石榴的功能成分及開發利用

張立華　郝兆祥　董業成

摘要：對近年來有關石榴功能成分的研究進展作了綜述，介紹了功能成分的分類和在石榴不同器官的分布狀況；從初加工、粗深加工和精深加工三個層面總結了石榴資源開發的現狀；最后，對石榴資源開發利用的前景提出了幾點看法。

關鍵詞：石榴；功能成分；開發

中圖分類號：S665.4

文獻標識號：A

文章編號：1001-4942（2015）10-0133-06

石榴（Punica grartatum L.）為石榴科、石榴屬落葉灌木或小喬木，原產中亞地區，現今伊朗、阿富汗等國家仍大面積種植；從西漢時期開始引入中國，現在中國的栽培面積已超過7萬公頃。因石榴具有多種藥用價值而被譽為九州奇果，其藥用歷史悠久，但對石榴的現代研究還不到30年，其中有關石榴功能成分分析鑒定及生物活性方面是一個研究熱點，而對石榴資源開發利用也是方興未艾。本文對石榴功能成分研究進展及開發利用現狀進行綜述，為進一步的研究和開發提供參考。

1石榴的功能成分

所謂功能成分是指對人體生理代謝過程有調節作用或者對機體正常生理機能有維持作用的物質，也被稱為生物活性成分，在植物中以次生代謝產物為主。石榴中功能成分種類繁多、含量豐富、分布廣泛。

1.1功能成分的分類

目前在石榴中已發現的功能成分有60多種，可劃分為7大類，即酚類、類黃酮、生物堿、維生素、三萜類、甾醇類及不飽和脂肪酸。

1.1.1多酚（Polyphenol） 多酚為植物體內的復雜酚類次生代謝物，是分子結構中有若干個酚性羥基的植物成分的總稱，其中結構相對簡單并帶有酚羥基的有機酸，即酚酸，是一類簡單的多酚；這些酚酸在植物體內可以游離形式存在，也可以多個分子縮合在一起形成聚合酚，聚合酚也稱為鞣花單寧，鞣花單寧在酸性條件下可分解為酚酸。在石榴中發現的酚酸有10種，分別是沒食子酸、咖啡酸、綠原酸、香豆酸、金雞納酸、鞣花酸及鞣花酸的二甲氧基和三甲氧基形式、短葉蘇木酚酸乙酯和石榴酸（Pomegranatate）；已發現的鞣花單寧有16種，主要分布于石榴葉、果皮和石榴花中。有報道酚類物質的含量在果皮、葉和花中的含量可達20%。

大量研究表明，石榴多酚不僅具有顯著的抗氧化活性，還具有抑制低密度脂蛋白和膽固醇的氧化、防止動脈粥樣硬化、降血壓降血脂作用，抑制乳腺癌、前列腺癌和口腔癌等癌細胞的增生，減輕對肝組織的氧化損傷等功能。因此，石榴多酚在食品、化妝品和醫藥等領域有一定的應用前景。

在這些石榴多酚中最受關注的成分是鞣花酸（Ellagic acid）和安石榴苷（Punicalagin），這兩種成分的活性最強，相對含量最高，開發潛力巨大。鞣花酸是沒食子酸的二聚衍生物，是一種多酚二內酯，分子式C₁₄H₆O₈，相對分子量302.28。它不僅能以游離的形式存在，而且更多的是以縮合形式（如鞣花單寧、苷等）存在于植物體中。安石榴苷分子式C₄₈H₂₈O₃₀，相對分子量1084.72，在石榴各部位的分布最廣泛，被人體吸收后，可以分解為鞣花酸，其抗氧化性優良，已被用作食品抗氧化劑，現日本和法國多用于化妝品方面。

1.1.2類黃酮（Flavonoids） 類黃酮是指基本母核為2-苯基色原酮類化合物，現泛指兩個具有酚羥基的苯環通過中央三碳原子相互連接的一系列化合物，據不完全統計，目前已在植物中鑒定了4000多種，可分為黃酮、黃烷酮、黃酮醇、花青素及異黃酮等類型。其中石榴中已發現的黃酮化合物有5種、黃酮醇5種、黃烷酮4種、花青素9種。

類黃酮被稱為維生素P，具有保護心臟的功效。類黃酮可以抑制有害的低密度脂蛋白的產生，因低密度脂蛋白易導致冠心病，還有降低血栓形成的作用。調查證實，類黃酮攝入量低者，冠心病死亡率較高，反之，則冠心病的死亡率低。我們的研究顯示石榴皮和石榴花中類黃酮含量可達6%，具有較高開發利用價值。

1.1.3生物堿（Alkaloids） 生物堿是存在于生物體（主要為植物）中的一類含氮的堿性有機化合物，大多數有復雜的環狀結構，氮素多在環內，有顯著的生物活性，是中草藥重要的有效成分。在石榴中發現了5種生物堿，分別為石榴堿、偽石榴堿、甲基石榴堿、去甲基偽石榴堿和N-（2，5-Dihydroxyphenyl）pyridium chloride。前4種主要分布于莖皮和根皮中，第5種在葉中發現。生物堿在葉中的含量不高，在根皮和莖皮的含量未見相關文獻報道。

1.1.4三萜類（Triterpenoids） 三萜類是由30個碳原子構成的化合物，大多數由6個異戊二烯單位連接而成。三萜類化合物廣泛存在于自然界，主要存在于單子葉植物和雙子葉植物中。三萜類化合物以游離苷或酯的形式存在于植物體內，已發現的結構類型達30余種，除了少數是無環三萜（鯊烯）、單環三萜、雙環三萜及三環三萜外，主要是四環三萜和五環三萜兩大類。三萜類化合物表現出多樣化的生理活性，如人參皂苷能調節機體代謝，增強免疫功能；靈芝酸具有保肝護肝作用；柴胡皂苷有抑制中樞神經系統和明顯的抗炎癥作用，對腦外傷及心血管病有較好的治療作用。因而三萜類化合物被認為是許多中藥的有效成分，是目前較為活躍的一個研究領域。

石榴中發現的三萜類物質有四種，分別是齊墩果酸、熊果酸、山楂酸和積雪草酸，均為五環三萜，其中齊墩果酸與熊果酸為同分異構體，另兩種也是同分異構體。主要分布在果皮和花中，花中的含量可達0.5%以上，具有較高的開發價值。

1.1.5甾醇類（Sterol） 又稱固醇，類固醇的一種。甾醇類化合物廣泛分布于生物界，經脂溶性溶劑提取到的動植物組織中的脂類，其中常有多少不等的、不能為堿所皂化的物質，它們均以環戊烷多氫菲為基本結構，并含有醇基，故稱為固醇類化合物。固醇有多種不同的生物學功能，如作為細胞膜脂的成分及構成腎上腺皮質激素和性激素等。不少植物固醇還具有很強的藥理或毒理效應，如洋地黃及哇巴因可增強心肌的收縮，是治療心力衰竭的良藥。植物中含β-谷固醇，酵母中含麥角固醇。endprint

在石榴的種子中發現有4種甾醇類激素，分別為雌激素酮、睪丸激素、雌二醇和雌三醇，在花中鑒定了1種甾醇，即胡蘿卜甾醇。所以，石榴的種子對人體具有生理機能調節作用。

1.1.6不飽和脂肪酸（Unsaturated fatty acid）不飽和脂肪酸又稱“多烯脂肪酸”，即脂肪鏈中含有不飽和雙鍵的脂肪酸，是植物油脂的重要組分之一。根據不飽和脂肪酸中雙鍵數目，分為單不飽和脂肪酸和多不飽和脂肪酸兩種。單不飽和脂肪酸有油酸等，多不飽和脂肪酸有亞油酸、亞麻酸、花生四烯酸等。不飽和脂肪酸是人體所必需的，攝入量不足時易發生心腦血管疾病，影響記憶和思維能力，具體說會影響幼兒智力發育，老年人易發生癡呆癥。

石榴中的不飽和脂肪酸主要存在種子中，是石榴籽油的組分，其中共軛三烯酸（石榴酸）含量就超過81%，其余為二烯酸-亞油酸和單烯酸-油酸。因此，石榴籽油具有很高的保健價值，表現出很強的抗氧化能力，能夠清除人體內自由基，長期食用有助于預防心腦血管疾病的發生，對改善關節彈力和皮膚彈性也有幫助，對糖尿病引起的視網膜炎癥也有輔助治療作用。

1.1.7維生素（Vitamin） 維生素是為人熟知的一類營養保健物質，石榴中主要有2種，一種是存在果汁中的Vc，另一種是種子中的VE。

1.2功能成分的分布狀況

石榴根、莖、葉、花、果實、種子各器官、各部位都有功能成分的分布。但不同器官、部位所含的功能成分的種類差別較大，石榴葉中以酚類物質為主；目前在石榴果皮中已經鑒定了40多種成分，尤以酚類和類黃酮最為豐富；外種皮（籽粒的肉質可食用部分，亦稱假種皮）中主要含有類黃酮成分及維生素，以黃烷酮和花青素為主，花青素為飛燕草素、矢車菊素和天竺葵素以及三者的一糖苷和二糖苷形式；石榴種子中主要含有不飽和脂肪酸和甾醇類物質；花中酚類物質以鞣花單寧為主，已鑒定的花青素主要是天竺葵素的一糖苷和二糖苷，已鑒定的黃酮為3，7，8，4-四羥基-3-桃金娘-8-烯基黃酮，還含有四種三萜類成分；根皮和樹皮中主要含有生物堿及一些鞣花單寧；果實中的胎座隔膜功能成分比較單一，目前報道的為安石榴苷（Punicalagin）。功能成分的具體分布情況詳見表1。

2石榴資源開發利用現狀

根據加工深度不同將石榴資源開發利用劃分三個層次，一是初加工，以石榴某一器官或部位為原料做初步的簡單加工，如石榴茶葉、石榴汁的加工等；二是粗深加工，對初加工的產品或副產物做進一步加工處理，如石榴果酒、果醋、石榴籽油的加工等；三是精深加工，對石榴原料進行精細化加工，如從石榴原料中提取純化醫藥成分或中間體以及制成保健品、藥物或化妝品等。根據原料類型分為石榴果實產品、石榴葉產品、石榴花產品等。

2.1初加工

2.1.1石榴茶葉 石榴葉在《本草綱目》中就記載有“治痢、止渴”等藥用價值。“冠世石榴園”所在地——棗莊市嶧城區于20世紀80年代把榴葉茶作為商品開發生產，并于1989年獲得山東省科技進步獎。現嶧城區石榴種植區內有多家企業和商戶加工石榴茶并銷售，并形成一定的規模，國內其他石榴產區近些年來也開始加工石榴茶葉。

石榴茶的加工存在三個方面突出問題：一是缺少專用茶園，現多采集果用石榴樹下的萌蘗作為原料，品種繁多、質量不一、供應量少；二是加工方法單一，主要采取傳統綠茶的制作方法，筆者近年來開發了石榴紅茶，較受紅茶愛好者歡迎；三是茶葉制作工藝粗糙，各工藝環節太隨意，外形較差、顏色灰暗、澀感太重、香味不足。

2.1.2果汁及飲料 石榴汁是由籽粒經機械壓榨出來的液體部分，方便人們飲用。在20世紀80～90年代，曾有國內企業開發生產調配型渾濁石榴汁，產品不經澄清處理，為保持穩定性加入了一定的防腐劑、粘稠穩定劑及蔗糖等添加物。由于石榴的果實結構比較特殊，外面的果皮較厚且不能食用，機械剝離果皮的難度較大，而手工剝離的效率較低。為提高效率在國外曾出現全果機械榨取的石榴汁，其缺點是果皮中的一些成分進入石榴汁，使石榴汁的口感變差，澀味加重。近年來，隨著人們保健意識的增強和相關生產技術的突破，石榴汁類型呈現以下趨勢：一是原汁型石榴汁，不添加防腐劑、粘稠劑、甜味劑等，保持原有風味；二是澄清石榴汁，采取澄清處理技術增加果汁產品透明度，提高了產品的觀感；三是濃縮石榴汁，經低溫減壓濃縮，提高可溶性固形物含量，方便運輸和貯藏。

石榴原汁的價位較高，主要走高端市場，一些企業為滿足低端消費的需求，近年來開發了石榴果汁飲料，有30%、50%、70%不同石榴汁含量的飲料產品。也有企業以石榴葉（芽）茶為原料生產瓶裝石榴茶飲料，并初具規模。

為解決石榴剝皮效率低的技術問題，一些企業引進了全自動剝皮榨汁設備，每小時可加工石榴鮮果10000kg，相當于手工剝皮400工時，極大提高了剝皮效率，降低了生產成本，同時可減少對產品的二次污染。

2.1.3其他產品 有以石榴為原料加工的糖果——石榴飴，以石榴花作原料制作的小食品——麻辣石榴花，還有以石榴花作蜜源的蜂蜜等。

2.2粗深加工

2.2.1石榴果酒 石榴果酒有石榴露酒和發酵酒，前者是用食用酒精浸泡石榴汁得到的，已有多家企業生產，但口感粗糙，香味較淡，缺乏市場競爭力，逐步被淘汰。通常所說的石榴果酒是指后者，選用優質石榴為原料，采用原汁發酵，精心釀制，具有石榴原有的自然風格和美容、延緩衰老、提高機體免疫力的營養保健功能，個性鮮明，特點突出，有著良好的市場開發前景和較高的開發價值。

但目前石榴果酒的產品質量還不夠理想，主要表現在果香不突出，體現不出石榴酒的特色；護色技術差，紅色的石榴酒極易被氧化成琥珀色，喪失酒體色彩愉悅感等。棗莊市石榴工程技術研究中心（棗莊學院）所開發的石榴酒生產技術較好地解決了上述問題，并已獲得國家發明專利授權。

2.2.2石榴果醋 以石榴汁為原料經過乙醇發酵和醋酸發酵兩道工序釀制而成，是集營養、保健、食療等功能為一體的新型飲品，富含維生素、礦物質、氨基酸等營養成分，風味、口感更佳，大大提高了果醋的保健功能。國內已有少數企業開始生產并銷售。endprint

2.2.3石榴籽油 石榴籽的含油率為15%～20%，除不飽和脂肪酸含量高之外，還含有甾醇類物質，因此石榴籽油可以作為天然護膚品直接使用，也可開發為石榴油膠囊作為保健品食用，還可作為醫藥原料。由于石榴籽油具備很好的成膜性，可以作為高檔油漆的原料。

由于石榴籽體積較小還具有較硬的外殼，與內部的種仁（種胚）結合緊密，因此要去除“種殼”取出種仁十分困難，當前均采用帶殼加工制取石榴籽油。石榴籽油的制取通常有以下幾種方式：一是低溫冷榨，因石榴籽的外殼有很強的吸附油脂作用，出油率很低，已公開的專利顯示壓榨后雖然經過離心脫油，最終出油率僅為7%～11%，還要經過較長時間（2～5天）的靜置才能過濾；二是高溫壓榨，出油率提高到9%～13%，但石榴籽油的某些成分受到破壞，保健價值降低；三是有機溶劑浸提，出油率可達到19%，但存在化學殘留的嫌疑，不被消費者接受；四是超臨界CO₂萃取，提取率高達20%，且沒有化學污染，但是設備投入大，提取成本較高，很難實現規模化生產。筆者的專利技術克服了石榴籽的去殼難題，剝取種仁后采取低溫壓榨，提高了出油率。

2.3精深加工

2.3.1石榴皮精深加工 石榴皮中含量最豐富的成分是多酚，因此，石榴皮的精深加工主要圍繞多酚物質的提取和純化展開，目前開發利用了安石榴苷和鞣花酸。

石榴皮提取物一般采取水溶液或丙酮等有機溶劑作為提取介質，為提高提取效果可采取微波、超聲波或加酶等技術措施加以輔助。提取物得率30%左右，提取物中多酚含量超過40%，其中單寧占較大比例，可用于鞣制皮革。石榴皮提取物的售價一般在60～70元/kg，石榴皮的收購價3～4元/kg，因此較大地提高了其附加值。由于提取物是酚類物質的混合物，其相對分子質量在500～3000之間，成分比較復雜，活性也具有多樣性，其在醫藥、食品等領域的應用受到一定限制，需通過精深加工制取安石榴苷和鞣花酸。

制取安石榴苷要經過提取、濃縮、純化、干燥等多道工序，純度達到40%以上，收率約9%。制取鞣花酸還要增加一道酸性水解的工藝步驟，所得鞣花酸的純度要達到90%，收率不足5%。安石榴苷的市場售價約900元/kg，鞣花酸的市場售價約350元/kg，附加值得到大幅提高。

2.3.2石榴葉精深加工 石榴葉中酚類物質含量同樣很豐富，對心腦血管疾病的治療作用明顯，已有商家利用石榴葉開發相關的藥品，如棗莊嶧城的一家企業與清華大學聯合開發的“石榴葉高低降脂膠囊”（中藥5類）獲得國家食品藥品監督管理局藥物臨床研究批件（批件號：2004L00158），并于2007年9月26日獲得中華人民共和國國家知識產權局發明專利（證書號：第348304號）。目前，已完成Ⅰ、Ⅱ期臨床試驗，結果顯示安全性良好、療效顯著，現開始進行治療高脂血癥Ⅲ期臨床研究。

2.3.3石榴花精深加工 石榴花中的功能成分更具多樣化，但對石榴花的開發利用還未引起足夠重視，僅有少數公司開始銷售石榴花提取物。

2.3.4部分精深加工產品 含石榴成分的系列化妝品：國內外均有生產和銷售，如紅石榴潤顏嫩白潔面乳、柔膚水、保濕滋養乳、滋養日霜及晚霜等。

石榴保健品：如中國廣東產的天年石榴營養精華膠囊，加拿大生產的健美生石榴精華保健膠囊，美國生產的健安喜石榴精華膠囊等。

石榴藥品：維精復石榴健胃丸、石榴皮提取物陰道洗劑、泡騰片以及壯陽藥物等。

3開發利用的前景與展望

3.1石榴初加工已初具規模，應進一步做大做強

石榴初加工發展歷程相對較長，在國內大約有30多年的歷史，初加工產品的營養保健價值得到消費者的普遍認可，石榴初加工技術已基本成熟，加工企業已初具規模，但隨著人民生活水平的提高、保健意識逐步增強，尤其石榴果汁的市場空間還很大。石榴茶葉作為特色產品應適度發展，要著力解決的問題是：設立專用采茶基地，保障采茶的質和量；建立制茶標準化工藝，提高產品檔次；研究和推廣多種制茶技術，增加石榴茶的花色品種。

3.2石榴粗深加工剛剛起步，應加快速度、加大力度

石榴粗深加工產品——石榴果酒和果醋是具有鮮明特色的保健飲品，石榴籽油既是保健護膚品，也是醫藥和化工的原料，石榴果酒、果醋和石榴籽油加工業在國內已經起步，正在發展壯大，發展前景十分廣闊。

3.3石榴精深加工萌芽之中，應加大科技投入、做精做深

石榴中的功能成分種類多、分布廣、含量高，而且可能還有一些未知的活性成分，石榴精深加工可延長產業鏈、大幅提高附加值。與一些國家相比，國內的石榴精深加工還處在萌芽階段，應重視石榴的精深加工，尤其要重視石榴皮和石榴花的精深加工。石榴皮作為石榴果汁、果酒加工業的副產物，資源易得，價格低廉，深加工后可變廢為寶，附加值提升幾十倍；石榴花的花期長，開花量大，其中2/3為不能結實的鐘狀花，開花后會自然脫落，過多的筒狀花也會脫落或被人工疏除，因此，石榴花資源豐富、易得，應該給予足夠重視。endprint