檸檬營養成分及其綜合利用研究進展

農仲文 ， 于立梅 ，曾曉房 ，韓 珍 ，馮衛華 ，陳海光 ，白衛東

（1.廣東中興綠豐發展有限公司，廣東河源 517000；2.仲愷農業工程學院輕工食品學院，廣東廣州 510225）

0 引言

檸檬屬蕓香科柑橘屬常綠小喬木，是第三大柑橘品種，別名有洋檸檬、益母果等。檸檬在我國種植區集中于四川安岳和內江、云南瑞麗，占比80%，主要有尤力克、費米耐勞和里斯本等3個栽種品種。檸檬中檸檬酸、檸檬香精油、類黃酮和VC，VA，VP較為豐富，還含有鈣、鐵、鎂、磷、鋅等多種微量元素，使其兼具豐富的活性物質與藥用價值，如抗氧化、防癌、抗過敏、抗病毒、抗炎、抗菌、平衡血壓、平衡血脂等功效[1]。有研究表明，常食用檸檬及其制品的人群，可預防或者輔助治療心血管疾病、口腔潰瘍、結石等多種疾病[2]。相關研究發現，在所有方面尤力克的物理性質和化學性質都優于國外的高品質檸檬。檸檬的營養價值、美容價值、藥用價值已引起人們越來越多的關注，相關的研究和文獻也在迅速增加。通過綜述檸檬的營養成分，以期為進一步的綜合開發利用提供參考。

1 檸檬營養成分

1.1 檸檬精油

檸檬精油是從檸檬中提取的一種混合物，主要由萜類化合物組成，有單萜、單萜類氧化物和倍半萜3種，其中單萜占到所有萜類化合物的90%，其品質由檸檬醛和酯類物質的含量多少評判[2]。檸檬的風味、質量受檸檬精油的組成影響，檸檬精油的組成又受到產地、采摘季節與氣候的影響。涂勛良等人[3]采用水蒸氣蒸餾法并結合GC-MS分析了四川、云南、廣東3個地區的尤力克檸檬精油成分對比。分析精油成分得出，四川、云南、廣東3個地區的尤力克檸檬精油成分依次為47，41，39種，峰面積占比依次為98.47%，98.74%，97.64%。3個產地的檸檬精油成分以萜烯類、醇類和醛類為主，但差異顯著，這可用于區分產地的重要特征。Vekiari SA等人[4]研究了檸檬精油成分受采摘季節的影響，認為在春季對檸檬進行采摘得出的精油成分品質較佳。薛山等人[5]采用丙酮為提取試劑，料液比1∶15，用超聲波輔助提取50 min，超聲溫度50℃，提取率可達2.83%±0.08%。傅曼琴等人[6]用改進型Clevenger裝置對5個檸檬品種的精油進行提取分析。結果表明，烯烴類、醇類、醛類、酯類，以及少量的酸類和酮類為主要的檸檬精油成分。5個品種中，烯烴類物質含量最為豐富。D-檸檬烯作為特征香氣成分含量最高，其次為β-蒎烯、γ-松油烯。除共同成分外，5個品種都有其特有的揮發成分。

1.2 類黃酮

類黃銅由2個芳香環連接1個吡喃酮或氫化吡喃酮環組成。檸檬中的類黃酮有黃烷酮、黃酮、黃酮醇等，而黃烷酮含量為最多，占比90%[2]。類黃酮的含量受到檸檬品種、部位、加工工藝和環境的影響，因此其含量并不是平均的、一成不變的。對類黃酮的檢測技術，最常用的是高效液相色譜技術（HPLC），還有液質聯用LC-MS，此外也有文獻報道的氣相色譜（GC）、核磁共振（NMR）、毛細管電泳（CE） 和毛細管色譜法（CEC）[7]。廖立敏等人[8]以檸檬皮為原料，設計響應面法，通過微波提取檸檬皮中的總黃酮。卓莉等人[9]對水溶劑法提取檸檬中的類黃酮進行優化，并確定了最佳工藝。類黃酮能有效清除DPPH·、超氧陰離子及過氧化氫等自由基，對肥胖、糖尿病、高血脂、心血管疾病和某些癌癥起到防控的作用[2]。檸檬中的類黃酮有新圣劃枸纖苷、橙皮苷、圣草枸櫞苷及少量柚皮蕓香苷、柚皮苷和新橙皮苷等[2]。橙皮苷具有消炎、抗高血壓作用，圣草枸櫞苷具有抗氧化性、降血脂等作用[2]。

1.3 檸檬酸

檸檬酸在檸檬中含量豐富，是一種重要的有機酸，其用途非常廣泛。在食品中常用于調節酸度和pH值，增強食品的抗氧化性，應用于諸多飲料、面點、果醬、果酒、菜點中。人體食用后，可增強自身代謝能力、促進減肥、排除身體內的毒素等作用，還可以預防尿結石[10]。在醫藥上，檸檬酸可用作抗凝血劑、解酸劑等。檸檬酸也可以應用于化工行業，如用作緩沖劑、絡合劑、清洗劑、膠凝劑等。檸檬酸還可以應用于化妝品行業，用于美白祛斑。江虹等人[11]采用分光光度法，建立測定生鮮檸檬中檸檬酸含量的多波長分光光度法，此法靈敏度、準確度、精密度均較高。目前，檸檬酸大都依賴發酵法進行工業化生產，有關從檸檬中直接提取分離檸檬酸的研究和文獻相對較少。

1.4 檸檬苦素

檸檬苦素是一種三萜類次生代謝產物，存在于蕓香科和楝科植物中，是檸檬中苦味的主要成分之一。目前，研究人員已經分離出300多種檸檬苦素，諸多研究都表明這些物質具有多種生物活性，如抗病毒、抗腫瘤、抑菌等。因此，對檸檬的商業需求也開始增加。日本已經取得了顯著的成就，在功能性食品和飲料方面也應用了檸檬提取物。可以預測的是，我國也將加大對檸檬苦素類物質的研究，將其應用到食品添加劑和抗癌藥品中，從而更好地增加其經濟效益。針對檸檬苦素的檢測，可以采用高效液相色譜法-紫外法（HPLC-UV）、液相色譜-質譜聯用（HPLC-MS）、毛細管膠束電動色譜法等[2]。常用的提取方法有水溶劑法、有機溶劑法、超聲-微波輔助法、超臨界流體萃取法、雙水相萃取法等[12]。

1.5 檸檬果膠

果膠類物質是一種天然的多糖，其由D-半乳糖醛酸通過α-1,4-糖苷鍵聯結而成，一般以原果膠、果膠、果膠酸等形式大部分存在于植物初級細胞壁中，起到將細胞黏聯的作用。果膠在食品中可作為增稠劑、乳化劑、穩定劑、凝膠劑等，可大量運用于果醬、果凍、果汁、乳制品等。隨著人們對健康的重視，果膠的重要性越來越受到關注。作為一種水溶性膳食纖維，檸檬可以平衡體內膽固醇、血糖、脂類等，也能清除體內重金屬，有助腸道消化。果膠在檸檬中的含量達到30%[13]，但國內對檸檬果膠的提取的研究不多。劉義武等人[14]采用酸水解-鹽析法對檸檬皮中的果膠進行了提取，得出最佳工藝。周文俊等人[15]研究了復合木瓜蛋白酶與纖維素酶并在超聲輔助下對檸檬皮中的果膠進行提取，確定最佳工藝。在我國果膠大部分依賴進口的情況下，用檸檬皮來提取果膠，提高檸檬的綜合利用率，開發更多節能環保的提取果膠技術，增強經濟效益，滿足市場需求。

1.6 膳食纖維

檸檬富含膳食纖維，從檸檬中提取膳食纖維是增強經濟效益的一種手段。膳食纖維是一種多糖，可分為可溶性膳食纖維與不可溶性膳食纖維。其不能提供能量，也不能為小腸所消化吸收，但對人體生理活動不可或缺，已經被認定為第七類營養素。已有研究表明，膳食纖維有助于降低人體的動脈粥樣硬化癥、肥胖癥、結腸癌、乳腺癌等的發病率[2]。日常中攝入的膳食纖維過少容易引發糖尿病、動脈硬化、結腸癌等病癥。

1.7 維生素

維生素不是人體的組成成分，也不能為人體提供能量，但它是維持人體正常生長發育和能量代謝而必須從食物中攝取的不可或缺的營養物質之一。檸檬富含VC，還有少量的VA和B族維生素，VP等，在抗氧化、抗癌、抗動脈硬化、誘導基因等功能方面發揮重要作用，是研究的重點之一[16]。

2 檸檬營養成分的應用

隨著研究的日益深入，人們逐漸認識到檸檬營養成分的利用價值，而檸檬營養成分的綜合利用也隨之越來越廣泛。丁心等人[17]對2017年前檸檬的相關利用進行了綜述。

2.1 食品方面

日常生活中，人們喜歡用鮮檸檬切片泡茶引用，以達到助消化、美容、預防疾病、補充維生素的目的。為了更好地維持檸檬的品質并利用VC，需要采用特殊的貯藏方法。目前，對檸檬的保鮮研究主要集中在物理和化學方面。范雨航等人[18]研究了不同氣調保藏對檸檬品質的影響，確定氣調箱最佳理化參數。當前，我國對檸檬的氣調保藏研究較少，尚需進一步研究與探索。檸檬干片也已經在都市白領中風靡。但不同的干燥方式都對維生素、色素、天然活性物質造成一定的損害。如何能最大限度地保存各類營養物質是當前的熱點。在熱風干燥檸檬片方面，國內學者對工藝參數優化、干燥特性及數值模擬等進行了相關研究。在真空冷凍干制檸檬片方面，王海鷗等人[19]對此進行了相關研究。國外學者Kesbi O M，Chen H H，Garcia-Perez JV等人[20-22]采用微波對流干燥、太陽能干燥、聲能干燥等方法展開研究，并取得相關成果。從保持檸檬色香味形及營養物質的角度看，真空冷凍干燥技術是極佳的方式，但并不能掩蓋其耗能、耗時、成本高的事實。

除了檸檬片泡茶外，檸檬還可以制作成檸檬啤酒、檸檬果醋或者其他（如碳酸飲料等）休閑飲品。檸檬汁還可以加入面點制品中以增添風味。

檸檬汁可以用作果汁褐變抑制劑。因其抑制醌類還原為酚（或者將酚類氧化為醌類）從而抑制酶促褐變的程度。翟培等人[23]研究了扁實檸檬汁對庫爾勒香梨梨汁褐變的抑制作用，并建立不同貯藏溫度、不同貯藏時間下扁實檸檬汁中氧化型VC和還原性VC的降解動力學模型，通過探討扁實檸檬VC對庫爾勒香梨汁抑制效果，追尋更為高效、經濟、安全的褐變抑制方法。檸檬汁還具有殺菌的效果。張莉等人[24]利用單因素試驗法研究了加熱溫度、時間和檸檬汁與甘蔗汁的體積比對甘蔗汁保鮮的影響。

2.2 醫學方面

羅太珍等人[25]對檸檬在防治術后惡心嘔吐方面進行了綜述。隨后，房婧、何勤、李帆等人[26-28]均做了進一步相關研究。

檸檬提取液有殺菌的作用，已被研究用于口腔的殺菌，并期望盡早實現大批量應用。郭卯丁等人[29]進行了檸檬漱口液用于口腔殺菌的初步臨床研究。孫志瀅等人[30]研究了早期牙菌斑細菌構成比在使用檸檬提取物漱口水的變化情況，研究表明檸檬提取物對早期牙菌斑具有明顯的抑制效果，具有降低齲齒的發病。韓慧等人[31]檢測了檸檬提取物的安全性，并研究提取物對齲齒細菌的抑制情況，為進一步機制研究提供參考。姬長蘭等人[32]研究了檸檬提取物在兒童牙斑菌上的臨床應用效果。

檸檬提取物中的檸檬苦素、香豆素、類黃酮、單萜類等活性物質具有抗癌的功效，為檸檬的進一步利用提供信息。黃酮類物質中的地奧司明對化學誘導的癌變具有一定的抑制作用，對肝癌有一定的防護作用，可作為補充劑加入到日常的膳食中[33]。大量試驗表明，檸檬苦素類似物可預防癌癥。Kim J等人[34]在檸檬中分離、鑒定出檸檬苦素、諾米林、脫乙酞諾米林、黃柏酮、米林酸及其配糖體等多種檸檬苦素類似物。這些提取物對雌激素陰性受體和人乳腺癌腫瘤陽性細胞生長的抑制作用被證實。在預防乳腺癌方面有積極的作用。Chidambara Murthy K N等人研究表明，檸檬苦素類似對人類結腸癌細胞增殖，可產生抑制作用，其在細胞凋亡、DNA裂解、半胱氨酸和天冬氨酸蛋白酶活性和蛋白表達產生等方面發揮積極的作用。此外，檸檬苦素類化合物對人體多種癌癥可產生抑制的功效，尤以在誘導白血病細胞株（HL-60）中的凋亡蛋白酶依賴的細胞死亡的試驗中的表現較為突出。

此外，檸檬提取物還可以促進新城代謝、減緩皮膚衰老、清理膽固醇、提升肝腎功能等。有文獻表明，檸檬提取物對糖尿病有一定的療效，檸檬中獨有的圣草枸櫞苷可減輕糖尿病的并發癥[2]。

檸檬的這些功效可將其作為天然藥物的開采源，具有非常高的開發價值。

2.3 其他方面

檸檬果膠是一種天然高分子物質。目前，果膠的提取方法主要有沸水提取法、酸萃取法、離子交換色譜法、微生物法和酶水解法，其中最廣泛應用的是酸提取法。傳統的酸提取工藝有許多缺點，其發展是有限的。近來，使用微波超聲輔助法提取果膠和果膠酶發展迅速。

針對檸檬苦素，國內目前致力于將其提取并作為食品添加劑使用。相信在不遠的將來，檸檬苦素作為功能食品添加劑將會應用到日常膳食中。檸檬精油中包含有很多活性物質，這些活性物質具有抗癌、抗菌、延緩衰老等作用。目前，檸檬精油在我國年產量僅為300 t[17]，開發更多高效環保節能的提取工藝任重道遠。

3 結語

檸檬這一營養、藥用、經濟價值均高的產品越來越受到研究人員與人們的關注，同時，其副產品的加工利用也得到蓬勃發展。為了充分利用其營養價值和藥用價值，必須加強對生鮮檸檬的保護方法的研究；加強對檸檬各營養物質和活性成分的分離提取的研發，減少這些物質的損壞與浪費；加強對各種提取工藝的研究，不斷改進提取分離設備，提高產品提取率，減少資源耗費；加強對檸檬副產品的開發，滿足廣大消費者的需求，促進檸檬產品的發展。

參考文獻：

[1]Gonzálezmolina E，Moreno D A，Garcíaviguera C.Genotype and harvest time influence the phytochemical quality of Fino lemon juice（Citrus limon（L）.Burm.F）.for industrial use[J].Journal of Agricultural&Food Chemistry，2008，56 （5）：1 669-1 676.

[2]劉義武，王碧.檸檬營養成分與綜合利用研究進展 [J].內江師范學院學報，2012，27（8）：46-51.

[3]涂勛良，呂秀蘭，李亞波，等.不同產地尤力克檸檬果皮精油成分對比分析 [J].食品與機械，2016（4）：52-56.

[4]Vekiari SA，Protopapadakis E E，Papadopoulou P，et al.Composition and seasonal variation of the essential oil from leaves and peel of a Cretan lemon variety[J].Journal of Agricultural&Food Chemistry，2002，50 （1）：147-155.

[5]薛山，袁園.檸檬精油提取工藝優化及抗氧化性測定 [J].中國食品添加劑，2017（5）：183-188.

[6]傅曼琴，肖更生，陳于隴，等.改進型Clevenger裝置提取檸檬果皮精油及成分分析 [J].食品科學，2017，38（2）：170-175.

[7]于玉涵，焦必寧.檸檬中類黃酮的含量分析和檢測技術的研究進展 [J].食品工業科技，2011（12）：518-523.

[8]廖立敏，劉月，李建鳳，等.響應曲面法用于微波提取檸檬皮渣總黃酮研究 [J].華中師范大學學報（自科版），2012，46（5）：569-572.

[9]卓莉，蔣全德，阮尚全，等.水溶劑法提取檸檬皮中黃酮類化合物的優化 [J].貴州農業科學，2013，41（9）：143-145.

[10]Joshi V S，Joshi M J.Influence of inhibition of citric acid and lemon juice to the growth of calcium hydrogen phosphate dihydrate urinary crystals[J].Indian Journal of Pure&Applied Physics，2003，41 （3）：183-192.

[11]江虹，龐向東，洪歆，等.多波長褪色光度法測定鮮檸檬中的檸檬酸 [J].食品與發酵工業，2017，43（4）：228-231.

[12]汪建紅，廖立敏，王碧，等.超聲波輔助雙水相提取檸檬皮中的檸檬苦素 [J].天然產物研究與開發，2015，27 （6）：1 081-1 085.

[13]魏海香，木泰華，孫艷麗，等.果膠制備的研究進展 [J].食品研究與開發，2006，27（4）：157-160.

[14]劉義武，王碧.檸檬皮中果膠提取工藝研究 [J].內江師范學院學報，2011，26（10）：14-17.

[15]周文俊，劉乙杉，周宇.復合酶法提取檸檬果膠 [J].食品科技，2016（1）：181-185.

[16]涂勛良，寇芯，馬曉麗，等.HPLC法同時測定檸檬中6種水溶性維生素含量 [J].天然產物研究與開發，2016（12）：1 936-1 942.

[17]丁心，戴添基，任嘉平.檸檬加工與應用現狀研究 [J].農業與技術，2017，37（13）：33-34.

[18]范雨航，李少華，許青蓮，等.氣調保鮮對采后檸檬貯藏品質的影響 [J].食品工業科技，2017，38（5）：75-80.

[19]王海鷗，謝煥雄，陳守江，等.不同干燥方式對檸檬片干燥特性及品質的影響 [J].農業工程學報，2017，33（14）：292-299.

[20]Kesbi OM，Sadeghi M，Mireei SA.Quality assessment and modeling of microwave-convective dryingof lemon slices[J].Engineering in Agriculture，Environment and Food，2016，9（3）：216-223.

[21]Chen H H，Hernandez C E，Huang T C.A study of the drying effect on lemon slices using a closed-type solar dryer[J].Solar Energy，2005 （1）：97-103.

[22]Garcia-Perez J V，Carcel J A，Riera E，et al.Influence of the applied acoustic energy on the drying of carrots and lemon peel[J].Drying Technology，2009，27 （2）：281-287.

[23]翟培，韓晉輝.扁實檸檬汁中維生素C對抑制梨汁褐變的初步研究 [J].食品研究與開發，2017，38（1）：99-102.

[24]張莉，王淼，杜德俊，等.檸檬汁對甘蔗汁保鮮工藝的研究 [J].食品研究與開發，2016，37（3）：201-205.

[25]羅太珍，陳麗萍，黃美凌，等.檸檬在防治術后惡心嘔吐中的應用進展 [J].臨床醫學工程，2009，16（11）：108-109.

[26]房婧.檸檬氣霧劑在防治術后惡心嘔吐中的作用 [J].按摩與康復醫學，2012（1）：40-41.

[27]何勤.檸檬在預防婦科全麻腹腔鏡手術后惡心嘔吐中的應用 [J].當代護士（學術版），2014（5）：129-130.

[28]李帆，劉麗秀.檸檬皮聯合中藥貼敷對婦科腹腔鏡術后惡心嘔吐的研究 [J].世界最新醫學信息文摘（電子版），2016（86）：42-43.

[29]郭卯丁，張向宇，王玉芝，等.檸檬漱口液的初步臨床應用 [G]//全球華人口腔醫學大會暨2010中國國際口腔醫學大會.北京：中華口腔醫學會，2010.

[30]孫志瀅，張向宇，郭卯丁，等.檸檬提取物漱口液對早期牙菌斑細菌構成的影響 [J].實用口腔醫學雜志，2011，27 （1）：123-124.

[31]韓慧，張向宇，楊麗杰，等.檸檬提取物對口腔致齲菌生長影響的研究 [J].口腔醫學研究，2012，28（2）：117-124.

[32]姬長蘭，張向宇，王玉芝，等.檸檬提取物漱口液在兒童牙菌斑中的應用效果 [J].中國全科醫學，2014（29）：3 511-3 513.

[33]周先艷，朱春華，沈正松，等.檸檬抗癌活性成分研究進展 [J].江西農業學報，2014，26（6）：49-53.

[34]Kim J，Jayaprakasha G K，Patil B S.Limonoids and their anti-proliferative and anti-aromatase properties in human breast cancer cells.[J].Food&Function，2013 （2）：258-266.◇