杨梅果渣研究利用现状_章昭琳.pdf

202311综述与专论23Modern Chemical Research当代化工研究杨梅果渣研究利用现状章昭琳 胡晓晓 阮琴 孙晓明*（浙江师范大学行知学院 浙江 321109）摘要：杨梅果渣营养丰富，如何进行废物利用是研究重点也是难点，从杨梅果渣研究利用的必要性和重要性出发，阐述了杨梅果渣的专利研究进展，从食品、食品添加剂、饲料、肥料四个方向的研制进展进行综述；分析了杨梅果渣的研究动态，主要围绕多酚类化合物、膳食纤维以及发酵利用3个角度展开论述，并对杨梅果渣的研究方向进行了展望。关键词：杨梅果渣；研究利用；多酚类化合物；膳食纤维中图分类号：Q5 文献标识码：ADOI：10.20087/ki.1672-8114.2023.11.007Research and Utilization of Bayberry(Myrica Rubra)PomaceZhang Zhaolin,Hu Xiaoxiao,Ruan Qin,Sun Xiaoming*(Xingzhi College of Zhejiang Normal University,Zhejiang,321109)Abstract：Bayberry pomace is highly nutritious.How to utilize waste is the research priorities and difficulties.We starts from the necessity and importance of research and utilization of bayberry pomace.The patent research progress of bayberry pomace was described,and the research progress of food,food additive,feed and fertilizer was summarized.The research trends of bayberry pomace were analyzed,mainly from the perspectives of polyphenols,flavonoids,dietary fiber and fermentation utilization,and the research direction of bayberry pomace was prospected.Key words：red bayberry pomace；research utilization；polyphenols；dietary fiber引言杨梅（Myrica rubra Sieb.et Zucc），属杨梅科、杨梅属果树，果实圆球形，直径24cm不等，外果皮肉质，果实属于浆果类，棕红色、红色、白色等色泽艳丽1，果味酸甜浓郁，果汁丰富。我国长江以南省份多有种植，杨梅营养丰富，富含蛋白质、脂肪、膳食纤维、钙、铁等成分2，其中钾含量远超其他水果，达到了1410.0mg/kg，还有多种生物活性物质，黄酮类化合物、多酚化合物、有机酸、生物碱及甾醇类化合物3。作为我国的一款传统水果佳品，杨梅深受老百姓的喜爱，市场空间广阔。然而作为呼吸型果实，其表面结构特殊，又具备较高的含糖量，采摘后极易腐烂变质，贮存期较短。因而，杨梅加工产业发展迅速，杨梅酒、杨梅干、杨梅汁、杨梅果丹球等产品迅速崛起，热销的杨梅产品背后又带来了新问题，加工过程产生了大量果渣及部分果肉，每公斤果汁的出厂就意味着约300g的果渣核作为废弃物丢弃，污染环境的同时也造成了极大的资源浪费。因此寻求科学合理的杨梅果渣综合利用方法成为目前杨梅业亟待解决的主要问题。本研究为了更加清晰地说明杨梅果渣研究的发展趋势，我们检索了知网数据库Cnki及Science Direct和Web of Science数据库，对数据库所收录的有关杨梅果渣的文献进行了分析汇总。1.杨梅果渣专利研究进展中国知网专利数据库显示，截止到2023年2月28日杨梅果渣相关专利共56篇，其中果渣食品的研制有25项，食品添加剂的研制类有7项，果渣的饲料研制类有16项，肥料研制有3项，其他研制有5项（面膜、比色薄膜和装置）。图1 杨梅果渣专利研究分布情况（单位：项）(1)杨梅果渣食品研制现状应用杨梅果渣进行食品开发的专利研究相对来说比较多，主要集中在保健品、酒水饮料、蛋糕果酱等副食品方面。2007年浙江大学的石伟勇等将杨梅果渣经烘干粉碎等处理后发明得到了纤维素片4，该方法以盐酸酸提为主，产物为含水量为4%8%的膳食纤维粗提物。2007年浙江大学的方忠祥等应用杨梅渣经复合纤202311综述与专论24Modern Chemical Research当代化工研究维素酶水解、熬煮等步骤制得了杨梅果酱5，其成品可溶性固形物超60%。2012年江南大学与海通食品集团股份有限公司合作开发了一款富含多酚的杨梅汁6，成品添加有杨梅多酚、槲皮素-葡萄糖护色剂及CMC-Na-海藻酸钠-果胶复合稳定剂。2017年宿松县的王小桔、吴青平等人将杨梅果渣应用于水产品的加工中7，陆续以鲜凤尾鱼、淀粉、杨梅渣提取物等原料制作凤尾鱼茸；以鲜白虾、淀粉、杨梅渣提取物等原料制作虾膏；以鲜银鱼、鸡蛋清、杨梅渣提取物等原料制作了银鱼糜食品。这一类应用对缓解水产品淡旺季引起的供需矛盾有一定的帮助。2018年浙江农林大学的袁珂等将富含花青素的杨梅果渣提取物、羽芒菊总黄酮、酵母复配制得一款保健品制剂，可用于防治短暂脑缺血8。2021年浙江医药高等专科学校陈祖满等人将杨梅等水果果渣进行复配、粉碎、冻干等流程后制得了一款天然复合果粉9，该方法原料利用率高，储存食用都比较方便，不过未对不溶性膳食纤维做处理，饮料成品的溶解性、口感有待商榷。(2)杨梅果渣食品添加剂研制现状2013年开始出现了杨梅果渣食品添加剂的研究。该年浙江农林大学的袁珂等人10探索了杨梅果渣制备天然色素的方法，利用桑椹和杨梅果渣废弃物制得的天然色素具有较强抗氧化、抗疲劳及降糖作用，且天然色素中花青素含量超30%，有望开发为一款食品添加剂着色剂。2017年湖南农业大学的张志旭11将杨梅果渣钝化、酶解及干燥等步骤制备了杨梅膳食纤维粉，该方法简单快捷，多酚类物质保存较好，不过该产品以酶解后的反应液滤渣为原料，存在高品质的可溶性膳食纤维被忽视而浪费的情况。2019年度浙江省农业科学院韩强等人12将杨梅果渣提取后制备的复配保鲜剂应用于大鲵的冷鲜肉保鲜上，其中杨梅果渣提取物以多酚为主，该应用使其抗菌活性得到了有效利用，2022年4月该专利获得授权。此外还有湖南某生物公司的邓文艺13以杨梅渣、生黄芪等原料研制了保健类的食品添加剂；来凤县的陈茂彬14探索了杨梅多酚的研制方法；方家铺子（福建）的周世雄等人15将杨梅多酚类提取物应用于南美白对虾的食品保鲜领域。杨梅果渣提取物的抗氧化、抗菌等效果使其成为食品添加剂的良好来源。(3)杨梅果渣饲料研制现状目前市场上杨梅果渣饲用比较普遍，相关专利报道有16项。2016年全椒县赤镇龙虾经济专业合作社的王如峰申请了10项杨梅果渣的发明专利，涉及提高龙虾采食量16、加速龙虾蛋白合成17、改善龙虾风味18、提高龙虾抗病力19、促进龙虾生长代谢20-21、刺激食欲、虾壳坚固22等方面。2017年广西沙田仙人滩农业投资有限公司韦炜研发了一款添加杨梅果渣的鸡饲 料23，同时湖南一品东方生物科技有限公司的邓文艺利用杨梅酿酒后的残渣研制了肉鸡饲料24，同年广西桂平市石龙镇江夏种养专业合作社黄亮锦开发了含杨梅果渣的仔猪25和蛋鸭饲料26，而天长市金农农业发展有限公司的汪鹏程则少量添加杨梅果渣研制了育肥期猪饲料27。2018年容县科学实验研究所的刘武南添加杨梅渣制作了鸭饲料28。目前杨梅果渣饲用简便，成本低，已经覆盖畜禽类、水产养殖领域，市场接受度高。(4)杨梅果渣肥料研制现状中国知网专利数据库中杨梅果渣的肥料相关专利有3项，2018年湖南的邓文艺利用杨梅果渣干粉开发了有机种植肥29、上海的郭佳飞等人应用杨梅渣研制了富钾基质植物营养土30。广西的孙铭岐开发了一款添加杨梅渣的植物水培营养液，适用于植物的无土栽 培31。从研究利用现状分析杨梅果渣作为肥料主、辅料添加简便，但其糖分含量高，添加量不宜过大，利用率也有待改进。2.杨梅果渣研究进展中国知网数据库显示，截止到2023年2月28日杨梅果渣相关研究报道仅11篇。经Web of Science及Science Direct数据库检索显示，相关研究报道仅7篇。国内外研究合计仅18篇，其中涉及果渣发酵利用的有4项，果渣多酚类的研究9项（黄酮类研究2项），膳食纤维仅3项（涉及多酚类1项），其他研究3项。(1)杨梅果渣中多酚类化合物研究现状多酚类化合物是拥有酚结构的植物次级代谢产物，其含量仅次于纤维素，具有很强的生物活性，比如：抗菌、抗癌、抗氧化、提高免疫力等32-33。植物多酚从结构上可分为水解单宁和缩合单宁两类，水解单宁以没食子酸、鞣花酸化合物为代表；缩合单宁以黄酮类、花青素类为代表34。2004年浙江大学的夏其乐35对杨梅渣的黄酮类物质进行了提取，比较了热提法和超声波法的提取效果，优化后的超声波法提取率超3%，并以猪油为材料验证了提取物的自由基清除力、抗氧化能力。2009年华中农业大学的程海燕也优化了杨梅果实黄酮类物质的提取工艺，最佳的超声辅助提取法条件下实现了3.023mg/g的提取率，并发现提取物的成分以杨梅素、茨菲醇等葡萄糖苷、杨梅素、斛皮素等鼠李糖苷类物质为主1。浙江大学的周劭桓等人研究发现杨梅果渣202311综述与专论25Modern Chemical Research当代化工研究的抗氧化能力与总酚/总花青素含量呈正比，其研究选取了杨梅、荸荠、晚稻、东魁、顶澳梅和早大梅5个品种，分析比较了酚类化合物的含量和抗氧化能力（晚稻为最强，东魁最弱），杨梅渣的研究中发现了槲皮素和杨梅素，经初步鉴定为槲皮素脱氧己苷和杨梅素脱氧己苷，该成果于2009年在Food Chemistry发表36。同年2月广西疾病预防控制中心与浙江大学合作对杨梅果渣的抗氧化能力和膳食纤维进行了研究，该团队延续之前的研究比较了5个品种，其中晚稻品种表现出最高的多酚含量、总还原能力和自由基清除能力37。2012年浙江师范大学与南京大学联合通过响应面优化法提取了杨梅果渣中的红色素38，分离获取的儿茶素和原花青素B2具有较强的DPPH自由基清除活性。2014年浙江万里学院刘青梅等人39也通过响应面法优化了杨梅渣中花色苷的提取工艺：研究发现超声功率为极显著因素、料液比为显著因素、提取时间为不显著因素，实现了20.29mg/100g的花色苷提取率。2018年湖南大学研究生院隆平分院刘洁等人40也进行了同类型的研究，在前者研究基础上，实现杨梅果渣9.02mg/g的提取率，提取率提高了44倍之多。2022年南京林业大学的Shitao Xia等人41研究了不同平均聚合度的杨梅单宁的抗氧化性能，聚合度与其抗氧化活性成反比影响，聚合度较低的单宁显示出更强的抗氧化效果。目前多酚化合物显示出优秀的抗氧化能力，使其成为杨梅果渣研究的重点。(2)杨梅果渣中膳食纤维研究现状膳食纤维作为第七营养素，虽不易被人体内源性酶消化吸收，但具有降血糖、降血脂、抗氧化、提高免疫力、心血管功能等积极的生理功能42-44。杨梅果渣中膳食纤维含量较高，2009年，周劭桓、成纪予等人37对浙江省5种杨梅果渣的膳食纤维含量及功能特性进行了研究，表明不溶性膳食纤维是杨梅渣膳食纤维的主要成分，占比达82.72%93.96%，不同品种总膳食纤维、可溶性与不可溶性膳食纤维含量均存在明显差异。2011年，罗章，孙术国等人45以杨梅渣为原料,通过单因素试验、正交试验分别优化了不可溶和可溶性膳食纤维的提取工艺，其中可溶性膳食纤维提取率达58.62%，不溶性膳食纤维达61.25%。2012年浙江大学环境与资源学院倪亮等人46对农业废弃物畜禽养殖、特色水果加工废弃物以及农业面源污染进行了探讨与研究，其中杨梅深加工的废弃物处理主要分为果核和果渣两个方向，杨梅果渣经烘干、酸化、脱色及压片等流程制得膳食纤维片，成品中可溶性膳食纤维含量达34.5%，各项检测指标已达食用标准。(3)杨梅果渣发酵研究现状。近几年杨梅果渣的发酵利用报道开始增多，2015年浙江万里学院宁波市农产品加工实验室的高娟等人47 发表了杨梅果渣发酵制作酒精饮品的文章，通过响应面法优化了杨梅果渣发酵工艺参数，制作的酒精饮品不仅酒精度低，果香浓郁，且富含花色苷（含量达13.955mg/L）。2020年8月浙江大学Yanyun Zhu等人48采用混合益生菌发酵杨梅渣，该研究发现不同菌种发酵杨梅渣的营养成分有差异，且发酵过程中总多酚和黄酮含量增加，总花青素出现含量降低，研究发现原料中的黄酮醇苷元为杨梅素、槲皮素和山奈酚。而发酵后黄酮类型无变化，含量出现了差异。在此基础上2022年团队又陆续发表了杨梅渣发酵研制饮料和酒的报道，4月报道了用酵母菌、乳酸菌和醋酸菌发酵杨梅渣制备饮料，混合发酵不仅保护饮料颜色，减缓花青素的降解，还能提高其品质49；9月该团队又发表了杨梅渣发酵成杨梅酒研究成果50，杨梅酒中的多糖成分对其抗氧化能力，酒品质均有积极影响。3.结语近几年杨梅汁产品在各大电商平台、网红直播间大卖，热卖同时也不能忽视大量废弃物杨梅果渣的产生。果渣保留了大量的营养成分，尤其多酚类化合物、膳食纤维，目前对其进行食品和发酵方向的研究较充分，可行性较强；不过依旧存在多酚类化合物提取量少、无法应用研究；果渣的饲用、肥料应用简单化，效果差等问题，寻找更好的多酚类化合物纯化利用方法、对膳食纤维功能性食品进行应用研究，有望打通理论与实际的壁垒，更快速地推动果渣大规模的循环利用。【参考文献】1程海燕.杨梅中黄酮类化合物的分离、鉴定及其核仁油脂的提取分析D.华中农业大学,2009.2王白坡,郑勇平,黎章矩,等.浙江省杨梅资源的利用及生态效益J.浙江林学院学报,2001(02):47-52.3潘向荣.杨梅抗氧化特性研究D.浙江大学,2002.4石伟勇,倪亮,汤少红,等.杨梅果渣生产食用纤维素片的方法,CN100589707CP/OL.5方忠祥,叶兴乾,陈建初,等.一种利用杨梅渣制备杨梅果酱的方法,CN101161098BP/OL.6张慜,孙金才,郑利琴,等.一种低成本高杨梅多酚含量的杨梅汁的制备方法,CN102028285BP/OL.7王小桔,王忆.一种凤尾鱼茸及其制品,CN107334092AP/OL.202311综述与专论26Modern Chemical Research当代化工研究8袁珂,贾姗姗,林茵,等.一种用于防治短暂脑缺血的天然植物提取物制剂,CN104721246BP/OL.9陈祖满.一种天然复合果粉的制备方法,CN113180215AP/OL.10袁珂,黄雅思,姜东青,等.一种利用果渣制备的天然色素及其用途,CN103468019AP/OL.11张志旭.一种高抗氧化膳食纤维的提制方法,CN10488660 5BP/OL.12韩强,郜海燕,陈杭君,等.一种杨梅渣提取物复配保鲜剂及其在大鲵冷鲜肉上的应用,CN109362865BP/OL.13邓文艺.一种杨梅渣黄芪食品添加剂,CN108030015AP/OL.14陈茂彬,李玉生,朱正军,等.一种从杨梅果渣中提取杨梅多酚的方法,CN105476025AP/OL.15周世雄.一种天然生物保鲜剂及其用于南美白对虾的保鲜方法,CN106922797AP/OL.16王如峰,凌武海,王子舟,等.一种提高龙虾采食量的杨梅渣饲料及其制备方法,CN105309780AP/OL.17王如峰,凌武海,王子舟,等.一种加速龙虾蛋白合成的杨梅渣饲料及其制备方法,CN105309831AP/OL.18王如峰,凌武海,王子舟,等.一种改善龙虾肉风味的杨梅渣饲料及其制备方法,CN105309832AP/OL.19王如峰,凌武海,王子舟,等.一种增强龙虾抗病力的杨梅渣饲料及其制备方法,CN105309833AP/OL.20王如峰,凌武海,王子舟,等.一种促进龙虾脂肪代谢的杨梅渣饲料及其制备方法,CN105309834AP/OL.21王如峰,凌武海,王子舟,等.一种促进龙虾生长的杨梅渣饲料及其制备方法,CN105309835AP/OL.22王如峰,凌武海,王子舟,等.一种促进龙虾壳坚固的杨梅渣饲料及其制备方法,CN105248994AP/OL.23韦炜.一种鸡的防病饲料及其制备方法,CN107373176AP/OL.24邓文艺.一种杨梅渣饲料,CN107927424AP/OL.25黄亮锦.一种仔猪饲料及其制备方法,CN107373028AP/OL.26黄亮锦.一种蛋鸭饲料及其制备方法,CN107319104AP/OL.27汪鹏程,祝盆鑫,戴宇钧,等.一种促消化抗病能力强育肥期猪饲料,CN106333098AP/OL.28刘武南,黎孟华.一种鸭的抗病饲料,CN107549504AP/OL.29邓文艺.一种杨梅渣有机肥及其制备方法,CN108017470A P/OL.30郭桂飞,吴海林.一种利用杨梅渣废弃物的富钾基质植物营养土,CN108516882AP/OL.31孙铭岐.一种植物水培营养液及其制备方法,CN107980 539AP/OL.32胡付侠.皱皮木瓜多酚的提取纯化、鉴定及抗氧化与抗炎活性研究D.山东农业大学,2022.33马雪.枸杞多酚类化合物提取工艺及成分识别研究D.新疆农业大学,2022.34景继月.三产地百香果果皮中活性多酚研究D.中央民族大学,2022.35夏其乐.杨梅渣黄酮类物质的研究及其核仁油的初步分析D.浙江大学,2004.36ZHOU S-H,FANG Z-X,L Y,et al.Phenolics and antiox-idant properties of bayberry(Myrica rubra Sieb.et Zucc.)pomaceJ.Food Chemistry,2009,112(02):394-399.37周劭桓,成纪予,叶兴乾.杨梅渣抗氧化活性及其膳食纤维功能特性研究J.中国食品学报,2009,09(01):52-58.38ZHANG Y-L,KONG L-C,YIN C-P,et al.Extraction opti-mization by response surface methodology,purification and principal antioxidant metabolites of red pigments extracted from bayberry(Myrica rubra)pomaceJ.LWT-Food Science and Technology,2013,51(1):343-347.39刘青梅,高娟,姜敏芳,等.响应面法优化杨梅渣中花色苷提取工艺J.中国食品学报,2014,14(06):90-96.40刘洁,黎欢,张菊华,等.响应面法优化杨梅果渣花色苷微波辅助提取工艺J.湖南农业科学,2018(11):89-94.41XIA S T,WEI Z Y,KONG X N,et al.Antioxidative prop-erties of bayberry tannins with different mean degrees of polymerization:Controlled degradation based on hydroxyl radicalsJ.Food research international,2022,162.42史志瑛.膳食纤维对人体疾病作用的研究进展J.粮食与食品工业,2023,30(02):40-6.43田志刚,王勇,马玉霞.膳食纤维的生理功能及其在食品中的应用J.农产品加工学刊,2007(09):94-96.44徐燕,谭熙蕾,周才琼.膳食纤维的组成、改性及其功能特性研究J.食品研究与开发,2021,42(23):211-218.45罗章,孙术国,方军,等.杨梅渣膳食纤维提取工艺J.食品与发酵工业,2011,37(03):215-219.46倪亮.浙江地区典型环境友好型农业技术研究D.浙江大学,2013.47高娟,杨性民,孙金才,等.响应面优化杨梅果渣发酵酒精饮品工艺J.食品工业科技,2015,36(24):175-179.48ZHU Y,JIANG J,YUE Y,et al.Influence of mixed pro-biotics on the the bioactive composition,antioxidant ac-tivity and appearance of fermented red bayberry pomaceJ.Lwt,2020,133:110076.49ZHU Y,LV J,GU Y,et al.Mixed fermentation of Chinese bayberry pomace using yeast,lactic acid bacteria and acetic acid bacteria:Effects on color,phenolics and antioxidant ingredientsJ.Lwt,2022,163:113503.50ZHU Y,LV J,GU Y,et al.Polysaccharides of Chinese bayberry pomace wine:Structural characteristics,antioxi-dant activity and influence on the bayberry wineJ.Food Bioscience,2022,50:102025.【基金项目】2023年浙江师范大学行知学院实验技术开发项目“杨梅果渣功能性膳食纤维的制备”；2022年度金华市第二批重大（重点）科技计划项目“杨梅果渣膳食纤维功能饼干的研究与开发”（项目编号：2022-2-030）【作者简介】章昭琳（1986-），女，汉族，浙江金华人，硕士，实验师，研究方向：生物实验教学、功能食品研制、生物化学研究。【通讯作者】孙晓明（1964-），男，汉族，浙江金华人，教授，研究员，研究方向：经济植物高效利用。