食用经济作物药用价值的综合开发及利用之壳篇
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食用经济作物药用价值的综合开发及利用之壳篇
常见食用经济作物工业废弃物尚未得到充分开发和利用,其中含有多种活性物质,若能采用现代科技手段,将其开发成药品、保健品、药用辅料或化妆品添加剂等具有更高附加值的产品,既解决了工业废料处理的负担,又促进了可再生资源的高效循环利用。本文从食用经济作物的壳角度举例逐一论述了目前的相关研究和综合开发现状。
标签:食用经济作物;壳;综合开发;药用价值;活性成分
我国是农业大国,主要经济作物数量相当可观,其中可食用经济作物占有相当大的比重,具体包括除了药用作物以外的油料、糖料、饮料、热带作物中可食用的农产品以及蔬菜、瓜果等,如花生、芝麻、大豆、甘蔗、甘薯、葡萄、柑橘、杨梅等等。经济作物目前主要是用作食品、保健品等工业原料,综合利用的潜力很大,相关产业正处于蓬勃发展、方兴未艾的阶段。
食用经济作物含有大量营养物质,而相关产业和生活食用过程中产生的大量废弃物,如叶,根,茎,梢,果实的皮、核、壳、渣等,还含有具有较强生物活性的二次代谢产物,如天然色素,黄酮,多糖,酚酸,皂苷,萜类,挥发油等等,研究表明它们多具有抗氧化、抑菌、降低血糖、血脂和胆固醇、提高免疫机能、抗癌抗肿瘤等多种生物活性,因此极具使用价值和开发意义。若能采用现代科技手段,将其开发成药品、保健品、药用辅料或化妆品添加剂等具有更高附加值的产品,既解决了工业废料处理的负担,又促进了可再生资源的高效循环利用,还可带动相关产业的发展,促进就业和改善、保障农民收入。
1 食用经济作物研究进展--壳的综合利用
1.1 花生我国是花生生产大国,年产量约1500万吨,居世界第一。但在花生利用过程中,大量的花生壳成为废弃物,全国每年产生的花生壳废弃物多达500万吨。花生壳中的多酚类物质主要包括黄酮、二氢黄酮、色原酮,其中以黄酮为主。研究发现其中的黄酮(木犀草素)具有抗菌、抗病毒、抗氧化及降低血脂和胆固醇、β-脂蛋白、β-脂蛋白结合胆固醇及动脉脂质的作用[1,2]。花生壳中的黄酮含量约占0.25~1.42 %,对于治疗高血压、高血脂和冠心病等有明显的疗效。以花生壳为原料生产的”脉舒胶囊”是治疗高血脂症的纯中药制剂,已收载入《部颁标准》。另有研究表明花生壳中的黄酮有很好的清除氧自由基作用,可作为天然抗氧化剂,新型安全的抗癌、抗心脑血管疾病的药物。另外,花生壳乙醇提取物作为食品天然防腐剂,可拓宽防腐剂使用的食品pH范围。
1.2 龙眼龙眼壳中含有多糖、皂苷、香豆素、三萜、黄酮、有机酸等多种成分,具有抗炎、抑菌、心血管活性和清除活性氧基等作用。菲律宾人已用龙眼壳制成保健茶。民间还有将其水提液清洗患处用于治疗皮肤疾患(如荨麻疹、瘙痒症、夏季皮炎等),可以消疹止痒,疗效显著。郑公铭等[3]依次用正己烷、乙酸乙酯、甲醇索氏提取龙眼壳,考察了不同溶剂的提取率以及相应提取物的抗氧
化活性顺序为正己烷提取物(Ⅰ)<乙酸乙酯提取物(Ⅱ)<甲醇提取物(Ⅲ)。黄锁义等[4]建立并优化了超声提取龙眼壳黄酮类成分的方法,并对其中的黄酮运用光色谱技术进行了鉴别,这些研究为其迈向工业化道路奠定了基础。
1.3荔枝荔枝壳含多糖、表儿茶素、原花青素B2和原花青素B4、多酚氧化酶(Polyphenoloxidase)等多种成分,具有抗氧化,治疗痢疾、血崩、湿疹的功能[5]。
1.4 其他竹笋壳、核桃壳、蚕豆壳和板栗壳也是几类较为大量的工业废弃物,其中共同含有的天然棕色素具有明显的抗氧化活性;除了在强氧化性和强酸性环境中不稳定外,耐光、耐热性、耐还原性、耐弱氧化性、耐碱性均较好。常用的食品添加剂如氯化钠、葡萄糖、蔗糖等不影响色素的稳定性。因此,天然棕色素是一种理想的精细化工添加剂,可广泛应用于医药、保健品、食品、化妆品等行业中。以含水乙醇从竹笋壳、核桃壳、蚕豆壳和板栗壳中提取天然棕色素,工艺简单,成本低廉,提取后的残渣还可用于制取活性炭。
2 综合利用和开发研究策略及展望
2.1提高多用途经济作物选育和种植技术研究优质专用型品种是发展综合利用产业的基础,因此要开发优质专用型作物品种,适宜生产保健食品的药用品种,适宜食品加工的食用品种,适合用于生产淀粉、糖、酒精的工业原料型品种,适合简单加工的蔬菜型品种,适合鲜食的水果型品种等[6~8]。
2.2加大科技投入,拓宽和深化产品研究与开发在促进现有科技成果转化的同时,要进一步加大科技投入与开发的力度,依靠科研单位的技术优势和加工企业的自主创新能力,开展各种产品加工工艺研究。在注重传统技术改良的同时,逐渐开发新用途,特别是开展药用、保健作用及新产品加工工艺的研究开发,以及诸如食用色素的提取和开发研究[9~12]。
2.3提升综合利用的产业化水平以市场为引导,以企业为龙头,以科研院所为支撑,整合各方力量,实行生产、研发、加工、销售一体化经营,形成”企业(公司)+科研机构+基地(农民专业合作社)+农户”的产业化运作模式。
总之,我国食用经济作物的综合开发利用已经起步,部分作物的综合开发已达到或接近国际领先水平。但要想形成成熟的运作思路、体系和模式,整体实现产业化规模,还有相当长的路要走,这就需要现阶段由企业提供资金支持,科研机构积极参与,加上国家合理的政策,培植国内市场,开拓国际贸易等诸多因素共同推动这一事业的前进。
参考文献:
[1]孙兰萍,等.花生壳中黄酮物质提取工艺优化研究[J].食品科学,2009,6:28.
[2]王娣,许晖.花生壳生物活性物质的提取及功能的研究进展[J].中国食物与营养,2008,12:34.
[3]郑公铭等.龙眼壳抗氧化研究[J].化学与生物工程,2007,24(5):45.
[4]黄锁义等,超声波提取龙眼壳总黄酮及鉴别[J].时珍国医国药,2007,18(2):21.
[5]杨宝.荔枝壳功能性成分制备与生理活性研究[D].华南理工大学,2006.
[6]赵玉苹.山楂综合利用及开发研究[D]天津科技大学博士论文,2003.
[7]肖更生等.龙眼克的营养成分[J].食品科技,2003,10:93.
[8]郑玲.龙眼果深加工综合利用开发研究[D].广西大学硕士学位论文,2001.
[9]黎海妮等.超声波乙醇浸提法提取龙眼核总黄酮方法的探讨[J].右江民族医学院学报,2006,28(2):21.
[10]何方奕,张捷莉,程钰杰.菠萝色素提取及其稳定性的研究[J].鞍山师范学院学报(综合版),1998,19(4):31.
[11]杨宝,荔枝壳功能性成分制备与生理活性研究[D].华南理工大学,2006.
[12]梁荣感,刘卫兵,唐组年,等.荔枝核黄酮类化合物体外抗呼吸道合胞病毒的作用[J].第四军医大学学报,2006,27(20):1881.