食物的味道主要是揮發(fā)性香氣物質和非揮發(fā)性呈味物質共同作用的結果，是影響消費者購買決策的主要因素。其中，非揮發(fā)性呈味物質使不同種類水果具有不同的口感滋味，包括酸、甜、苦、澀、鮮等。此外，氨基酸組成和豐度也會影響果實滋味。植物性來源的苦味物質種類繁多、分布廣泛。這些苦味成分也是苦味食物發(fā)揮保健作用的關鍵物質。

柑橘屬（

Citrus

西北農林科技大學林學院的趙小娜、關紀蘭、魯周民*等人通過總結柑橘果實苦味物質的結構特征、合成機制、功能活性和加工過程中主要脫苦技術，為有關柑橘果實中苦味物質的進一步深入研究提供思路，也為培育兼具風味和保健功能成分的柑橘品種提供理論支持。

1 柑橘果實苦味物質的種類、結構及特征

柑橘果實中存在多種具有特定功能的活性物質，包括黃烷酮類、異黃酮類、黃酮類、黃酮醇類、三萜類和檸檬苦素類等，而糖苷鏈的類型是這些化合物是否呈苦味的關鍵。使柑橘果實呈現(xiàn)苦味的物質主要分為2 類：一類是黃烷酮類化合物，包括柚皮苷、新橙皮苷和枸橘苷，其中柚皮苷為主要的苦味物質，其次為新橙皮苷。另一類是高度氧化的三萜類化合物的衍生物，主要以檸檬苦素和諾米林為代表。柚皮苷苦味閾值較高，水溶液中閾值為20 mg/L，檸檬苦素苦味閾值較低，苦味強烈，在水溶液中達到1.0 mg/L便能呈現(xiàn)明顯的苦味，其在果汁中的苦味閾值為3.4 mg/L。諾米林苦味弱于檸檬苦素，宜昌根辛和諾米林酸在柑橘果實中含量較低，因此苦味不強。不同柑橘產(chǎn)品苦味來源物質不同，柑橘果汁苦味主要來源于檸檬苦素，而柑橘類果實苦味主要由柚皮苷引起。由于柚皮苷、檸檬苦素和諾米林為柑橘果實中的代表性苦味物質，本文將主要總結這3 種物質呈現(xiàn)苦味的結構特征、合成代謝途徑與功能活性。

1.1 柚皮苷和新橙皮苷

柑橘黃酮是一組具有共同C6—C3—C6結構的酚類化合物，由2 個苯環(huán)（A環(huán)和B環(huán)）和1 個作為連接基的雜環(huán)吡喃環(huán)（C環(huán)）組成（圖1）。其中黃烷酮類含量最為豐富，為代表性物質，主要以糖苷形式存在于柑橘果實中，約占其總黃酮類化合物的95%。柚皮苷和新橙皮苷是黃烷酮類化合物中2 種主要苦味物質。葡萄柚、苦橙（Citrus aurantium）和柚果實因富含柚皮苷而具有明顯的苦味性狀。柚皮苷化學結構在1928年由Asahina和Inubuse闡明，美國羅格斯大學的Natarajan于1976年從酸橙成熟果皮中成功提取新橙皮苷，得率2.8%。隨著檢測技術的突破，研究者發(fā)現(xiàn)柚皮苷和新橙皮苷分別是柚皮素和橙皮素的糖苷衍生物，分別由柚皮素和橙皮素骨架的C7位置加一個鼠李糖-α-1,2-葡萄糖苷形成，新橙皮苷骨架B-3’處缺失一個羥基形成枸橘苷。柚皮苷、新橙皮苷和枸橘苷呈現(xiàn)苦味特征正是由于C7位置上存在鼠李糖-α-1,2-葡萄糖基。黃酮類化合物結構與苦味具有定量構象關系，氫鍵供體及基團與黃酮類化合物的苦味密切相關，增加黃酮類骨架A-5或B-3’處的氫鍵供體、A-8處的大基團或B-4’處的吸電子基團均可增強黃酮類化合物的苦味。

柑橘品種、果實組織、發(fā)育期、生長環(huán)境均會影響黃烷酮化合物含量。徐貴華等對市場上15 個柑橘品種進行比較發(fā)現(xiàn)，不同品種柑橘及其不同組織均含有豐富的黃酮類化合物并呈現(xiàn)顯著的多樣性。例如，塔羅科血橙（C. sinensis (L.) Osbeck cv. Taroco）橙皮苷含量最高但未檢出柚皮苷，四季柚（C. grandis (L.) Osbeck cv.Sijiyou）含有大量柚皮苷但橙皮苷和新橙皮苷未檢出。柚果類柚皮苷含量呈現(xiàn)內皮層＞外皮層＞果肉的規(guī)律。在琯溪蜜柚（C. maxima (Burm.) Merr.）幼果期，隨著果實發(fā)育，白衣層與綠色表皮中柚皮苷含量不斷下降，且兩組織間柚皮苷含量差異不斷縮??；在果實成熟期，柚皮苷在果肉中的含量呈下降趨勢，而在外皮層和內皮層中呈現(xiàn)先升高后下降的趨勢。研究表明，不同生長季節(jié)和氣候條件下的光照和溫度差異均會影響柚皮苷的代謝速率。另外，外部損傷也會影響柚皮苷含量，輕度外傷可促進果實體內柚皮苷的生物合成，而重度損傷則會減少柚皮苷的生物合成。

1.2 檸檬苦素和諾米林

在蕓香科植物中，類檸檬苦素化合物主要分為苷元型檸檬苦素類、糖苷型檸檬苦素類和降解型檸檬苦素類。目前，已經(jīng)從不同科屬的植物中分離出數(shù)百種類檸檬苦素化合物，在植物界其主要存在于蕓香科植物的種子中，如枳實（臍橙、柑桔、香橙）種子、柚種子等。類檸檬苦素化合物是一類具有呋喃環(huán)并且高度氧化的四環(huán)三萜類化合物，具有4,4,8-三甲基-17-呋喃基類固醇的骨架結構，含有相對較多的氧原子。所有天然存在的柑橘類檸檬苦素化合物在C17處均有與D環(huán)相連的呋喃環(huán)，在C3、C4、C7、C16和C17處均具有含氧官能團（圖2）。類檸檬苦素化合物以中性（非羧基化/苷元）和酸性（羧基化/糖苷）形式存在，前者不溶于水且具有苦味，后者可溶于水且無味，導致柑橘產(chǎn)品呈苦味的重要物質檸檬苦素和諾米林，兩者均具有苦味且水溶性低。

類檸檬苦素化合物主要集中在柑橘種子（果核）中，其次為囊衣，而汁胞、白皮層、黃皮層中含量較少。如柚（C. grandis (L.) Osbeck）種子中包含相對高水平的檸檬苦素苷元，苷元與糖苷的比例約為2∶1，呈現(xiàn)出較強的苦味。就分布而言，囊衣中檸檬苦素和諾米林含量較高，而黃皮層中只含有較低水平的柚皮苷，可能是一個弱庫，這表明這些化合物的生物合成或積累可能存在組織偏向模式。多項研究表明檸檬苦素的積累很大程度上受遺傳背景、生長發(fā)育和環(huán)境影響。秦蕓樺等比較不同品種柑橘果實中類檸檬苦素化合物含量發(fā)現(xiàn)，柚類、柑類、橙類、橘類果實中3 種類檸檬苦素化合物（檸檬苦素、諾米林、黃柏酮）含量依次降低。柚子被認為是柑橘類中最苦的水果，其檸檬苦素的積累主要由基因型決定。紅美人（Citrus reticulata ‘Hong Mei Ren’）幼果中檸檬苦素和諾米林含量隨其生長呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢。在琯溪蜜柚不同組織中，檸檬苦素和諾米林含量均隨果實成熟度的增加而下降，尤其是成熟期間下降幅度更大。在不同的生長季節(jié)，檸檬苦素和諾米林含量存在差異，對3 個生長季節(jié)不同發(fā)育階段“國慶一號”溫州蜜柑（Citrus unshiu Marc.）果實組織中的檸檬苦素和諾米林含量進行連續(xù)檢測發(fā)現(xiàn)，檸檬苦素和諾米林含量大多呈現(xiàn)下降趨勢，但由于溫度和降水變化，每個季節(jié)含量并不一致。同時，一些外部環(huán)境也會影響檸檬苦素和諾米林積累，如低溫生物脅迫會提高檸檬苦素和諾米林積累；感染黃龍病會導致柑橘類水果和果汁中檸檬苦素和諾米林含量升高等。

2 柑橘果實苦味物質的合成機制

黃烷酮糖苷和類檸檬苦素化合物的合成分別始于苯丙氨酸和乙酰輔酶A。乙酰輔酶A是生物體能源物質代謝過程中產(chǎn)生的一種重要的中間代謝產(chǎn)物，可由苯丙氨酸經(jīng)過一系列酶分解得到。兩類苦味物質的合成共享前體物質，在合成前期存在共同的生物化學基礎，后續(xù)經(jīng)不同的合成途徑生成各自特有的苦味物質。

2.1 黃烷酮合成途徑及關鍵基因

黃烷酮的生物合成屬于苯丙烷代謝途徑的一個分支。苯丙烷途徑始于苯丙氨酸，苯丙氨酸經(jīng)一系列酶促反應通過?；?、甲基化、糖基化和羥基化對其基本骨架進行化學修飾合成多樣的苯丙烷代謝物（圖3）。苯丙烷代謝物對植物的發(fā)育和生存尤為重要。苯丙烷途徑的前3 個步驟構成了所謂的公共苯丙烷途徑，為所有下游代謝產(chǎn)物提供前體。首先，苯丙氨酸解氨酶（PAL）催化是公共苯丙烷途徑中的第1個關鍵步驟，將苯丙氨酸脫氨基為反式肉桂酸。第2步，肉桂酸4-羥化酶（C4H）催化反式肉桂酸生成對香豆酸，這也是類黃酮合成途徑中的第1個氧化反應。在公共苯丙烷途徑的第3步中，對香豆酸的羧基被激活，4-香豆酸輔酶A連接酶（4CL）通過向對香豆酸添加輔酶A單元與對香豆酸的羧基形成硫酯鍵，從而形成對香豆酰輔酶A，至此，類黃酮生物合成途徑開始。一般苯丙烷途徑的下游是苯丙烷代謝的不同分支，其中黃酮類途徑是本文主要討論的分支。

CHS屬于III型聚酮化合物合酶家族，是類黃酮生物合成途徑中的第1個關鍵限速酶。對香豆酰輔酶A與CHS活性位點的半胱氨酸殘基結合，經(jīng)過脫羧縮合反應，添加3 分子丙二酰輔酶A形成柚皮苷配基查耳酮。查耳酮是類黃酮代謝途徑中第1個關鍵中間產(chǎn)物，為下游類黃酮合成提供基本骨架。查耳酮在CHI的催化下內環(huán)化生成柚皮素，導致類黃酮途徑中雜環(huán)C的形成。CHI是類黃酮生物合成途徑中的第2個關鍵限速酶。至此，黃烷酮合成途徑開始，黃烷酮（柚皮素、甘草素、五羥基黃烷酮和圣草酚）是類黃酮生物合成途徑的中心分支點。

柚皮素作為柚皮苷、新橙皮苷、枸橘苷和新圣草次苷的共同底物，可通過2 條獨立的代謝途徑合成黃烷酮糖苷（圖4）。首先柚皮素先經(jīng)羥基化或甲基化反應生成異櫻野素、橙皮素和圣草酚等化合物，隨后3 種化合物在7-O-葡萄糖苷轉移酶（7-GlcT）的催化下，在C7位置上通過O連接添加葡萄糖苷分別形成異櫻野素-7-O-葡萄糖苷、橙皮素-7-O-葡萄糖苷、圣草酚-7-O-葡萄糖苷。緊接著在3 種黃烷酮糖苷作為底物的情況下，經(jīng)由不同酶作用同時生成多種不同的化合物。經(jīng)1,2-鼠李糖轉移酶（1,2-RhaT）催化，葡萄糖部分C2位置上的羥基連接鼠李糖分別生成有苦味的新橙皮苷、枸橘苷、新圣草次苷，而在1,6-鼠李糖轉移酶（1,6-RhaT）催化下，鼠李糖與葡萄糖部分C6位置上的羥基連接生成無苦味的橙皮苷、香風草苷、圣草次苷。另一條代謝支路是7-GlcT直接催化柚皮素生成柚皮素-7-O-葡萄糖苷，然后在1,2-RhaT的催化下生成有苦味的柚皮苷，在1,6-RhaT催化下生成無苦味的蕓香柚皮苷。1,2-RhaT和1,6-RhaT催化合成苦味和無苦味化合物的根本區(qū)別在于鼠李糖的連接位置。因此，鼠李糖附著位置是化合物是否具有苦味的決定因素。另外，新橙皮苷還能夠通過加氫反應生成具有甜味的新橙皮苷二氫查耳酮，其甜度是蔗糖的1 500 倍，因其低熱量、高甜度被作為甜味劑廣泛應用于飲料和醫(yī)藥領域。

1,2-RhaT基因Cm1,2-RhaT為調節(jié)柚皮苷和新橙皮苷合成的關鍵基因，對Cm1,2-RhaT的研究最早始于Bar-Peled等，其從葡萄柚中分離得到該基因。隨后Frydman等對從葡萄柚中分離出的Cm1,2-RhaT基因進行功能驗證，發(fā)現(xiàn)該基因編碼柑橘中苦味化合物生物合成的關鍵酶1,2-RhaT。除Cm1,2-RhaT基因外，各柑橘基因組中還存在2 種與Cm1,2RhaT高度同源的1,2RhaT-like基因。但是，1,2RhaT-like基因編碼的酶不具備催化合成新橙皮苷的功能，僅能夠催化合成非苦味類黃酮-7-O-葡萄糖苷。編碼類黃酮生物合成酶的基因表達受到MYB、bHLH和WD40等轉錄因子共同調節(jié)，這些轉錄因子已被發(fā)現(xiàn)在蘋果、桃、葡萄、梨和柑橘等多種水果作物中參與調節(jié)類黃酮的生物合成，特別是花青素相關化合物。

2.2 類檸檬苦素化合物合成途徑及關鍵基因

檸檬苦素是從柑橘苦味成分中獲得的第1個四環(huán)三萜類化合物，由異戊烯基焦磷酸鹽（IPP）和二甲基烯丙基二磷酸鹽（DMAPP）分別通過甲羥戊酸鹽（MVA）途徑和甲基赤蘚糖醇磷酸鹽（MEP）途徑合成。在法呢基二磷酸合酶（FPPS）催化下，由2 個C5單元的IPP和1 個C5單元的DMAPP縮合形成C15法呢基二磷酸鹽（FPP），在角鯊烯合酶（SQS）的催化下，通過頭對頭縮合反應進一步轉化為直鏈C30三萜前體角鯊烯（圖5）。隨后，角鯊烯環(huán)氧化酶（SQE）將角鯊烯氧化形成2,3-氧化角鯊烯，其在特定的氧化角鯊烯環(huán)化酶（OSC）介導下進行環(huán)化，形成多種三萜類骨架。角鯊烯是檸檬苦素類、甾醇和油菜素類固醇等三萜類化合物的第1個前體物質。由于位于關鍵的分支點充當開關，SQS在三萜生物合成中發(fā)揮著重要的調節(jié)作用。SQE和OSC是三萜生物合成中關鍵的限速酶，分別催化第1個氧化和環(huán)化步驟。根據(jù)產(chǎn)物的不同可將代謝途徑分為4 類，分別為卡拉途徑、檸檬苦素途徑、宜昌根辛途徑和醋酸酯途徑。

柑橘屬大多數(shù)品種中的類檸檬苦素主要通過檸檬苦素途徑合成（圖6），前體物質諾米林在莖部組織中合成并轉移至果實組織，經(jīng)過一系列生化反應轉化為黃柏酮，再轉化為黃柏酮酸、宜昌素，最終合成檸檬苦素。同時還會伴隨生成含量較低的類檸檬苦素，包括檸檬苦醇、脫氧檸檬苦素等。在檸檬苦素的生物合成途徑中，諾米林在非結果期會達到更高的水平，表明果蔬可能在開花期之前已準備生成高水平苦味物質以保護自體免受害蟲和病毒的侵害。而在果實收獲后，諾米林在果實組織中的積累停止，果實組織中積累的諾米林將繼續(xù)用于檸檬苦素苷元的生物合成。非苦味檸檬苦素酸A-環(huán)內酯（LARL）是合成檸檬苦素的前體物質，由檸檬苦素酸D-環(huán)內酯水解酶（LDRLase）在生理酸性下催化合成具有苦味的檸檬苦素。該反應可逆，在強酸或強堿環(huán)境中無酶參與也可加速反應，該反應是柑橘果實出現(xiàn)延遲苦味的主要原因。成熟未加工的柑橘果實中檸檬苦素含量極低，而加工果汁中含量較高，主要是由于檸檬苦素的前體物質LARL存在于中性至微堿性環(huán)境的膜中，而柑橘果實在榨汁過程經(jīng)過物理擠壓，汁胞中的酸性果汁將LARL轉化為檸檬苦素，導致果汁中檸檬苦素含量增加。LARL還可以接受從尿苷二磷酸葡萄糖（UDP-Glu）轉移的葡萄糖，以產(chǎn)生由檸檬苦素糖基轉移酶（LGT）催化的非苦味檸檬苦素17-β-D-吡喃葡萄糖苷（糖基檸檬苦素）。這種天然存在的生物合成途徑為柑橘產(chǎn)品脫苦提供一種新思路。

有研究對類檸檬苦素生物合成相關基因進行鑒定，發(fā)現(xiàn)CiSQS和CiOSC基因能調控類檸檬苦素的生物合成，可能是位于類檸檬苦素生物合成途徑上游的重要基因。同時，CiMYB42是檸檬苦素代謝網(wǎng)絡中的轉錄激活劑，CiMYB42通過與CiOSC啟動子中的II型MYB核心（TNGTTG/A）序列結合參與檸檬苦素生物合成途徑。還有研究表明，CclSAUR49基因與類檸檬苦素的積累呈顯著負相關，可在植物中抑制類檸檬苦素的合成或積累。

3 柑橘果實苦味物質的功能活性

柑橘苦味化合物因其營養(yǎng)和藥用價值成為制藥學和營養(yǎng)學中一個新興且重要的研究領域。越來越多的證據(jù)表明柑橘苦味化合物可通過調節(jié)細胞代謝和增殖改善慢性疾病，苦味柑橘可作為具有保健功效的水果進行推廣。

3.1 抗炎與抑菌

細菌作為病原體感染機體會引起炎癥，而炎癥是身體對潛在有害刺激的保護性反應，不受控制的炎癥反應可導致癌癥、心血管功能障礙和自身免疫性疾病等。研究表明，柑橘中柚皮苷可以抑制股骨中金黃色葡萄球菌誘導的細菌生長和炎癥。同樣，新橙皮苷可以調節(jié)1-甲基-4-苯基-1,2,3,6-四氫吡啶誘導的帕金森氏病小鼠模型腸道微生物失衡，減少有害細菌豐度，進而減輕神經(jīng)炎癥。Silva等發(fā)現(xiàn)檸檬苦素能夠顯著改善慢性炎癥模型中的鼠爪水腫，Liu Shijia等在葡聚糖硫酸鈉誘導的潰瘍性結腸炎體內治療中發(fā)現(xiàn)，檸檬苦素可顯著降低疾病活動指數(shù)、腸道損傷及促炎細胞因子（如腫瘤壞死因子α和白細胞介素6）水平，具有抗炎作用。此外，諾米林可通過抑制促炎細胞因子白細胞介素6基因表達發(fā)揮抗炎能力，進而緩解小鼠非酒精性脂肪性肝炎和肝纖維化。大量研究表明柑橘苦味化合物具有抗炎與抑菌效果，而大多數(shù)的炎癥性疾病由病原體感染和組織損傷造成，因此，利用柑橘苦味化合物控制早期異常免疫反應的發(fā)展是治療炎癥性疾病的一種非常有效的手段。但柑橘中苦味化合物對炎癥性疾病治療效果的通路機制還缺少系統(tǒng)、全面的理論分析。

3.2 降血糖與降脂

黃酮類化合物和類檸檬苦素化合物可以干預多糖分解及葡萄糖吸收，通過調節(jié)血糖、血脂水平發(fā)揮預防與治療糖尿病和控制脂肪積累作用。例如，柑橘中的柚皮苷可通過降低氧化應激、減少鏈脲佐菌素誘導的糖尿病大鼠促炎細胞因子產(chǎn)生改善其血糖狀態(tài)，從而發(fā)揮心肌保護作用。采用以新橙皮苷和柚皮苷為主要物質的佛手柑果實提取物處理HepG2肝癌細胞，結果表明，新橙皮苷可能通過下調3-羥基-3-甲基戊二酰輔酶A還原酶基因的表達抑制膽固醇的合成和吸收，進而降低膽固醇水平。Wu Wangling等發(fā)現(xiàn)補充檸檬苦素可顯著降低高脂飲食誘導血脂異常小鼠的血脂水平，顯著抑制高脂飲食引起的體質量增加和附睪脂肪積累。

3.3 抗癌與抗心血管疾病

柚皮苷和新橙皮苷在體外和體內可通過幾種細胞信號通路抑制多種癌細胞生長。此外，更有研究表明，柚皮苷和柚皮素與其他藥物聯(lián)合治療可協(xié)同增強其抗癌活性，同時減少其他化療藥物因劑量依賴性引起的毒副作用，證明柚皮苷和柚皮素糖苷配體與其他藥物聯(lián)合療法比單一療法效果更佳，因此化合物間的協(xié)同作用可作為促進人類健康的研究重點。血管內皮是血液循環(huán)和機體組織之間的主要連接橋梁，與心血管健康密切相關。柑橘提取物中的柚皮苷通過調節(jié)血管內皮細胞分泌NO信號，抑制血管平滑肌細胞增殖，促進動脈血管擴張和血管內血流順暢，發(fā)揮心臟保護作用。喂食檸檬苦素可降低Nω-硝基-L-精氨酸甲酯誘導高血壓大鼠的血壓，降低高血壓大鼠組織和循環(huán)中血管緊張素II水平，提高血管緊張素轉化酶2活性，證明檸檬苦素具有抗高血壓作用，可作為治療心血管疾病的潛在藥物。

3.4 其他功能活性

除上述功能活性外，柑橘提取物中的苦味物質還具有緩解過敏、保護肝臟、保護神經(jīng)系統(tǒng)、抗病毒等作用。通過明暗箱、高架十字迷宮等實驗研究發(fā)現(xiàn)，富含柚皮苷（200 mg/kg）的葡萄柚果皮提取物口服給藥對小鼠表現(xiàn)出顯著的抗焦慮和抗抑郁作用，葡萄柚提取物中柚皮苷可能是抗焦慮和抗抑郁的潛在藥物。最近有研究表明，柚皮素和柚皮苷對多種新型冠狀病毒肺炎后遺癥具有緩解作用，具有作為新冠肺炎治療藥物的潛力。

4 柑橘加工過程中的脫苦技術

果汁是柑橘主流加工產(chǎn)品，其脫苦加工技術分為熱處理和非熱處理。熱處理法因其低成本、易操作的優(yōu)點在工廠生產(chǎn)環(huán)節(jié)中應用最多。熱處理能同時實現(xiàn)殺菌和滅酶，但會破壞鮮榨柑橘汁中囊泡、質粒體小球和淀粉粒，加速柑橘汁中延遲苦味的出現(xiàn)，降低柚子汁的營養(yǎng)價值，因此柑橘果汁加熱處理脫苦效果差。非熱處理方法對果汁營養(yǎng)成分的影響相對較小，且能夠針對性地分離和去除苦味物質，因此成為當前研究熱點。目前研究較多的非熱處理方法有苦味掩蓋、吸附分離、改變苦味物質結構等。

4.1 苦味抑制劑掩蓋

苦味是由苦味受體介導的，苦味抑制劑與苦味受體結合引起苦味受體結構改變，中止苦味信號傳遞，苦味被降低或消除。添加苦味抑制劑可以通過掩蓋苦味化合物后苦味的方式，提高苦味閾值，從而淡化苦味。常見的苦味抑制劑有β-環(huán)糊精、新地奧明和阿魏酸等。阿魏酸能夠有效抑制甜菊糖苷、咖啡、糖精鈉等多種物質的苦味，同時不影響物質的基本口味。但阿魏酸苦味抑制效果有限，濃度較高時會出現(xiàn)酸澀味和苦味。但目前發(fā)現(xiàn)的苦味抑制劑種類較少，限制了苦味抑制劑在食品加工中的廣泛應用。

4.2 苦味物質吸附分離

利用吸附劑吸附苦味物質脫苦是目前食品行業(yè)中使用最多的方法，具有成本低、設備簡單、操作簡單的優(yōu)點。其原理是吸附劑通過離子交換或借助范德華力吸附部分或全部苦味物質。目前常用的吸附劑包括活性炭、離子交換樹脂、硅膠等。趙洋溢采用5 種樹脂對黃果柑酒進行脫苦處理，發(fā)現(xiàn)在樹脂用量3.2%（m/m）、脫苦時間29 min、脫苦溫度20 ℃時，黃果柑酒的脫苦效果和口感最佳。樹脂用量越大，比表面積越大，脫苦效果越好；但隨著樹脂用量的增加，營養(yǎng)物質和風味物質也會被吸附，使得產(chǎn)品品質下降。通過樹脂洗脫去除苦味化合物在需要保留苦味化合物時表現(xiàn)出局限性。另外，由于吸附材料需符合食品安全規(guī)范，吸附技術的使用范圍也較為有限。

4.3 改變苦味化合物結構

苦味化合物結構改變會引起其味覺特征和閾值變化。例如，橙皮苷與新橙皮苷為同分異構體，但是前者無味，后者具有苦味?；诖耍阜摽嗬锰囟ǖ拿缸饔糜谙鄳目辔段镔|，使之轉化為無苦味化合物。脫苦酶按作用對象不同可分為黃烷酮糖苷類化合物脫苦酶和檸檬苦素類化合物脫苦酶，前者主要是柚皮苷酶，可以將柚皮苷水解成無苦味的柚皮素、葡萄糖、鼠李糖和普魯寧；后者主要包括檸檬苦素環(huán)氧酶、檸檬苦素醇脫氫酶、反式消除酶等。檸檬苦素降解酶在果汁酸性條件下易失活，限制了其在生產(chǎn)中的應用，將生產(chǎn)檸檬苦素降解酶細胞進行固定化能夠解決這一問題。酶法脫苦具有專一性強、效果好、不干擾其他成分、操作簡單等優(yōu)點，是目前較為理想的脫苦方法。劉偉使用酶法和大孔吸附樹脂對柑橘果汁進行脫苦，結果表明，酶法脫苦對柚皮苷的脫除率高于樹脂吸附法。但酶法脫苦需要提取、純化脫苦酶，步驟復雜且成本較高，同時脫苦酶及產(chǎn)脫苦酶菌種研究還停留在實驗室階段。

以上脫苦方法中，苦味抑制劑掩蓋最簡便、應用最多，但對人體健康有影響；吸附分離法和酶法脫苦效果好，具有專一性，但均有一定的操作難度，缺少安全性研究，工廠應用少，可以進一步深入研究。除上述脫苦技術外，還有一些新型的脫苦技術，如代謝法脫苦、膜分離脫苦、超臨界CO2脫苦、基因工程脫苦等。多種脫苦技術聯(lián)合應用可以彌補單一技術缺陷。Fayoux等對比不同薄膜的脫苦效果發(fā)現(xiàn)，增塑聚氯乙烯是去除檸檬苦素效果最好的材料，然而塑料材料的安全性及回收再利用可能性還有待研究。此外，這些新型脫苦技術大多仍停留在實驗室階段，運用到工業(yè)化生產(chǎn)還需考慮成本、技術難度和安全性問題。隨著研究的深入，新型技術和材料不斷被開發(fā)，脫苦技術還有很大的發(fā)展前景。

5 結語

苦味作為味覺的一種，在生活中存在“良藥苦口”的說法，更是中藥藥性理論的特征之一，被中藥學認為“能泄、能燥、能堅”，具有清熱瀉火、降氣平喘、降逆止嘔、通泄大便、清熱燥濕、瀉火存陰等功效。柑橘中的苦味物質主要分為黃烷酮和類檸檬苦素化合物2 類，具有抗菌、抗炎、抗癌、降血糖、降脂等保健作用。對柑橘苦味物質的結構特征、合成機制、功能活性及其加工產(chǎn)品主要脫苦技術進行研究，有助于柑橘新品種的培育和相關保健食品開發(fā)，為柑橘產(chǎn)業(yè)高質量發(fā)展提供理論支撐。

近年來對柑橘果實苦味物質的研究取得了一定的成果，但總體而言，柑橘果實苦味物質的保留利用研究還不夠深入，還有一些方面需要進一步深入研究：1）除苦味物質外，柑橘果實中含有的其他苦味成分，如兒茶素、精氨酸、沒食子酸、異甘草素等對柑橘苦味的貢獻如何；2）柑橘果實中苦味物質結構與苦味程度、生物活性之間的關系，不同官能團對應的作用機制等需要進一步闡明；3）柑橘果實中主要苦味物質均已被證明具有一系列生物活性，進而在一些疾病治療中發(fā)揮積極作用。然而，在生物活性發(fā)揮中，這些苦味物質與其他主要成分之間是否存在協(xié)同或拮抗作用，其量效關系還有待揭示；4）從柑橘果實中提取苦味物質生產(chǎn)藥劑，是減輕化學合成途徑藥物毒副作用的有效手段，因此，一方面需要針對柑橘苦味成分如柚皮苷、新橙皮苷等開展提取、分離純化技術研究，另一方面，可通過基因調控代謝物合成途徑中相關酶的活性，有效增加苦味物質在果實成熟過程中的積累，拓寬苦味物質的有效來源；5）當下人們更加重視膳食平衡，如何在最大程度保留柑橘營養(yǎng)和功能的同時降低產(chǎn)品苦味是柑橘加工產(chǎn)品脫苦研究的中心問題?？辔兑种苿┭谏w、苦味物質吸附分離、改變苦味物質結構等技術各有其優(yōu)缺點。非熱處理加工技術是目前主要的研究方向，針對特定苦味成分的靶向定點包埋緩釋技術有望成為研究熱點；6）柑橘育種目標與大多數(shù)水果一樣，主要朝著色澤艷麗、無核、高糖、風味濃郁方向發(fā)展，但如今，更多人群傾向于選擇風味獨特、具備保健作用的食品，尤其是糖尿病患者等特殊人群對低糖、適度苦味兼具保健功效的水果消費需求更高。因此，不能一味追求去除柑橘果實苦味物質，應合理、適度保留天然苦味物質，不斷提高消費者對柑橘苦味的認知度和接受度。

引文格式：

趙小娜, 關紀蘭, 田祥濤, 等. 柑橘果實苦味物質研究進展[J]. 食品科學, 2025, 46(10): 368-377. DOI:10.7506/spkx1002-6630-20240812-097.

ZHAO Xiaona, GUAN Jilan, TIAN Xiangtao, et al. Research progress on bitter substances in citrus fruits[J]. Food Science, 2025, 46(10): 368-377. (in Chinese with English abstract) DOI:10.7506/spkx1002-6630-20240812-097.

實習編輯：安宏琳；責任編輯：張睿梅。點擊下方閱讀原文即可查看全文。圖片來源于文章原文及攝圖網(wǎng)

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