗證明花色素苷可以抑制大腸癌細胞的增殖，減少結(jié)腸癌發(fā)展過程中炎性細胞因子的分泌，從而對結(jié)腸癌的預(yù)防與治療提供試驗依據(jù)。Mehmood等[42]在人和動物模型中，對花青素作用于非酒精性脂肪性肝病的藥理機制進行試驗分析后發(fā)現(xiàn)，花青素對于此類疾病有很好的抑制作用，但需要進一步應(yīng)用方法，才能發(fā)揮花青素對于疾病治療的最大潛能。

葡萄籽在葡萄酒等食品加工業(yè)中常被當(dāng)做廢棄物，造成了資源的浪費，而葡萄籽被公認是一種可以提取原花青素的原料，葡萄籽占整粒葡萄的5%左右，除了富含花青素，還具有維生素、葡萄籽油、白藜蘆醇和單寧等物質(zhì)[38]，應(yīng)用前景廣闊。楊健等[43]利用乙醇作為葡萄籽原花青素的萃取溶劑，考察了乙醇濃度、萃取壓強、溫度、時間4個因素對提取效果的影響，得出最佳條件下原花青素得率為71.62 mg/g。對葡萄籽原花青素的活性測定，發(fā)現(xiàn)葡萄籽原花青素對于紫外線有抑制作用，可用來做防曬產(chǎn)品。原花青素不僅存在于葡萄籽中，羅應(yīng)等[44]還利用響應(yīng)面法優(yōu)化提取了百香果籽中的原花青素，劉新等[40]在芒果籽中提取了原花青素，許銘珠[45]研究了葡萄皮花青素提取物。

3 精油的提取利用

精油是由類異戊二烯途徑產(chǎn)生的烴類和含氧烴類的復(fù)雜混合物，由檸檬烯等萜類化合物組成，主要由腺狀毛狀體產(chǎn)生和分泌，一般從植物的葉片、花朵、樹皮、根莖、種子和果皮中提取，屬于芳香植物的次生代謝物，具有高濃度芳香和揮發(fā)性[46-48]。精油一般用于芳香療法輔助治療，在抗菌、抗癌、抗炎、保鮮抗氧化等方面顯示出了良好的效用，并且可以緩解焦慮癥狀，在動物模型的臨床研究上都被證實[49-50]。薰衣草精油和橘子精油可以減輕血液透析病人的疲勞傷害，可用作治療的輔助手段，緩解病人的不適癥狀[51]。玫瑰精油、鼠尾草精油、藏紅花精油、薰衣草精油含有可以緩解人類和動物應(yīng)激反應(yīng)的活性物質(zhì)，具有鎮(zhèn)靜作用[52]。試驗證明薰衣草精油可以降低馬的應(yīng)激反應(yīng)強度，起到安撫的作用[53]。精油還可以和腸道微生物協(xié)同作用，影響食物攝入和能量消耗，控制體重[54]。

柑橘是世界第一大類水果，全球柑橘水果產(chǎn)量巨大，據(jù)統(tǒng)計，2017年柑橘水果年產(chǎn)量為1.359億t，每年有超過30%的柑橘類水果在榨汁和罐裝操作中進行工業(yè)加工，被丟棄的果皮、種子及果實薄膜占水果質(zhì)量的50%，浪費現(xiàn)象嚴重[55]。柑橘屬植物，包括橙子、柑橘、佛手柑、檸檬、柚子等都屬于芳香植物，果皮可用來提取精油和果膠等，還含有酚類、抗壞血酸、膳食纖維等生物活性物質(zhì)[56](表1)。

柑橘是一種很好的天然精油來源，主要從果皮提取，長期用于食品、化妝品行業(yè)及藥用等，具有緩解焦慮、殺菌消毒、改善睡眠、保護神經(jīng)等作用[57-58]。Castro等[59]研究了柑橘精油在膽固醇代謝、脂類合成和抗氧化性能的作用，探究其作為抗動脈粥樣硬化劑的潛力，證明柑橘精油對抑制膽固醇與脂類合成以及防止低密度脂蛋白過氧化有益，可以用于抗動脈粥樣硬化的預(yù)防。Oboh等[60]比較了檸檬皮和柑橘皮精油對2型糖尿病中ɑ-淀粉酶、ɑ-葡萄糖苷酶和高血壓酶的相互作用，結(jié)果表明，2種精油對這3種酶都有一定的抑制作用，可以列為治療這2種疾病的潛在藥物，檸檬精油的抑制效果高于柑橘精油。Yang等[61]用分子蒸餾代替橙子精油提取的冷榨法，純化臍橙精油，并進行抗癌活性的研究，發(fā)現(xiàn)臍橙精油對人肺癌細胞株A549和前列腺癌細胞株22RV-1的增殖具有積極的抑制作用。阿爾茲海默癥的一種發(fā)病假說為乙酰膽堿水平的下降與不足，Ademosun等[62]深入研究了甜橙果皮和種子精油對膽堿能和單胺能酶的抑制作用，發(fā)現(xiàn)甜橙精油可以用來治療阿爾茲海默癥。Zhang等[63]以小鼠為對象，研究了柑橘精油的抗抑郁作用，試驗表明不間斷的檸檬烯的吸入，使小鼠的體重增加，對蔗糖的愛好增加，活動變得活潑，抑郁癥狀減輕。

不僅如此，從柑橘精油中提取的檸檬烯和芳香醇具有很強的抗氧化活性，可以用作化學(xué)防腐劑的替代品，防止過氧化，維持食品面貌，延長貨架期，被廣泛應(yīng)用[64-65]。葡萄柚皮提取的精油可以與梅子籽分離蛋白和阿拉伯膠協(xié)同制備食品的可食用保護膜，熱穩(wěn)定性、水蒸氣阻隔能力與抗菌新良好[66]。海藻酸鹽涂層添加柚子精油與柚子籽提取物后，在鮮食葡萄上涂布，可以降低葡萄的腐爛率[67]。檸檬精油和酸橙精油可以抑制蘋果上的灰霉病[68]。

但是柑橘精油的使用過程中也存在一些問題，柑橘精油作為芳香療法的一種，主要起到輔助作用，不能過分依賴而忽視醫(yī)學(xué)。柑橘精油在用作肉類和魚類的保鮮時會與蛋白質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生未知的化合物。在不同的食品中使用精油要注意用量，否則會適得其反。

4 食用油的提取利用

果實的種子中大多含有較多的油脂，人們食用的堅果，油脂含量非常高，富含油酸、亞油酸等不飽和脂肪酸，少量食用可以護心肺[69]。劉振雷等[70]對市面上流行的18種常見堅果的油脂含量進行了測定，希望對人們?nèi)蘸蟮膱怨x購以及膳食結(jié)構(gòu)提供指引。試驗證實，開心果、核桃、巴旦木、山核桃等常見堅果的油脂含量在43.15%～63.70%。因此富含油脂的堅果，除了在膳食中發(fā)揮巨大的效用，在食用油的提取上也給予研究人員極大的興趣。除了堅果類被證明富含油脂，可以轉(zhuǎn)化利用，還有很多果實廢棄物也可以提取食用油(表1)。這些果實廢棄物提取的油料不會對食品市場造成影響，還可以極大的利用廢棄物，保護環(huán)境，并給人們帶來新的益處。

?zcan等[71]從蘋果、葡萄、杏子、李子、甜櫻桃、柑橘、桃子和酸櫻桃的籽(種子)中提取了原油，總含油量在18.5%～39.5%，樣品皂化數(shù)、油的折射率、游離脂肪酸、粗脂肪酸等性質(zhì)均表現(xiàn)良好，可作為食用油的一種來源。Rui等[72]檢測了紅富士蘋果籽和碭山梨籽油的脂肪酸組成和含油量，共檢測出11中脂肪酸，不飽和脂肪酸尤其豐富，蘋果籽中總脂肪酸的含量高于大豆，產(chǎn)油量也比梨籽油高，可以進一步提取食用油。葡萄籽油中的生育酚、多酚等可以抑制炎癥因子的表達，起到抗炎作用，葡萄籽油還可以調(diào)節(jié)血脂、降血糖以及含有植物甾醇、 脂溶性維生素、多酚等抗氧化物質(zhì)?，F(xiàn)在葡萄籽油廣泛用于醫(yī)療保健、化妝品等行業(yè)，開發(fā)生產(chǎn)食用油較少。事實上，葡萄籽油符合國家標(biāo)準，可以用來生產(chǎn)食用油并且能夠帶來較高的市場收益[73-74]。

5 抗氧化物質(zhì)

人類在用氧的生命過程中，機體內(nèi)會出現(xiàn)各種活性氧和自由基，自由基的存在會使人們的身體暴露在一些疾病之下，引起機體損傷。但是人類機體有各種防御體系，可以清除有害自由基，達到體內(nèi)自由基的平衡穩(wěn)定[75]。隨著年齡的增長，人體內(nèi)清除自由基的能力會產(chǎn)生不可逆的下降，這時人體內(nèi)過多的自由基就會誘發(fā)一系列的氧化疾病，包括糖尿病、阿爾茲海默癥、高血壓、白內(nèi)障、帕金森等，因此補充一些抗氧化劑是十分有必要的[76-77]。

抗氧化物主要有多酚類、黃酮類和維生素，已經(jīng)有研究表明，很多植物體內(nèi)富含抗氧化物，如最常見的從茶葉中提取的茶多酚[78]，它在心腦血管疾病的預(yù)防和治療上均有成效。從葡萄籽中提取的白藜蘆醇可以增加DNA的穩(wěn)定性細胞活力，減少細胞凋亡，延緩機體衰老，起到延長壽命的功效[75]。獼猴桃籽多酚具有良好的抗炎活性[79]。龍眼的種子和果皮中也含有抗氧化化合物，種子中主要是沒食子酸和鞣花酸等多酚類物質(zhì)，還有一些多糖，這些多糖由葡萄糖、阿拉伯糖、半乳糖等單糖組成，它們均具有對人體的免疫調(diào)節(jié)功效。龍眼的果皮中除了也含有大量的多糖外，還有很多顯示出生物活性的酚類物質(zhì)，如沒食子酸、原花青素、黃酮苷、槲皮素等[80]。在獼猴桃籽[79]、石榴籽[81]、百香果籽[82]、荔枝果皮與荔枝籽[80]、枇杷核[83]、芒果仁[84]、菠蘿蜜籽[85]、蘋果籽[86]等果實廢棄物中也提取到了種類豐富的抗氧化活性物質(zhì)。

Deng等[79]用響應(yīng)面法優(yōu)化獼猴桃種子提取多酚的方法，提高了提取率，并且在優(yōu)化的條件下，鑒定了其中5種多酚類化合物。Gómez-Maldonado等[84]首次報道了墨西哥的一種抗氧化活性最高的馬尼拉芒果果仁的多酚提取物對芒果炭疽病的抑制作用，采用超聲波輔助乙醇提取芒果仁多酚，并應(yīng)用于芒果抗真菌性研究，結(jié)果證實芒果仁多酚提取物可用于芒果炭疽病的防治。WEN等[87]采用超聲波輔助提取龍眼種子酚類物質(zhì)，通過進一步構(gòu)建數(shù)字模型，優(yōu)化傳統(tǒng)提取工藝，并對乙醇濃度、溫度和超聲功率3個因素進行分析，發(fā)現(xiàn)隨著乙醇濃度的升高，總多酚的提取率下降。高溫可能會使酚類物質(zhì)溶解，提取溫度控制在50～60 ℃為宜。超聲功率與總多酚的提取率呈現(xiàn)正相關(guān)，但是在溫度的共同作用下，選定最佳功率為210 W。孫海燕[88]把櫻桃核磨粉真空干燥后測定其類黃酮的含量為0.803%。郭文娟等[89]優(yōu)化提取了山楂果核中的總黃酮，并比較其與蘆丁和抗壞血酸的DPPH自由基(DPPH·)的清除能力、OH自由基(·OH)和Fe3+的還原能力，發(fā)現(xiàn)山楂核總黃酮有DPPH·和·OH的清除能力，F(xiàn)e3+的還原能力在3種物質(zhì)間居于中層，是一種可供提取類黃酮等抗氧化物質(zhì)的原材料。

6 膳食纖維的提取利用

膳食纖維是一類特殊的碳水化合物，由纖維素、半纖維素、果膠類和木質(zhì)素構(gòu)成，不容易被人體消化道內(nèi)的酶分解，一般存在于植物的細胞壁中[90]。膳食纖維可以分為水溶性和非水溶性2種，水果蔬菜中一般為水溶性，對人體健康產(chǎn)生好的影響。膳食纖維具有持水性、膨脹性和吸附性等特點[91]，人體每天攝入適量的膳食纖維可以增加腸胃的蠕動，它可以帶走人體過剩的營養(yǎng)，清除腸道，避免因為營養(yǎng)過?；蛘卟涣嫉娘嬍沉?xí)慣造成便秘等腸道疾病，還可以抑制血糖的提高，避免肥胖。常見的含有膳食纖維的食物有筍、胡蘿卜、燕麥、豆類、芹菜等，來源廣泛。研究人員在菠蘿皮[92-93]、火龍果皮[93]、番木瓜[94]、蘋果渣[95]、芒果皮[96]、柚子皮[97]、葡萄皮[98]等水果廢棄物中提取到了可溶性膳食纖維，并且對提取工藝做了輔助優(yōu)化。

膳食纖維的提取方法一般有酵法、溶劑法、超聲輔助提取法和酶法等。戴余軍等[92]選取市售菠蘿的副產(chǎn)物——菠蘿皮，殺青烘干粉碎后，用纖維素酶水解法提取菠蘿皮中可溶性膳食纖維，證明酶法提取率顯著高于酸法和發(fā)酵法，提取率達23.89%。張桂春等[93]利用同樣的方法提取火龍果果皮中的可溶性膳食纖維，提取率為19.81%，略低于菠蘿皮。曾廣琳等[94]采用傳統(tǒng)的堿法和酸法提取番木瓜皮中的膳食纖維，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，堿法提取的纖維素在溶解度和持水性、膨脹性等方面優(yōu)于酸法。

膳食纖維對于人體的重要性已經(jīng)開始慢慢被普及，果皮中可溶性膳食纖維的含量十分豐富，如何提取有利于人體的膳食纖維并且大規(guī)模生產(chǎn)，是關(guān)鍵的一點，既有利于對果皮廢棄物的綜合利用，也有利于人類健康的百年大計。

7 蛋白質(zhì)的提取利用

蛋白質(zhì)是一類構(gòu)成生物細胞的有機大分子，由各種氨基酸組成，承擔(dān)生物體各種重要的生命活動，沒有蛋白質(zhì)就沒有生物體。外界的蛋白質(zhì)主要由動物蛋白和植物蛋白2種，動物蛋白的來源一般是肉類、魚類、蛋、牛奶等，植物蛋白最廣泛的來源是紅豆、鷹嘴豆、大豆等各種豆類，核桃、腰果等堅果也含有豐富的蛋白[99]。動物蛋白雖然富含人體所需的各種氨基酸，但是飽和脂肪酸和膽固醇給人體帶來了肥胖、高血脂、動脈粥樣硬化等疾病。2016年有13.1%的成年人口肥胖，并且肥胖率還在逐年上升[100]。

植物蛋白來源廣泛，不含膽固醇，并且所含的氨基酸容易被人體吸收，營養(yǎng)價值很高，可以改善心血管疾病、降低膽固醇、抗腫瘤、糖尿病等[101]?，F(xiàn)階段，一方面，因為生活水平的提高，人們對于人體各種必需營養(yǎng)的補充開始重視起來，另一方面，動物蛋白攝入帶來的各種疾病不容忽視，因此對于植物蛋白的研究探索受到重視。人們想在保證每日蛋白攝入足夠的基礎(chǔ)上，通過植物蛋白的攝入來改善人體的各種問題。近年來基因組學(xué)取得了重大的研究進展，以蛋白質(zhì)組學(xué)為重點的基因組學(xué)研究已經(jīng)成為生命科學(xué)研究的熱點[101]，植物蛋白質(zhì)組學(xué)的研究也會邁入一個新的里程，為今后植物蛋白質(zhì)的研究提供堅實基礎(chǔ)。據(jù)統(tǒng)計，到2019年，世界上有近6.9億人營養(yǎng)不良，蛋白質(zhì)的缺乏是其中之一，植物蛋白的研究刻不容緩[100]。

除了大豆等高蛋白谷物被人們重視外，一些果實的種子也被證明具有蛋白質(zhì)。菠蘿蜜是一種熱帶水果，因其香味獨特，果實肉質(zhì)綿軟受到人們的喜愛，它的種子在煮熟后可以直接食用。菠蘿蜜的種子可以提取淀粉，并且品質(zhì)不輸玉米淀粉。人們發(fā)現(xiàn)菠蘿蜜種子蛋白富含人體所需的氨基酸，營養(yǎng)價值可以與大豆媲美[102]。葡萄籽作為食品加工業(yè)的廢棄物，已經(jīng)被證明含有原花青素、白藜蘆醇等抗氧化物[103]，而葡萄籽提取的蛋白含有18種氨基酸，包括人體必需的8種氨基酸，并且有4種氨基酸的含量接近于大豆蛋白，葡萄籽蛋白是有待開發(fā)的優(yōu)質(zhì)植物蛋白資源[104]。在獼猴桃[105]、番木瓜[106]的籽中也存在優(yōu)質(zhì)的蛋白。這些植物蛋白的提取及研究對于種子廢棄物的利用存在很大的啟發(fā)。

8 果膠的提取利用

果膠是一種生物雜多糖，1824年首次在胡蘿卜中被發(fā)現(xiàn)命名，廣泛用作食品添加劑和天然的保健品。果膠是一種水溶性的膳食纖維，可以降低葡萄糖的吸收效率，控制膽固醇的代謝。還可以控制脂質(zhì)的消化，代替脂肪添加到食品中，減少人們對于脂肪的攝入，降低肥胖率，促進益生菌生長，控制腫瘤細胞的變異，起到預(yù)防癌癥的效果[107]。我國的果膠商業(yè)化起步于1993年，主要的商業(yè)化原料為蘋果皮和柑橘皮，國家在2010年發(fā)布了果膠的食品添加劑的行業(yè)標(biāo)準[108]。我國果膠行業(yè)80%依靠進口，自產(chǎn)能力不足。事實上，果膠廣泛存在于高等植物的細胞壁中，主要維持植物的結(jié)構(gòu)和硬度，它能調(diào)節(jié)細胞的pH和滲透壓[109]。柑橘皮[110]、橙子皮[111]、柚子皮[112]、檸檬皮[113]等都可以提取果膠，果膠的提取對于廢棄果皮的利用提供了一種有效的途徑。

9 其他

果實廢棄物還有一些別的應(yīng)用。菠蘿皮[114]可以做果酒，枇杷核[115]也可以用來釀酒。核桃殼可以用作栽培平菇的基質(zhì)，與普通的木炭相比，核桃殼做基質(zhì)栽培的平菇，體內(nèi)的鐵和鋅都較高[116]。柑橘皮渣也可以做菌菇栽培的基質(zhì)，它的VC、水分、多酚和多糖的含量都高[117]。柑橘果皮在副食品加工業(yè)也具有廣闊的前景，可以制作橘皮餅、橘皮果脯、橘皮糖、橘皮果醬，還可以經(jīng)過干燥粉碎等處理后變成橘皮粉添加在冰激凌、雪糕、酸奶、面包等食品中，不僅改善風(fēng)味，還能增加產(chǎn)品的保質(zhì)期。除此之外，還可以制作橘皮果醋、橘皮酒、橘皮利口酒等飲品[118]。

10 結(jié)語

我國由于獨特的地理環(huán)境，孕育了很多不同種類的水果，這些水果有的直接鮮食，有的用作食品加工業(yè)原料，會產(chǎn)生數(shù)量龐大的廢棄物。據(jù)統(tǒng)計，果實加工中廢棄物會占到30%左右，這些廢棄物含有很多的生物活性物質(zhì)，可以用于淀粉、天然色素、精油、籽油、多酚和黃酮等抗氧化活性成分、膳食纖維、植物蛋白、果膠等的提取，可以在食品加工、醫(yī)藥美容、飼料生產(chǎn)等領(lǐng)域進行應(yīng)用，從而實現(xiàn)分類利用。

從目前來看，這方面的研究還比較粗淺，許多研究還僅僅局限或停留在實驗室層面，離規(guī)?；?、集約化生產(chǎn)的道路還很遠。未來果實廢棄物中生物活性物質(zhì)綜合利用應(yīng)關(guān)注以下幾個方面：①生物活性物質(zhì)提取和分離方法的綠色和高效，不在提取的過程中增加污染；②同一廢棄物多種活性成分的分步提取，不顧此失彼，實現(xiàn)真正意義上的綜合利用；③實驗室提取分離方法的產(chǎn)業(yè)化試驗，進一步優(yōu)化工藝，獲取工業(yè)化應(yīng)用程序；④初提物產(chǎn)品的進一步開發(fā)，如研發(fā)藥物中間體、保健食品、營養(yǎng)強化劑、動物飼料等系列產(chǎn)品，真正發(fā)揮果實廢棄物的利用價值。通過研究和開發(fā)利用，果品加工廢棄物將逐步實現(xiàn)真正的綜合利用和資源的零剩余，在減輕環(huán)境壓力的同時，也能造福于人民。