葡萄多功能开发利用研究综述

现代农业科技2022年第4期食品科学
摘要葡萄是我国重要的水果作物,主要用于鲜食、酿酒和加工产品等,应用价值巨大。本文结合前人对葡萄的研究,针对葡萄不同部位的不同功能进行综述,以期为葡萄产业的发展提供参考。
关键词葡萄;开发利用;加工产品中图分类号TQ445文献标识码A 文章编号1007-5739(2022)04-0199-04DOI :10.3969/j.issn.1007-5739.2022.04.065开放科学(资源服务)标识码(OSID ):
葡萄多功能开发利用研究综述
王璐璐1孙云开1王清明1徐旋1周洁1宋锐修2
(1六安市农业科学研究院,安徽六安237000;
2
六安市农业技术推广中心,安徽六安237000)
葡萄属于葡萄科葡萄属落叶木质藤本植物,又称“蒲陶”“蒲桃”“草龙珠”“赐紫樱桃”等。作为世界上产量最大、种植面积最广的水果之一,葡萄种植主要以欧洲种(V itis vinifera )和美国种(V itis labrusca )为主。我国葡萄产量丰富,年鲜果产量可达千万吨。近年来,国内外研究机构、企业和农业试验站对葡萄
的不同用途进行了研究和探索。除鲜食外,葡萄还可用于生产葡萄酒、葡萄干、葡萄汁、葡萄醋、葡萄籽油、绿肥、饲料、医药、化妆品等,具有较高的经济效益和生态效益。本文综述了国内外葡萄的研究与开发现状,以期为促进葡萄的综合利用提供理论支持。
1葡萄果实
1.1鲜食
葡萄因其独特的风味和丰富的营养一直被视为
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“果中之珍”。我国元代诗人郑允端一句“满筐圆实骊珠滑,入口甘香冰玉寒”即从葡萄的外观和口感上做了描述;清代诗人吴伟业的《葡萄》:“映金盘果,香流玉碗浆。不劳葱岭使,常得进君王”,描绘了葡萄成熟时的、香、甜以及人们对葡萄的喜爱。1747年,德国化学家马格拉夫首次从葡萄干中分离出葡萄糖[1]。研究表明,成熟葡萄含有15%~25%的葡萄糖和果糖[2]。葡萄糖容易被人体吸收利用,促进人体新陈代谢,迅速转化为能量,促进身体恢复,缓解疲劳。食
用鲜食葡萄可促进血管软化,有利于维持健康的血
液循环,使血压保持在正常水平[3-4]。葡萄果实中的主要营养成分及其功能见表1。1.2
酿酒
葡萄酒是由酿酒葡萄酿造的果酒。据记载,我国古人就有饮葡萄酒的记录,其中最脍炙人口的是王翰的《凉州词》:“葡萄美酒夜光杯,欲饮琵琶马上催。醉卧沙场君莫笑,古来征战几人回”,将边关将士
的英雄气概表现得淋漓尽致。现代人根据颜、含糖量、二氧化碳含量、酿造方法、酒精含量、葡萄产地等对葡萄酒进行分类,其中被人们熟知的有红葡萄酒、白葡萄酒、干葡萄酒和起泡酒等[5]。酿酒葡萄常见的
有赤霞珠、蛇龙珠、美乐、黑比诺、霞多丽和贵人香,这些品种含糖量高,酸甜比例适中,抗癌单宁含量高。果皮和果肉细胞在发酵和贮藏过程中会产生多种营养物质,如醇类、酯类、糖类、有机酸、氨基酸、矿质元素、维生素和多酚等,深受世界各国的极大欢迎。1.3
榨汁
目前,适合榨汁的葡萄品种有康贝尔、康太、康可、紫玫康、玫瑰露、黑贝蒂、玫瑰香、吉香、尼加拉和白香蕉等。葡萄果实除占其质量20%的果梗、果皮和种子等固体成分,剩下80%的液体部分就是葡萄汁[6]。据统计,1L 葡萄汁相当于1.7L 牛奶或650g 牛肉、1kg 鱼、3~5个鸡蛋、1.5kg 苹果或梨、桃产生的热量[2]。葡萄汁酸甜可口,我国很多甜品店如“CoCo 都可”“沪上阿姨”等品牌都推出以葡萄为原料制成的
收稿日期
2021-06-23
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现代农业科技2022年第4期
食品科学
表1葡萄果实主要营养成分及作用
果实组织营养成分
作用
果实
糖(葡萄糖、果糖、戊糖等)
促进人体新陈代谢,迅速转化为能量,缓解疲劳等有机酸(酒石酸、苹果酸、琥珀酸、没食子酸、草酸、水杨酸等)助消化
矿物质(铁、钙、锌、镁、铜、钾、钠、锰、钴、磷、硫、氯等)能迅速缓解贫血症症状等维生素(V E 、V C 、V A 、V D 、V K 、V B 、V B 、V PP 等)
人脸识别巡更系统V C 、V E 抗氧化性能较强
氨基酸(脯氨酸、氨酸、赖氨酸、丝氨酸、丙氨酸、天冬氨酸、组氨酸、亮氨酸、谷氨酸等)人类必需氨基酸含量与人体内含量非常接近,易被人体吸收;可形成蛋白质;促进新陈代谢;增进食欲;防止老年痴呆等其他成分(粗纤维、蛋白质、白藜芦醇、多酚等)果皮
白藜芦醇
抗癌、抗氧化、防衰老、抗血小板凝聚、调节血液中胆固醇水平减少心血管病的发生、调节血脂、抗白细胞、免疫调节等,具有极高的药用价值和开发潜力
花青素抗氧化、清除自由基、抑制炎症和过敏,改善关节的柔韧性单宁能有效抑菌和具有保健防腐作用
类黄酮延缓动脉粥样硬化的形成、减少血栓形成及由动脉变窄引起的血流堵塞
可溶性纤维原花青素
抗氧化能力是V E 的50倍、V C 的20倍,抑制细菌生长,保护心血管,防血栓,抗肿瘤,抗炎抗过敏,抗辐射,皮肤保健和美容,改善视力,延缓衰老,防动脉粥样硬化等。其抗氧化性能远远超过花青素,具有极大的开发潜力
果籽葡萄籽油
防血栓,防止脑出血,防治冠心病,营养脑细胞,黑发,抗衰老等;亚油酸含量高,可作为高级食用油、心脉乐、益寿宁等降压药原料,已被开发出高级的食用油、营养油、保健油粗蛋白、粗纤维、灰分、碳水化合物
粗纤维能够对肥胖、高血脂、糖尿病等起到一定的预防和;碳水化合物供给人休能量,维持细胞的正常功能,加强肠道蠕动等
消暑解渴夏日饮品,深受年轻人喜爱。此外,葡萄汁中包含多酚类化合物、类黄酮、白藜芦醇、鞣质、SOD 和其他生理活性物质,具有利尿、消除血管胆固醇、分解油脂和延缓脂肪累积等功效,又被称为“植物牛奶”。1.4制干
葡萄干是一种通过太阳能加热、人工加热或阴凉干燥脱水的食品。按颜可分为绿葡萄干、红葡萄干和黑葡萄干。绿葡萄干又名“绿珍珠”,由无核白、无核白鸡心[7]在晾房中阴干从而呈现出绿或黄绿
而得名,其中无核白鸡心制干后有淡淡的青草香,被称作“香妃”;长粒无核白制干后果粒较长,形似香蕉,被取名为“白香蕉”[8]。红葡萄干多由晒干制成,常见品种有雪莲果、和田红、红马奶和红香妃等;黑葡萄干被人们俗称为“黑加仑”,是由果皮紫或黑的无核紫、夏黑等晾干或晒干制成。与新鲜水果相比,加工后的葡萄干含有65%~77%的葡萄糖和果糖[2],铁含量也有显著提高。1.5葡萄醋
传统食醋是中国饮食文化的重要组成部分,人
们通常用高粱、玉米等谷物为原料酿造食醋。研究发现,用水果代替传统的粮食或果粮混合发酵生产新型葡萄醋,可将白藜芦醇、原花青素、单宁、天然素和多种有机酸引入醋中,使其具有独特的果味和营养价值[9]。李善菊等[10]研究了中条山野生葡萄的2个株系,结果表明,野生葡萄醋的香气成分中含有较高的硬脂酸和棕榈酸,使葡萄醋酸味更加柔和持久。葡萄醋具有消除疲劳、促进消化、利尿、降血糖、降血脂、抗氧化、延缓衰老等作用;能破坏亚硝酸盐,抑制碱性细菌的繁殖,起到抗癌作用[11]。
2葡萄籽
葡萄籽是由葡萄分离果梗、皮和果肉得到的葡萄种子,它含有多种氨基酸、脂肪酸、多酚和维生素E 、K 、Ca 、P 、Mg 、Fe 、Mn 等物质。氨基酸主要是谷氨酸和甘氨酸,脂肪酸主要有亚油酸、棕榈酸、硬脂酸、亚麻酸等,多酚包括酚酸、类黄酮、原花青素、白藜芦醇、花素苷和单宁。葡萄籽营
养丰富,保健作用高,因而逐渐被应用于食品、医药和护肤品等行业中。
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2.1食用
近年来,随着加工方法的多样化,葡萄籽粉[12]、葡萄籽口含片[13]、葡萄籽多酚口服液[14]等便捷产品逐渐出现在市场上。葡萄籽提取物可制成安全环保的防腐剂用于果蔬保鲜。超微粉碎技术制造的超级微型葡萄籽粉[15]能作为营养强化剂添加到各种食物中,达到美味健康的效果。例如,吴志明等[16]通过在蛋糕原材料中加入葡萄籽粉来开发葡萄籽多酚蛋糕。2.2葡萄籽油
葡萄籽油是以葡萄籽为原料提炼制成的油脂产品。葡萄籽含有10%~14%脂肪,具有抗氧化、扩张血管和降低胆固醇的作用[17]。KIM HY等[18]研究发现,葡萄籽油中的V E抗氧化作用显著。石磊等[19]研究证明葡萄籽油能作为天然抗氧化剂,对延长山核桃货架期有重要作用。KIM DJ等[20]分别将葡萄籽油、猪油和大豆油投喂老鼠,观察血清胆固醇、低密度脂蛋白胆固醇和高密度脂蛋白胆固醇3个指标的变化,结果显示,葡萄籽油在改善血脂方面比猪油和大豆油更有效。因此,葡萄籽油作为一种优
质的功能性食油,具有很大的开发价值。
2.3药用
老婆饼机据《中华本草》记载,野生葡萄具有清热利湿、黄疸、肠炎、痢疾、腹泻、外伤等功效[21]。葡萄中的白芦藜醇和原花青素[22]可以心血管疾病。将葡萄籽提取物分离纯化后,可加入其他药物中辅助抗肿瘤,降低胆固醇,预防动脉粥样硬化。Shrotriya等[23]确定了葡萄籽提取物诱导鳞癌细胞头颈部自噬和凋亡的机制。以人参、冬虫夏草、葡萄籽为原料制成的复方人参合剂具有良好的抗疲劳和抗氧化作用。由此可见,葡萄籽提取物在医药中拥有较好的前景。2.4化妆品
电子发声挂图葡萄籽富含一种天然抗氧化剂——
—多酚。例如,将葡萄籽产品添加到面膜产品中[24],增强美白功效;在洗发水中加入适量的葡萄籽油,提高抗氧化能力。葡萄籽中原花青素具有抗炎、抗过敏、抗皱、保湿等功能[25]。例如,黄溢彬等[26]特别配制了适合老人的葡萄籽化妆霜,有利于改善皮肤干燥、缺乏弹性、抵抗力差等问题。意大利Indena公司的化妆品——
—Phy-tosome[27],经18位因紫外线引起皮肤发炎、红斑的实验者证实,本品中含有的花青素对紫外线损伤有较好的防护效果。此外,法国著名品牌Caudalie的葡萄籽保湿喷雾、欧莱雅葡萄籽洁面乳和同系列保湿柔肤水均是以葡萄籽为主要原料制成的护肤品,在女性消费中颇受欢迎。
3葡萄皮渣
酿酒葡萄皮渣[28]作为葡萄酒厂的主要副产物之一,由葡萄皮、葡萄籽、葡萄梗以及发酵罐中的酒泥沉淀等组成,占葡萄压榨产物总重量的20%~25%,约占原果干重的10%[29]。葡萄皮渣除部分作饲料、肥料外,还有部分被当作垃圾随意堆放、倾倒在田间地头。我国每年生产的葡萄皮渣存在利用率低、方式单一、污染环境等严重问题。如何合理利用废弃的葡萄皮渣,成为资源、环境与人类发展之间亟待解决的问题。随着人们环保意识的不断增强,葡萄皮渣的资源化,不仅可以缓解其给环境带来的巨大压力,还可使葡萄加工业处于可持续发展的良性循环之中。
3.1肥料
近年来,我国农业生产中长期大量施用化肥造成的土壤板结、土壤氧气含量不足、农产品质量下降等问题凸显,很多专家和农户已意识到农家肥、绿肥对增加土壤养分、改善土壤透气性、提高作物品质所带来的好处。葡萄酿酒所产生的皮渣中含有0.5%的磷、1.5%~2.5%的氮和钾,经过堆积沤制腐熟后再还田,不仅能改善土壤结构[30],还能产生良好的肥效,对促进作物生长、提高果实品质有明显作用。
3.2饲料
我国酿酒葡萄渣年产80万t以上。鲜红葡萄渣含干物质27.30%、粗蛋白质15.50%、粗纤维31.20%、粗脂肪7.00%、粗灰分5.70%、中性洗涤纤维50.70%和酸性洗涤纤维36.50%[31],其中粗蛋白和粗纤维可在畜牧业中进行合理利用。中国科学院武汉植物所在葡萄皮渣中进行3株菌种混合固态发酵,使葡萄皮渣成为鸡、鸭、猪的饲料[32]。澳大利亚葡萄酒研究所利用葡萄渣减少牲畜甲烷排放,以期改善全球变暖问题[33]。由此可见,葡萄皮渣不仅可以降低饲料成本、改善动物健康,而且能缓解环境压力,在动物生
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产中具有重要的应用价值。
4展望
综上所述,葡萄及其加工品不仅味道鲜美,而且具有优良的营养价值、药用功能和生态效益。目前,葡萄已广泛应用于食品、医药、化妆品等行业,但是其综合利用水平不高。下一步开发葡萄的主要活性物质和副产物,从而带来更高的社会效益和经济效益。5参考文献
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