?

毛酸漿的研究進展

2020-05-16 08:42張慶鋼高蕊笑公緒金
農產品加工 2020年8期
關鍵詞:漿果溫度試驗

王 藝,張慶鋼,高蕊笑,甄,王 瑩,公緒金,張 帆

(哈爾濱商業大學能源與建筑工程學院,哈爾濱黑龍江 150028)

毛酸漿(Physalis pubescens) 屬茄科酸漿屬草本植物,別名有“黃菇娘”“洋菇娘”,其果實渾圓,成熟后果實呈金黃色,口感酸甜,是天然綠色食品。在我國主要分布于內蒙古呼倫貝爾盟、黑龍江等地區。毛酸漿中含有人體必需的18種氨基酸、21種微量元素,以及大量的礦物質和多種維生素[1-2],具有較高的食用價值,可直接食用也可制成果汁、果脯、罐頭等[3],長期食用可起到潤肺止咳、通便利尿、生津開胃、降壓和美容養顏的作用,可用于治愈腮腺炎、咽喉腫痛、小便不利及肺熱咳嗽等[2-3],還具有腫瘤化學預防、抗炎、抗腫瘤、抗菌、鎮痛等功效[4]。對于毛酸漿的栽培、所含的營養物質、貯藏方法和藥食用途已經有了一系列的研究進展。從以上方面對毛酸漿的研究進展進行概括性敘述,以期為毛酸漿的深入研究提供理論基礎。

1 毛酸漿的栽培

毛酸漿果對環境的適應性強、易栽培,尤其是在我國東北地區,晝夜溫差大,果實含糖量高,口感好。播種時忌與番茄等茄科作物近距離栽培或迎茬輪作,以防土傳病蟲害的發生[5]。李艷成等人[6]采用地膜覆蓋技術能夠防止養分流失、保水抗旱、排水防澇,同時還可以除草、減少病蟲害。因此,毛酸漿的最佳種植時期為3月中下旬,一般在7月中旬開始成熟,當漿果的宿萼枯黃,果實由綠色變成淡黃色時要及時采收。毛酸漿性喜溫暖,怕霜凍;適宜環境溫度為白天20~30℃,夜晚不低于15℃,喜歡較強光照;對土壤要求較低,最好在耕層深厚、有機質含量豐富的沙壤土種植;適宜毛酸漿生長的空氣濕度為60%~70%,土壤濕度75%~80%,適宜生長的pH值5.5~6.5。

2 毛酸漿中的化學成分及營養物質

目前可從毛酸漿漿果中提取分離到16種化合物,從毛酸漿宿萼中可分離提取到10種化合物。另外,毛酸漿含有豐富的有機酸、礦物質和氨基酸,維生素和胡蘿卜素含量較高,因此毛酸漿不僅具有酸甜可口的口感,而且能夠提供豐富的營養物質。毛酸漿中的總黃酮具有抗氧化、抗癌的效果,可作為評價毛酸漿的營養價值的重要指標[6]。

2.1 毛酸漿中的化學成分

賈遠敏等人[7]利用反復硅膠柱色譜、Sephadex-20凝膠柱色譜、中壓柱色譜及半制備高效液相色譜等方法分離純化,根據核磁共振譜質譜等譜學數據鑒定化合物結構,從中分離得到16種化合物,分別為3,7,3"-三甲基槲皮素、山柰酚、金圣草酚、槲皮素-3-O-β-D- 呲喃葡萄糖苷、2α,3β,23- 三羥基 -12烯-28-齊墩果酸、白頭翁皂苷A、白頭翁皂苷D、咖啡酸、1-O-咖啡?;?β-D呲喃葡萄糖、N-反式-阿魏酰酪胺、新橄欖脂素、梣皮樹脂醇、松脂醇、蔗糖、尿苷、β-谷甾醇。朱海林等人[2]用多種色譜分離技術進行分離純化,從毛酸漿果實中用體積分數80%乙醇提取物中分離并鑒定了9種化合物,分別為 5-羥甲基糠醛(1)、咖啡酸乙酯(2)、β-谷甾醇(3)、反式對羥基肉桂酸乙酯(4)、槲皮素-3,5,7三甲氧基-3"-O-β-D-吡喃葡萄糖苷(5)、槲皮素-3-O-(6"-O-反式對香豆?;?-β-D-吡喃葡萄糖苷(6)、山柰酚-3-O-β-D-蕓香糖苷(7)、橄欖苦苷(8)、4,4"-二羥基-2"-甲氧基查耳酮(9)?;衔铮?)~(9)為首次從茄科酸漿屬植物中分離得到,化合物(1)為首次從該植物中分離得到。

以上試驗研究了毛酸漿漿果中的化學成分,對于毛酸漿宿萼的化學成分研究有駱麗萍等人[4]對毛酸漿的干燥宿萼95%乙醇提取物的二氯甲烷部分進行化學成分的研究。利用正相硅膠柱色譜及反相制備高效液相色譜等方法分離純化,得到10個化合物,通過質譜、一維及二維核磁共振波譜等手段對這些化合物的化學結構進行了鑒定,分別為5-O-(E-feruloyl)blumenol(1),異香草醛(2),反式對羥基肉桂酸乙酯(3),對羥基苯甲醛(4),對甲苯酚(5),反式肉桂酸甲酯(6),7,3",4"-三甲氧基槲皮素(7),5,3",5"-三羥基 -3,7,4"-三甲氧基黃酮(8),danielone(9),5,5"-二異丁氧基 -2,2"-聯呋喃(10),其中化合物(1)為新化合物,化合物(7)~(10)為首次從該屬植物中分離得到。

毛酸漿中的化學成分見表1。

表1 毛酸漿中的化學成分

2.2 毛酸漿中的營養物質

毛酸漿含有酒石酸、蘋果酸、檸檬酸、琥珀酸等有機酸,其中含量最多的為酒石酸。這些有機酸使黃姑娘的漿果具有酸甜適口的獨特風味,能夠促進胃腸對食物的消化吸收,增進食欲[8]。毛酸漿可滴定酸度為1.43,多酚76.6 mg/100 ml,維C38.8 mg/100 mL,類胡蘿卜素70 mg/mL。礦物質含量很高,磷578 mg/100 mL,鉀1 196 mg/100 mL,鋅2.4 mg/100 mL和硼1 mg/100 mL。果汁中的必需氨基酸,如異亮氨酸、纈氨酸和色氨酸(42.97,39.92,39.83 mg/100 mL) 高于世界衛生組織、糧農組織的建議[9]。毛酸漿中富含天然色素,利用超聲波輔助提取可提高毛酸漿黃色素的提取率,且具有抗氧化活性[10]。

大量研究表明,黃酮類化合物的多種生物活性在抗氧化、抗癌、抑制脂肪酶等方面有顯著效果。李世燕等人[11-12]對毛酸漿中總黃酮含量進行了研究,采用三氧化二鋁比色法和分光光度法對毛酸漿中總黃酮含量進行測量,2種方法分別測得毛酸漿果中總黃酮含量分別為0.442 mg/g和0.573 mg/g,可作為毛酸漿果總黃酮含量測定的方法。

牛春艷等人[13]采用超聲波的方法對于毛酸漿中總黃酮的提取進行了研究。試驗結果表明,乙醇體積分數對毛酸漿總黃酮提取率的影響最大,超聲時間次之,最后是料液比和超聲溫度。最佳工藝條件為乙醇體積分數60%,超聲時間30 min,料液比1∶30,超聲溫度40℃。在此條件下毛酸漿總黃酮的提取率最高為5.77%。與傳統的溶劑浸提法相比,具有耗能低、效率高、不破壞有效成分、雜質少、無需高溫、安全性好、操作簡便等優點。

3 毛酸漿的貯藏

常溫下毛酸漿的貯藏期較短,冰溫貯藏毛酸漿可以延長其貯藏期,并且盡可能保持毛酸漿的色澤、口感,減少營養物質的流失??赏ㄟ^干燥的方法將毛酸漿制成粉狀,增加毛酸漿的用途,延長毛酸漿的貯藏時期,如可制成膠囊型保健品、固體飲料等。對于冷藏后的毛酸漿,采用合理的解凍方法,使毛酸漿能夠最大程度地恢復到新鮮狀態下的風味與口感。

3.1 貯藏方法

3.1.1 冰溫保鮮

冰溫是指0℃開始到生物體凍結點的溫度區域。冰溫貯藏即指此溫度帶內的貯藏。果蔬在冰溫條件下保存,不僅可以有效降低冷藏設備的能耗,還可以克服凍結食品因冰結晶帶來的蛋白質變性、組織結構損傷和汁液流失等現象[14]。

毛酸漿的冰點溫度受含水量和可溶性固形物的影響,隨含水量的減少而降低,隨可溶性固形物的增加而降低[15],大致分布在-2.4~3.1℃。用汁液測得的毛酸漿冰點約比組織測定法測定的毛酸漿冰點低0.2℃,可使用蔗糖、維C、氯化鈣、山梨醇作為冰點調節劑,其中用維C作為冰點調節劑效果最好,還可以增加維C的含量[16]。冰溫保鮮毛酸漿可以保持較高的含水量、可溶性固形物的含量,較低的呼吸速率,有效地抑制維C的損失[17]。

3.1.2 干燥

通過干燥的方法可以得到粉質毛酸漿。鄭唯等人[18]分別采用噴霧干燥、真空冷凍干燥、真空干燥和熱風干燥4種干燥方法,以毛酸漿粉質的堆積密度、維生素含量、色澤、溶解性大小和毛酸漿粉的流動性為試驗因素。結果表明,從堆積密度來看,真空干燥>熱風干燥>噴霧干燥>真空冷凍干燥;真空冷凍干燥粉的維C含量最高,達到54.6 mg/100 g;真空冷凍的色澤最佳;溶解性大小為噴霧干燥>真空冷凍干燥>真空干燥>熱風干燥;噴霧干燥盒真空冷凍干燥對流動性無較大差異。綜合考慮,真空冷凍干燥粉的粉質性質最優,能最大程度地保持毛酸漿的營養成分。

另外,在毛酸漿滲透脫水試驗中[19],進行了水分含量和總糖含量的分析,并對新鮮水果的總類胡蘿卜素含量進行了分析。在試驗設計中研究的所有條件中,在70℃和70 g/100 g溶液濃度下進行滲透脫水更為有效。在這些條件下,這種水果的水分流失最大,并顯著降低了水分遷移。然而,類胡蘿卜素總量損失最大(約50%)。在此試驗條件下,毛酸漿的組織基質發生了結構變化。需要強調的是,毛酸漿的滲透脫水過程可能會受到其表皮的影響。

3.1.3 解凍

陳慧等人[20]通過試驗探究自然解凍、冰箱解凍、超聲波解凍及微波解凍4種方式對毛酸漿的解凍時間、解凍后色澤和質構特性的影響。結果表明,微波解凍和超聲解凍可快速解凍毛酸漿,且微波解凍毛酸漿后毛酸漿汁液流失率較低,使用這2種方法解凍后,毛酸漿果實的硬度、彈性和咀嚼性較差;雖然冰箱解凍和自然解凍速度較慢,但解凍后毛酸漿汁液流失率和質構特性較好,特別是冰箱解凍能夠保持毛酸漿很好的色澤、硬度、彈性和咀嚼性。

3.2 貯藏溫度

常溫條件下(均溫28℃)貯藏的毛酸漿7 d后宿萼開始出現霉變,15 d后有少量果實開始腐爛[21]。因此需要尋找合適的貯藏溫度來延長毛酸漿的貯藏期。

張慶鋼等人[22]在毛酸漿果采后生理的研究中發現,整個貯藏期間,所有貯藏條件下的毛酸漿果實均未出現明顯的呼吸高峰,所以認為毛酸漿屬于呼吸非躍變型果實。結果表明,貯藏溫度和是否脫果萼處理對毛酸漿果實貯藏過程中品質和生理指標的影響很大。其中4℃未脫果萼處理貯藏效果最佳。

韓雪等人[23]用電子鼻法監測不同溫度毛酸漿風味物質的變化,分析不同貯藏溫度條件下毛酸漿果實氣味變化,判定不同貯藏溫度條件下毛酸漿揮發性成分的變化趨勢。試驗表明,貯藏溫度對毛酸漿揮發性成分的變化產生很大影響。毛酸漿果實在貯藏過程中氮氧化合物和硫化成分為主要芳香物質。另外,采用色差計和物性分析儀對常溫和4℃下毛酸漿進行檢測,色差與硬度、膠黏性、咀嚼性和彈性呈正相關,與凝聚性和回復性不相關,各質構參數間均呈顯著正相關。4℃條件下貯藏毛酸漿利于其保持較好的色澤和質構[24]。

以上試驗研究了毛酸漿在不同溫度下的呼吸作用、風味物質的變化、色澤和質構,最終得出4℃為毛酸漿的最佳貯藏溫度。

貯藏溫度對毛酸漿采后生理的影響見表2。

表2 貯藏溫度對毛酸漿采后生理的影響

4 毛酸漿的應用

對于毛酸漿的應用,目前已經有對毛酸漿果果脯、果酒、果汁、果醋的研制試驗,以及毛酸漿中果膠的提取。毛酸漿產品的豐富多樣化,可以更好地發揮毛酸漿的作用。另外,毛酸漿中的許多營養物質可用于研制醫療保健產品,開發毛酸漿的藥用價值。

4.1 毛酸漿在食品方面的應用

4.1.1 毛酸漿果果脯的研制

選用新鮮的毛酸漿果,經過清洗、護色、硬化、清洗、燙漂、涂膠保型、烘干最后制成成品。將清洗過的毛酸漿浸入不同的護色劑當中,根據感官標準評分。檸檬酸+抗壞血酸溶液的護色效果較好,組織狀態較飽滿,硬度變化不大,且檸檬酸與抗壞血酸均對人體有保健作用。將通過護色的毛酸漿浸入不同濃度的明礬、氯化鈣、氫氧化鈉溶液中進行硬化??紤]到對于人體健康和毛酸漿果脯風味口感的影響和經濟實用性,選取質量分數1%氯化鈣溶液為硬化劑。燙漂溫度是毛酸漿果脯研制的重要指標,隨著燙漂溫度的升高,毛酸漿果實出現異味口感不好;溫度太低達不到滅酶的作用,因此試驗最終選用燙漂溫度70℃,燙漂時間1 min。試驗選用糖漬、滲糖兩步糖制工藝,經過試驗確定最佳的工藝條件為漬糖液質量分數45%,漬糖時間20 h,滲糖質量分數50%,檸檬酸含量1.1 g/g。糖制后還需將毛酸漿果進行涂膠保型,試驗確定最佳工藝條件為膠液質量分數0.4%,膠體采用明膠、溶液采用膠體磨,最后熱風干燥 10~12 h[25]。

4.1.2 毛酸漿果果汁的研制

毛酸漿口感酸甜,富含多種營養元素,用毛酸漿可制成天然綠色飲品,具有非常好的保健功能。段連海等人[26]將毛酸漿果果汁和胡蘿卜汁以體積比3∶2的比例制成復合果蔬汁,用毛酸漿來調節胡蘿卜汁口感上的缺陷。通過正交試驗得到最佳配方為混合汁添加量為20 mL/100 mL,白砂糖8 g/100 mL,蜂蜜3.0 g/100 mL,檸檬酸0.05 g/100 mL。尤麗新等人[27]以毛酸漿為主要原料加上鮮牛奶制作成毛酸漿乳飲料。為使飲料能夠同時具有毛酸漿的酸甜口感,又富有奶香,最后采用毛酸漿與牛奶配比1∶1,以及單因素試驗和正交試驗的方法確定毛酸漿飲料的最佳配方為毛酸漿原汁添加量為19%,白砂糖添加量為8%,檸檬酸添加量為0.2%,復合穩定劑添加量為0.19%。徐偉等人[28]通過對均質壓力、溫度、次數影響毛酸漿果汁懸浮穩定性,得到優化的均質條件為均質壓力20 MPa,均質溫度45℃,均質次數2次。為提高毛酸漿果汁的穩定性,減少化學穩定劑的使用,最大限度保證果汁的天然特性提供可行性。

4.1.3 毛酸漿果果酒的研制

毛酸漿可經發酵釀成毛酸漿果酒,色澤橙黃、清亮,同時具有毛酸漿的清甜口感和發酵酒的醇香。李世燕等人[29]以毛酸漿為主要原料,采用單因素試驗研究酵母接種量、初始糖度和發酵溫度對毛酸漿酒酒精度的影響,并通過正交試驗方法優化最佳發酵工藝條件。最佳工藝條件為酵母菌接種量0.10%,發酵初始糖度22%,發酵溫度26℃,發酵時間10 d。在此條件下制得的毛酸漿果酒酒精度為11.20%Vol,具有獨特的毛酸漿果香和酒香。

姜曉坤等人[30]在試驗中發現,從理化指標檢測總體情況看,帶皮發酵結果優于去皮發酵和汁液發酵,可能是由于該方式果實破碎程度低,原料孔隙度大,含氧量高,發酵時有利于菌種的繁殖。同時,果皮、種皮中含有豐富的天然香氣成分、色素等,也可提高酒體感官品質。

李文一等人[31]的試驗除采用帶皮毛酸漿發酵之外,確定最佳發酵工藝為原料與水配比1∶1,酵母菌接種量600 mg/L,發酵溫度18℃,在此條件下制得毛酸漿酒的酒精度為10.5%Vol。

4.1.4 毛酸漿果果醋的研制

毛酸漿除了可發酵釀制果酒以外,還可釀制果醋。果醋作為新一代調味品,含有豐富的營養,與傳統食醋相比風味更佳。李世燕等人[32]采用液態發酵法對毛酸漿果醋的發酵工藝進行優化,最佳工藝條件為初始酒精度7%Vol,發酵溫度32℃,搖床轉速180 r/min,在此條件下制得的毛酸漿果醋的總酸度為54.69 g/L,酸味柔和、澄清透明,具有毛酸漿果香和食醋清香。

4.1.5 毛酸漿果罐頭的研制

張慶鋼等人[33]將毛酸漿制成糖水毛酸漿罐頭,采用抽真空處理代替燙漂,果實抽真空最佳條件為糖液質量分數30%,真空灌中壓力0.08 MPa,抽真空時間15 min。殺菌的最佳條件75℃,殺菌恒溫時間20 min,罐頭胖聽率1.9%。

4.1.6 毛酸漿中果膠的提取

毛酸漿是果膠的良好來源,無氫半乳糖醛酸的含量超過60%。果膠分子的酯化程度為63%~91%。果膠提取量隨時間的增加而減少[34]。

在歐洲,毛酸漿果可用于制作果蔬沙拉、糖漿,也可用作肉類及海鮮醬料,使食物具有誘人色澤,還可用于制成甜食或用以裝飾食品[35]。

4.2 毛酸漿在藥物方面的應用

毛酸漿中含有的大量營養物質,使其在藥物方面也具有很大的研究價值。毛酸漿可用于清熱解毒、治療咽喉腫痛等[36]。在毛酸漿對于炎癥反應影響作用的研究中發現,毛酸漿80%乙醇提取物具有較好的抗炎活性,但具體作用機制還有待進一步研究[37]。此外,酸漿葉提取物具有抗糖尿病活性[38],可作為植物治療產品,或者作為佐劑治療糖尿病[39]。在小鼠身上進行的免疫能力試驗證明,毛酸漿的果皮、果肉、種子對小鼠細胞免疫有顯著影響,對小鼠的淋巴細胞有調節作用[40]。毛酸漿中提取的化合物對選定的人腫瘤細胞具有較強的抑制增殖活性[41]。

5 結語

綜上所述,毛酸漿營養豐富,作為藥食兩用植物,已經在國內外引起了諸多關注,但在許多方面還可進行深入研究。例如,在集約化栽培方面的潛力,毛酸漿才剛剛開始探索,具有顯著的農學潛力,但仍未被充分認識。研發相關農業技術和貯藏方法可以使這種水果成為干旱地區一種有前途的新作物[42]。毛酸漿屬于漿果,含水量高、容易腐爛,又在7~9月份高溫高濕條件下成熟,采后需要合理的貯藏方法,以延長毛酸漿的貯藏期,保持其新鮮口感及風味。另外,毛酸漿制品,如果脯、果酒、飲料、罐頭等,雖然已經有試驗,但市場上仍少見成品。對于保持其口感、風味也需進一步研究。對毛酸漿中的許多化學成分、營養物質合理運用,具有很好的藥物作用,但還需進行深入研究,開發抗腫瘤、增強免疫力等營養保健產品。

猜你喜歡
漿果溫度試驗
德國:2021年漿果產量增長27%
設施漿果
一張票的溫度
漿果王
停留在心的溫度
CS95
馭勝S330
C-NCAP 2016年第八號試驗發布
試驗
測個溫度再蓋被
91香蕉高清国产线观看免费-97夜夜澡人人爽人人喊a-99久久久无码国产精品9-国产亚洲日韩欧美综合