APP下载

石花菜应用和加工研究进展

2022-02-22栾立宁杨从发

食品安全导刊 2022年30期
关键词:多糖含量

秦 祁,栾立宁,邓 翔,杨从发,2*

(1江苏海洋大学 食品科学与工程学院,江苏连云港 222000;2江苏省海洋资源开发研究院,江苏连云港 222000)

伴随着人们对海洋资源的不断研究与开发,各种各样的海藻也逐渐被人们发现。海藻中的营养物质含量非常丰富,因此海藻逐渐变成了人们重要的食物来源之一[1-2]。海藻被分为大型海藻和微藻两种不同的类型,其中能够被人们开发利用的主要有红藻、褐藻以及绿藻[3]。石花菜隶属红藻门,石花菜的主要营养成分可以分为多糖、多酚、矿物质及微量元素、蛋白质,这些营养成分都具有十分重要的作用,如降血糖、降血压、抗氧化等[4]。随着时代的进步,现代食品加工生产技术也在不断完善,可以充分利用石花菜资源生产不同类型的产品。本文从石花菜生物学性质出发,较为全面地总结石花菜的功能性成分与药理作用,并且归纳现阶段石花菜产品的开发研究现状,为石花菜功能性成分的研究以及石花菜新产品的开发与加工提供重要依据。

1 生物学性质

石花菜又被称作海冻菜、鸡脚菜、马毛、狗毛菜和凤尾等,属于红藻门真红藻纲石花菜目石花菜科[5]。石花菜的藻体一般是直立的,有时也会呈现匍匐状,石花菜基本都是生长在浅水区的礁石上[6]。普通石花菜的藻体可以长到10~20 cm,有的石花菜能够长到30 cm[7]。石花菜的主要枝干基本上都是圆柱形,有时也会有扁平状的,石花菜的两侧会长出羽状分枝,在两侧长出的羽状分枝上还会再长出细小的分枝[8]。在石花菜的基部有着假根状的固着器,这种假根一般没有颜色[9]。石花菜的藻体大部分呈紫红色或者淡红黄色,有的石花菜在阳光充足的海域会呈现淡黄色,有的石花菜还会因为生长海域的环境不同呈现出酱紫色或者深红色[10]。石花菜在我国山东省、浙江省、江苏省、福建省等均有分布[11]。石花菜是一种非常重要的经济红藻,现阶段石花菜的主要用途在于生产琼胶[12]。

2 功能成分

2.1 多糖

实验研究表明,石花菜中碳水化合物的含量为75.2%,脱水半乳糖的含量为33%,半乳糖的含量为25.6%,石花菜中葡萄糖的含量为16.6%[13]。石花菜中含量最多的生物活性成分是石花菜多糖。多糖是指由糖苷键连接的大分子化合物,至少由10个单糖组成[14]。石花菜中人们通常说的琼脂主要成分是半乳聚糖[15]。水解石花菜琼脂后可以得到聚合度为2~20的琼胶寡糖。这种经过水解之后得到的琼胶寡糖有着非常好的水溶性,而且琼胶寡糖的分子量小,非常容易被人体吸收。研究表明这种琼胶寡糖不仅可以抗氧化,还可以抗龋齿。琼胶寡糖还可以作为益生元促进益生菌的生长,是一种优质的海洋低聚糖[16]。石花菜的水提物基本上都是水溶性难消化性多糖[17]。经过实验分析后发现,这些水溶性难消化性多糖中的主要单糖成分是半乳糖,其含量大概在86.0%,剩下的有一部分为岩藻糖,其含量大约为8.3%,还有少量的葡萄糖醛酸,其含量大约占2.0%,少量的甘露糖,其含量大约为1.5%,少量的木糖,其含量大约为1.1%,此外还有含量不到1%的鼠李糖和葡萄糖[18]。

2.2 多酚

多酚常见于植物性食物中,多酚因为含有多个羟基而得名。多酚可以被分成简单酚和多酚这两大类。简单酚在各种各样的藻类中都有被发现,而多酚基本只有在褐藻中才有所发现[19]。经过实验发现石花菜的醇提物中不仅含有多酚类物质,还含有少量的藻红蛋白和藻青蛋白。同时发现其中还含有叶绿素a、叶绿素b等光合色素[20]。

2.3 矿物质及微量元素

石花菜中含有多种矿物质元素和微量元素,还含有少量的超微量元素[21]。实验发现石花菜中这些元素的含量远超于陆地蔬菜。微量元素不仅对人体健康有着很大的影响,还与人体的各种代谢活动密切相关[22]。石花菜中含有丰富的钙、铁、磷、镁、锌和钾元素[23]。其中,钙元素是人体骨骼的重要组成成分;铁元素是构成人体血液中血红蛋白、肌红蛋白的必要成分[24];镁元素是人体内重要的阳离子,可以参与人体中蛋白质的合成与各种酶促反应;锌元素不仅能促进人体的生长发育,还可以提高人体的免疫力,参与细胞中的各种代谢活动,维持人体健康以及维护人体的心率。除此之外,石花菜中还含有N,N-二甲基牛磺酸等多种微量元素和丰富的维生素,如维生素A、维生素B、维生素C、维生素D以及维生素E等[25]。

2.4 其他成分

石花菜中除了含有上述生物活性成分之外,还含有一些营养成分如粗蛋白、粗纤维等[26]。经过实验测得石花菜中氮含量为2.93%,总氨基酸含量为11%。石花菜中的氨基酸种类丰富多样,主要有甘氨酸、天冬氨酸、丙氨酸和丝氨酸等。其中,氨基酸含量最多的是甘氨酸,其含量在53.98%;天冬氨酸的含量为15.64%;丙氨酸的含量为11.97%[27]。石花菜除了富含植物纤维、多糖等天然生物活性成分之外,石花菜中还含有少量黄酮类物质。

3 药理作用和应用

中医认为石花菜有很多药理作用。石花菜性寒,味甘咸,具有清热解毒、化瘀散结的功效,还可以滋阴凉火、解毒泻火,适宜上火人群食用[28]。科学研究表明,石花菜中含有一类褐藻酸盐物质,具有一定的降血压功能,可以防治高血压[29]。石花菜中含有的石花菜多糖成分对于高血脂也有一定的防治作用。王慧等[30]在研究石花菜多糖对糖尿病大鼠的降糖作用时发现,石花菜多糖能够影响糖尿病大鼠的血糖,同时可以明显降低糖尿病大鼠血液中胰高血糖素的含量。石花菜多糖还可以促进糖尿病大鼠分泌胰岛素,使糖尿病大鼠血液中的血糖含量显著下降。YANG等[31]研究发现石花菜中含有丰富的纤维,这些水溶性纤维可以阻碍人体对碳水化合物的吸收,可以促进人体内肠道的蠕动。实验还发现这些纤维可以抑制餐后人体内血糖含量的升高。研究人员经过实验后发现喂食过一段时间石花菜的高血糖大鼠的血糖有了显著降低。研究人员还发现实验大鼠的胆固醇排泄量有了显著提高,实验大鼠血液中的血脂以及脂肪组织也有减少。研究人员还发现实验大鼠中血浆脂肪细胞因子的含量也有所降低,这就降低了实验大鼠患心血管疾病的风险。肖为等[32]研究发现石花菜醇提物可以有效降低实验小鼠血清中的尿酸与尿素氮的含量,从而达到缓解高尿酸带来的肝功能损伤的目的。研究发现石花菜醇提物在一定程度上可以抑制小鼠体内合成尿酸的进程,可以有效预防高尿酸引起的痛风性肾病和慢性肾功能衰竭等一系列疾病。崔明晓等[33]通过超声辅助提取石花菜中的石花菜多糖发现石花菜多糖可以显著清除超氧阴离子自由基,证实了石花菜多糖清除自由基的能力,证明了石花菜多糖的抗氧化活性,这为石花菜开发成抗氧化药物或者药食两用的保健食品提供了理论依据。石花菜琼胶可以制作成软纸来包药,也可以用来制作膏药药基。崔宴医[34]通过近5年的临床应用与观察,采用石花菜为收膏辅料制成的膏方未发现毒性和不良反应,其性状、颜色、质地和口感等多方面都得到了患者的认可,治疗效果满意。因此,从石花菜中提取出石花菜多糖、水溶性纤维等成分以开发药物,甚至直接食用石花菜相关食品,也具有一定的治疗效果。这种将石花菜作为可以直接食用的食品或者提取石花菜的功能性成分来开发新型药物的方式,不仅操作简便、无毒,而且食用无副作用、加工过程产生的污染少,且药物的安全性高,还可以促进石花菜资源的利用与开发,这为石花菜作为重要原料来源以开发新型药物、保健品提供了方向。

4 食品资源与加工

一般石花菜都是经过简单处理后制成石花菜菜干,之后将石花菜菜干剪切处理成石花菜包装品供食用[35]。石花菜不仅可以经过调味品腌制成酱菜,还可以将新鲜石花菜制作成凉拌菜供人们食用[36]。石花菜还可熬煮制作成石花菜羹或与时令蔬菜一起炒制食用[37]。崔海辉[38]以石花菜为原材料制作石花菜饮料,在新鲜石花菜提取液中加入甘草粉去除石花菜本身带有的腥味,按照一定的配料比制成石花菜风味饮料。这种石花菜饮料不仅风味独特、甘甜清凉,还具有调节人体免疫功能、降低血压血脂的功效。这种对心血管具有保护作用的保健饮品在市场上具有广阔的开发和应用前景。朱丰[39]将石花菜和双歧杆菌、复原乳和蔗糖按照一定比例混合后进行发酵,经过发酵后制作成石花菜酸奶,将发酵好的石花菜酸奶冷冻干燥后制成酸奶片。利用石花菜研制出石花菜酸奶片不仅可以丰富市场上乳制品的种类,提升酸奶片的营养价值,还可以充分利用沿海丰富的石花菜资源,给开发石花菜产品提供新思路。石花菜还能被用作凝固剂和增稠剂。石花菜用作凝固剂添加到食品罐头中,可以很好地增强食品的稳定性,防止在运输过程中食品因外力受到损坏;石花菜用作增稠剂来制作糖果,可以很好地增加糖果的黏度,丰富糖果的口感。

石花菜提取物有良好的保湿润肤作用,不仅可以增加皮肤弹性,还可以预防皮肤炎症,维持皮肤屏障的稳定性。此外,石花菜的降解产物琼脂低聚糖则有一定的保湿和美白功能[40]。石花菜中含有的石花菜多糖以及多酚类物质都具有抗氧化、延缓衰老的作用,人们可以开发利用这些生物活性成分,将石花菜的活性成分通过一定的科学技术添加到护肤品以及保健品中[41]。这样不仅可以丰富市面上护肤产品的种类,还可以生产出具有抗氧化功能的保健品。如何利用石花菜作为主要原料,降低生产过程中的损失,减少可能产生的废弃物,尽可能做到利用全菜来生产符合人们需求的功能性保健食品已经成为当下亟待解决的热点问题。

5 石花菜加工产业现状

目前市面上石花菜的精加工产品种类和销量都比较少,这主要是因为人们对于石花菜的认识比较有限。相关调查研究显示,我国大部分人并不排斥藻类,但是只有海带、紫菜这两种海藻被人们熟知[42]。人们不认识石花菜,更不了解石花菜的营养价值,而且现在市面上也没有被大众熟知的石花菜产品以及品牌。近年来,我国石花菜深加工产品也有了一些进展,开发了以石花菜为主要原料的石花菜保健饮料,也有人研制出了石花菜酸奶产品。石花菜深加工产品不仅丰富了产品的种类,还能够提高石花菜的综合利用价值。但是,目前在我国基本处于研发阶段,未在市场上大量销售。因此,提高人们对石花菜的认知水平,将石花菜融入大众的日常饮食中还有很长的路要走。

6 结语及展望

我国各种各样的海洋资源也十分丰富,但是实际的利用率并不是很高。近几年,我国提出的海洋开发战略旨在保护并利用丰富的海洋资源来缓解日益紧张的陆地资源,因此海洋中各种资源的利用与开发极为重要。我国海藻产量位居世界前列,如何利用丰富的海藻资源成为了人们面临的难题与挑战。发展至今,我国石花菜的加工利用主要停留在初加工层面,我国人们对石花菜的营养、食用方式等认知不足,在非沿海地区人们的日常饮食中很难看到石花菜。本文归纳的研究证明石化菜不仅有良好的降血糖、降血脂功能,还有良好的抗菌、抗炎以及抗氧化效果。因此,石花菜的价值不应只局限在制作琼胶方面,更应该涉及石花菜各种功能性成分的利用,从而提高石花菜的利用率,将石花菜应用于食品、药品、医学等各个方面。

猜你喜欢

多糖含量
压滤后盐泥中的盐含量和水含量
HPLC法同时测定蓝桉果实中两种marocarpal型成分含量
芪红水煎剂化学成分的HPLC-FT-ICR-MS快速表征与HPLC多成分的含量测定
米胚多糖的组成及抗氧化性研究
熟三七多糖提取工艺的优化
UPLC同时测定杜仲中6种有效成分的含量
茶籽多糖抗氧化性及其对DNA氧化损伤的保护作用
20CrNi2Mo钢中的Al含量控制
仙茅多糖对氟尿嘧啶增效减毒作用
酶法降解白及粗多糖