柠檬花综合利用现状
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柠檬花综合利用现状
日期:2018-12-06 16:33 作者:徐玉婷;陈海光;曾晓房;韩 珍;冯卫华;白卫东 来源: 《农产品加工》2018 年第7 期 点击:
 
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  摘要:柠檬全身都是宝,综合开发利用价值高,国内外常见对柠檬果、皮、籽的成分分析及综合利用研究,柠檬香精油的研究也多为鲜果果皮提取,对柠檬花的相关研究较为少见。综述柠檬花的成分分析和开发利用现状,以期为进一步提高柠檬的综合利用价值提供参考。

  关键词:柠檬花;加工;香气成分

  0 引言

  柠檬为芸香科柑橘属常绿灌木,是继橙、柑之后第三大柑橘种类。柠檬含有丰富的柠檬酸、香精油、类黄酮、维生素和微量元素,营养与药用价值极高。柠檬的抗氧化、抗癌、消炎、杀菌等活性功能也常被应用到医药领域,经常吃柠檬能够预防和辅助治疗心血管疾病、坏血病等诸多疾病。柠檬具有多次开花并且带花结果的特性,因此柠檬花的产量非常可观,具有较大的潜在利用价值。目前,国内外常见对柠檬果、皮、籽的成分分析及综合开发利用,而忽略了柠檬花的综合利用,大量的柠檬花被浪费,也是对柠檬附加效益的浪费。综述了各种花类的开发利用现状,以期为柠檬花的研究提供新的思路。

  1 柠檬花的主要化学成分

  1.1 香气成分

  柠檬花香气馥郁清新,具有挥发性芳香油。目前,国内外对柠檬果皮的香气成分研究较多,常用的有固相微萃取技术、气相色谱- 质谱联用技术结合、水蒸气蒸馏法等,专门针对柠檬花香气成分的研究较为少见。金玲等人用水蒸气蒸馏法提取柠檬花中的挥发油,通过GC- MS 分析,鉴定出d - 柠檬烯、反- 橙花叔醇、柠檬醛、橙花醛、乙酸香叶酯、乙酸橙花酯等64 种化学成分,占挥发油总量的98.94%。不同品种的柠檬香气成分有一定差异,而柠檬的香气品质受到种类、含量,以及各香气成分间相互作用的影响,因此柠檬花香气成分分析可以作为区分柠檬品种和评价柠檬感官品质的依据。

  1.2 柠檬烯

  柠檬烯是一种广泛存在于天然植物中的单环单萜化合物,也是柑橘类的主要特征香气,在工业上具有广泛用途,可直接用于调香,其用量可达到30%。柠檬烯在1994 年经FDA 批准食用,此外FAO 和WHO 对柠檬烯的ADI 也不作特殊规定,因此柠檬烯在食用香精香料工业中也得到广泛应用。此外,柠檬烯还具有止咳祛痰、消炎镇痛等药理活性功能,还能被用来合成树脂橡胶、制作特殊溶剂和杀虫剂等。柠檬烯对啮齿类动物肿瘤的始发阶段和促癌阶段均有显著的抑制作用[9];对胃癌、肺癌等疾病也有明显的化学治疗作用;对细菌和真菌都具有较强的抗菌活性。工业上常用来提取制备柠檬烯的方法有蒸馏法、浸提法、超临界萃取法等。目前,食品添加剂行业正朝着天然、绿色、营养、健康的方向发展,与其他天然提取物相比,柠檬烯高抗菌性、高稳定性和高安全性的“三高”特点能够完全代替化学合成的食品添加剂使用,具有良好的发展前景。

  1.3 β-石竹烯

  β-石竹烯是一种双环倍半萜型化合物,带有柑橘香、辛香等气味,医学上主要起到局部麻醉作用和治疗结肠炎、镇咳等功效。柠檬当中含有天然的β-石竹烯,可用于食用香料的提取制备。β-石竹烯作为一种调配食用香精的原料,在食品工业生产中具有重要地位。在酸性条件下制备β- 石竹烯的方法是从苔类植物中提取原料,经化学反应得到β-石竹烯;另一种方法是以十二烷为原料,将磷钨酸或PW/SiO2 (1.25%~2.50%)作为催化剂,在适当温度时放入环己烷乙酸中搅拌得到β-石竹烯。另外,生物工程技术也可以得到β-石竹烯,利用超临界CO2 萃取法提取β-石竹烯,其得率约为0.9%。

  1.4 柠檬醛

  柠檬醛通常存在于多种芳香植物精油中,这种化合物通常伴有柠檬样香气且易挥发,是香精香料、化妆品行业最重要的物质之一;柠檬醛还有杀虫、驱避、抗菌、抗氧化等作用,近年来研究发现柠檬醛对癌症、心血管疾病、平喘止咳、过敏等病症具有治疗和缓解作用。Lord C F 等人发现稀释5 000倍后,柠檬醛对真菌仍然具有显著的抑制作用,柠檬醛有望成为新的抗真菌治疗药物。柠檬醛中的香叶醛或橙花醛只在混合时有杀菌功能,二者之间存在一定的相互作用。将柠檬醛作为天然防腐剂添加到花生酱中能起到良好的防腐效果,且抗菌效果与苯甲酸钠相近。此外,柠檬醛可以抑制视黄酸分泌,从而导致一系列的畸形产生,对昆虫也有一定的趋避效果。目前,工业上倾向于利用微胶囊制备技术减缓柠檬醛的挥发和变质,提升柠檬醛的稳定性,使其在环境中缓慢释放,达到抑菌目的。但制备微胶囊的方法较多,适用条件也不相同,实际操作时还要考虑环境等因素进行选择和调整。

  1.5 香叶醇

  香叶醇广泛存在于天然植物中,主要有抗肿瘤、抗菌、驱蚊等功效,被广泛应用在药物、食品配料、烟草等领域,是各类花香香精不可缺少的调配原料之一。Carnesecchi S 等人发现香叶醇可以抑制细胞内鸟氨酸脱羧酶的活性,从而大大减少结肠肿瘤细胞的生长。Burke Y D 等人发现香叶醇能抑制胰腺肿瘤细胞的生长。陈珏等人发现香叶醇除了能作用于大气道平滑肌外,还能作用于小气道平滑肌,共同起到平喘舒缓作用。有研究表明,香叶醇等成分在培养基pH 值为4.5 时,能显著抑制黄曲霉和黑曲霉等霉菌的生长。此外,革兰氏阴性菌的多重抗药性可以被香叶醇抑制,抗生素的活性也可以被香叶醇还原。利用有机溶剂与无机溶剂结合的浸提方法来提取香叶醇,得率可以达到2.7%。测定香叶醇含量也可以用固相微萃取结合GC- MS 来分析,这种技术较为成熟,结果误差较小,能够满足样品中香叶醇测定的需要。

  2 柠檬花资源的开发利用

  2.1 柠檬花茶

  柠檬花茶是我国的特种花茶之一,是利用柠檬的鲜花与烘青绿茶坯窨制而成,成茶香气优雅、清香诱人。柠檬花有促进胃中蛋白质分解酶分泌、帮助肠胃消化吸收的作用,同时对咳喘、腹胀、泄泻等具有很好的治疗功效。李云通过柠檬花茶的窨花工艺研究,得到的柠檬花茶香气高、滋味鲜醇、茶汁清澈。此外,还有柠檬花饮料、柠檬花酒等产品的初步研究,这类产品的加工工艺还未成熟,有待进一步开发。

  2.2 柠檬香精油

  新鲜的柠檬花不易储存,且柠檬花中的挥发性成分受光和热的影响极易挥发,通常要对柠檬花进行干燥保存。柠檬香精油中含有丰富的油酸、亚油酸、柠檬苦素类、黄酮和磷脂等活性成分,具有抑制人体细胞衰亡、抑制微生物生长、延缓食品腐败的作用。柠檬油是柠檬香精油在食品、化妆品、医药和化工等行业使用广泛,还是能用在婴幼儿食品中的配料,工业上一般将果皮细胞刺破后进行柠檬油的提取。采用微波无溶剂提取技术可将柠檬精油的提取得率提高到1.71%。饶建平等人通过水蒸气蒸馏法对柚子花精油的提取工艺进行了优化,此方法容易操作,也可以应用到柠檬花的综合利用中。董丽等人通过GC- MS 对柠檬油的化学成分进行分析后发现,柠檬油中主要有蒎烯、松油醇等56 种成分。柠檬油微胶囊的制备也是目前研究的热门方向。

  2.3 柠檬花水

  柠檬花分新鲜和干制2 种,用柠檬花泡的水带有新鲜、强劲又略带橘味的清香,这种香味有扩散性和穿透力,经常闻此味道能够提神醒脑,帮助集中精力。柠檬花水还具有美白、抗氧化、促进细胞代谢、增强机体免疫力、清热解毒等作用。早晨空腹喝一杯柠檬花水可以促进肠胃蠕动,帮助排毒。

  3 展望

  柠檬作为常见的食用、药用原料已经渗透到人们的日常生活当中,其经济价值备受关注。柠檬深加工产业正处在迅猛发展的阶段,市场上已经开发生产出精油、果酒、果醋和柠檬饮料等以柠檬为主要成分和风味的系列产品,但是有关柠檬花的加工产品和综合利用成果的研究还较为少见。作为柠檬附加值的一个重要部分,柠檬花中同样含有主要活性功能成分柠檬烯等物质,而在实际生产中,大量的柠檬花被闲置浪费,无法实现利益最大化。未来柠檬花的综合利用可以从提取柠檬精油的方向切入,开发其潜在的利用价值,赋予柠檬更高的经济效益。

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