石榴化学成分及加工研究进展

梁超南，李 晋

(周口师范学院生命科学与农学学院，河南 周口 466001)

石榴，落叶乔木，石榴科石榴属植物。石榴中含有维生素、黄酮、多酚等多种物质，具有抗癌、抑菌、抗病毒等功能，因而有较好的保健和医药价值，在《本草纲目》和《名医别录》中都能找到有关石榴的记载，甚至有人称之为“中华奇果”[1]。除此之外，其叶、果、皮、种等均可入药[2]。不仅具有较高的经济开发潜力，而且具有观赏和保健功用，堪称珍品。

然而我国的石榴产量却一直多而不优，石榴加工技术优化的报道更是寥寥无几。目前的研究现状对石榴栽培方法和产品加工技术提出了新的挑战，必须深入研究试验，提高石榴质量，拓宽石榴产品市场。

1 石榴栽培历史及发展现状

1.1 栽培历史

石榴发源于伊朗、阿富汗等地区，又通过航海、商业和传教活动传播到世界其他地区[3]。以前，石榴以东西方向传播至地中海沿岸，中国等地，后来又到朝鲜、日本等国家。由于石榴树适应能力高，栽培成果优良，至今几乎在世界各地都有栽培[4]。我国已经种植石榴两千多年，在汉起始，于唐兴盛，由“丝绸之路”传入中国。在唐朝，由于武则天当政时期的大力举措，石榴的种植达到前无古人的巅峰时代，产生了“似火山榴映小山”的盛景，并经此得以发展起来，历经千年却繁衍不息。通过相关研究人员和学者的调查和分类，我国已鉴定出石榴有150多个品种，包括种植品种140多个，观赏及其变种品种10多个，种植面积约20 000 hm2。[5]

1.2 发展现状

20世纪80年代后，石榴的种植及生产得到很好的关注。目前，石榴主产区可分为两个区域:北部地区，包括新疆、陕西、河南、安徽等地区，石榴种植面积8 000 hm2，年产量可达1.3万t；南部地区，主要包括四川和云南的金沙江干热河谷地区，种植面积为5 333 hm2，年产量达1.2万t[6]。我国其他省份例如内蒙古、黑龙江等目前正在积极进行引种试验栽培技术，石榴种植及其发展虽然越来越受到国家重视，但是目前中国的石榴生产情况仍不容乐观，冯玉增[7]等的研究表明，造成石榴现状的原因是丰收率较低，果实质量差，商品成型率低，病虫害以及周期性冻害等。

除此之外，现今我国的石榴果树生产研究形势也不如其他类型果树良好，究其原因是我国对石榴的研究时间短，研究程度低，石榴的销售类型还主要是以果实直接出售。根据李晓华[8]等的调查研究表明，现在只有安徽、山西、新疆等地区有工厂加工出售石榴相关产品，而国内外其他类型的果蔬产品研究都远远超过石榴，我国石榴相关产品的生产和研发依然任重道远。

2 石榴种类及分布

2.1 种类

石榴分类方式及种类如表1所示。

2.2 分布

据相关资料调查显示，我国石榴分布较为集中，有较大种植面积的产区主要有8个[6]。

2.2.1 华东地区

产地包括枣庄、怀远等。枣庄是现今世界最大

的“万亩榴园”，现有石榴产地近0.2万hm2，40多个品种，该地石榴被誉为我国石榴珍品[9]。怀远石榴为我国地理标志性产品，具有皮薄、肉细、汁多、味甜等特点。据孙其宝[10]等统计，怀远现有石榴0.17万hm2，年产量约1.5万t。

表1 石榴分类方式及种类

2.2.2 华中地区

本区产地主要包括巩义、开封、郑州等市。巩义南河渡石榴于2002年注册商标，李宗圈[11]等表明，南河渡石榴基地种植规模现已有约267 hm2，产量达4 000 t。

2.2.3 华西地区

陕西的石榴产区规模居全国前列。临潼石榴总面积约8 000 hm2，年产量可达10万t[12]。

四川产区石榴品质居全国之首[13]。李贵利[14]等表明，凉山州计划在2020年种植石榴面积4.67万hm2。

云南产区滇南会泽石榴成熟期正值中秋佳节前期，是节日送礼佳品[15]。滇北建水主要生产酸石榴，全县种植面积大约5 227 hm2，年总产量约3.66万t[9]。

新疆产区主要包括叶城、疏附等，该产地面积约333 hm2，年总产量约500 t[6]。

3 石榴成分及功效

3.1 成分

据陈建雯[16]、Aviram M[17]、杭志奇[18]等人的研究表明，石榴皮、石榴汁、石榴籽中的主要成分如表2所示。

根据相关科研人员试验，目前上述石榴成分都可经过相应的手段进行提取，并且可以达到较为可观的提取率，具体试验方法如表3所示。

表2 石榴成分

表3 石榴成分提取及测定方法

3.2 功效

3.2.1 抗氧化作用

赵玉静[27]等研究了石榴皮中黄酮类化合物具有抗氧化效果，黄琦[28]等研究了石榴皮多酚对DPPH自由基有清除作用，何春林[29]等研究了石榴皮多糖的抗氧化效果。付文杰[30]等以石榴皮为原料，采用甲醇萃取法提取的甲醇可去除羟基自由基等3种自由基。上述实验研究表明，石榴的黄酮、多酚、多糖等成分均能抗氧化。

3.2.2 抑菌作用

石榴中很多成分具有明显的抑菌作用，目前有许多科研人员对其抑菌性进行实验，以期对其这一功能加以利用。许汝[31]等人的研究显示，石榴皮成分中的多酚对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌有抑制效果，舒杨雄[20]等人研究了石榴皮单宁对细菌有较强的抑制效果，徐云凤[32]研究了安石榴苷能抑制金黄色葡萄球菌。陈淳[33]等人研究表明石榴中的黄酮类化合物对茄子白绢病菌、甘蓝黑斑病菌等均有抑制作用。

3.2.3 医药作用

石榴中的多种成分具有抗肿瘤、降血糖、抗动脉粥样硬化等作用。研究表明，石榴汁可提高糖尿病大鼠对氧磷酶的基因表达以及酶活性，从而减缓糖尿病症状[34]，钱露[35]等人证实，石榴总三萜或许因为能抑制胰岛细胞程序性死亡，因而可降低糖尿病大鼠血糖。李云峰[36]研究证实，石榴皮提取物可以缓解AS的程度，其原因在于它能够减少白兔动脉粥样斑块的面积。钟全强[37]等人研究了石榴总黄酮醇对于MDA-MB231肿瘤细胞株的生长有明显的抑制效果。

3.2.4 营养作用

石榴中的多种维生素、必须氨基酸、矿物质等具有非常显著的营养作用，因此长期适量饮用石榴汁对于人体具有十分显著的强身健体之效。经闫生辉[38]等人实验证实，石榴中含有人体所必需的7种氨基酸的总量约35.32 mg/100 g，维生素C和B6含量分别为408.5 mg/100g和58.8 mg/100 g。张立华[39]等研究发现适当增加类黄酮的摄入，能降低冠心病发病率，而石榴中类黄酮含量达6%，可据此开发其营养食品功能。

4 石榴加工

4.1 加工产品类型

据笔者进行的市场调研显示，石榴目前被加工成相关产品的类型主要如表4所示：

表4 石榴产品及种类

4.2 产品加工工艺

4.2.1 食品

石榴食品因其酸甜可口，含有多种健康绿色物质，而备受消费者喜爱，所以目前市场上出现的该类石榴相关产品最多，工艺也最为纯熟。石榴果醋虽然目前较为少见，但因为其含有较多的营养物质，而且口感丰富，一经出售就深受广大消费者青睐。张卫华[40]等研究出经酒精和醋酸两道工艺发酵制备的石榴果醋，具有抗氧化、益消化、健脾胃等多种功效，并且由此工艺制备的石榴果醋口味醇美、色泽纯正、观感甚佳。石榴汁含有大量的抗氧化成分，并且可以降糖降脂，近年来受到消费者的追捧。石榴汁饮品的加工，从浑浊型石榴汁到现在的纯石榴汁、浓缩石榴汁，逐步提升了石榴汁饮品的观感、口味[39]。例如花旭斌[41]等人研究了浓缩石榴汁的制备工艺为浓缩温度25～35 ℃，杀菌时间30～50 min，杀菌温度85～92 ℃，真空度710～750 mmHg。刘钊[42]等在传统饼干配方的基础上进行改进，添加石榴粉和榴莲粉。生产的曲奇饼不仅口感更加丰富，而且还具有低脂低糖的特点，扩大了石榴产品的消费者数量，也使石榴饼干的品质有所提升。

4.2.2 保健品

石榴含有多酚、黄酮、鞣花酸、没食子酸等具有医药价值的成分，而近年来我国消费者越来越注重产品的健康程度，因此石榴保健品大受欢迎。王超萍[43]等研究了石榴酒的最佳制备工艺条件是pH值3.6，发酵温度22 ℃，酵母接种量1.4×107个/ml，将得到的石榴酒与各种具有保健疗效的枸杞、红枣、生姜等进行再加工，即可得到具有良好保健功能的石榴酒产品。之前由于技术的不成熟，石榴酒在加工过程中常出现护色不到位的情况，导致石榴酒品相口感较差，现在这一问题已经得到解决。樊丹敏[44]等人经试验得知在维生素C 0.01%、柠檬酸0.3%时护色之效最佳。目前国外还出现了可预防糖尿病的由石榴提取物加工成的保健品[45]，市场上也出现了石榴籽胶囊类型的保健品。石榴籽油中含有高浓度(>70%)的共轭脂肪酸，其形式为punicic acid (9 cis， 11 trans， 13 cis -共轭亚麻酸)[46]，而这一石榴酸在体内外均具有抗癌之效[47]。韩国还出售一种红石榴浓缩液型保健品，主打抗氧化、提高免疫力等。

4.2.3 化妆品

现今石榴的生产及加工成本还较高，因此石榴在化妆品市场主要面对中高端消费者，例如雅诗兰黛红石榴洁面乳、养肤水，悦诗风吟红石榴水乳等。近年舒肤佳也推出了红石榴香皂，扩大了石榴产品的消费面。石榴化妆品的主要价值在于其多酚、多糖、黄酮类化合物的抗氧化、延缓衰老功效。王园[48]采用闪式提取工艺，提取石榴叶中多酚成分，并经实验研究了石榴叶中多酚的抗氧化性，确定了石榴多酚可经正交试验和乳化工艺优化，制成可用于抗衰老系列的乳液化妆品中，其自制乳液与市面上系列化妆品相比具有明显的抗氧化效果。杨笑笑[49]用高效液相色谱法发现，石榴中的鞣花酸对天然蛋白酶有抑制作用，可根据这一特性将其用于抗皱系列化妆品中，李影影[50]用生化酶法测定安石榴苷对于酪氨酸酶的抑制效果，证明其可以用于防晒系列化妆品。

4.2.4 茶叶

石榴茶叶中含有多酚、萜类化合物等，可有效降血糖、血脂。随着目前生活水平的提高，世界各地患有糖尿病的人数不断攀升。将石榴叶制茶长期服用，可辅助降糖。由于石榴叶中存在抑制肠内糖苷酶活性的物质，因此食物中的多糖不能水解为葡萄糖[51]。石榴叶制茶工艺现在已研究出的成型工艺有蒸青、炒青两种。安玉红[52，53]等以毕节青石榴叶为原料进行炒青制叶，通过萎凋、杀青、揉捻、冷却等流程，辅以正交试验对干燥工艺优化，制备出了在色香味形上都有较好表现的石榴茶叶，冲泡之后，无明显颗粒沉淀，形态良好，茶味浓郁芳香，茶汁甘而不涩。蒸青制叶的流程为与炒青基本相同，不同在于其杀青为蒸汽杀青，蒸汽流量120 kg/h。此法制得的石榴茶叶形态整洁，青臭味淡，茶味浓香，汤汁色深。以上两种方法制备的石榴茶叶口感甚佳，已克服传统制茶方法下茶叶香味不足、茶叶苦涩，茶汁有杂志沉淀等问题，具有很好的市场前景。

5 小结与展望

综上所述，我国目前关于石榴产品的研发制备尚处在不成熟阶段，主要是加工工艺纯熟成型的不多，研究出的工艺条件投入生产的比例较小。石榴产品主要是食品类，其加工技术也较为纯熟。应该在此基础上，利用食品类的石榴技术去加强其他类型产品的开发力度。例如，石榴果醋的加工技术，可以用于石榴保健酒的进一步研究，在保留石榴保健酒功效的同时，增加保健酒的风味，使石榴保健品系列产品更加完善。另外，我国的石榴化妆品目前价位还较高，究其原因是加工技术的不成熟。应该加大对于石榴化妆品开发过程中所耗成本的研究，以期降低石榴系列化妆品的价格，使这一系列产品能被更多人所用。