吳東棟，張清安，范學(xué)輝，史芳芳，張寧

(陜西師范大學(xué) 食品工程與營(yíng)養(yǎng)科學(xué)學(xué)院，陜西 西安，710119)

杏，薔薇科杏屬植物，原產(chǎn)于中國(guó)新疆，距今已有3500多年的栽培歷史[1]。杏的種子被稱(chēng)為杏仁，而杏仁可根據(jù)苦杏仁苷的含量分為甜、苦2種[2]。其中，苦杏仁在我國(guó)的“三北”地區(qū)—新疆、陜西、寧夏、河北與吉林等地[3]，有著大面積的種植，年產(chǎn)量高達(dá)2.5萬(wàn)t左右[4]，苦杏仁資源十分豐富。我國(guó)苦杏仁產(chǎn)量雖高，但苦杏仁皮加工技術(shù)還未受到重視，苦杏仁產(chǎn)品仍然以“光中杏”為代表的去皮、脫苦干杏仁(初級(jí)加工品)以及杏仁油、杏仁露、杏仁罐頭、杏仁蛋白粉(深級(jí)加工品)為主[5]。

苦杏仁皮是苦杏仁的深黃色或紅棕色的種皮，含量約占杏仁果實(shí)干重的 2%～5%[6]。研究表明，苦杏仁皮富含多酚類(lèi)化合物、黑色素、苦杏仁苷等功能性成分，此外還含有大量的纖維素、半纖維素、木質(zhì)素等功能性膳食纖維[7]。而在國(guó)內(nèi)，脫去的苦杏仁皮主要當(dāng)作輔料添加在動(dòng)物飼料中，而且在市場(chǎng)上價(jià)格低(1元/kg左右)，很難找到買(mǎi)家，所以苦杏仁皮往往被杏仁加工廠(chǎng)作為廢物丟棄，缺乏對(duì)其有益活性成分的回收利用，造成了苦杏仁皮資源的極大浪費(fèi)，也污染了環(huán)境(如圖1)。為了進(jìn)一步深入研究以及合理開(kāi)發(fā)利用苦杏仁皮資源，本文介紹了苦杏仁皮去皮方法及存在問(wèn)題，并對(duì)苦杏仁皮中的生物活性成分及應(yīng)用前景進(jìn)行了綜述。

圖1 苦杏仁皮利用現(xiàn)狀

Fig.1 Utilization status of apricot kernel skin

1 苦杏仁去皮方法及存在問(wèn)題

在苦杏仁食品加工領(lǐng)域，去皮往往是苦杏仁加工過(guò)程的第一道工序，市場(chǎng)上不管是苦杏仁初級(jí)加工品還是深加工品，都首先要經(jīng)過(guò)去皮處理。目前，工廠(chǎng)中常采用的苦杏仁去皮方法為沸水燙漂法(在95～100 ℃左右的沸水中燙漂5～10 min) 或堿處理法[5]。傳統(tǒng)的去皮方法往往導(dǎo)致苦杏仁皮中的功能性成分(多酚類(lèi)化合物、黑色素、膳食纖維、苦杏仁苷等)大量流失到脫皮水中成為廢物，另外，去皮水中有機(jī)物含量超標(biāo)，排放后會(huì)嚴(yán)重污染環(huán)境并且造成資源浪費(fèi)。針對(duì)此問(wèn)題，申輝[8]研究了苦杏仁熱燙去皮過(guò)程中存在的一系列品質(zhì)變化問(wèn)題，諸如，酶促褐變及褐變控制、顏色變化、影響苦杏仁成分損失的因素，探討了影響其品質(zhì)變化的原因，提出了改善去皮工藝的新方法，從而促進(jìn)苦杏仁產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。柴廣建等[9]發(fā)明了冷熱交替的物理方法進(jìn)行綠色去皮，該方法用水量少，排污量小，減少了苦杏仁皮中的成分損失，最大程度地減少了污染排放和資源浪費(fèi)。張清安等[10]利用過(guò)熱蒸汽技術(shù)對(duì)苦杏仁進(jìn)行脫皮，減少了傳統(tǒng)脫皮過(guò)程中高溫水對(duì)皮中有效成分的損失，杏仁皮的營(yíng)養(yǎng)成分得到了極大保留，有助于苦杏仁皮在后續(xù)加工中的開(kāi)發(fā)利用。

2 苦杏仁皮中生物活性成分

2.1 多酚類(lèi)化合物

多酚類(lèi)化合物是指分子結(jié)構(gòu)中有若干個(gè)酚性羥基的植物成分的總稱(chēng)，主要以糖苷形式存在。據(jù)研究[11]報(bào)道，多酚類(lèi)化合物具有高抗氧化能力，可以預(yù)防冠心病，改善血脂，減少細(xì)胞增殖，而且具有抗炎和化學(xué)保護(hù)的功能。杏仁皮中總酚含量占整個(gè)杏仁的70%～100%，其中，黃烷醇和黃酮醇是苦杏仁種皮中最豐富的酚類(lèi)化合物，分別占總酚含量的38%～57%和14%～35%。尤其以?xún)翰杷兀韮翰杷?，異鼠李?3-O-蕓香糖苷，異鼠李素-3-O-葡萄糖苷，柚皮素-7-O-葡萄糖苷和山奈酚-3-O-蕓香苷的含量最高[12-15]。

天然苦杏仁皮中富含多酚類(lèi)化合物，但是該物質(zhì)在傳統(tǒng)的熱燙漂加工過(guò)程中從杏仁皮轉(zhuǎn)移到脫皮水中，減少了杏仁皮中的總酚含量。HUGHEY等[16]研究表明，苦杏仁在100 ℃的沸水中燙漂10 min，會(huì)有90%的酚類(lèi)物質(zhì)從杏仁皮中轉(zhuǎn)移到去皮水中。因此，尋求一種綠色去皮技術(shù)代替?zhèn)鹘y(tǒng)燙漂法應(yīng)用到苦杏仁加工行業(yè)還有待解決。CHEN等[17]研究表明，杏仁皮的多酚類(lèi)物質(zhì)可以協(xié)同VE和VC阻礙低密度膽固醇的合成，從而達(dá)到降血脂的功效。王將等[18]也表明杏仁皮中黃酮類(lèi)化合物的抗氧化性能主要體現(xiàn)在較強(qiáng)的DPPH自由基和羥自由基的清除能力，是一種功效較強(qiáng)的抗氧化活性物質(zhì)。HARRISON等[19]研究發(fā)現(xiàn)，杏仁皮經(jīng)α-射線(xiàn)輻照后，其多酚含量和抗氧化能力均有顯著提升。

2.2 黑色素

黑色素是由酚類(lèi)或吲哚類(lèi)化合物的氧化和聚合產(chǎn)生的具有高分子質(zhì)量的黑色或棕色物質(zhì)[20]。天然黑色素具有廣泛的生物化學(xué)活性，包括光保護(hù)作用、抗氧化、自由基清除和免疫調(diào)節(jié)作用[21]?？嘈尤势ぶ泻胸S富的黑色素，從苦杏仁皮中提取黑色素不僅可以變廢為寶，而且可以通過(guò)提高苦杏仁深加工及資源利用程度提升企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。姚增玉等[22]用NaOH為提取溶劑，在氮?dú)庀绿崛『?，再用酸水解，待有機(jī)溶劑反復(fù)洗滌及沉淀純化后，苦杏仁皮中黑色素提取率為4.73%。李巨秀等[23]采用堿溶解酸沉淀的方法提取黑色素，獲得苦杏仁皮中黑色素最高提取率達(dá)到7.2%。對(duì)于苦杏仁皮中黑色素性質(zhì)的研究也有相關(guān)報(bào)道，李紅姣等[24-25]研究發(fā)現(xiàn)，杏仁種皮黑色素對(duì)果蠅具有抗紫外輻射保護(hù)作用和對(duì)晚期糖基化末端產(chǎn)物有顯著的抑制作用。

2.3 苦杏仁苷

苦杏仁苷作為苦杏仁特征性的活性成分，也存在于苦杏仁皮中。當(dāng)含有苦杏仁苷的苦杏仁皮被食用時(shí)，在胃酸的作用下會(huì)釋放出有毒的HCN[26]。引起人體急性中毒的氰化物劑量在0.5～3.5 mg/ kg[27]，人體會(huì)產(chǎn)生焦慮、頭暈、頭痛、低血壓、昏迷、抽搐、精神渙散、癱瘓等惡性現(xiàn)象，嚴(yán)重可導(dǎo)致死亡[28]。因此，苦杏仁苷是制約苦杏仁皮在食品加工行業(yè)開(kāi)發(fā)利用的關(guān)鍵因素。目前，對(duì)于苦杏仁皮中的苦杏仁苷的相關(guān)研究較少。劉策[29]優(yōu)化出苦杏仁皮的最佳脫毒條件為：0.1%檸檬酸浸泡8 h、浸泡溫度70 ℃、 料水比1∶15，優(yōu)化后的脫毒率達(dá)到76%。并且，劉策使用微生物對(duì)苦杏仁皮進(jìn)行了固態(tài)發(fā)酵，在微生物的作用下，苦杏仁皮成為能夠增產(chǎn)的飼料,促進(jìn)了營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的分解和轉(zhuǎn)化，同時(shí)消除了苦杏仁皮中的苦杏仁苷，進(jìn)而促進(jìn)了動(dòng)物身體健康。

2.4 膳食纖維

膳食纖維(total dietary fibre, TDF)被譽(yù)為第七類(lèi)營(yíng)養(yǎng)素，按其溶解性可分為水不溶性膳食纖維(insoluble dietary fiber, IDF)和水溶性膳食纖維(soluble dietary fiber,SDF)[30]。有研究報(bào)道[31]，人體每天攝入適量的膳食纖維可以預(yù)防冠心病和糖尿病的發(fā)生，而且可以治療一些常見(jiàn)疾病如便秘、腸胃問(wèn)題和結(jié)腸癌等。據(jù)報(bào)道[32]，杏仁皮含有約45.1%的植物纖維，其中大部分都是水不溶性膳食纖維，僅有3%～4%是水溶性膳食纖維。因此從杏仁皮中提取膳食纖維對(duì)于杏仁皮中活性成分的回收利用很有價(jià)值。申輝等[33]用響應(yīng)面分析法優(yōu)化提取苦杏仁皮中水不溶性膳食纖維，以NaOH溶液為提取溶劑，采用超聲輔助提取得到苦杏仁皮IDF得率為49.73%。張清安等[34]采用超臨界CO2對(duì)苦杏仁皮中IDF進(jìn)行了改性處理，與處理前的IDF相比，結(jié)果發(fā)現(xiàn)經(jīng)超臨界CO2處理后，苦杏仁皮中IDF的持水力和膨脹力分別提高了5.6%～44.13%和5.3%～38.5%。對(duì)于苦杏仁皮中的水溶性膳食纖維的相關(guān)研究較少，韓廣權(quán)[35]發(fā)明了一種水溶性杏仁膳食纖維粉的制備方法，保護(hù)了SDF的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，從而可以更好的發(fā)揮膳食纖維預(yù)防結(jié)腸癌、膽結(jié)石，治療便秘、肥胖的作用。

2.5 其他成分

對(duì)于苦杏仁皮中的蛋白質(zhì)、灰分、糖類(lèi)、油脂、VE等成分，也有相關(guān)研究報(bào)道。MANDALARI等[32]比較了采用新型凍融法制備的天然杏仁皮粉(NS)和用熱燙法制備的杏仁皮粉(BS)中的蛋白質(zhì)、灰分、油脂、糖類(lèi)等成分，結(jié)果表明NS和BS蛋白質(zhì)含量分別為10.3%和12.8%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))；NS和BS的灰分含量分別為4.8和5.2 g/100 g；NS、BS總脂肪(含蠟)含量分別為22.2%、24.2%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))；NS中主要糖類(lèi)包含半乳糖醛酸(占總糖含量的35.98%)，葡萄糖(占總糖含量的28.68%)，阿拉伯糖(占總糖含量的18.07%)和木糖(占總糖含量的7.63%)，BW中含量最高的糖類(lèi)是葡萄糖(占總糖含量的72.28%)，其次是半乳糖(占總糖含量的13.27%)和甘露糖(占總糖含量的6.26%)，還含有少量半乳糖醛酸，木糖和鼠李糖。李育峰等[36]研究表明，杏仁皮油含有高達(dá)90%的不飽和脂肪酸，其中含量最多的為亞油酸，約占51.77%，其次油酸含量34.20%，再次亞麻酸含量約2.84%。杏仁皮油的酸價(jià)為10.220 mg KOH/g，過(guò)氧化值為0.073 1 g/100g，碘值為130.1 g/100g，是一種優(yōu)質(zhì)的植物油。賀小賢等[37]用酶法輔助萃取杏仁皮渣中VE，提取溶劑為V(無(wú)水乙醇)∶V(丙酮)=9∶1的混合溶劑，連續(xù)提取2次后，VE的提取率高達(dá)10.32 mg/g。

3 苦杏仁皮的應(yīng)用前景

3.1 苦杏仁皮中多酚類(lèi)物質(zhì)的應(yīng)用前景

目前，隨著人們對(duì)苦杏仁種皮中多酚類(lèi)物質(zhì)的認(rèn)識(shí)，已經(jīng)開(kāi)始逐步把杏仁種皮應(yīng)用到食品行業(yè)，如利用其抗氧化[39]的生物活性制成一種食品添加劑，來(lái)抑制油脂的氧化，防止食物腐敗；利用其抑菌活性開(kāi)發(fā)成食品防腐劑，或者開(kāi)發(fā)成創(chuàng)新抗菌藥物，治療各種微生物感染[38-40]。除在食品領(lǐng)域，其在醫(yī)藥領(lǐng)域的應(yīng)用前景也十分廣闊，張志琪等[41]通過(guò)從杏仁皮中提取原花青素和綠原酸，發(fā)明了一種抗氧化的新型保健品，該方法采用省時(shí)、快速的超聲波輔助法，安全環(huán)保的提取溶劑聚乙二醇，操作簡(jiǎn)便的吸附劑AB-80大孔吸附樹(shù)脂，制備成膠囊或顆粒劑的保健品，為杏仁皮資源的開(kāi)發(fā)利用提供了一條嶄新途徑。另外，其保肝、抗腫瘤、抗病毒、降血糖等生物活性可以輔助藥物治療疾病，如利用其抑菌的活性，開(kāi)發(fā)成“天然抗生素”，可以代替或者協(xié)同抗生素治療疾病，增強(qiáng)其療效，降低抗生素的劑量，減少抗生素使用中的不良反應(yīng)[42-43]；利用其保護(hù)神經(jīng)的作用[44]，研發(fā)出對(duì)阿爾茨海默病等神經(jīng)退行性疾病更有效、更安全的藥物，可以為這類(lèi)疾病的預(yù)防及臨床治療帶來(lái)突破。此外，苦杏仁種皮多酚也可應(yīng)用于化妝品領(lǐng)域?？嘈尤史N皮多酚作為天然抗氧化劑，可以抑制黑色素的合成，代替大多祛斑化妝品中含有重金屬、激素等毒副作用大的成分，可以開(kāi)發(fā)成功效好、安全性高的植物淡斑化妝品，推動(dòng)化妝品產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

3.2 苦杏仁皮中黑色素的應(yīng)用前景

天然黑色素普遍應(yīng)用于食品工業(yè)上，可以當(dāng)作一種食品添加劑添加到酒類(lèi)、飲料類(lèi)、嬰幼兒保健品及公共食物中。比如，含有天然黑色素的黑色果汁飲料，其顏色看起來(lái)更天然，營(yíng)養(yǎng)成分更豐富。近年來(lái)有研究表明，黑色素還具有抗癌、抗蛇毒、治療帕金森癥、抑制艾滋病毒復(fù)制等作用[22]。因此，杏仁皮黑色素在醫(yī)藥行業(yè)有著廣泛的應(yīng)用前景，可以利用黑色素抗氧化和防止衰老等功能，將其開(kāi)發(fā)為更安全、更天然的新型保健品；利用可溶性黑色素在體外對(duì)艾滋病病毒顯著的抑制作用，將其開(kāi)發(fā)為一種新型的抗艾滋病藥物。此外，黑色素在化妝品領(lǐng)域也有著廣泛的應(yīng)用前景，利用黑色素抗紫外輻射的功能，制備安全無(wú)毒、不會(huì)引起皮膚過(guò)敏的天然植物黑發(fā)劑。

3.3 苦杏仁皮中苦杏仁苷的應(yīng)用前景

苦杏仁苷本身是傳統(tǒng)中藥苦杏仁中的藥理成分之一，有止咳、抗炎、抗腫瘤及免疫調(diào)節(jié)等生物學(xué)功能[45]，可應(yīng)用于治療哮喘、支氣管炎、肺氣腫、便秘、麻風(fēng)病和白斑病等多種疾病[46]。因此，其在醫(yī)藥領(lǐng)域有著十分廣泛的應(yīng)用前景。如利用苦杏仁苷的抗炎作用開(kāi)發(fā)為新型抗炎藥，可以改善老年糜爛性胃炎患者的臨床療效[47]；若把苦杏仁苷應(yīng)用在治療癌癥上，其毒性反應(yīng)更小，產(chǎn)生耐藥性的幾率更低，所以可以將其開(kāi)發(fā)為新型抗癌藥物。但是苦杏仁苷在治療疾病的同時(shí)也存在潛在的毒性，與此相關(guān)的安全事故也經(jīng)常被報(bào)道，特別是嬰幼兒和年齡偏小的群體，服用一定量或劑量較大的苦杏仁苷，會(huì)被人體中β-葡萄糖苷酶催化分解成強(qiáng)毒性的氫氰酸，該分解物質(zhì)會(huì)破壞細(xì)胞呼吸，產(chǎn)生一些身體不適現(xiàn)象，嚴(yán)重者甚至死亡。因此，解決苦杏仁苷對(duì)人類(lèi)的這一潛在危害是對(duì)苦杏仁苷進(jìn)行廣泛開(kāi)發(fā)的首要前提，其脫毒工藝的研究方向重點(diǎn)集中在非破壞性脫毒方法和低毒性相關(guān)藥物的研究技術(shù)，主要應(yīng)用基因工程技術(shù)、新型食品加工技術(shù)、分子靶向技術(shù)等進(jìn)行解決[48]。

3.4 苦杏仁皮中膳食纖維的應(yīng)用前景

膳食纖維作為一種特殊的營(yíng)養(yǎng)素，在人們的膳食結(jié)構(gòu)中顯得尤為重要。其在食品領(lǐng)域中有著廣泛的應(yīng)用前景：(1)在面團(tuán)產(chǎn)品中，將膳食纖維添加到面條中，面條耐煮耐泡，煮熟后的面條強(qiáng)度增加，韌性良好，口感清爽順滑；用添加膳食纖維的面粉制作面包，可增強(qiáng)原料的吸收性，增加產(chǎn)品的疏松性和柔軟性，延長(zhǎng)產(chǎn)品的貯藏期。(2)在乳制品中，含有膳食纖維的嬰幼兒奶粉和中老年奶粉，可以降低嬰幼兒和中老年人群的血脂、血糖，同時(shí)增加對(duì)礦物質(zhì)的吸收；添加膳食纖維的乳制品，其口感得到改善，穩(wěn)定性得到提高，且不會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生任何毒副作用。(3)將膳食纖維加入到油炸食品中，不僅可以改善口感，還有助于油脂和有害物質(zhì)的分解，減少油炸食品對(duì)人體的危害。(4)膳食纖維還可以作為穩(wěn)定劑和增稠劑添加到醬類(lèi)、肉汁、糖漿及調(diào)味品中，改善產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，增加稠度。

膳食纖維還可廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥領(lǐng)域。其中，水不溶性膳食纖維可以促進(jìn)腸道蠕動(dòng)，減少食物在腸道中的滯留時(shí)間[49]。因此，可以將其開(kāi)發(fā)為一種新型的預(yù)防便秘、減肥保健品。水溶性膳食纖維可以降血脂和血壓，預(yù)防腸胃問(wèn)題的產(chǎn)生，還可以協(xié)助機(jī)體抵抗多種癌癥，諸如結(jié)腸癌、前列腺癌和乳腺癌等[50]。因此，膳食纖維可以輔助藥物治療高血壓、高血脂、癌癥及便秘等疾病。但是，杏仁皮中的SDF只有3%～4%，達(dá)不到高品質(zhì)膳食纖維SDF含量大于10%的要求，不能充分發(fā)揮其生理和保健功能。因此，如何對(duì)杏仁皮中膳食纖維進(jìn)行改性處理來(lái)提高膳食纖維的品質(zhì)還須進(jìn)一步研究。

4 展望

苦杏仁皮作為苦杏仁加工過(guò)程的重要副產(chǎn)物，國(guó)內(nèi)外的相關(guān)研究主要集中在活性成分的提取工藝與藥效藥理評(píng)價(jià)方面，而相關(guān)產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)研究還較少。相關(guān)研究還有以下方面有待進(jìn)一步探索：(1)目前，杏仁加工廠(chǎng)仍舊采用傳統(tǒng)熱燙法脫苦杏仁皮，能耗大、環(huán)境污染嚴(yán)重、資源浪費(fèi)等問(wèn)題仍未得到有效解決，如何將綠色高效的去皮方法推廣到工業(yè)實(shí)踐中還有待解決；(2)苦杏仁皮具有一定的毒性，對(duì)人們的身體健康存在潛在的風(fēng)險(xiǎn)，如何采用新興技術(shù)對(duì)苦杏仁皮進(jìn)行非破壞性脫毒還有待研究；(3)苦杏仁皮中SDF含量較少，不能充分利用其良好的加工和功能特性，如何通過(guò)改性處理提高苦杏仁皮中的膳食纖維的品質(zhì)還有待進(jìn)一步探討。因此，建議今后圍繞這些方面開(kāi)展研究，進(jìn)一步注重苦杏仁皮食品新品種的開(kāi)發(fā)，苦杏仁皮廢棄物的綜合利用，從規(guī)模上和深度上加大對(duì)苦杏仁皮的活性物質(zhì)的基礎(chǔ)研究?？嘈尤势せA(chǔ)研究的不斷深入，高附加值的苦杏仁皮產(chǎn)品的不斷開(kāi)發(fā)，苦杏仁皮資源綜合利用技術(shù)的不斷進(jìn)步，將使我國(guó)苦杏仁皮資源產(chǎn)生更好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。