蘋果多酚
蘋果多酚
蘋果多酚是蘋果中所含多元酚類物質的通稱，多元酚類物質廣泛存在於水果蔬菜之中，蘋果的多元酚含量因成熟度而異，未熟果的多元酚含量為成熟果的10倍，故提取蘋果多酚採用未熟果為宜。粗蘋果多酚中含有綠原酸、兒茶素、表兒茶素、蘋果縮合丹寧、根皮甙、根皮素、花青素等。其中蘋果縮合丹寧約佔多元酚總含量的一半。蘋果多酚的應用 由於蘋果多酚具有抗氧化作用、消臭作用、保鮮、保香、護色、防止維生素損失等作用，可以防止食品品質劣變，因此，可用於水產加工、肉製品加工、麵包、糕點、油脂，含油食品及清涼飲料等的加工製造，可顯著提高其產品質量及保質期。由於蘋果多酚具有多種保健功能，如預防齲齒、預防高血壓、預防過敏反應、抗腫瘤；抗突變、阻礙紫外線吸收等生理功能，因此可用於保健食品及化妝品的製造。蘋果多酚作為保健、功能性食品添加劑，其使用量僅需50—500PPm，即可有充分的功效。
蘋果中含有豐富的營養成分，位列我國四大水果之首。隨著我國蘋果種植面積的不斷擴大，蘋果產量逐年增加，蘋果加工也越來越受到人們的關注。由於蘋果中含有的生物活性物質-蘋果多酚，具有很強的抗氧化性、清除體內自由基、抑00PPm，即可有充分的功效，如抗腫瘤、抗過敏等，因而其廣泛應用於醫學、食品、製革和日用化工等領域，併發揮著不可替代的作用。同時，隨著天然功能性成分研究的興起，蘋果多酚已成為研究熱點，國內外學者紛紛從各領域多角度開展研究工作。
蘋果多酚是蘋果中具有苯環並結合有多個羥基化學結構物質的總稱。蘋果中的多酚物質主要包括黃烷-3-醇類、黃酮醇類化合物、羥基苯甲酸類、二氫查耳酮、花色苷類等五大類。蘋果多酚純品為淡黃褐色粉末，略帶蘋果風味，稍有苦味，易溶於水和乙醇。蘋果中多酚物質的組成及含量常因品種、成熟度、種植條件和貯藏條件及時間、組織內不同部位而存在較大差異。未成熟蘋果和成熟蘋果相比，雖然其成分組成相似，但成分含量上卻有很大差別。成熟蘋果中多酚主要為綠原酸、兒茶素以及原花青素等，而未成熟蘋果中則多為二氫查耳酮、槲皮酮等化合物。
1蘋果多酚的提取技術研究進展
蘋果多酚的提取主要採用有機溶劑浸提，大致可分為兩大類。
1.1有機溶劑直提法
由於蘋果多酚結構中所含羥基具有一定極性，根據相似相溶原則，通常選用水、低碳醇、乙酸乙酯、丙酮等溶劑進行提取。戚向陽等以乙醇-水為溶劑對鮮蘋果中的原花青素進行了提取，取得較好的提取效果；YizhongCai等分別用水、甲醇作溶劑對112種中國傳統的中草藥中多酚物質進行提取並加以對比，為酚類物質的提取提供了依據；孟晶岩等用不同pH值的水作溶劑，研究了物料粒度、料液比、pH值等不同因素對蘋果多酚提取效率的影響；郝少莉同等以乙醇為溶劑考察了不同因素對蘋果渣中多酚物質提取率的影響，得到了最佳浸提工藝條件，提取量達1072.615mg/kg。
1.2有機溶劑結合其他技術提取法
1.2.1超聲輔助提取法
超聲輔助提取法是利用超聲波輻射產生的強烈空化效應、擾動效應、機械振動、高的加速度、擊碎和攪拌等多種作用，增加了物質分子運動的頻率和速度以及溶劑的穿透力，從而加速目標成分進入溶劑。應用超聲波強化提取植物的有效成分，是一種物理破碎過程。具體工藝流程為：蘋果渣→超聲波輔助有機溶劑浸提→真空濃縮→乾燥。
劉崢利用超聲波提取銀杏葉中黃酮類物質，探索出一種得率高又快速簡便的黃酮類物質的提取方法，為蘋果多酚的提取提供了科學依據；葛蕾等以乙醇為溶劑利用超聲波提取蘋果渣中酚類化合物，並確定了最佳工藝條件；欒晏等比較了有機溶劑浸提法、超聲波輔助浸提法提取蘋果多酚的異同，發現在相同的提取條件下，超聲波輔助浸提得率要高的多；李濤採用PlackettBurman試驗設計篩選到顯著影響超聲波提取蘋果多酚的因子，有溫度、乙醇體積分數和提取次數。
超聲提取與有機溶劑直提法相比，極大地提高了提取效率，節約了溶劑，避免了高溫對提取成分的影響。
1.2.2微波輔助提取法
微波輔助提取是利用微波能來提高萃取效率的一種新技術，用微波能加熱浸提溶劑，將目標化合物從樣品基體中分離進入溶劑。具體工藝流程為：蘋果渣→微波輔助有機溶劑浸提→離心→真空濃縮→乾燥。
1986年，Ganzler等首先報道了微波用於天然產物成分的提取。20多年來，此項技術已廣泛應用於食品、生物樣品及環境樣品的分析與提取。艾志錄等首次將微波技術引入到蘋果渣中蘋果多酚的提取，並優化了微波輔助提取工藝，蘋果多酚的提取得率為11.41mg/g，明顯高於直提法及超聲波輔助法，同時顯著縮短提取時間；靳學遠等採用微波輔助提取法、索氏提取法提取蘋果多酚，再次驗證微波輔助法具有提取時間短、效率高的優點，進一步表明在蘋果多酚提取工藝中微波輔助法具有廣闊的應用前景。
1.2.3加壓溶劑提取法
加壓溶劑提取是發展起來的一種新的樣品提取技術。在溫度為50℃～200℃和壓力為1013MPa～2016MPa的條件下，採用常規溶劑對固體或半固體樣品進行萃取的樣品前處理技術。最初，此項技術主要應用於環境分析中的樣品製備，然後才用於食品樣品的前處理。國外學者RosaM.Alon-so-Salces等採用固液萃取、加壓溶劑兩種提取方法提取蘋果果皮和果肉中的多酚物質，研究結果表明兩者具有相近的萃取效果；ZulemaPineiro等以加壓溶劑提取法提取葡萄籽和茶葉中的兒茶素類多酚，結果表明該法優於單純的溶劑萃取法和超臨界流體萃取法；ValeriaFloresPores等研究認為在植物活性成分的提取方面，加壓溶劑提取法較溶劑萃取法和超聲輔助提取法更為簡單且效率更高。
加壓溶劑提取法與其他溶劑萃取技術相比，具有自動化程度高、萃取時間短、萃取溶劑用量少、萃取過程密閉、對人體危害小、環境污染少等優點。
1.2.4超臨界流體萃取法
超臨界流體萃取是一種新型的萃取技術，具有傳統的溶劑萃取無可比擬的優點。其原理是在高於臨界溫度和臨界壓力下，用一種超臨界流體（通常為二氧化碳）將有效成分從目標物中萃取出來，然後在常壓常溫下，超臨界流體變為氣態，溶解在流體中的有效成分快速析出，達到分離的目的。其工藝流程為：蘋果→粉碎→超臨界流體萃取→噴霧乾燥→樣品。
超臨界流體萃取新工藝始於20世紀70年代，德國的Zosel博士將超臨界二氧化碳萃取工藝成功應用於咖啡豆脫咖啡因的工業化生產，結果表明超臨界二氧化碳脫咖啡因工藝明顯優於傳統的有機溶劑萃取工藝；國內學者馮耀聲首次嘗試超臨界二氧化碳萃取茶多酚，得到了相對純度為95.45%的茶多酚和相對純度為86.54%的咖啡因，為多酚的提取開創了新思路；魏福祥用超臨界二氧化碳萃取蘋果渣中蘋果多酚，得出了最佳萃取實驗工藝條件，得率可達0.1%；楊繼紅等用超臨界萃取蘋果籽油，張恆濤等用超臨界二氧化碳從蘋果皮渣中萃取二十八烷醇都取得了較好的效果。
普遍採用的有機溶劑浸提蘋果多酚工藝，生產周期長，環境污染嚴重。用超臨界二氧化碳萃取蘋果多酚，工藝條件簡單，萃取溫度低，能有效避免對活性成分的破壞，而且二氧化碳安全無毒。
2蘋果多酚的應用
2.1在食品中的應用
由於蘋果多酚具有抗氧化、清除自由基等功能，可作為一種高效低毒的天然抗氧化劑應用到食品工業中，延長食品的貯存期，提高食品的質量，增加食品的附加值。具體應用如下。
2.1.1功能性食品中的應用
由於蘋果多酚具有預防高血壓、抗腫瘤、抗衰老、抗突變、抗輻射、抗過敏、防齲齒、增強肌力等多種保健功能，因此可用於功能性食品的開發生產，滿足人們對食品保健功能的需求。
2.1.2水產製品中的應用
魚的腥臭味成分主要是三甲基胺。在抑臭試驗中，把三甲基胺和蘋果多酚混合，用氣相色譜儀測定其揮發性三甲基胺的量，結果發現隨著蘋果多酚濃度的增大，其揮發性三甲基胺的量不斷減少，當蘋果多酚的含量為200μg/mL時，揮發性三甲基胺的量可減少50%。水產加工中，將用蘋果多酚處理過的青魚和紅魚肉在4℃下貯藏2天後，結果發現對照組魚肉色澤發生明顯變化，肉質變黃，而添加蘋果多酚的魚在10天後仍保持較好的鮮度。
2.1.3口香糖中的應用
口臭是由各種原因而引起，產生口臭氣的主要成分為含硫氨基酸產生的甲硫醇。在消臭試驗中，以含硫的蛋氨酸為基質，加入含口腔細菌的人體唾液，37℃下作用產生甲硫醇。當基質中加入蘋果多酚300μg/mL時，甲硫醇產生量減少50%以上，當加入量達到1200μg/mL時，甲硫醇的產生完全被抑制。在人體實驗中，以咀嚼膠質的形式進行，咀嚼不加蘋果多酚的膠質時，咀嚼后口腔中的甲硫醇含量馬上開始增加；咀嚼含蘋果多酚0.25%的膠質，30min后甲硫醇才開始增加；蘋果多酚的含量達0.5%，咀嚼后60min甲硫醇開始增加，所以蘋果多酚具有良好的抑制口臭的作用，可應用於口香糖的生產中，日本已有相應產品上市。
2.1.4畜肉製品中的應用
將豬肉放在絞碎器中混合，分為3個樣，依次加入質量分數為10%水溶性多酚、油溶性多酚各0.4%以及質量分數為70%合成生育酚0.1%，在70℃下加熱殺菌40min后，於1℃下保存，最後測定其外觀以及過氧化值。結果顯示，採用多酚的效果比生育酚要好，油溶性多酚對於肉的親和效果，要比親水性多酚好。蘋果多酚還可應用於滷肉的保鮮中，通過與其他抗氧化劑復配製成新型滷肉保鮮劑，對滷肉進行塗膜保鮮，提高了滷肉的抗氧化性，延長了貨架期。
2.1.5酒類及飲料中的應用
蘋果多酚可作為酒類及飲料的澄清劑，主要是利用酚羥基通過氫鍵與蛋白質中的醯胺基連接后，能使明膠、單寧形成複合物而聚集沉澱，同時捕集和清除其他懸浮固體。質量分數為1×10E-3的維生素C溶液中加入0.05%的蘋果多酚，可有效地抑制維生素C的降解，並且其具有強烈抑制色素褪色作用，特別對胡蘿蔔素系色素。研究人員在含有β-胡蘿蔔素、辣椒紅素的清涼飲料中添加1%的蘋果多酚，可以在保質期內保持其色澤鮮艷。
2.1.6水果蔬菜中的應用
蘋果多酚具有抑菌功效，對芽孢桿菌、大腸桿菌、假單胞菌等供試菌的最低抑制濃度（MIC）為0.1%。蘋果多酚提取物的抑菌活性具有很好的熱穩定性，在pH值為5～6及低於0.3mol/L無機鹽環境條件下其抑菌效果最佳。在新鮮水果和蔬菜上噴灑低濃度的蘋果多酚溶液，可抑制細菌繁殖，保持水果、蔬菜原有的顏色，達到保鮮防腐的目的，並且不會污染水果和蔬菜。
蘋果多酚還可以作為新型添加劑應用到麵包、糕點及油脂的生產中。
2.2在化妝品中的應用
蘋果多酚是一類具有獨特生理活性和化學活性的天然產物，具有很好的收斂性和附著力，它能維護膠原的合成、抑制彈性蛋白酶、協助機體保護膠原蛋白和改善皮膚彈性，從而避免或減少皺紋的產生，保持皮膚顯現細膩的外觀。通常添加在化妝品、浴液、染髮劑、牙膏、祛臭劑等中作活性成分，起到抗氧化、抗衰老、抗輻射、增白和保濕等多重作用，對多種因素造成的皮膚老化、皺紋和色素沉著都有獨到功效。另外，由於酚類物質具有抑制酪氨酸酶和過氧化氫酶的活性及清除活性氧的作用，從而可用作製備維生素C或維生素E多酚複合型美白劑。芬蘭大學學者曾從細胞學角度，通過紫外照射皮膚細胞的體外實驗發現，當人皮膚組織暴露在紫外能源僅30min，陽光殺死細胞大約50%，隨著低聚原花青素的加入大約有80%的皮膚細胞免受損壞，且與維生素C相比，具有較好的紫外線吸收作用。
2.3在其他方面的應用
將蘋果多酚連接到聚合物的分子上，從而使聚合物具有多酚的性質，如多酚抗菌過濾網吸水性樹脂接枝多酚，製成抗菌材料，在尿不濕產品的抗菌方面有廣闊的市場。由於工業的發展，大量酚進入水體環境，和金屬離子反應沉積在河流底部淤泥中，造成對水生物的危害。如將植物酚接枝到聚合物鏈上，不但可以減少植物加工過程中排放的含酚廢物對環境的破壞，又可作為處理含重金屬離子廢水的產品，再開發利用。另外，利用多酚對酶活性的抑制作用，可以控制植物中多酚的含量，對害蟲產生阻食性，減少植物的病蟲害。
蘋果多酚經過多年的研究、實驗及開發應用，以其優越的功能特性備受人們青睞。蘋果多酚製品已被廣泛應用到食品、醫藥、日用化工品等領域。我國蘋果資源十分豐富，年產量居世界第一位，但蘋果多酚的工業化生產尚處於起步階段。因此，開展蘋果多酚提取、純化、應用研究，對於加快蘋果多酚商業開發步伐、延長蘋果加工鏈條，增加蘋果加工企業利潤、增加農民經濟收入、減少環境污染、構建和諧文明社會，具有深遠的現實意義和社會意義。
基本信息
- 中文名
- 蘋果多酚
- 含有
- 綠原酸、兒茶素
- 屬於
- 多元酚類物質的通稱
- 廣泛存在
- 水果蔬菜之中