高效利用柑橘价值助力乡村振兴战略

作者: 陈之秀

潘思轶说:“柑橘人工种植时的产量取决于初生产物的积累,质量取决于次生代谢产物的积累。”

我国是全球最大的柑橘生产国,2023年全国柑橘种植面积4500万亩,产量6060万吨,是精准扶贫和乡村振兴的重要战略产业。同时,柑橘也是我们日常生活中最常见的水果,它以独特的香味和口感深受人们喜欢。那么,柑橘有哪些营养和健康价值?柑橘加工应遵循哪些原则?柑橘产业如何在乡村振兴中发挥作用呢?带着相关问题,记者对华中农业大学食品科技学院潘思轶教授进行了专访。

柑橘的营养和健康价值

“柑橘营养成分丰富,每100g可食部分中,含核黄素0.05mg、尼克酸0.3mg、维生素C 16mg、蛋白质0.9g、脂肪0.1g、糖12g、粗纤维0.2g、无机盐0.4g、钙26mg、磷15mg、铁0.2mg,其热量221.9焦耳。此外,还含有多种维生素及钾、镁、硫、钠、氯和硅等元素。”潘思轶说,柑橘除含有丰富的营养成分外,还含有大量的非营养成分,亦即次生代谢产物、功能活性成分。柑橘类水果所含有的次生代谢产物,目前已分离出30余种,主要有酚类物质、果胶、有机酸、萜类化合物、生物碱、类胡萝卜素、香气成分、色素、花青素与花色苷等。

柑橘中的次生代谢产物是柑橘对环境的一种适应,是在长期进化过程中柑橘与生物和非生物因素相互作用的结果,是细胞生命活动或生长发育正常运行的非必需的小分子化合物。

“柑橘的营养与健康价值主要体现在次生代谢产物的组成和含量。”潘思轶说,柑橘人工种植时的产量取决于初生产物的积累,质量取决于次生代谢产物的积累。柑橘含有大量的次生代谢产物,通过抗氧化、抗炎、抗癌、预防心血管疾病等作用保护人体健康,对高血压、心脏病、高血脂、癌症、眼病、痴呆、骨质疏松、糖尿病等慢性病、现代生活疾病具有良好的预防作用。

柑橘黄酮类化合物主要有橙皮苷、柚皮苷等,具有抗菌、抗氧化、抗过敏、抗癌、降压和预防心血管疾病的功能;香豆素衍生物具有抗菌和升血压的功能;萜烯类化合物具有中枢神经的镇静作用;β-胡萝卜素是维生素A的前体;维生素E和维生素C具有抗氧化功能;柑橘中的果胶和纤维素是很好的膳食纤维。此外,β-隐黄素、柠檬苦素的抗癌效果目前也受到较多的关注。

柑橘加工应遵循的原则

潘思轶表示,柑橘的主要加工产品有橙汁、橘瓣罐头、橙酒橙醋、柑橘糖制品(果酱、果冻和蜜饯)、休闲食品等,均以加工普通食品为目标,以感官评价、营养成分的保留率为技术考核指标,关注的是色香味形,几乎没考虑次生代谢产物,柑橘加工产品的健康属性定位模糊,且同质化严重。同时,柑橘皮渣副产物未能得到充分利用。

那么,吃柑橘吃的到底是什么?

潘思轶说:“从营养学的角度而言,肉、蛋、奶给人体提供的主要是蛋白质和脂肪;米、面、油给人体提供的主要是碳水化合物和脂肪;而水果、蔬菜和茶给人体提供的除矿物质、维生素和膳食纤维之外,更重要的是次生代谢产物。”

潘思轶表示,充分保护和利用柑橘中的次生代谢产物,是柑橘加工的技术核心和主要目标。以柑橘中的次生代谢产物的保护与利用为目标,设计和实践柑橘加工产品和加工工艺,变柑橘的感官化加工为功能化加工,促进柑橘加工产品由好吃转变成吃好、吃出健康,是柑橘加工应遵循的原则。

潘思轶强调,针对特定对象和亚健康人群研发柑橘加工产品,靶向精准制造柑橘加工产品,是柑橘加工业的发展方向。

高效利用柑橘的次生代谢产物

“充分利用柑橘中的次生代谢产物,才是生物学意义上的高效利用。柑橘中含有大量的次生代谢产物,但其生物利用率低,加工过程中的稳定性亦不足。同时,柑橘加工过程中产生的果皮、果渣、种子、精油等副产物中也含有丰富的次生代谢产物,少量转化为食品,大量的副产物被废弃或填埋,既污染环境,又造成资源的浪费。”潘思轶说,因此有必要提高次生代谢产物的生物利用率,采用提取、包埋、定向输送、定位可控释放等技术,在一定程度上可以提高次生代谢产物的健康效应。同时,改变柑橘加工方式,也有利于保护和促进次生代谢产物的健康价值。

潘思轶举例道,根据每种技术的预期影响以及加工产品的要求选择单一或组合加工技术;加工橙汁时,通过采用高压均质处理,类胡萝卜素的生物可利用性提高。目前,学术界正在针对提高果蔬(包括柑橘)次生代谢产物的生物利用率及果蔬的功能化加工开展研究工作。

潘思轶说:“果蔬加工产业中一直在倡导‘吃干榨尽’。在柑橘加工中,我们也一直在推进‘零废弃、零排放、全利用’的加工策略,力争实现柑橘全果的综合利用、全值利用、循环利用和梯次利用,但这些举措都是物理意义上的全部利用,也就是将柑橘皮渣等副产物从形态上全部消灭,亦即吃干榨尽。”

潘思轶表示,目前柑橘的营养与健康价值尚未得到充分的发挥,有许多的科学问题及技术问题尚未得到解决,如柑橘是饭前吃好,还是饭后吃好?是喝橙汁好,还是鲜食好?年份陈皮的主要差异是什么?药用柑橘的物质基础是什么?柑橘中与健康相关的次生代谢产物的研究成果尚无法完全回答消费者提出的诸多问题。柑橘的健康功效没有得到充分挖掘,柑橘的健康价值没有得到充分发挥,柑橘在膳食摄入中的地位没有得到充分彰显。在大健康背景下,如何进一步挖掘柑橘的健康因子,明确其健康功效,揭示其健康机制,需要学界高度关注。充分发挥柑橘在建设健康中国中的作用,是我国柑橘产业转型升级和内涵提升的迫切要求。

潘思轶建议,在今后的研究中,更多的关注柑橘中次生代谢产物的挖掘,明确次生代谢产物的健康效应和健康机制,阐明次生代谢产物的代谢模式、营养功效,提高次生代谢产物的生物利用率,揭示次生代谢产物在加工、储存过程中的结构变化规律与劣变机制,突破次生代谢产物的活性保持、稳态化调控等技术,明晰次生代谢产物在消化道中的效价降低机制与修饰改性技术。

柑橘产业在乡村振兴中发挥着积极作用

“我国柑橘主要分布在丘陵地区、三峡库区及贫困山区,涉及300多万农户,是果农致富的重要产业,是乡村振兴的重要抓手,在乡村振兴中起着至关重要的作用。”潘思轶说,柑橘通过加工,既可以延伸产业链,又可以增加产业的附加值,起到了延链强链作用。

潘思轶分别从以下三个方面,谈了柑橘产业在乡村振兴中的作用。一是,提高柑橘产业的整体效益。柑橘种植能够为果农带来经济收益,通过产业链的延伸,如选果包装、冷藏保鲜、物流运输、柑橘加工等,可以带动农民就业,增加农民收入,从而提升农村经济发展水平。二是,提升消费者的健康水平。柑橘是健康食品的重要原料,能为消费者提供丰富的营养与健康因子,促进健康生活方式的形成。这不仅有利于提升居民的健康水平,也有助于提高柑橘产品的市场竞争力。三是保护生态环境‌。柑橘是绿色产业,有助于保护生态环境。通过科学的种植管理,可以提高土地利用率,减少化肥和农药的使用,从而保护农村的自然环境,提高农村生活质量。

“总之,柑橘产业在乡村振兴中扮演着多重角色,不仅带来了经济效益,还促进了生态环境的改善、健康生活方式的推广、产业技术的进步、乡村旅游的发展以及文化传承与发展等,是乡村振兴战略中不可或缺的一部分‌。”最后,潘思轶如是说。

柑橘是健康食品的重要原料,能为消费者提供丰富的营养与健康因子,促进健康生活方式的形成。

本期人物:

潘思轶,博士、教授、博士研究生导师。主要研究领域为植物性农产品高效加工利用的技术理论和化学变化机理,在果蔬深加工技术理论研究和蛋白质工程技术理论研究等方面形成了较稳定的研究方向。近5年主持国家和省部级科技项目10项。发表研究论文170余篇,其中SCI收录论文50篇。任国务院食品安全委员会专家委员会成员、国务院学位委员会第六和第七届学科评议组(食品科学与工程组)成员、国家柑橘产业技术体系岗位科学家、享受国务院政府特殊津贴、中国食品科学技术学会果蔬加工技术分会副主任委员、教育部环境食品学重点实验室主任、湖北省食品科学技术学会理事长、《食品科学》和《食品工业科技》等杂志编委。

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