荔枝加工副產(chǎn)物研究進(jìn)展

劉學(xué)銘，廖森泰，張名位

（廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院蠶業(yè)與農(nóng)產(chǎn)品加工研究所，廣東省農(nóng)產(chǎn)品加工公共實(shí)驗(yàn)室，廣東 廣州 510610）

荔枝加工副產(chǎn)物研究進(jìn)展

劉學(xué)銘，廖森泰，張名位

（廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院蠶業(yè)與農(nóng)產(chǎn)品加工研究所，廣東省農(nóng)產(chǎn)品加工公共實(shí)驗(yàn)室，廣東 廣州 510610）

荔枝加工副產(chǎn)物主要包括荔枝殼和荔枝核。荔枝殼含有較高的花青素和其它多酚類物質(zhì)，具有抗氧化、抗腫瘤、降血脂等功能，可用于開(kāi)發(fā)功能食品和食用色素。荔枝核含有皂苷、多酚、脂肪酸等功能成分，具有降血糖、降血脂、抗病毒、護(hù)肝等功效，可用于開(kāi)發(fā)功能食品和藥品；此外，荔枝核還含有豐富的淀粉，可用于生產(chǎn)淀粉和酒精。多層次分級(jí)綜合利用是將來(lái)荔枝副產(chǎn)物開(kāi)發(fā)利用的發(fā)展方向。

荔枝殼；荔枝核；化學(xué)成分；藥理作用；綜合利用

我國(guó)是荔枝的原產(chǎn)地，也是世界第一大荔枝生產(chǎn)國(guó)，種植面積約占世界總面積的80%以上。2009年全國(guó)荔枝種植面積和產(chǎn)量分別為557.2千公頃和169.6萬(wàn)t。2015年的發(fā)展目標(biāo)是，荔枝生產(chǎn)在優(yōu)勢(shì)區(qū)域的集中度進(jìn)一步提高，優(yōu)勢(shì)區(qū)域的荔枝種植面積占全國(guó)荔枝種植面積的90%，產(chǎn)量占全國(guó)荔枝總產(chǎn)量的95%。隨著荔枝種植面積的擴(kuò)大和產(chǎn)量的增加，荔枝加工業(yè)也快速發(fā)展。至2015年，荔枝深加工能力將達(dá)到20%以上。

隨著荔枝加工業(yè)的發(fā)展，荔枝汁和荔枝酒等適合現(xiàn)代消費(fèi)市場(chǎng)的產(chǎn)品的加工量越來(lái)越大。在荔枝汁和荔枝酒的加工過(guò)程中，產(chǎn)生大量的荔枝殼和荔枝核等副產(chǎn)物。荔枝殼富含花青素等活性物質(zhì)，具有很高的開(kāi)發(fā)利用價(jià)值。荔枝核是傳統(tǒng)中藥材，含有多種功效成分，是開(kāi)發(fā)藥品和功能食品的良好原料。近幾年來(lái)，廣大科技工作者對(duì)荔枝殼和荔枝核的化學(xué)成分、生物活性等進(jìn)行了較多的研究，本文總結(jié)了國(guó)內(nèi)外在該領(lǐng)域的進(jìn)展，并提出了荔枝副產(chǎn)物產(chǎn)業(yè)化利用新思路。

1 荔枝加工副產(chǎn)物的組成特性

荔枝的品種繁多，不同的品種其果殼和果核占全果的比例有較大差別，尤其是荔枝核的大小差別較大。目前用于加工的荔枝品種主要是黑葉和淮枝，其果殼和果核占鮮果的比例均為15%左右。

在荔枝加工中，剝殼和去核是非常重要的操作單元?，F(xiàn)階段，工業(yè)生產(chǎn)中有兩種剝殼去核方式，一種是先剝殼后去核，荔枝殼和荔枝核是分開(kāi)的；另一種是剝殼和去核同時(shí)進(jìn)行，荔枝殼和荔枝核混在一起。

2 荔枝加工副產(chǎn)物的化學(xué)成分

2.1 荔枝殼的化學(xué)成分

2.1.1 花青素

大多數(shù)荔枝品種的新鮮果實(shí)呈現(xiàn)鮮艷的紅色，主要是含有較多的花青素的原因。Prasad等[1]利用薄層色譜首先報(bào)道荔枝的紅色可能是矢車菊素和天竺葵素的混合物。Lee等[2]利用HPLC證實(shí)了荔枝果皮存在的大量紅色色素是花青素，主要有矢車菊素-3-蕓香二糖苷、矢車菊素-3-葡萄糖苷和錦葵素-3-葡萄糖苷。Rivera-Lopez等[3]研究了荔枝成熟過(guò)程中果皮花青素的變化，發(fā)現(xiàn)綠果僅含錦葵素-3-乙酰葡萄糖苷和聚合色素，而成熟果實(shí)含矢車菊素-3-蕓香二糖苷、矢車菊素-3-葡萄糖苷和錦葵素-3-乙酰葡萄糖苷。Sarni-Manchado等[4]利用低壓液相色譜、高壓液相色譜、紫外分析、質(zhì)譜和核磁共振技術(shù)研究發(fā)現(xiàn)，荔枝殼酚類物質(zhì)主要包括4種色素，即矢車菊素-3蕓香糖苷、矢車菊素-3-葡萄糖苷、槲皮素-3-蕓香糖苷（蘆?。┖烷纹に?3-葡萄糖苷，以及聚合原花青素（單寧）、表兒茶素、原花青素A2。Zhang等[5]從荔枝殼中純化得到矢車菊素-3-蕓香糖苷單體。

綜合現(xiàn)有研究結(jié)果可知，荔枝殼花青素類成分主要以糖苷的形式存在于荔枝果殼中，主要有矢車菊素-3－蕓香糖苷、矢車菊素－3－葡萄糖苷、矢車菊素－3－半乳糖苷、天竺葵素－3－葡萄糖苷、天竺葵素－3，5－雙葡萄糖苷、錦葵色素-3-乙酰葡萄糖苷，以及它們的聚合體。

2.1.2 其它成分

宋光泉等[6]對(duì)荔枝果皮提取物進(jìn)行了GC/MS分析，鑒定出包括酯、飽和脂肪酸、橋環(huán)、環(huán)醚等22種化合物，其中石竹烯含量最高。在所檢化合物中大多數(shù)化合物具有較高化學(xué)活性，與荔枝果皮褐變的化學(xué)反應(yīng)有關(guān)。樂(lè)長(zhǎng)高等[7]利用GC/MS測(cè)定了荔枝殼的揮發(fā)性成分，發(fā)現(xiàn)有93個(gè)成分，鑒別了其中的33個(gè)成分。

楊寶等[8]采用乙醇溶液提取荔枝殼中的黃酮類物質(zhì)，經(jīng)過(guò)色譜純化和波譜解析，鑒定了表兒茶素、原花青素B2和原花青素B4等黃烷醇類物質(zhì)。

謝陽(yáng)等[9]通過(guò)乙醇提取、色譜純化后進(jìn)行質(zhì)譜分析，并與標(biāo)準(zhǔn)品對(duì)照，從陰干的荔枝果殼中分離到根皮苷。

2.2 荔枝核的化學(xué)成分

在一般化學(xué)成分方面，高建華等報(bào)道鮮荔枝核含水分（24.1%）、淀粉（40.7%）、粗纖維（24.6%）、蛋白質(zhì)（4.9%）、還原糖（2.5%）、氨基酸、脂肪酸、礦物質(zhì)等，在脂肪酸中含量最高的是油酸（29%）和荔枝酸（28%），其次是亞油酸（19%）。

李寶珍等[10]對(duì)荔枝核淀粉的理化特性進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)荔枝核淀粉顆粒多呈橢圓形或多角形，平均粒徑為12.6μm，有明顯的黑十字且交叉點(diǎn)在顆粒中心，顆粒晶體結(jié)構(gòu)為C型，起糊溫度為85.3℃，熱穩(wěn)定性好，黏度峰值為177 BU，支鏈淀粉和直鏈淀粉含量分別為88.8%和11.2%。湯桂梅等[11]測(cè)得荔枝核淀粉中支鏈淀粉含量為97.61%，直鏈淀粉含量為2.39%。

屠鵬飛等[12]采用70%乙醇提取、色譜純化和波譜分析技術(shù)，從荔枝核中分離鑒定了13種化合物，分別為硬脂酸、β-谷甾醇、豆甾醇、（24R）－5α－豆甾烷－3，6二酮、豆甾烷－22－烯－3，6－二酮、3－羰基甘遂烷－7，24－二烯－21－酸、胡蘿卜苷、豆甾醇－β－D－葡萄糖苷、1H－imidazole－4－carboxylic acid－2，3－dihydro－2－OXO －methyl ester、喬松素－7－新橙皮糖苷、D－1－O－甲基－?。〈?、半乳糖醇、?。〈?。丁麗等[13]從荔枝核中分離到原兒茶醛、原兒茶酸、表兒茶素、原花青素A1和A2、蘆丁等化合物。Prasad等[14]從荔枝核的50%乙醇提取物中鑒定出5種酚類化合物，分別是沒(méi)食子酸、原花青素B2、沒(méi)食子酸兒茶素、表兒茶素和表兒茶素沒(méi)食子酸酯。

荔枝核油脂類成分中主要有油酸乙酯（50%）、棕櫚酸乙酯（4%）、9-十六碳酸乙酯（2%）、二氫蘋(píng)婆酸乙酯（15%）、順式-7,8-亞甲基十六烷酸乙酯（13%）、順式－5，6－亞甲基十四烷酸乙酯（1%）等環(huán)丙基脂肪酸（CPFA）乙酯類。

3 荔枝加工副產(chǎn)物的保健作用

3.1 荔枝殼

文獻(xiàn)記載，荔枝殼具有治痢疾、血崩（女性月經(jīng)不調(diào)的一種）、濕疹等功效[15]。民間認(rèn)為，食用荔枝過(guò)多會(huì)導(dǎo)致“上火”，可以利用荔枝殼水提取液治療。Wang等[16-17]發(fā)現(xiàn)荔枝殼提取物有抑制肝細(xì)胞癌和乳腺癌細(xì)胞生長(zhǎng)作用，主要機(jī)制可能是誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞的凋亡。Zhao等[18]報(bào)道從荔枝殼中提取的類黃酮具有免疫調(diào)節(jié)功能。王慶華等[19]發(fā)現(xiàn)荔枝殼提取物能夠抑制酪氨酸激酶活性，可用于美白用品的開(kāi)發(fā)。

3.2 荔枝核

荔枝核為一味傳統(tǒng)中藥材，中醫(yī)認(rèn)為荔枝核味甘、澀，性溫，歸肝、腎經(jīng)，具有行氣散結(jié)、祛寒止痛之功，用于寒疝腹痛、睪丸腫痛，還用于胃脘痛、婦女氣滯血瘀腹痛等癥?，F(xiàn)代藥理學(xué)研究表明，荔枝核具有降血糖、調(diào)血脂、抗病毒、護(hù)肝等多種藥理作用，

3.2.1 降血糖

荔枝核的降糖作用一直是人們關(guān)注的熱點(diǎn)。樓忠明等[20]利用四氧嘧啶誘導(dǎo)的糖尿病小鼠模型，研究了荔枝核總皂苷提取物的降血糖作用，發(fā)現(xiàn)荔枝核總皂甙提取物具有較強(qiáng)的降低糖尿病小鼠血糖功能，且其降血糖效果優(yōu)于優(yōu)降糖與黃連素。梁丹等[21]也利用該模型發(fā)現(xiàn)荔枝核水提取物具有良好的降血糖作用。

3.2.2 降血脂

寧正祥等[22]發(fā)現(xiàn)荔枝種仁油可顯著降低高血脂大鼠血總膽固醇濃度和低密度脂蛋白膽固醇濃度，同時(shí)增加高密度脂蛋白膽固醇含量，使高密度脂蛋白膽固醇/總膽固醇含量比值極顯著提高，提示荔枝種仁油對(duì)改善血脂水平、防止心血管疾病可能有良好的保健作用。郭潔文等[23]發(fā)現(xiàn)荔枝核皂苷能顯著改善高脂血癥-脂肪肝致胰島素抵抗模型大鼠的總膽固醇和甘油三酯。

3.2.3 護(hù)肝活性

曾文鋌等[24]報(bào)道荔枝核顆粒對(duì)慢性乙型肝炎有較好的治療作用。肖柳英等[25]報(bào)道荔枝核對(duì)小鼠免疫性肝炎及急性肝損傷有保護(hù)作用。

3.2.4 抗病毒

荔枝核提取物和荔枝核總皂苷對(duì)體外乙肝病毒均有抑制作用[26-27]，荔枝核黃酮類化合物具有抗體外呼吸道合胞病毒和流感病毒的功能[28-29]。王輝等[30]研究了荔枝核提取物對(duì)柯薩奇B3病毒、呼吸道合胞病毒和單純皰疹病毒l型和2型的體外抗病毒活性，發(fā)現(xiàn)它不能抑制柯薩奇B3病毒在宿主細(xì)胞內(nèi)的增殖，但對(duì)呼吸道合胞病毒、單純皰疹病毒l型和2型表現(xiàn)出明顯的濃度依賴性抗病毒活性。

3.2.5 抗腫瘤活性

肖柳英等[31-32]報(bào)道荔枝核提取物能夠抑制EAC、S180及肝癌荷瘤小鼠實(shí)體瘤的生長(zhǎng)，其主要機(jī)制可能是升高動(dòng)物體內(nèi)的Bcl-2水平及促進(jìn)癌細(xì)胞的凋亡。

4 荔枝加工副產(chǎn)物綜合開(kāi)發(fā)利用思路

對(duì)荔枝殼和荔枝核等副產(chǎn)物進(jìn)行深加工開(kāi)發(fā)利用，可以提高荔枝的綜合價(jià)值，減少環(huán)境污染，促進(jìn)荔枝深加工和荔枝產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。由于荔枝殼和荔枝核均含有豐富的活性物質(zhì)，而且荔枝核還含有大量的淀粉，因此必須對(duì)其進(jìn)行多層次分級(jí)利用才能充分利用其價(jià)值，增加經(jīng)濟(jì)效益。為此，我們?cè)谘芯康幕A(chǔ)上提出了荔枝加工副產(chǎn)物綜合利用技術(shù)路線，見(jiàn)圖1。

根據(jù)該技術(shù)路線圖，利用荔枝殼可以開(kāi)發(fā)出富含花青素和其它酚類物質(zhì)的提取物，是降血脂功能食品的良好基料；利用荔枝核可以開(kāi)發(fā)出荔枝核油、荔枝核皂苷、荔枝核淀粉和酒精等產(chǎn)品，其中荔枝核油和荔枝核皂苷是開(kāi)發(fā)功能食品和藥品的良好原料。

圖1 荔枝副產(chǎn)物綜合利用示意圖Fig.1 Schematic diagram of comprehensive utilization of litchi byproducts

為了更好地開(kāi)發(fā)利用荔枝加工副產(chǎn)物，需要解決如下問(wèn)題：

1）荔枝殼和荔枝核功能成分的高效提取工藝技術(shù)

荔枝殼中的主要成分之一是花青素，花青素性質(zhì)活潑，同時(shí)荔枝殼中還含有豐富的酶，在沒(méi)有提取以前花青素極易發(fā)生結(jié)構(gòu)變化。此外，荔枝殼中花青素含量較低。因此需要通過(guò)研究尋找一種低成本、高效率、切實(shí)可行的從荔枝殼中提取花青素的技術(shù)。

荔枝核中油脂含量較低，不能采用傳統(tǒng)壓榨法，需要利用超臨界二氧化碳萃取或亞臨界提取技術(shù)，獲得高質(zhì)量的荔枝核油脂。

2）荔枝殼和荔枝核功能成分的穩(wěn)態(tài)化技術(shù)

從荔枝加工副產(chǎn)物中提取的功能成分多為具有多個(gè)酚羥基的化合物，性質(zhì)比較活潑，容易氧化，需要利用現(xiàn)代微膠囊化等先進(jìn)技術(shù)進(jìn)行活性基團(tuán)的保護(hù)，實(shí)現(xiàn)其穩(wěn)態(tài)化，延長(zhǎng)產(chǎn)品的保質(zhì)期。

3）功能食品配方和安全評(píng)價(jià)

盡管荔枝殼和荔枝核都含有較高的生物活性物質(zhì)，但單一提取物的生物活性與現(xiàn)有市場(chǎng)銷售的同類產(chǎn)品相比不容易顯出獨(dú)特的效果，因此需要與其它來(lái)源的生物活性物質(zhì)配合，以得到功能顯著、副作用小的功能食品。

由于荔枝殼并不是傳統(tǒng)食品資源，荔枝核也僅作為中藥材使用，因此在利用荔枝殼和荔枝核提取物開(kāi)發(fā)功能食品時(shí)需要進(jìn)行全面的安全評(píng)價(jià)試驗(yàn)，以確保產(chǎn)品的安全性。

4）荔枝核淀粉高效生產(chǎn)酒精技術(shù)。

由于荔枝核主要含支鏈淀粉，還有大量的酚類物質(zhì)，采用通用工藝發(fā)酵生產(chǎn)酒精的轉(zhuǎn)化率較低，需通過(guò)研發(fā)前處理技術(shù)、優(yōu)化發(fā)酵工藝配方等手段，實(shí)現(xiàn)淀粉向乙醇的高效轉(zhuǎn)化。

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Advances in Research of by-Products of Litchi Processing

LIU Xue－ming，LIAO Sen－tai，ZHANG Ming－wei
（The Sericulture＆ Farm Produce Processing Research Institute of Guangdong Academy of Agricultural Sciences，Guangdong Open Lab of Agricultural Product Processing，Guangzhou 510610，Guangdong，China）

By－products of litchi processing mainly compose of pericarp and seeds.Litchi pericarp is rich in anthocyanins and other phenolic compounds，possesses effects as antioxidant，antitumor，hypolipidemic，etc.and can be used to development edible pigment and functional food.Litchi seeds contain bioactive components as saponins，polyphenols，fatty acids，etc，possess pharmacological actions as hypoglycemic，hypolipidemic，hepatoprotective，antivirus，antitumor，etc.can be used to develop functional foods and drugs.In addition，litchi seeds are rich in starch and can be used to produce starch products and ethanol.Multi－level and comprehensive utilization would be the trends in developing the value of litchi by－products.

litchi pericarp；litchi seed；chemical components；pharmacological action；comprehensive utilization

廣東省教育部產(chǎn)學(xué)研結(jié)合項(xiàng)目(2008B090500083)

劉學(xué)銘（1967—），男（漢），研究員，博士，研究方向：農(nóng)產(chǎn)品加工。

2011-04-15