沙棘叶多酚在苹果汁保鲜中的应用

2022-12-16◎唐敏

现代食品 2022年1期

◎ 唐敏

（新疆维吾尔自治区阿克苏职业技术学院，新疆阿克苏 843000）

沙棘叶多酚提取物的总抗氧化能力及其DPPH清除能力源于沙棘叶多酚物质的作用。多酚能够帮助人体对抗自由基、具有抗氧化性且具备较强的还原性，在抗氧化研究领域受到较多关注[1]。沙棘叶多酚是一种植物多酚，植物多酚被称为植物单宁，在植物中的存在较为广泛，沙棘叶多酚即是从沙棘叶中提取的一种多酚，它实际上是一种多羟基酚类化合物的总称。由于沙棘叶多酚具有抗癌、抗病毒、抑菌、预防心脑血管和抗氧化等功能，因此在食品、医药、保健品、化妆品等行业中应用较为广泛。

1 新疆沙棘种植情况与应用现状

沙棘（Hippophae rhamnoides）分布广泛，资源蕴藏量大，应用历史悠久，具有丰富的营养和较高的药用价值，吸引了国内外研究者的广泛关注.国内外以往对沙棘利用价值的研究往往集中于对沙棘果实的研究，对沙棘叶的利用研究并不广泛[2]。沙棘浆果和叶片富含多酚[3]，且多酚具有抗氧化、抗癌、预防心脑疾病等功能。我国新疆地广人稀，有着独特的地理条件与气候条件，较为适宜种植沙棘。如今，新疆地区的沙棘种植总面积大约达到33 300 hm2，主要种植地区分布在和田、喀什、阿克苏、新源和尼勒克等地，新疆地区主要种植的沙棘品种包括中亚沙棘和蒙古沙棘。

2 沙棘叶多酚的性质及抑菌机制

2.1 沙棘叶多酚的性质

沙棘叶多酚中的羟基会发生糖苷化、醚化、酸化、显色等反应，酯键成分可以被水解，苯环成分会发生溴化反应。在热酸条件下，原花青素可以发生缩合及分解反应。多酚在沙棘枝叶中与蛋白质形成复合物质，因此能够与蛋白质发生反应并产生沉淀。在氢键及疏水键的作用下，多酚物质可以与多糖、生物碱等物质发生复合反应。在不同的pH值情况下，沙棘叶多酚能够与铜、铅等金属元素发生络合反应，并生成环状螯合物且产生沉淀。由于沙棘叶多酚具备以上等性质，从而决定了它能够在多行业领域中进行广泛应用。

2.2 沙棘叶多酚的抑菌机制

2.2.1 沙棘叶多酚的抑菌活性

沙棘叶多酚是一种天然、健康的抑菌剂，具备良好的抑菌活性。通过对沙棘叶多酚类物质的研究和实验表明，其能够有效抑制食品中微生物的生长，因此能够被适用于苹果汁保鲜，也能够适用于更多的行业及领域。

在目前已经发现的植物类多酚中，沙棘叶多酚是一种全新的多酚种类，具备较强的抗氧化能力、DPPH清除能力以及降血糖功能。沙棘叶对金黄色葡萄球菌、革兰阳性菌、枯草芽孢杆菌、白念珠菌和大肠杆菌等都具有一定程度的抑菌活性。其中起到抑菌作用的主要是多糖类与多酚类物质。多酚类物质对金色葡萄球菌、大肠杆菌、蜡样芽孢杆菌、单核细胞增生李斯特菌和鼠伤寒沙门氏菌都有着显著的抑制作用。

2.2.2 沙棘叶多酚的抑菌机制

（1）通过抑制蛋白质和酶来抑制微生物生长。蛋白质是生命的构成，微生物的生长和繁殖也离不开酶和蛋白质。而沙棘叶多酚能够与蛋白质结合，因此沙棘叶多酚可以通过抑制蛋白质活性的方式来干扰微生物的新陈代谢，进而抑制微生物的生长。

在微生物的生长过程中，酶和蛋白质起到极其重要的作用，而沙棘叶多酚能够与酶和蛋白质产生结合，从而破坏了酶的活性以及蛋白质合成系统，酶的活性以及蛋白质合成系统被破坏之后自然就无法再参与微生物的新陈代谢，微生物不能进行新陈代谢，因此其无法生长、繁殖。

（2）阻碍蛋白质的表达。改变微生物细胞膜的渗透性，对于微生物生长起到重要的影响作用，如果微生物细胞膜的渗透性增加，那么就会导致微生物内在的营养流失，没有营养物质的参与，微生物的生长就会受到抑制。沙棘叶多酚中的原儿茶酸能够使微生物细胞膜的渗透性得到增强，在这种情况下，微生物内部的营养物质通过细胞膜渗透出体外，导致微生物的新陈代谢发生紊乱，从而达到抑制微生物生长的目的。沙棘叶多酚能够破坏微生物细胞膜的结构，使其渗透性得到加强，进而导致细胞内容物发生外泄、流失，影响微生物增长。总的来说，沙棘叶多酚能够通过阻碍微生物蛋白质的正常表达，从而达到抑制微生物生长的作用。

3 使用沙棘叶多酚进行苹果汁保鲜的优势

3.1 苹果汁保鲜技术

苹果汁营养丰富，热量低，口感美味，深受广大消费者的喜爱。但苹果汁也是易氧化的饮料，需要做好保鲜与储存工作。苹果汁的保鲜技术手段包括热杀菌法、冷藏法、冻藏法、防腐剂保鲜法、罐头保存法和高压杀菌法等。其中热杀菌法是依靠高温抑制微生物的活性达到保鲜的目的；冷藏法和冻藏法则是通过低温抑制微生物的活性进行果汁保鲜，这3种方法都对存储环境有较高的要求，成本也比较高。

防腐剂保鲜法是通过在果汁中添加防腐剂的手段消灭微生物或是抑制微生物的活性，通过这种方式达到果汁保鲜的目的[4]。在防腐剂保鲜果汁的过程中，人们要注意添加的防腐剂不能对人体健康造成负面影响，且不会影响果汁营养成分和口感的防腐剂，常用的防腐剂包括苯甲酸钠、山梨酸钾、亚硫酸和维生素K等。沙棘叶多酚保鲜法即属于防腐剂保鲜法的一种，沙棘叶多酚是一种更为天然、健康的防腐保鲜剂，且操作过程较为简单、成本也比较低。

3.2 沙棘叶多酚保鲜法的优势

3.2.1 成本较低

沙棘叶多酚是从沙棘的枝叶中进行提取的。人们在对沙棘果进行开发和利用的过程中，一般采取连枝带叶共同采摘的方法进行采摘，沙棘果被摘取后，沙棘枝叶一般会被当作废弃物处理，堆积的沙棘枝叶不但会对环境造成污染，而且将其弃之不用是对自然资源的巨大浪费。沙棘果汁中含有大量的有用物质，人们可以对其进行开发和利用。

沙棘枝叶中含有大量的植物多酚、黄酮等营养物质，不但可以用于沙棘茶叶等饮品开发，还能广泛应用于医药、食品保鲜等行业。沙棘质量大，沙棘枝叶资源丰富，从沙棘枝叶中提取植物多酚的过程也并不复杂，用到的机器设备数量不多且造价不高，整个沙棘叶多酚的提取过程中并不会产生大量的费用，总的来说，沙棘叶多酚的提取成本是比较低的。另外，由于沙棘叶多酚本身具备抗氧化的功能，所以对于包装方式及运输方式没有特殊要求，进一步降低了储存与运输成本。沙棘叶多酚在苹果汁保鲜应用过程中操作并不复杂，只需要按照比例进行添加即可，不会造成过多的加工成本。

3.2.2 成分天然健康

沙棘叶多酚是从沙棘枝叶中提取分离出的天然物质，具有较强的抑菌活性，能够通过抑制微生物的方式保持苹果汁的质量和口感，延长苹果汁保质期。在苹果汁的保鲜过程中除了延长苹果汁保质期之外，人们还会考虑到多方面的因素，如保鲜剂不能过多影响果汁的颜色、口感及营养价值，在苹果汁中添加沙棘叶多酚不会对果汁的颜色和口感造成过多影响，这是由于多酚物质本身为无色透明状，所以不会影响果汁颜色；多酚物质呈苦涩味但在果汁中不会大量添加，因此不会过多影响苹果汁的口感；多酚类物质本身具备抗氧化、清除自由基、降糖抗糖和保护心脑血管等功能，不但能够保证苹果汁的营养价值，而且其本身也是一种宝贵的营养物质，能够起到人体保健、延缓衰老的作用。

4 沙棘叶多酚在苹果汁保鲜中的作用

4.1 有效防止苹果汁褐变

苹果汁热量低、口感好、味美价廉，是广受欢迎的饮品，但是苹果汁如果不进行保鲜处理很快就会氧化，苹果汁氧化过程中最明显的变化就是果汁颜色发生褐变。苹果中本身存在苹果多酚，将苹果榨成果汁之后，多酚会与空气中的氧气发生酶促氧化反应，并生成新的醌类物质，醌类物质能够迅速将植物细胞转变成褐色，影响观感。实验证明，在苹果汁中适量的添加沙棘叶多酚能够有效防止苹果汁褐变。

4.2 保持苹果汁的口感及营养

未经处理的苹果汁会在短时间内发生颜色变化、口感变化及香气变化等，而在苹果汁中适量的添加沙棘叶多酚能够在一定时期内保证苹果汁的口感色泽及香气。

未经处理的苹果汁，其所含的维生素C成分会在一段时间内迅速减少。在苹果汁中添加适量的沙棘叶多酚，能够在一定时间内有效减缓维生素C成分的流失，保持苹果汁的营养成分。

5 在苹果汁中应用沙棘叶多酚的注意事项

有关研究显示，沙棘叶多酚在苹果汁中的添加量为0.10%（质量分数）时，保鲜作用显著[5]。在苹果汁中添加沙棘叶多酚能够有效帮助苹果汁保鲜，能够在一定时间内保证苹果汁的颜色、味道及香气不变，同时也能降低苹果汁中维生素C的流失，但是人们需要掌握好沙棘叶多酚的添加量。

如果沙棘叶多酚添加量过少，那么就无法达到苹果汁的保鲜效果，如果沙棘叶多酚添加过多反而会影响果汁的品质和口感。沙棘叶多酚虽然具有较好的抗氧化作用，能够在一定时间内保持苹果汁不变质，但是沙棘叶多酚呈苦涩味，如果添加量过多，就会使苹果汁变苦、变涩，影响口感；沙棘叶多酚本身也会与空气中的氧发生氧化作用，并在氧化过程中生成其他色素，转变为其他颜色，如果在苹果汁中添加了过量的沙棘叶多酚，反而会影响果汁的颜色和观感。所以在实际应用中，人们应当掌握好沙棘叶多酚的添加量。

从目前的实际情况来看，苹果汁在保鲜处理过程中基本上会选择常见的防腐剂、热杀菌与冷藏保鲜等技术进行保鲜，沙棘叶多酚苹果汁保鲜方法尚未大规模投入使用并处于研究发展阶段。