石榴的功能成分及开发利用

张立华　郝兆祥　董业成

摘要：对近年来有关石榴功能成分的研究进展作了综述，介绍了功能成分的分类和在石榴不同器官的分布状况；从初加工、粗深加工和精深加工三个层面总结了石榴资源开发的现状；最后，对石榴资源开发利用的前景提出了几点看法。

关键词：石榴；功能成分；开发

中图分类号：S665.4

文献标识号：A

文章编号：1001-4942（2015）10-0133-06

石榴（Punica grartatum L.）为石榴科、石榴属落叶灌木或小乔木，原产中亚地区，现今伊朗、阿富汗等国家仍大面积种植；从西汉时期开始引入中国，现在中国的栽培面积已超过7万公顷。因石榴具有多种药用价值而被誉为九州奇果，其药用历史悠久，但对石榴的现代研究还不到30年，其中有关石榴功能成分分析鉴定及生物活性方面是一个研究热点，而对石榴资源开发利用也是方兴未艾。本文对石榴功能成分研究进展及开发利用现状进行综述，为进一步的研究和开发提供参考。

1石榴的功能成分

所谓功能成分是指对人体生理代谢过程有调节作用或者对机体正常生理机能有维持作用的物质，也被称为生物活性成分，在植物中以次生代谢产物为主。石榴中功能成分种类繁多、含量丰富、分布广泛。

1.1功能成分的分类

目前在石榴中已发现的功能成分有60多种，可划分为7大类，即酚类、类黄酮、生物碱、维生素、三萜类、甾醇类及不饱和脂肪酸。

1.1.1多酚（Polyphenol） 多酚为植物体内的复杂酚类次生代谢物，是分子结构中有若干个酚性羟基的植物成分的总称，其中结构相对简单并带有酚羟基的有机酸，即酚酸，是一类简单的多酚；这些酚酸在植物体内可以游离形式存在，也可以多个分子缩合在一起形成聚合酚，聚合酚也称为鞣花单宁，鞣花单宁在酸性条件下可分解为酚酸。在石榴中发现的酚酸有10种，分别是没食子酸、咖啡酸、绿原酸、香豆酸、金鸡纳酸、鞣花酸及鞣花酸的二甲氧基和三甲氧基形式、短叶苏木酚酸乙酯和石榴酸（Pomegranatate）；已发现的鞣花单宁有16种，主要分布于石榴叶、果皮和石榴花中。有报道酚类物质的含量在果皮、叶和花中的含量可达20%。

大量研究表明，石榴多酚不仅具有显著的抗氧化活性，还具有抑制低密度脂蛋白和胆固醇的氧化、防止动脉粥样硬化、降血压降血脂作用，抑制乳腺癌、前列腺癌和口腔癌等癌细胞的增生，减轻对肝组织的氧化损伤等功能。因此，石榴多酚在食品、化妆品和医药等领域有一定的应用前景。

在这些石榴多酚中最受关注的成分是鞣花酸（Ellagic acid）和安石榴苷（Punicalagin），这两种成分的活性最强，相对含量最高，开发潜力巨大。鞣花酸是没食子酸的二聚衍生物，是一种多酚二内酯，分子式C₁₄H₆O₈，相对分子量302.28。它不仅能以游离的形式存在，而且更多的是以缩合形式（如鞣花单宁、苷等）存在于植物体中。安石榴苷分子式C₄₈H₂₈O₃₀，相对分子量1084.72，在石榴各部位的分布最广泛，被人体吸收后，可以分解为鞣花酸，其抗氧化性优良，已被用作食品抗氧化剂，现日本和法国多用于化妆品方面。

1.1.2类黄酮（Flavonoids） 类黄酮是指基本母核为2-苯基色原酮类化合物，现泛指两个具有酚羟基的苯环通过中央三碳原子相互连接的一系列化合物，据不完全统计，目前已在植物中鉴定了4000多种，可分为黄酮、黄烷酮、黄酮醇、花青素及异黄酮等类型。其中石榴中已发现的黄酮化合物有5种、黄酮醇5种、黄烷酮4种、花青素9种。

类黄酮被称为维生素P，具有保护心脏的功效。类黄酮可以抑制有害的低密度脂蛋白的产生，因低密度脂蛋白易导致冠心病，还有降低血栓形成的作用。调查证实，类黄酮摄入量低者，冠心病死亡率较高，反之，则冠心病的死亡率低。我们的研究显示石榴皮和石榴花中类黄酮含量可达6%，具有较高开发利用价值。

1.1.3生物碱（Alkaloids） 生物碱是存在于生物体（主要为植物）中的一类含氮的碱性有机化合物，大多数有复杂的环状结构，氮素多在环内，有显著的生物活性，是中草药重要的有效成分。在石榴中发现了5种生物碱，分别为石榴碱、伪石榴碱、甲基石榴碱、去甲基伪石榴碱和N-（2，5-Dihydroxyphenyl）pyridium chloride。前4种主要分布于茎皮和根皮中，第5种在叶中发现。生物碱在叶中的含量不高，在根皮和茎皮的含量未见相关文献报道。

1.1.4三萜类（Triterpenoids） 三萜类是由30个碳原子构成的化合物，大多数由6个异戊二烯单位连接而成。三萜类化合物广泛存在于自然界，主要存在于单子叶植物和双子叶植物中。三萜类化合物以游离苷或酯的形式存在于植物体内，已发现的结构类型达30余种，除了少数是无环三萜（鲨烯）、单环三萜、双环三萜及三环三萜外，主要是四环三萜和五环三萜两大类。三萜类化合物表现出多样化的生理活性，如人参皂苷能调节机体代谢，增强免疫功能；灵芝酸具有保肝护肝作用；柴胡皂苷有抑制中枢神经系统和明显的抗炎症作用，对脑外伤及心血管病有较好的治疗作用。因而三萜类化合物被认为是许多中药的有效成分，是目前较为活跃的一个研究领域。

石榴中发现的三萜类物质有四种，分别是齐墩果酸、熊果酸、山楂酸和积雪草酸，均为五环三萜，其中齐墩果酸与熊果酸为同分异构体，另两种也是同分异构体。主要分布在果皮和花中，花中的含量可达0.5%以上，具有较高的开发价值。

1.1.5甾醇类（Sterol） 又称固醇，类固醇的一种。甾醇类化合物广泛分布于生物界，经脂溶性溶剂提取到的动植物组织中的脂类，其中常有多少不等的、不能为碱所皂化的物质，它们均以环戊烷多氢菲为基本结构，并含有醇基，故称为固醇类化合物。固醇有多种不同的生物学功能，如作为细胞膜脂的成分及构成肾上腺皮质激素和性激素等。不少植物固醇还具有很强的药理或毒理效应，如洋地黄及哇巴因可增强心肌的收缩，是治疗心力衰竭的良药。植物中含β-谷固醇，酵母中含麦角固醇。endprint

在石榴的种子中发现有4种甾醇类激素，分别为雌激素酮、睾丸激素、雌二醇和雌三醇，在花中鉴定了1种甾醇，即胡萝卜甾醇。所以，石榴的种子对人体具有生理机能调节作用。

1.1.6不饱和脂肪酸（Unsaturated fatty acid）不饱和脂肪酸又称“多烯脂肪酸”，即脂肪链中含有不饱和双键的脂肪酸，是植物油脂的重要组分之一。根据不饱和脂肪酸中双键数目，分为单不饱和脂肪酸和多不饱和脂肪酸两种。单不饱和脂肪酸有油酸等，多不饱和脂肪酸有亚油酸、亚麻酸、花生四烯酸等。不饱和脂肪酸是人体所必需的，摄入量不足时易发生心脑血管疾病，影响记忆和思维能力，具体说会影响幼儿智力发育，老年人易发生痴呆症。

石榴中的不饱和脂肪酸主要存在种子中，是石榴籽油的组分，其中共轭三烯酸（石榴酸）含量就超过81%，其余为二烯酸-亚油酸和单烯酸-油酸。因此，石榴籽油具有很高的保健价值，表现出很强的抗氧化能力，能够清除人体内自由基，长期食用有助于预防心脑血管疾病的发生，对改善关节弹力和皮肤弹性也有帮助，对糖尿病引起的视网膜炎症也有辅助治疗作用。

1.1.7维生素（Vitamin） 维生素是为人熟知的一类营养保健物质，石榴中主要有2种，一种是存在果汁中的Vc，另一种是种子中的VE。

1.2功能成分的分布状况

石榴根、茎、叶、花、果实、种子各器官、各部位都有功能成分的分布。但不同器官、部位所含的功能成分的种类差别较大，石榴叶中以酚类物质为主；目前在石榴果皮中已经鉴定了40多种成分，尤以酚类和类黄酮最为丰富；外种皮（籽粒的肉质可食用部分，亦称假种皮）中主要含有类黄酮成分及维生素，以黄烷酮和花青素为主，花青素为飞燕草素、矢车菊素和天竺葵素以及三者的一糖苷和二糖苷形式；石榴种子中主要含有不饱和脂肪酸和甾醇类物质；花中酚类物质以鞣花单宁为主，已鉴定的花青素主要是天竺葵素的一糖苷和二糖苷，已鉴定的黄酮为3，7，8，4-四羟基-3-桃金娘-8-烯基黄酮，还含有四种三萜类成分；根皮和树皮中主要含有生物碱及一些鞣花单宁；果实中的胎座隔膜功能成分比较单一，目前报道的为安石榴苷（Punicalagin）。功能成分的具体分布情况详见表1。

2石榴资源开发利用现状

根据加工深度不同将石榴资源开发利用划分三个层次，一是初加工，以石榴某一器官或部位为原料做初步的简单加工，如石榴茶叶、石榴汁的加工等；二是粗深加工，对初加工的产品或副产物做进一步加工处理，如石榴果酒、果醋、石榴籽油的加工等；三是精深加工，对石榴原料进行精细化加工，如从石榴原料中提取纯化医药成分或中间体以及制成保健品、药物或化妆品等。根据原料类型分为石榴果实产品、石榴叶产品、石榴花产品等。

2.1初加工

2.1.1石榴茶叶 石榴叶在《本草纲目》中就记载有“治痢、止渴”等药用价值。“冠世石榴园”所在地——枣庄市峄城区于20世纪80年代把榴叶茶作为商品开发生产，并于1989年获得山东省科技进步奖。现峄城区石榴种植区内有多家企业和商户加工石榴茶并销售，并形成一定的规模，国内其他石榴产区近些年来也开始加工石榴茶叶。

石榴茶的加工存在三个方面突出问题：一是缺少专用茶园，现多采集果用石榴树下的萌蘖作为原料，品种繁多、质量不一、供应量少；二是加工方法单一，主要采取传统绿茶的制作方法，笔者近年来开发了石榴红茶，较受红茶爱好者欢迎；三是茶叶制作工艺粗糙，各工艺环节太随意，外形较差、颜色灰暗、涩感太重、香味不足。

2.1.2果汁及饮料 石榴汁是由籽粒经机械压榨出来的液体部分，方便人们饮用。在20世纪80～90年代，曾有国内企业开发生产调配型浑浊石榴汁，产品不经澄清处理，为保持稳定性加入了一定的防腐剂、粘稠稳定剂及蔗糖等添加物。由于石榴的果实结构比较特殊，外面的果皮较厚且不能食用，机械剥离果皮的难度较大，而手工剥离的效率较低。为提高效率在国外曾出现全果机械榨取的石榴汁，其缺点是果皮中的一些成分进入石榴汁，使石榴汁的口感变差，涩味加重。近年来，随着人们保健意识的增强和相关生产技术的突破，石榴汁类型呈现以下趋势：一是原汁型石榴汁，不添加防腐剂、粘稠剂、甜味剂等，保持原有风味；二是澄清石榴汁，采取澄清处理技术增加果汁产品透明度，提高了产品的观感；三是浓缩石榴汁，经低温减压浓缩，提高可溶性固形物含量，方便运输和贮藏。

石榴原汁的价位较高，主要走高端市场，一些企业为满足低端消费的需求，近年来开发了石榴果汁饮料，有30%、50%、70%不同石榴汁含量的饮料产品。也有企业以石榴叶（芽）茶为原料生产瓶装石榴茶饮料，并初具规模。

为解决石榴剥皮效率低的技术问题，一些企业引进了全自动剥皮榨汁设备，每小时可加工石榴鲜果10000kg，相当于手工剥皮400工时，极大提高了剥皮效率，降低了生产成本，同时可减少对产品的二次污染。

2.1.3其他产品 有以石榴为原料加工的糖果——石榴饴，以石榴花作原料制作的小食品——麻辣石榴花，还有以石榴花作蜜源的蜂蜜等。

2.2粗深加工

2.2.1石榴果酒 石榴果酒有石榴露酒和发酵酒，前者是用食用酒精浸泡石榴汁得到的，已有多家企业生产，但口感粗糙，香味较淡，缺乏市场竞争力，逐步被淘汰。通常所说的石榴果酒是指后者，选用优质石榴为原料，采用原汁发酵，精心酿制，具有石榴原有的自然风格和美容、延缓衰老、提高机体免疫力的营养保健功能，个性鲜明，特点突出，有着良好的市场开发前景和较高的开发价值。

但目前石榴果酒的产品质量还不够理想，主要表现在果香不突出，体现不出石榴酒的特色；护色技术差，红色的石榴酒极易被氧化成琥珀色，丧失酒体色彩愉悦感等。枣庄市石榴工程技术研究中心（枣庄学院）所开发的石榴酒生产技术较好地解决了上述问题，并已获得国家发明专利授权。

2.2.2石榴果醋 以石榴汁为原料经过乙醇发酵和醋酸发酵两道工序酿制而成，是集营养、保健、食疗等功能为一体的新型饮品，富含维生素、矿物质、氨基酸等营养成分，风味、口感更佳，大大提高了果醋的保健功能。国内已有少数企业开始生产并销售。endprint

2.2.3石榴籽油 石榴籽的含油率为15%～20%，除不饱和脂肪酸含量高之外，还含有甾醇类物质，因此石榴籽油可以作为天然护肤品直接使用，也可开发为石榴油胶囊作为保健品食用，还可作为医药原料。由于石榴籽油具备很好的成膜性，可以作为高档油漆的原料。

由于石榴籽体积较小还具有较硬的外壳，与内部的种仁（种胚）结合紧密，因此要去除“种壳”取出种仁十分困难，当前均采用带壳加工制取石榴籽油。石榴籽油的制取通常有以下几种方式：一是低温冷榨，因石榴籽的外壳有很强的吸附油脂作用，出油率很低，已公开的专利显示压榨后虽然经过离心脱油，最终出油率仅为7%～11%，还要经过较长时间（2～5天）的静置才能过滤；二是高温压榨，出油率提高到9%～13%，但石榴籽油的某些成分受到破坏，保健价值降低；三是有机溶剂浸提，出油率可达到19%，但存在化学残留的嫌疑，不被消费者接受；四是超临界CO₂萃取，提取率高达20%，且没有化学污染，但是设备投入大，提取成本较高，很难实现规模化生产。笔者的专利技术克服了石榴籽的去壳难题，剥取种仁后采取低温压榨，提高了出油率。

2.3精深加工

2.3.1石榴皮精深加工 石榴皮中含量最丰富的成分是多酚，因此，石榴皮的精深加工主要围绕多酚物质的提取和纯化展开，目前开发利用了安石榴苷和鞣花酸。

石榴皮提取物一般采取水溶液或丙酮等有机溶剂作为提取介质，为提高提取效果可采取微波、超声波或加酶等技术措施加以辅助。提取物得率30%左右，提取物中多酚含量超过40%，其中单宁占较大比例，可用于鞣制皮革。石榴皮提取物的售价一般在60～70元/kg，石榴皮的收购价3～4元/kg，因此较大地提高了其附加值。由于提取物是酚类物质的混合物，其相对分子质量在500～3000之间，成分比较复杂，活性也具有多样性，其在医药、食品等领域的应用受到一定限制，需通过精深加工制取安石榴苷和鞣花酸。

制取安石榴苷要经过提取、浓缩、纯化、干燥等多道工序，纯度达到40%以上，收率约9%。制取鞣花酸还要增加一道酸性水解的工艺步骤，所得鞣花酸的纯度要达到90%，收率不足5%。安石榴苷的市场售价约900元/kg，鞣花酸的市场售价约350元/kg，附加值得到大幅提高。

2.3.2石榴叶精深加工 石榴叶中酚类物质含量同样很丰富，对心脑血管疾病的治疗作用明显，已有商家利用石榴叶开发相关的药品，如枣庄峄城的一家企业与清华大学联合开发的“石榴叶高低降脂胶囊”（中药5类）获得国家食品药品监督管理局药物临床研究批件（批件号：2004L00158），并于2007年9月26日获得中华人民共和国国家知识产权局发明专利（证书号：第348304号）。目前，已完成Ⅰ、Ⅱ期临床试验，结果显示安全性良好、疗效显著，现开始进行治疗高脂血症Ⅲ期临床研究。

2.3.3石榴花精深加工 石榴花中的功能成分更具多样化，但对石榴花的开发利用还未引起足够重视，仅有少数公司开始销售石榴花提取物。

2.3.4部分精深加工产品 含石榴成分的系列化妆品：国内外均有生产和销售，如红石榴润颜嫩白洁面乳、柔肤水、保湿滋养乳、滋养日霜及晚霜等。

石榴保健品：如中国广东产的天年石榴营养精华胶囊，加拿大生产的健美生石榴精华保健胶囊，美国生产的健安喜石榴精华胶囊等。

石榴药品：维精复石榴健胃丸、石榴皮提取物阴道洗剂、泡腾片以及壮阳药物等。

3开发利用的前景与展望

3.1石榴初加工已初具规模，应进一步做大做强

石榴初加工发展历程相对较长，在国内大约有30多年的历史，初加工产品的营养保健价值得到消费者的普遍认可，石榴初加工技术已基本成熟，加工企业已初具规模，但随着人民生活水平的提高、保健意识逐步增强，尤其石榴果汁的市场空间还很大。石榴茶叶作为特色产品应适度发展，要着力解决的问题是：设立专用采茶基地，保障采茶的质和量；建立制茶标准化工艺，提高产品档次；研究和推广多种制茶技术，增加石榴茶的花色品种。

3.2石榴粗深加工刚刚起步，应加快速度、加大力度

石榴粗深加工产品——石榴果酒和果醋是具有鲜明特色的保健饮品，石榴籽油既是保健护肤品，也是医药和化工的原料，石榴果酒、果醋和石榴籽油加工业在国内已经起步，正在发展壮大，发展前景十分广阔。

3.3石榴精深加工萌芽之中，应加大科技投入、做精做深

石榴中的功能成分种类多、分布广、含量高，而且可能还有一些未知的活性成分，石榴精深加工可延长产业链、大幅提高附加值。与一些国家相比，国内的石榴精深加工还处在萌芽阶段，应重视石榴的精深加工，尤其要重视石榴皮和石榴花的精深加工。石榴皮作为石榴果汁、果酒加工业的副产物，资源易得，价格低廉，深加工后可变废为宝，附加值提升几十倍；石榴花的花期长，开花量大，其中2/3为不能结实的钟状花，开花后会自然脱落，过多的筒状花也会脱落或被人工疏除，因此，石榴花资源丰富、易得，应该给予足够重视。endprint