可行性报告

WORD格式-专业学习资料-可编辑

学习资料分享

可行性报告

早香柚皮药用功能成分的提取及光谱分析测定研究

1、立项的背景和意义

早香柚为芸香科柑橘亚科柑桔属植物，主要分布于浙南与闽东一

带，为我国柚类优良产品。浙江省永嘉县是我国早香柚的发源地和主

产区，早香柚种植面积达亩，产量吨。早香柚不仅是美食果品，而且

是天然的中医良药保健食品。目前，早香柚主要用于鲜食，产品附加

值低，柚皮中的生物活性成分得不到充分利用，所以研究早香柚不同

组织部位，不同时期从未成熟到采后贮藏主要活性成分的含量的变化

及其提取物的抗氧化性，可以为早香柚及其果皮的深加工提供理论依

据。柚皮中柚皮苷的含量占到其总黄酮含量的80%以上，它除了具有

抗氧化、抗衰老、抗癌等药理作用外，还可以在食品工业中可作为天

然色素，风味改良剂和苦味剂用于食品和饮料的生产，也可作为合成

新型甜味剂二氢柚苷查儿酮的原料。所以，从柚皮中提取柚皮苷，可

以使柚皮变废为宝，提高早香柚的附加值。

永嘉县碧莲早香柚系历史传统名产，曾连续五次获全国柚类品质

评比金杯奖，连续三次荣获中国农业博览会民牌产品称号。该品种有

三个特点：一是成熟特早，于10月上中旬采摘上市，比同类其他柚

提早成熟一个月左右；二是品质优良，营养丰富，果皮散发浓郁芳香，

室内放置2-3个果实，便使满室溢香。早香柚果实美观，呈葫芦形，

WORD格式-专业学习资料-可编辑

学习资料分享

平均果重1000克左右，果色橙黄，果面油饱光滑，果肉脆嫩化渣，

汁液多，甜多酸少，清香可口。成熟特早，果色橙黄，果面油胞光

滑，果肉脆嫩化渣、汁液多、甜多酸少、清香可口。

永嘉早香柚，又称香抛，是柚的一种,其果形呈梨形端正、果色

橙黄、果面光滑、果肉脆嫩化渣、汁液多、甜多酸少、清香爽口等优

点。据测定，果汁中可溶作性固形物占14.18%，总糖10.46%，还行

乞修道原糖4.16%，可滴定酸0.85%，维生素c含量55.82/100毫升，

糖分含量高于文旦，果肉可食率达52.6%，而且果肉组织紧密，同瓤

瓣壁极易分离，故有“天然罐头”之美誉。平均单果量为1180克，大

小适中。其是目前国内最早成熟的柚类良种之一，而且极耐贮藏，存

之次年春，其味更甜腻。

早香柚母株高达七米左右，树冠紧凑，树强壮，叶片宽厚，平均

株产量125～150公斤，最高株产可达250千克。碧莲香柚9月上旬

果面有三分之一转色，9月中旬全部变橙黄色，9月下旬即收上市。

它比沙田橙、楚门文旦提早上市一个左右，是目前国内最早成熟的柚

类良种。肉质多甜少酸，风味浓郁，质地松脆，有爽口清香，无苦味

等优点。据测定，果汁中可溶作性固形物占14.18%，总糖10.46%，

还行乞修道原糖4.16%，可滴定酸0.85%，维生素c含量55.82/100

毫升。糖分含量高于文旦，果肉可食率达52.6%。而且果肉组织紧密，

同瓤瓣壁极易分离。平均单果量为980克，且大小适中。碧莲香柚果

形美观，呈梨形，外观商品价值较高，而且耐贮藏，存之次年春，其

味更甜腻，故有“天然罐头”之美誉。

WORD格式-专业学习资料-可编辑

学习资料分享

早香柚药用价值也很高，具有舒气、镇喘等疗效。患有哮喘或

高血压的人，常食对身体大有裨益。柚子皮，中医上称为“王瓜皮”，

能破积消食，治喘行气。柚子果，是永嘉民间流传很广的土单药方，

对治疗积食、痢疾等有奇效。永嘉早香柚是国内目前最早成熟的柚类

品种，国庆左右即可上市。早香柚不仅外形漂亮，而且口味独特，吃

起来甜中略带酸，没有苦味，果肉松脆，还有股浓郁的香味，具有很

高的营养价值，维生素ｃ含量居果中之冠。

2、国内外研究现状和发展趋势

柚(Citrusgrandis(L.)Osbeck)为芸香科柑桔属植物，是桔属的三

个基本种之一。柚子盛产于我国东南及南方，浙江、广东、广西、福

建、四川、湖南等省都有柚树栽培的悠久历史。优良品系有广东梅县

的沙田柚、浙江苍南的四季柚、漳州坪山柚、垫江白柚、梁平柚、江

津红心柚等二三十个品种。我国柚类种植面积和产量均居世界首位，

柚子资源的开发利用具有巨大的潜力。据测定，柚果实中除含有多种

人体健康必需的营养成分如多种氨基酸、胡萝卜素、硫胺素、核黄素、

抗坏血酸、烟酸、钙、铁、磷等外。还含有多种对人体健康具有促进

作用及对一些疾病有防治作用的非营养性生理活性成分，即所谓的植

物化学成分(phytoehemicals)，如柚皮苷、橙皮苷、新橙皮苷、柚皮素

芸香苷、类柠檬苦素、胰岛素类似物、酚酸、香精油等，并且这些成

分在柚果皮中的含量明显高于可食部分(贾冬英等，2001)。因此，柚

果皮具有更高的保健及药用价值。传统中医认为，柚皮具有止咳、化

WORD格式-专业学习资料-可编辑

学习资料分享

痰、理气、抗炎、止痒等功效。现代医学研究表明，柚皮提取物具有

抗氧化、抗衰老、抗癌、抗微生物、抑酶、降血糖、降血压、预防动

脉粥样硬化等活性(Tripoli。tal.，2007)。柚皮中富含的多种植物化学

成分是柚皮产生这些生理调节和药理作用的主要成分。从柚皮中提取

这些物质，不仅能变废为宝，提高柚子的生产价值，而且，当将提取

出来的有用物质添加到食品中时，又能提高食品的营养价值，具有良

好保健功能。显然，对早香柚进行综合利用开发是具有实用意义的。

我国柚类种植面积和产量均居世界首位，柚子资源的开发利用具

有巨大的潜力。早香柚是浙江省的特色水果，国内外对早香柚的生物

学特性、栽培技术和地质背景等方面的研究较多，而对其果实生物活

性成分分析方面的研究较少，本试验只是对早香柚功能成分的初步研

究，还有许多方面需要深入研究。早香柚果实在生长发育过程中各个

成分的变化变化规律包括营养元素和生物活性成分在果实生长过程

中的合成代谢规律，早香柚中生物活性成分随生长期的变化在不同组

织里消长规律和转化途径。早香柚不同贮藏方法树藏，冷藏，气调贮

藏等对其果实性状和生物活性物质的影响，及果实性状与生物活性成

分变化的关系。

3、研究开发内容和技术关键

一、研究早香柚皮中药用功能成分的组成

二、对早香柚皮中药用功能成分的提取方法及工艺研究。

三、研究、探索光谱法测定早香柚皮中药用功能成分总黄酮的方法，

优化方法各项参数，建立光谱法测定早香柚皮中主要功能成分。

WORD格式-专业学习资料-可编辑

学习资料分享

四、研究超声波辅助提取早香柚皮中主要功能成分的较优工艺

技术关键：食品抗氧化剂能防止食物氧化变质,它在食品加工中被广

泛应用,但大多数为合成产品,如BHA、BHT等。合成抗氧化剂具有很

多副作用,对人体的健康造成很大的危害。现在,如何用天然抗氧化剂

代替合成抗氧化剂是许多食品科技工作者关注的问题。尚待开发的天

然食品抗氧化剂主要存在于植物体中的多酚化合物、黄酮类化合物

(黄酮、黄烷酮、异黄酮等)、肉桂酸衍生物、香豆素和多官能团的有

机酸等。本研究主要是从永嘉县碧莲早香柚的柚子皮中提取具有抗氧

化作用的黄酮类化合物。为今后工业化生产天然抗氧化剂提供良好的

原料。黄酮类化合物是植物经光合作用产生的一大类化合物,是以黄

酮(2-苯基色原酮)为母核的一类黄色色素,其中包括黄酮的同分异构

体(异黄酮)及其原产物(黄烷酮)。黄酮类化合物广泛分布在植物界中,

在植物的叶子和果实中少部分以游离形式存在,大部分与糖结合成苷

类以糖配基的形式存在。柚皮中主要是5,7,4—三羟基黄酮,在7位

碳上是新橙皮苷(柚皮苷)。早香柚主要功能成分天然黄酮类化合物，

按照它们的分子结构分为六类:黄酮类(navones),黄烷酮类

(flavanones),黄酮醇类(flavonols),异黄酮类(isoflavones),花色素类

(anthocanidins),儿茶素类(catechins)(Petersonetal.,1995),(如图所

示)。迄今为止从柑橘中鉴定出的类黄酮单体有60多种，均属于前

五大类，其中黄酮醇类也只有在柠檬中含有一部分，而花色素类主要

存在于血橙中。根据柑橘属中的黄酮类化合物的结构特征，可分为以

下四类(Tripolietal.,2006):黄烷酮糖营配基(Flavanoneaglyeone)，

WORD格式-专业学习资料-可编辑

学习资料分享

黄酮和黄酮醇糖苷配基(Flavanoneaglyeone)，黄烷酮新橙皮糖苷

(Flavanoneneohesperidoside)，黄烷酮芸香糖苷(Flavanonerutinside)。

除此之外，还有多甲氧基黄酮(叶兴乾，2005;唐传核，2004)，虽然含

量很少，但它有很多特殊作用。它可以作为柑橘分类的标识物;因为

多甲氧基黄酮与植物自身防御机制有关，它还具有抗病毒抗菌等重要

的药理作用。柑橘中的多甲氧基黄酮较常见的有川陈皮素（Nobiletin)，

柑橘黄酮（Tangeritin)和甜橙黄酮(Sinentin)。

图1黄酮类化合物的分子结构

WORD格式-专业学习资料-可编辑

学习资料分享

关于早香柚主要功能成分黄酮类物质含量的测定主要有：紫外可

见分光光度法、HPLC法、荧光光度法等。HPLC法和荧光光度法需

要昂贵的设备；紫外可见分光光度法操作简便、检测成本低，但它要

求物质组成要单一，而总黄酮提取液组成复杂，虽经分离，但其中仍

含有难于分离的干扰性杂质，影响测定的准确度。为了克服提取液中

杂质强吸收带来的干扰，我们拟采用超声波辅助提取-双波长紫外可

见分光光法对早香柚主要功能成分进行测定。

4、预期目标（主要技术经济指标、知识产权申请情况、应用前景）

a:提取天然黄酮类化合物应用于医药每年可以创造1000万的效益。

b:早香柚主要功能成分天然黄酮类化合物柚皮苷，全称为柚皮素一

一新橙皮糖苷，是一种二氢黄酮类化合物，它在柚皮中含量丰富，占

到柚皮总黄酮含量的一半以上。柚皮苷具有抗氧化、抗衰老、抗癌、

抗微生物、抑酶、降血糖、降血压、预防动脉粥样硬化等药理作用，

在医药和化妆品领域得到广泛应用。除此之外，柚皮苷还可以在食品

工业中可作为天然色素，风味改良剂和苦味剂用于食品和饮料的生

产，也可作为合成新型甜味剂二氢柚苷查儿酮的原料。所以，从柚皮

中提取柚皮苷，可以使柚皮变废为宝，提高柚子的附加值。

C:研究成果将在国内外高质量的学术刊物上发表学术论文2篇以

上。

5、研究方案、技术路线、组织方式与课题分解

WORD格式-专业学习资料-可编辑

学习资料分享

早香柚主要功能成分传统提取方法有热水提取法，碱提酸沉法，

溶剂萃取法。热水提取，仅限于提取苷类，但因提取杂质多，故不常

使用碱提酸沉法中碱的浓度不好控制，在强碱条件下加热，黄酮类化

合物的母核会被破坏，酸性过大会形成佯盐，溶剂提取法中最常见的

是乙醇一水提取黄酮类物质，提取效果虽优于前两种，不过比较耗时，

超声波辅助提取技术是一种新的提取分离技术，具有高效、增产、节

能等特点。近年来，超声提取的研究在提取生物活性物质中取得较大

的进展，它主要是利用超声的非热作用一机械作用和空化作用。超声

波在介质传播过程中，引起介质质点加速度增大，这也就加大了溶剂

进入提取物细胞的渗透性，从而强化了提取过程。而当空化作用产生

时，在固液非均相体系的界面发生的气泡爆破，破坏了植物的细胞壁，

再加上碰撞次数增多、物质交换次数也就增多，细胞膜的透过能力得

到增强，使萃取的效率提。

本实验以乙醇为萃取溶剂，利用超声波技术，通过单因素和正交

试验，对柚皮中柚皮苷提取率的影响因素进行研究，并优化超声提取

的工艺条件，为今后工业化生产提供参考。

组织方式与课题分解主要由项目组成员协商确定。课题负责人全

面负责项目的实施和与企业间的技术交流，发现每个环节可能出现的

问题并进行处理解决。其他成员主要对实验进行过程中的技术进行指

导，负责对光谱仪器性能和参数等的调试以及消化处理实验和分析测

试，主要针对企业生产的早香柚皮进行检测和工艺改造以及负责企业

实际实施。完成企业的实验检测和数据收集。这样，在大家共同努力

WORD格式-专业学习资料-可编辑

学习资料分享

下，团结一致，一定能够完成计划项目。

6、计划进度安排

2010.07-2010.12：研究早香柚皮中主要功能成分的组成

2011.01-2011.12：对早香柚皮中主要功能成分总黄酮的提取方法及

工艺研究。

2012.01-2012.06：研究、探索光谱法测定早香柚皮中主要功能成分

总黄酮的方法，优化方法各项参数，建立光谱法

测定早香柚皮中主要功能成分。完成结题工作。

7、现有工作基础及条件

本项目组主要研究人员多年从事有机化学、分析化学、食品分析

等方面的科学研究，获得国家、省、市多项科研成果。近几年来，已

发表各种论文五十多篇，其中SCI收录的学术论文有二十多篇，EI

十来篇。具有丰富的理论和实践研究经验。现我中心拥有美国安捷伦

公司高效液相及液-质连用仪，以及其他紫外可见分光光度计、超声

波等大型分析仪器，完全可以满足本项目的实施。

8、经费预算

项目所需材料、药品、试剂和检测费及能源消耗费12万元，实

验设计3万元，信息收集费3万元，会议调研费3万元，验收费1万

元，人员劳务费4万元，其他费用4万元。合计30万元，向科技局

申请30万。

WORD格式-专业学习资料-可编辑

学习资料分享

参考文献

[1]陈竹生.国内外柑桔良种现状概述[J].中国南方果树，1998，27

（4）：3~8

[2]成风沅，陈湘西.精制柚苷的鉴定及柚皮中柚苷含量的测定[J].

食品与发酵工业，1982，（2）：1~9

[3]冯宝民，裴月湖.柚皮中的香豆素类化学成分的研究[J].沈阳药

科大学学报，2000，17（4）：253~255

[4]冯宝民，苑艳光，裴月湖.柚的化学与药理研究进展[J].沈阳药

科大学学报，2001，18（3）：228~232

[5]高蓝，李浩民.类胡萝卜素与癌症的化学预防[J].中草药，1998，

29（5）：346~348

[6]龚盛昭，陈秋基，曾海宇.柚皮中有效成分综合利用的途径[J].广

州食品工业科技，2003，19（3）：81~82

[7]古淑仪，宋晓虹，苏薇薇.化州柚中香豆素成分的研究[J].中草

药，2005，36（3）：341~343

[8]贾冬英，姚开，谭敏，等.柚皮中柚皮苷的乙醇提取工艺研究[J].

中草药，2002，33（9）：801~802

[9]贾冬英，姚开，谭敏，等.柚果皮中生理活性成分研究进展[J].食

品与发酵工业，2001，27（11）：74~78

[10]江苏新医学院.中药大词典[M].上海：上海科学技术出版社，

1986：505

[11]雷海民，孙文基，林文翰.化洲橘红的化学研究成分研究[J].西北

WORD格式-专业学习资料-可编辑

学习资料分享

药学杂志，2000，15（5）：203~204

[12]李勇，仲伟军.柑桔苷生产工艺探讨[J].食品科学，1994（7）：

32~33

[13]刘春荣，陶俊，张上隆，等.柑橘果实主要类胡萝卜素成分及含

量分析[J].中国农业科学，2003，36（10）：1202~1208

[14]卢华琼，苏智先.部分柚类品种主要果实性状变异及相关性研究

[J].中国农学通报，2006，22（12）：220~222

[15]马庆一，陈春涛，荆晓艳，等.橙皮贰等桔皮活性成分的提取和

抑菌作用研究[J].食品科学，2004，25（12）：112~115

[16]欧仕益.桔皮苷的药理作用[J].中成药，2002，25（7）：531~533

[17]彭倍勤.食品化学基础知识[M].中国食品出版社.1990：52~53

[18]钱曾谓，郑李发.马站四季抛柚的特性与生态环境[J].浙江柑桔，

1988，（1）：13~14

[19]苏薇薇，林海丹.化橘红的研究进展[J].中成药，2001，8：608~610

[20]孙崇德，陈昆松，陈青俊，等.柑桔果实中天然柠檬苦素和诺米

林的提取、鉴别与检测[J].中国食品学报，2004，4（1）：6~11

[21]孙崇德，陈昆松，戚行江，等.柑桔果实柠檬苦素类化合物的研

究与应用[J].浙江农业学报，2002，14（5）：297~302

[22]唐传核，彭志英.柑橘类的功能性成分研究概况[J].四川食品与发

酵，2004，4：1~7

[23]王华，吴厚玖，焦必林，等.柚香精油的提取与成分研究[J].中

国南方果树，1999，28（6）：13~15

WORD格式-专业学习资料-可编辑

学习资料分享

[24]王萍辉.超声空化影响因素[J].河北理工学院学报，2003，25（4）：

154~161

[25]吴厚玖，汪晓红，王华，等.柚和葡萄柚果实发育过程中果皮柚

苷的消长规律研究[J].中国农业科学，1995，28（5）：73~77

[26]徐彦渊，丘泰球，张晓燕，等.超声强化提取人参皂贰过程中声

学参数的选择[J].食品研究与开发，2006，27（2）：9~12

[27]杨荣华.柚子果皮油挥发性成分的气相色谱一质谱分析[J].分析

化学，2001，29（3）：313~316

[28]MiddletonE，ialhealthpromotingproperties

0fcitrusflavonoids[J].FoodTechnol,1994(48):115～119

[29]Francis，A.R.,Shetty，T.K，Bhattacharya，tingeffect

ofplantflantflavonoidsonthemutagenicityofN-methyl-N2-nitro-N-

nitrosoguanidine[J].Carcinogenesis,1989(10):1953～1955