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紅小豆功能特性及產品開發研究現狀

2011-08-15 00:51于章龍武曉娟薛文通
食品工業科技 2011年1期
關鍵詞:赤豆紅小豆色素

于章龍,段 欣,武曉娟,薛文通,張 惠

(中國農業大學食品科學與營養工程學院,北京100083)

紅小豆功能特性及產品開發研究現狀

于章龍,段 欣,武曉娟,薛文通*,張 惠

(中國農業大學食品科學與營養工程學院,北京100083)

根據近年來紅小豆研究的進展,本文對紅小豆功能特性的研究及產品開發現狀做了綜述,并著重介紹了它在抗氧化、醫藥特性等方面的研究現狀。

紅小豆,抗氧化,物化特性,產品開發

赤豆,又稱小豆、赤小豆、紅豆、飯豆,為豆科植物(Legujminosae)赤小豆或赤豆干燥成熟的種子,其色澤為鮮紅、淡紅或深紅,原產于我國[1],產區主要分布在華北、東北、西莎地區,南方部分地區也有少量種植,每年產量為20~40萬t。我國是赤豆主要生產和出口國,年出口總量6~7萬t,主要銷往日本、韓國和東南亞等亞洲地區?,F代研究表明,每100g赤豆中約含蛋白質20.0g、脂肪0.5g、糖類58.5g、粗纖維4. 9g、總膳食纖維 23.5g,微量維生素 B10.3mg、B20.11mg等,此外,尚含有三菇皂甙、植物甾醇、色素、無機鹽等有效成分。赤豆有較高的藥用價值,中國草藥書籍《神農本草經》將其列為“中品”,稱其能“通小腸,利小便,消腫排膿消熱解毒,治瀉痢腳氣,止渴解酒通乳下胎”。中醫學則認為赤豆具有健脾利水,清熱除濕,和血排膿,消腫解毒等藥理作用,主治水氣腫脹、痢疾、腸痔下血、牙齒疼痛、乳汁不通、癰疽初作、腮頰熱腫、丹毒如火、小便頻數、小兒遺尿等病癥。另外赤豆葉可用于退熱,豆芽能治便血和妊娠胎漏?,F代醫學證實,赤豆籽實含有較多的可溶性纖維,能刺激腸道,通便利尿,降低血液膽固醇,對心臟和腎病有療效。赤豆20%煎劑對金黃色葡萄球菌、福氏痢疾桿菌及傷寒桿菌等有抑制作用。山東省即墨市人民醫院采用赤豆治療產后浮腫、便血、肝硬化腹水、心臟病水腫、腎炎水腫等,已經取得很好的療效。另外王彤等人發現,食用赤豆對餐后血糖穩定能力優于饅頭、眉豆、綠豆,可以作為糖尿病人食用的較為理想的主食之一?,F階段,國內外對赤豆的研究主要集中在其色素提取、抗氧化功能及產品開發方面。

1 紅小豆色素開發

王海棠等從赤豆中提制出一種粉狀天然食用紅色素,命名為“赤豆紅色素”。實驗對該色素的溶解性,pH對色價的影響性,最大吸收光譜值以及熱、光、氧、金屬離子等對其的影響進行了研究,并將其應用到動物實驗中,證明了該項色素的安全使用性。

也有其他研究者從紅小豆籽粒種皮中提取了紅小豆紅色素。研究者對提取劑及提取劑的pH等參數進行了分析,同時還對提取的紅色素的理化性質進行了研究,為小豆種皮色素的開發和利用奠定了基礎。

王海棠等對赤豆有效藥用成分進行了報道,從赤豆的干燥種皮中提得天然色素,經聚酰胺柱層析和制備薄層分離得到1種黃色色素化合物。

Yoshida H等研究了從紅小豆中提取的脂肪酸及原核素,并對其組成成分進行了分析,并對其品質特性進行了評價,為紅小豆產品的開發提供了有益的資料。

Kobayashi等發明了一種紅小豆色素提取的方法。其工藝主要為,添加殼聚糖至紅小豆烹調液中,沉淀不溶性物質,消除上清液,濃縮沉淀并增加氫氧化鈉,85~92℃加熱通風6~7h,使其干燥制成粉末。

現階段國內外對色素的研究大多還處于色素的提取與基本性質研究,仍處于起步階段,對提取的色素在食品中的應用研究仍少見報道。

2 紅小豆功能特性研究

2.1 抗氧化

樓宜嘉等對紅小豆黃酮提取物(兒茶素Catechise、蘆丁 Rutin、楊梅酮蕓香糖苷 Myricetinrutinoside和槲皮素Quercetin)進行了體外實驗和動物藥效學實驗,證明了紅小豆中黃酮類提取物的體外抗氧化作用,體外植物雌激素樣活性,護肝作用,活血化疲作用,促進大鼠空間記憶作用,對D-半乳糖所致亞急性衰老合并鵝膏覃酸損傷Meynert基底核的老年性癡呆模型大鼠學習記憶能力有顯著改善作用,抗動物骨質疏松作用,提高小鼠免疫力作用。

易建勇等對紅小豆湯這種中國傳統飲食進行了抗氧化研究,通過對紅小豆煮制時間、pH、料液比的分析,研究了紅小豆湯的抗氧化能力和煮制工藝。結果表明,紅小豆湯的抗氧化物質主要來自于紅小豆皮,確定了煮制紅小豆的時間,pH,料液比等影響因素,得出了紅小豆湯的抗氧化能力在一定時間里(24h)比較穩定。

周威等研究測定了紅小豆酸性乙醇提取液的兩種抗氧化活性物質——單寧和多酚的含量,并且對不同濃度提取液進行羥自由基清除能力測定和還原能力測定。結果表明,提取液中多酚和單寧的含量均與其抗氧化性成正相關關系。有色豆類有望成為天然抗氧化劑的新來源。

Amarowicz等研究了紅小豆中總酚含量、單寧酸含量及其與抗氧化性相關性的研究。還對紅小豆中多酚粗提物進行了過柱處理,得到低分子量酚醛化合物及單寧酸。實驗對兩項分離物質進行了總抗氧化活性及DPPH自由基的抗氧化實驗,并檢測出了多酚提取物中29項成分。

在各項抗氧化研究中,多數研究者針對的是紅小豆本身的酚類物質進行抗氧化分析,但結合實際對紅小豆產品抗氧化能力的研究較少,這也正是與消費者最密切相關的問題。

2.2 其他醫學功能

Itoh等利用40%的乙醇溶液對紅小豆加工中廢棄的熱水提取物進行濃縮分餾。以KK-Ay/Ta Jcl自發性糖尿病小鼠作為模型,對實驗的最終提取物(EtEx.40)進行降血糖活性的研究,并設置對照組。實驗中檢測的各項指標顯示,紅小豆的熱水提取物EtEx.40具有預防和改善KK-Ay/Ta Jcl自發性糖尿病小鼠的糖尿病癥狀。

Nishi等利用紅小豆中多酚物質對具有高膽固醇含量的小鼠進行喂食。結果顯示,喂食紅小豆多酚對動脈硬化小鼠的血清中膽固醇含量有明顯的抑制影響。此外,小鼠糞便膽固醇含量,實驗組顯著高于對照組。據分析,紅小豆多酚具有抑制膽固醇膠束化的作用,因此,具有降低血清膽固醇的功能。

Karamac等利用酒精和50%(v/v)的丙酮從多酚粗提物中(蕎麥、紅小豆等中提取制得粗提物)提取純化了單寧酸。對各種作物中單寧酸含量進行了比較,并對單寧酸的性質進行了研究。

Pei等研究了19個中國國內豆類品種,并對其膳食纖維、總酚和類黃酮進行了評價。9個品種(包括紅小豆在內)被選定為生物活性化合物的優良來源,進而進行發芽實驗。實驗測定了不同發芽時間,各種豆類總黃酮含量、多酚含量,并對其抗氧化性進行了測定。

2.3 紅小豆物化特性

Hanjun Tang等研究了紅小豆淀粉在凍融穩定性方面的重要作用,為紅小豆產品開發提供了依據。

張元超等對赤小豆淀粉進行了結構特性的研究,并對其溶脹特性、凍融穩定性及流變性進行了研究。

Fukuda等對紅小豆中最主要的7S球蛋白進行了提取純化,得到了2種組分。對此組分進行電泳分析,并對得到的三種物質進行特性研究,如溶解性、乳化穩定性、熱穩定性等。在此基礎上,研究者對各物質的分子組分進行了研究,并將紅小豆與其他豆類的同族性進行了討論。

Itoh等研究了紅小豆熱水提取物能夠抑制胃癌細胞KATO III的增長。研究者利用反相色譜對有效成分進行了多次提取純化,對其結構進行了闡述,并對其在溫度下的特性進行了研究。

杜雙奎等對紅小豆淀粉理化性質進行了研究,采用水磨法提取紅小豆淀粉,以玉米淀粉、紅薯淀粉作對照,對其顆粒特性以及糊化黏度特性等理化特性進行研究。

張斌等采用pH-stat法探討了Alcalase 2.4L FG酶水解赤豆蛋白工藝,應用二次回歸通用旋轉正交設計和SAS軟件,就主要工藝參數對水解度的影響進行響應面分析,建立了相應數學模型,優化了工藝參數,還探討了該酶催化水解赤豆蛋白反應的動力學參數。

綜合國內外對紅小豆功能性成分的研究結果發現,關于紅小豆品種與其特性的相關性研究未見報道。另外,紅小豆特性方面的研究多針對淀粉進行的,對其蛋白的報道相對較少。且紅小豆的全粉開發未見有報道。

3 紅小豆產品開發

3.1 飲料開發

韓濤等研究了新型保健食品-紅小豆纖維飲料的生產工藝,對影響產品品質的幾個主要因素進行了較為深入的探討,提出了生產紅小豆纖維飲料的最佳條件。

霍麗芬等以紅小豆為主要原料開發了一種乳類飲料,將原料紅小豆清洗浸泡、煮沸,加入微生物,保溫液化,升溫滅菌制得原漿,經膠體磨分離,均質前加入乳化劑、富含賴氨酸物質、添加劑、穩定劑,高壓均質機均質,高溫滅菌,制得高粱米乳飲料,增強乳化效果,抑制了飲料沉淀,儲存穩定性好,具有補脾、養胃、強壯、滋養等功效,營養均衡豐富,口感純香,蛋白質含量≥0.5%,是一種食藥兼備的保健飲品。

梁永海等對紅小豆雙歧桿菌發酵保健飲料生產工藝進行了研究。以紅小豆為主要原料,經淀粉糖化后進行調制,接種源自嬰兒體內的雙歧桿菌進行前發酵,然后再用嗜熱鏈球菌與保加利亞乳桿菌的混合發酵劑進行后發酵,配合調配后獲得發酵飲料。在實驗中,通過正交實驗等方法進行優化,確定出最佳配方和工藝條件。

3.2 方便小食品開發

艾啟俊等研究了即食紅小豆渣的開發,對即食紅小豆渣的兩種生產工藝進行了研究,著重分析了浸泡條件、水煮時間、增稠劑用量等幾個影響產品質量的因素,并確定了即食紅小豆渣的工藝流程和配方。

凌霞等以紅小豆為原料,確定了生產速食紅小豆的最佳工藝條件。產品不僅可以作為飯菜的輔料,而且可以干食,產品風味較好,復水性好,食用方便。

Yao等以紅小豆和板栗仁作為主要成分開發了豆膏類食品,并對其工藝進行了優化:每100g豆膏中含瓊脂粉、糖漿、香蘭素和食糖分別為1.2、26、0.058、16g,紅小豆與板栗豆仁比例為2∶1。

Fukumori等發明了專利,闡述了關于提高谷類及豆類中γ-氨基丁酸含量的方法。通過將谷物及豆類(大米、小麥、紅小豆或玉米)置于溫度大于50℃,濕度大于90%的環境下,使其水分含量達到16.0%~18.5%后,對其再進行干燥。

日本專家利用紅小豆發明了一種柔軟,果凍質構的小食品,多糖增稠劑的添加量為0.1%~10%,該產品中添加了淀粉和瓊脂,用以增強產品的質構特性;并添加了食糖用以增大甜度。

另外,近年來有人研究將赤小豆制成軟糖;開發以赤小豆為原料經雙歧桿菌發酵制取可口飲料,其食療兼備,風味獨特,價格低廉,備受消費者青睞。

4 展望

研究紅小豆功能成分及其特性為基礎,開發紅小豆的深加工產品,結合企業把紅小豆這一特色資源轉化為特色產品,對紅小豆的剩余物及生產廢水進行加工處理,以實現提高整個紅小豆產業的種植、加工效益。同時對紅小豆種植地區的農民經濟收入提高起到了積極的作用,對社會、經濟、科技發展具有顯著的作用和意義。

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Research progress in function characteristic of red bean and its food development

YU Zhang-long,DUAN Xin,WU Xiao-juan,XUE Wen-tong*,ZHANG Hui
(College of Food Science and Nutritional Engineering,China Agricultural University,Beijing 100083,China)

According to the research of red bean,this article was made to summarize its function characteristic and the application in food industry.The research on the antioxidant capability and medical function were stressed on. Key words:red bean;antioxidant capability;characteristic;food development

TS214.9

A

1002-0306(2011)01-0360-04

2009-11-04 *通訊聯系人

于章龍(1984-),男,碩士研究生,研究方向:農產品加工及貯藏工程。

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