柑橘酒中苦味物质及其脱苦技术的研究进展

马胤鹏，曾竟蓝，曾 璐，秦 丹

（湖南农业大学食品科学技术学院，湖南长沙 401028）

柑橘酒中苦味物质及其脱苦技术的研究进展

马胤鹏，曾竟蓝，曾 璐，*秦 丹

（湖南农业大学食品科学技术学院，湖南长沙 401028）

柑橘酒作为一类高营养、低酒度的果酒，其发展和工业化生产对果酒行业的兴起具有支柱作用，而抑制其发展的一个主要因素就是苦味物质。从柑橘酒中含有的柠檬苦素类似物、类黄酮等苦味物质出发，对吸附脱苦、酶法脱苦进行梳理，最后对柑橘酒发展趋势进行展望。

柑橘酒；脱苦技术；研究进展

Abstract：Citrus wine is a kind of high nutritional value，low alcohol content fruit wine，its development and industrial production play pillar role in fruit wine industry，but the main reason restricting the development of citrus wine is bitterness substances.We start from its bitterness substances such as limonoids，flavonoids.etc，adsorb debitterizing，enzyme debitterizing.In the end，discussing the future prospect of citrus wine.

Key words：citrus wine；debitterizing technology；researching progress

0 引言

我国是柑橘生产大国，2012年柑橘的栽培面积达到230.63×10 hm2，产量达到3 167.80×10 t[1]。但是，柑橘产业鲜销压力大、产品附加价值低，无法多渠道消化果品以满足消费者需要[2]。柑橘酒的研究，无疑缓解了这一压力。柑橘酒中含有丰富的VA和VC，对增强免疫力、维持机体机能有重要作用[3]，同时还含有丰富的矿物质元素[4]，是构成牙齿骨骼、维持体内电解质平衡的重要物质。但对其研究一直停留在试验阶段，无法像葡萄酒一样进入产业化生产的原因来源于其加工后产生的“后苦味”。这类苦味物质严重影响柑橘酒的口感，产生令人不愉快的滋味。科研人员研究脱苦的方法，种类丰富、效果显著。目前，比较成熟的脱苦方法有8种，分别为自然去苦、吸附脱苦、酶法和固定化细胞脱苦、膜技术脱苦、超临界CO2脱苦、添加苦味抑制剂、植物激素处理和基因脱苦[5]。其中，吸附脱苦、酶法和固定化细胞脱苦这2种方法以其原理简单、操作方便、价格便宜的优点运用最为广泛。综述柑橘酒中的几种重要的苦味物质及脱苦方法，以期为柑橘酒脱苦的进一步研究提供参考依据。

1 柑橘酒中的苦味物质

1.1 柠檬苦素类似物

柠檬苦素类似物是一类高度氧化的四环三萜类化合物，它们通常以柠檬苦素类似物苷元和柠檬苦素类似物配糖体存在。苷元有36种，包括柠檬苦素、诺米林等；配糖体有17种[6]。柠檬苦素类似物在柑橘不同部位的含量不同，柑橘果肉中含量极低，而橘络、橘核、橘花等部位，其柠檬苦素含量达到1 700～3 200 mg/kg，是果肉中柠檬苦素含量的10倍以上[7]。故新鲜柑橘汁并不会有强烈的苦味，其柠檬苦素的含量相较于果皮、种子等其他部位是很低的[8]。但是，果汁中含有的A-环内脂能在酸性条件下由柠檬苦素D-环内脂水解酶催化形成柠檬苦素[9]，产生果汁加工“后苦”的现象。

柠檬苦素类似物虽然味苦，但是具有多种生物活性。柠檬苦素类似物具有抗癌活性，其主要机制是通过清除自由基、活化谷胱甘肽转移酶、抑制致癌物质活性与肿瘤细胞增殖来实现对癌症的抑制作用[10-11]。例如，柠碱和诺米林对肝癌细胞有很强的抑制作用，对膀胱癌细胞菌株也有较好的抑制作用，诺米林比柠碱的抑制效果更好，有极大的潜在价值和开发利用前景[12]。柠檬苦素类似物还具有良好的抑菌作用，罗水忠等人[13]研究发现，1 g/L柠檬苦素对枯草芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌有特异性的抑制作用。李赤翎等人[14]研究表明，柠檬苦素类似物在偏酸性环境下具有良好的抑菌作用，且热稳定性好。柠檬苦素类似物能对昆虫产生拒食作用，从而达到杀虫的目的。李彪等人[15]在柠檬苦素杀虫活性研究中发现，0.625 mg/mL柠檬苦素已具有较高的杀虫活性，当质量浓度达到10 mg/mL时，杀虫率达到100%。此外，柠檬苦素类似物还有消炎镇痛、抗焦虑镇静等作用[16]。

定量测定柠檬苦素的方法有HPLC法、UPLC法、分光光度法、薄层层析色谱法等。张晓丹等人[17]在椪柑酒脱苦工艺优化研究中采用HPLC法，在流动相为乙腈-0.1%磷酸水（55∶45，V∶V） 的条件下，定量测出柑橘酒柠檬苦素和诺米林的含量。HPLC法虽然应用比较广泛，但其灵敏度比UPLC法要低，柑橘果汁中诺米林的含量较低，无法达到检测限。孟鹏等人[18]使用UPLC法，在流动相为乙腈∶水（45∶55） 的条件下等度洗脱，检测范围扩大。分光光度法虽然灵敏度很低，但是可用于快速检验，是一种简单、快捷的方法[19]。

1.2 类黄酮类

类黄酮是一种具有C6-C3-C6苯并呲喃酮结构的多酚类化合物，是色原酮或色原环衍生物。柑橘中黄酮类物质按化学结构可分为4类，分别是黄酮类、黄烷酮类、黄酮醇类和花色苷类，其中黄酮类、黄烷酮类主要以糖苷的形式广泛存在于植物中，而花色苷仅存在于血橙中[20]。类黄酮物质在叶、花、果实中均有分布，果实中的类黄酮主要分布在果皮、种子等部位。类黄酮的含量还随着柑橘种类、果实成熟度的变化而变化[21]。类黄酮在植物体内代谢机理较为复杂，是由苯丙氨酸由苯丙烷代谢支路形成柚皮素，再进入不同的类黄酮代谢支路，形成4类类黄酮物质[22]。

类黄酮同样是柑橘中的一种活性成分，具有抗氧化、抗肿瘤、预防心血管疾病、抗病毒等多种生理作用[23]。类黄酮可清除人体内含有单电子、活性极高的自由基，进而达到抗氧化作用[24]。徐贵华等人[25]对类黄酮抗氧化能力的研究表明，大部分柑橘品种果皮提取液都具有较高的抗氧化能力。类黄酮抗癌机理主要有5种，分别为清除自由基、抑制癌细胞生长、对抗致癌因子、抑制血管组成、提高机体免疫力[26]。其中，橙皮素和异鼠李素可通过调控基因的表达量引起细胞凋亡，从而抑制肿瘤细胞的生长[27-28]。此外，多甲氧基黄酮是芸香科植物所特有的一类黄酮物质，具有较高的生理活性，也可作为柑橘分类的标识物[29]，也可将这些类黄酮从橘皮中提取出来，制成功能性食品或营养保健品，有较高的开发利用价值。

提取类黄铜的方法主要有2类，分别为固相萃取和溶剂浸取[30]，其中溶剂浸取以其原理简单、操作方便、安全等优点被广泛运用于类黄酮提取中[31]。定量检测类黄酮的方法有液相色谱法、超高相液相色谱法、液相色谱-质谱联用法、薄层扫描法、光谱分析法、毛细管电泳法等，其中高效液相色谱法具有良好的线性关系，灵敏度也很高。冉玥等人[32]研究发现，超高效液相色谱法比HPLC法分析时间缩短了3/4，使用溶剂也减少了，分离度还升高了。但是，色谱法难以对所有的类黄酮进行定量测定，如槲皮素、柚橙皮苷；而液相色谱-质谱联用法可以弥补这一缺陷，此外该方法还具有较低的检测线，样品提取过程也很简单[33]。这些方法不仅节约了时间、试剂，如果条件合适的话，还能同时分离类黄酮类和柠檬苦素类似物，这样为定量测定提供了快捷有效的方法。

2 脱苦方法

2.1 吸附脱苦

吸附法是利用吸附剂中的范德华力和氢键作用，使其具有较大的比表面积和多孔结构，具有很高的筛选性能，从而能特异的吸附柑橘酒中苦味物质[34]。这种吸附只是物理性的吸附现象，而不是发生了化学反应的结果。广泛运用于柑橘酒的吸附剂有树脂、活性炭、活化硅酸镁、硅胶、醋酸纤维、木质吸附剂等。树脂能有效吸附苦味物质，静置离心后即可除去，并且对其他营养成分没有影响。郑亚凤等人[35]添加2%LX-900型树脂，在保持葡萄柚原汁pH值下，葡萄柚果汁脱苦率达48.05%。邢建荣等人[36]利用HZ型树脂对胡柚汁进行脱苦，柚皮苷脱除率达64.6%、柠碱脱除率达76.7%，且营养成分的损失较小。高彦祥等人[37]在大孔树脂脱苦效率研究中发现，苯乙烯二乙烯苯类树脂对柠檬苦素和柚皮苷的脱除率甚至能达到100%。梁泽建等人[38]研究表明，硅酸镁经过高温活化后脱除性能也较好，脱除率达到95%以上，也不会吸附营养物质脱除。徐国良等人[39]采用活性炭脱苦，柚皮苷脱除率达到49.5%，而柠檬苦素的脱除率达到73.5%，且苦味明显变淡，口感适中。

2.2 酶法脱苦

一些微生物可以合成转化苦味物质的酶类，如柚苷酶可以对柚皮苷的作用、柠檬苦素-D-环内酯水解酶能水解柠檬苦素等[40]。酶法脱苦分为自然酶法和固定化酶法，固定化细胞法其原理与酶法相似，但是采用细胞固定化技术，将产生柚苷酶、柠檬苦素-D-环内酯水解酶的细胞固定化，这样节省了酶分离提纯的时间，还能培养、再生这些细胞，多次利用[41]，故固定化酶法具有更高的稳定性、可重复持续使用等优点[42]。酶法脱苦的效率非常高，柚苷酶的脱除率能达到98.5%，但酶法脱苦受用量、pH值、温度等方面因素的影响，在柚苷酶处理的过程中需要加热处理，导致了部分营养成分的损失[43]。目前，酶法脱苦还主要停留在实验室阶段，是由于成品酶或菌种的筛选及培养的问题亟待解决[44]。王鸿飞等人[45]优化柚皮苷酶的工艺研究中指出，在优化后的工艺条件（柚皮苷酶用量为0.5 g/L，果汁温度为60℃，果汁pH值为4，作用时间为90 min），用柚皮苷酶对柑橘类果汁进行脱苦具有良好的效果且脱苦率达90.55%。刘棠等人[46]研究发现，柚子果汁在柚苷酶水解后，将其浓缩并在4℃条件下贮藏4 d后，经过离心分离沉淀，果汁的柠檬苦素去除率可达到78%，残留的柠檬苦素在加工成果汁饮料后不会引起苦味。

3 结语

柑橘酒含有丰富的营养物质，口感醇香，酒度很低，适合各类人群饮用，具有较高的保健价值。目前的脱苦方法多种多样，脱苦效率较高。在脱苦技术日渐成熟的今天，柑橘酒拥有广阔的发展前景。柑橘酒的商业化发展，能够优化柑橘产业的结构，使柑橘产业链不再单一化，还能为果农服务，提高果农收入水平[47]。但是，柑橘酒还没有与市场对接，柑橘酒在果酒产业中产值比例还比较低。期望柑橘酒能早日走向市场，成为人们日常生活聚会的必备饮品。

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Research Status of Debitterizing Technology of Citrus Wine

MA Yinpeng，ZENG Jinglan，ZENG Lu，*QIN Dan
（College of Food Science and Technology，Hu'nan Agricultural University，Changsha，Hu'nan 401028，China）

TS261.4

A

10.16693/j.cnki.1671-9646（X）.2017.09.044

1671-9646（2017） 09b-0058-04

2017-07-28

马胤鹏（1996— ），男，在读本科，研究方向为食品科学与工程。

*通讯作者：秦 丹（1972— ），男，博士，教授，博士生导师，研究方向为农产品保鲜与加工领域教学科研。