苹果渣的营养价值及综合利用
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苹果渣的营养价值及综合利用
作者:东莎莎
来源:《中国果菜》 2017年第2期
东莎莎
(中华全国供销合作总社济南果品研究院,山东济南 250014)
摘要:苹果是世界四大水果之一,是最常见的水果。我国是苹果加工大国,苹果渣是苹
果深加工的主要副产物之一,这些副产物腐败变质快,缺乏较好的处理办法,造成大量有用物
质的浪费,并对环境造成严重污染,每年都有上百万吨的苹果渣资源急需再利用。本文介绍了
苹果渣中的营养成分及其提取方法,总结了近年来对苹果渣的综合利用途径,展望了苹果渣的
应用前景,以期对苹果的开发提供参考。
关键词:苹果渣;营养价值;提取方法;综合利用
中图分类号:S661.1 文献标志码:A 文章编号:1008-1038(2017)02-0015-04
苹果(Malusdomestica)属于蔷薇科苹果属,是最常见的水果,位于世界四大水果(苹果、葡萄、柑桔和香蕉)之冠。苹果为落叶乔木,果实球形,味甜,颜色通常为红色,少数为黄色、绿色。苹果含有丰富的营养,其营养成分可溶性大,容易被吸收,素有“活水”之称,且含有
丰富的多糖、蛋白质、酚类、脂肪、矿物质元素(磷、铁、铜、碘、锰、锌、钾等)、维生素(B、C)、苹果酸、奎宁酸、柠檬酸、酒石酸、单宁酸、果胶、膳食纤维等[1,2]。苹果富含的矿物质元素会改善肤质,使皮肤润滑柔嫩,且是一种低热量食物,越来越受到爱美人士的喜爱。
在我国,苹果作为第一大果品,栽培面积和产量也是最大的,在国际市场上具有举足轻重
的地位,目前正在由苹果生产大国向苹果产业强国的方向转变,也正在大力加强苹果精深加工
产业的发展。据统计,目前25%的苹果用于深加工,产品主要有果汁、果酒、果酱和罐头。随
着苹果深加工产业的发展,生产过程中产生了大量的苹果渣,据调查,每生产1t苹果浓缩汁就会产生0.8t湿苹果渣废料,每年只有约1/3被用于肥料、饲料外,其他大部分被废弃掉。这些废料含水量大,酸度高,腐败变质快,缺乏较好的处理办法,造成大量的浪费,对环境也造成
严重污染[3]。苹果渣中含有大量的活性物质,有助于预防慢性疾病,如心血管疾病、冠心病等,果皮也有利用价值,可以提取生物活性成分,开发成功能食品,增加苹果的附加值,变废
为宝,产生巨大的经济价值和社会效益[4]。本文主要综述苹果渣中的生物活性物质,以及苹果渣的综合利用途径,以期为苹果废渣的有效处理,延长苹果的产业链,增加苹果的附加值提供
参考。
1 营养成分及其提取方法
苹果渣主要包括果肉、果皮及果籽、果柄,是苹果加工(主要是榨汁后)的主要副产物,
含有多种活性成分,主要有多糖、多酚类、黄酮类物质、维生素、矿物质等。我国作为苹果生
产大国,每年都有大量的苹果渣资源亟待利用[5],近年来,投入大量的财力物力开发苹果渣的利用价值,关于苹果渣中营养成分的提取方法也很多。
1.1 多糖类物质
多糖是由单糖组合而成的,结构复杂,是纯天然的高分子化合物,苹果多糖是植物多糖的
重要种类之一,苹果多糖可以参与许多生命现象的调节,也可以作为细胞表面对各种抗原和药
物的受体,国内外对苹果多糖生物活性的研究主要集中在降血脂、抗癌、预防肥胖和降低胆固
醇水平等方面,多糖的研究已经成为生命科学时代的研究主题之一[6]。苹果渣中多糖含量丰富,是一种有开发前景的提取多糖的材料。多糖的提取方法主要有溶剂提取法、酸碱提取法、复合
酶辅助提取法酶法、超声辅助提取法以及微波提取法等[7]。
1.2 酚类物质
苹果渣中含有大量的酚类物质,苹果多酚是化学结构中苯环结合多个羟基的物质总称,主
要包括黄酮醇类、黄烷醇类、二氢查耳酮、羟基苯甲酸类、花色苷等[8],主要集中在果皮和果籽中。苹果多酚具有很强的生物活性,是目前被广泛研究的一类天然产物,具有抗氧化、抗衰老、防癌、抗动脉硬化等多种生理功能[9]。苹果多酚具有比其他酚类更强的功能活性,其活性是茶多酚的10倍,抗氧化的能力是维生素C的2~3倍[10]。
随着人们对苹果多酚高效功能活性的发现,国内外学者不断的对其提取分离工艺进行实践
摸索。目前主要的提取方法为浸提法,为了提高苹果多酚的提取率,多采用超声波[10]、微波[11]、生物酶解、超高压、超临界等辅助方法。苹果多酚易溶于水和乙醇、甲醇和丙酮等有机
溶剂,因此经常选用水或乙醇作为溶剂浸提。
1.3 黄酮类物质
苹果渣中富含黄酮类化合物等多种生物活性物质,黄酮类化合物具有清除氧自由基、抗癌抗肿瘤、防治心血管疾病、抗氧化抗衰老、抑菌抗病毒、调节免疫、增强机体免疫功能、调节
内分泌系统等多种生理功能。有关苹果渣中黄酮类物质提取的研究少有报道,提取工艺仅局限
于有机溶剂提取法超声辅助提取法和微波辅助法[12,13]。
2 苹果渣的利用途径
2.1 提取生物活性成分
2.1.1 提取果胶
果胶是一类复杂的多糖,主要成份为多维丰乳糖醛酸甲脂,对高血压、高血脂等慢性病有
一定的疗效,同时还具有防癌、抗癌的作用。苹果渣中含15%左右的果胶[14],与糖、酸在适
当的条件下可形成凝胶,完全无毒,可以做成稳定剂、悬浮剂、增稠剂和乳化剂等天然食品添
加剂,应用到食品、保健品、化妆品等工业领域中,如用于制造果汁粉、果酱、果冻、软糖、
冰淇淋及巧克力等。果胶溶于热水、酸、碱等溶剂,而不溶于乙醇和某些盐类溶液,提取分离
方法一般有乙醇沉淀法、离子交换法、盐析法、酶解法等[15,16]。陈雪峰等[17]采取酸液提取、酒精沉析的方法提取苹果渣中的果胶,得到的果胶品质良好,胶凝度、颜色、水分、灰分、pH
等都符合质量要求。据统计,全世界果胶年需求量很大且持续增加,我国果胶消耗量也很大,
且大部分依靠进口。我国每年有大量的苹果渣产生,用于提取苹果果胶可改变这种依靠进口的
格局。
2.1.2 提取膳食纤维
据分析测定,果皮中的纤维素含量是果肉中的11倍。刘超[18]研究了超声波辅助提取苹果渣中纤维素的工艺,得到的纤维素的持水性和溶胀力均较好。苹果渣也富含膳食纤维,因而是
很好的膳食纤维资源。膳食纤维称为人体“第七类营养素”,主要源于可食性植物细胞壁残余物,不能被人体消化、吸收,具有预防结肠癌、降低血糖和减少重金属等有毒物质吸收等生理
活性。麻佩佩[19]研究了纤维素酶法提取苹果渣中的水溶性膳食纤维。
2.1.3 提取色素