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新食品原料

2020-07-09卿樱露孔钰婷何丹

粮食科技与经济 2020年1期
关键词:枇杷叶开发利用功能

卿樱露 孔钰婷 何丹

[摘要]枇杷叶在我国具有很长的药食两用历史,2014年枇杷叶被批准为新食品原料,因此具有潜在的开发利用价值。本文围绕枇杷叶的加工与利用,对其食用传统、有效成分、功能性及其相关食品的研发进行综述,并就存在的主要问题进行梳理、提出建议,以期为枇杷叶在食品加工领域的产品研发提供参考。

[关键词]枇杷叶;新食品原料;功能;开发利用

中图分类号:F326.5 文献标识码:A DOI:10.16465/j.gste.cn431252ts.202001

枇杷[Eriobotrya japonica(Thunb.)Lindl]又名金丸、芦橘等,是原产于我国的多年生常绿乔木[1],我国枇杷叶资源丰富,主要分布于中南地区及安徽、浙江、江苏、福建、广东、四川、贵州和云南等地。栽培面积占世界的50%以上[2]。枇杷果实、花朵和叶片食用历史悠久,其中枇杷叶片长期以来作为中医传统中药材,被认为具有“和胃降气,清热解毒”[3]的疗效,在止咳平喘[4]、抗炎、抗氧化、降血糖等方面也有很好的疗效[5],是很受中医推崇的本草药物。

2014年卫生部(现国家卫健委)发布的《关于批准番茄籽油等9种新食品原料的公告》[6]中,将枇杷叶批准为新食品原料,规定食用量≤10g/d。目前关于枇杷叶的加工利用研究多集中在药用方面,而在食品方面的研究较少,因此本文对枇杷叶在食品加工与利用方面的研究进行综述和展望,以期为新食品原料—枇杷叶在食品研发方面提供思路和借鉴。

1 枇杷叶的食用传统

自古以来,我国民间就有食用枇杷叶及其制品的习惯。现如今人们所熟知的枇杷膏,就是民间古已有之的配方:用枇杷叶和以果实加冰糖熬煮成膏,食用以达到和胃清肺,止咳润喉的功效;清代亦有枇杷叶露的食用方法,服用枇杷叶蒸馏而成的蒸馏液,达到清肺化痰的效果。食用枇杷叶的传统目的主要是和胃清肺、止咳润喉。近年来,随着对枇杷叶主要成分提取及功能性研究的深入,枇杷叶新产品的研发亦得以快速发展。

2 枇杷叶的主要化学成分

据报道,枇杷叶中主要功能性成分为三萜酸类、黄酮类、多酚类、多糖以及挥发油等物质。

2.1 三萜酸类

枇杷叶中总三帖酸种类丰富,主要有熊果酸、齐墩果酸和科索罗酸[7]。尹小娟等[8]以总三帖酸含量为控制指标,采用用单因素法,通过控制总三萜酸提取工艺中时间,温度,次数,溶剂用量等因素進行研究,筛选得到最佳工艺条件:提取时间2h、提取温度75℃、提取次数2次、提取溶剂为80%乙醇和固液比为1∶4。王杰等[9]通过单因素法研究了乙醇浓度,时间,温度,液固比等因素对提取枇杷叶熊果酸的影响,利用三因素响应面法进行优化,得到最佳提取条件是乙醇浓度85%,时间2.8h,温度85%,液固比15∶1。宋星等[10]利用超声技术提取了枇杷叶中的科罗索酸物质,提取方法是温度50℃,时间30 min,液固体积比20∶1,过滤后经HZ802大孔树脂对粗提物分离纯化,洗脱后得到的提取物纯度是科罗索酸生药的1/147。

2.2 黄酮类

枇杷叶中的黄酮类化合物主要是山柰酚、槲皮素、3,5,7-三羟基黄酮、橙皮苷等[11]。黄琼[12]通过Feton法测定了枇杷叶中黄酮类化合物的含量。结果表明,枇杷叶中黄酮类化合物的含量为78.86mg/g。林启训[13]通过单因素实验和均匀试验研究水浸提枇杷叶黄酮类物质,优化后最佳工艺为pH=8.0,温度为100℃,时间为105min,此条件下提取液黄酮含量为0.979mg/mL。

2.3 多酚类

枇杷叶中的多酚类物质含量丰富,从枇杷叶中分离得到3种黄酮苷类化合物和15种黄酮类化合物,其特征分别为(2s)和(2r)柚皮苷8-c-α-l-鼠李糖基(1--2)-β-d-吡喃糖苷和辛可奈7-o-β-d-吡喃糖苷[14]。王建超等[15]利用响应面法优化枇杷叶多酚提取的工艺,在最佳工艺条件(料液比1∶20,乙醇浓度50%,温度60℃,浸提时间2.5h)下,枇杷叶多酚的提取率为3.4%。

2.4 其他

枇杷叶中还含有多糖、有机酸、挥发油等成分。枇杷叶的多糖属于含蛋白质的复合多糖,其中的中性单糖主要是果糖、葡萄糖、甘露糖、鼠李糖和半乳糖等[16]。何传波等[17]利用单因素法和响应面分析试验研究了酶法提取枇杷叶多糖,实验结果所得到的最佳提取条件为提取时间2.95h,提取温度41℃,酶用量15.6mg/g,所得到的多糖提取率为8.03%。赵华楠等[18]研究比较了水蒸气法、简单蒸馏法、索氏提取以及索氏提取改良法对挥发油提取的影响,结果表明,索氏提取改良法提取效率最高,为1.1%。陈发兴等[19]利用离子交换色谱法(HPIC)研究了枇杷叶中的有机酸组分,结果表明,枇杷叶中的有机酸成分主要为奎尼酸、乌头酸、β-香豆酸及反式阿魏酸。

3 枇杷叶的功能活性

3.1 止咳抗炎

Zhang J等[20]研究发现,枇杷叶中的五环三萜酸物质可以对人的嗜中性粒细胞弹性酶起抑制作用。人嗜中性粒细胞弹性蛋白酶(HNE)是引起机体炎症扩散的重要原因,它通过降解各种宿主蛋白(例如细胞外基质蛋白)来促进中性粒细胞向炎症部位的迁移,恶化炎症病情[21]。因此,枇杷叶五环三萜酸可对慢性支气管炎和咳嗽具有一定治愈作用。

3.2 抑菌、抗病毒

Taniguchi S等[22]研究发现枇杷叶提取物中的2A,19A-二羟基 3-O-乌索酸是HIV蛋白酶的有效抑制剂,具有抗HIV活性。王建超等[15]通过研究枇杷叶多酚抗菌作用,发现枇杷叶多酚对多种食源性细菌抗菌效果显著,且抗菌效果随多酚浓度升高而升高。

3.3 抗氧化

枇杷叶黄酮类是其功能成分中重要的抗氧化物质,可以有效清除机体细胞氧化产生的自由基[23]。研究发现枇杷叶黄酮类化合物具有很强的抗氧化能力,且抗氧化性随着黄酮浓度升高而增强。植物多酚通常都具有很好的抗菌和抗氧化能力,枇杷叶多酚也有很好的抗氧化能力[24]。对枇杷叶多酚的抗氧化能力进行研究,结果表明,枇杷叶多酚对自由基有较好的清除能力,且还原力显著,相较于现在应用广泛的茶多酚和抗坏血酸,枇杷叶多酚抗氧化能力更好。

3.4 降血糖

枇杷叶多糖具有降血糖、抗肥胖和二型糖尿病的作用[25]。宋星等[10]研究科罗索酸提取物的降血糖作用,发现枇杷叶科罗索酸可以提高糖尿病小鼠口服耐糖量,增加胰島素分泌量,且具有调节血脂代谢的功能。

3.5 保护肝脏

Jian T等[26-27]研究发现枇杷叶总三萜酸可以显著降低NAFLD小鼠的体重增长和脂肪在肝脏中的沉积,降低血清中的总胆固醇(TC)和甘油三酸酯(TG)含量,从而对非酒精导致的脂肪肝癌大鼠模型有很好的治愈作用。梁树才等[28]的研究发现,枇杷叶总黄酮在保护小鼠肝脏损伤方面有一定作用。

4 枇杷叶在食品加工中的应用

2014年枇杷叶被批准为新食品原料,极大地推动了枇杷叶在食品加工利用方面的发展,新产品层出不穷,功能性开发方面也得到拓展。

4.1 枇杷叶代用茶

福建云霄县采用代用茶产品的形式对枇杷叶进行生产加工,其生产出的枇杷叶代用茶具有清肺润肺、止咳去燥的作用[29]。Toshima A等[30]研发出一款枇杷叶代用茶,并发现其提取物对α-葡糖苷酶有明显的抑制作用,具有潜在的降血糖功效。

4.2 枇杷叶花饮料

周志明[31]研发的枇杷叶花饮料,主要工艺是采用微波-乙醇提取法提取出枇杷叶中的有效成分熊果酸,并对木糖醇、果葡糖浆、柠檬酸等添加剂进行调配,后经过精滤杀菌,罐装制成成品饮料。该枇杷叶化饮料含有丰富的熊果酸,因此具有抗炎止咳、抗氧化和降血糖的功效。纪春苗等[32]研发的金银花菊花枇杷叶复合凉茶饮料,筛选健康的枇杷叶、金银花和菊花,经过浸提操作提取出有效成分,后经调和均质,罐装杀菌制成成品饮料。该产品具有抗炎解热,润脏清涕的作用。

4.3 枇杷叶酒(包括黄酒)

杨婧娀等[33]研发的枇杷叶酒,生产工艺是将枇杷叶和水按照2.5∶1的比例加水打成匀浆,之后添加配料白砂糖并调节pH到4.5~5.0,接种果酒活性干酵母后在25℃温度下活性发酵6~8d,而后经分离后酵、陈酿、澄清过滤以及分离等操作后,制得枇杷叶原酒。将所制得的原酒按照国家规定调配酒精度,罐装和杀菌,得到枇杷叶酒产品。该枇杷叶发酵酒具有止渴、利尿、降血糖和抗病毒等功能。

4.4 枇杷叶魔芋果冻

李丹等[34]研制的枇杷叶魔芋果冻,主要生产工艺是采用超声波辅助浸提法将枇杷叶中黄酮成分浸提出来,得到提纯液,后将提纯液与魔芋胶、木糖醇等主要原料混合,经沸水混匀、煮胶、灌装、杀菌、冷却制得枇杷叶魔芋果冻成品。黄酮浸提液的添加量对产品的感官效果影响很大,实验测得黄酮浸提液添加量在1.5%时,产品的感官评价分数及质构效果最好,且在生产中枇杷叶黄酮的含量和性能基本不改变。该产品口感爽滑风味独特,且因为添加了枇杷叶黄酮而具备止咳、抗炎、抗菌的功能。

5 枇杷叶在食品加工利用的探讨

5.1 枇杷叶主要成分高效提取与分离技术

现行关于枇杷叶成分的提取利用方法可分为两类:传统粗加工类和现代精加工提取类。传统加工依靠经验进行,无法实现对有效成分的高效利用,且没有定量的数据可以参考,产品也不能投入工业化生产,但是传统的生产工艺可以给现代化的创新带来灵感和依据。现代化的精加工,重点是对有效物质的高效利用。一些研究已经就解决枇杷叶主要成分的高效提取和分离这一问题展开讨论。霍宇航等[35-36]研究了枇杷叶功能性成分和抗氧化活性与枇杷叶叶位、色值和品种之间的关系,该研究对我国最常见的六大类枇杷品种,在不同叶位不同色值处,检测了其中12类功能性成分的含量,以此对六大品种枇杷叶进行了综合评分,得到“大五星”品种的综合评分最高。该研究结果揭示了枇杷叶主要功能成分在不同品种、不同叶序间的分布规律,为枇杷叶的高效提取和利用提供理论支持。

5.2 有效成分的安全性评价

作为新食品资源,在注重枇杷叶的成分功能的同时,对有效成分毒理学的研究也很重要。陈秀娟等[37]对枇杷叶水提取物进行了急性经口毒性试验、Ames试验和哺乳动物骨髓微核试验等,结果显示,枇杷叶水提取物属无毒级物质,不具遗传毒性。黄玉艾等[38]研究了枇杷叶等植物中天然熊果酸在不同浓度时的体外毒性作用,结果显示,熊果酸属无毒性物质。关于枇杷叶其他三萜酸的毒理学研究资料还很少,有待进一步研究。

近年来枇杷叶主要成分的毒理学特征被初步阐明,其毒性在可控范围内,但其毒理作用的一些细节仍待进一步研究,如枇杷叶多酚、多糖、科罗索酸等的毒理作用,这些问题的阐明对枇杷叶作为新食品原料的应用加工至关重要。

5.3 功能性食品研发

目前,枇杷叶功能性食品的研发尚处于探索阶段,已有的产品多为复合饮料、代用茶等,可见枇杷叶功能性食品在种类上相当匮乏,还有很大的发展空间。在品类创新上,除了常见的饮料和茶饮产品,还可以尝试休闲零食类型,如保健凉糕、创新枇杷叶凉糕等类似产品,增加现有的品类。在产品形式创新上,可以使用速溶饮料、速溶代用茶的形式。

6 展 望

目前枇杷叶作为新食品原料的产品品类还比较少,主要集中在饮料和代用茶类;功能应用上,对于功能的利用还比较粗糙,缺乏针对性。在未来,希望枇杷叶在产品方面可以研发更多的品类,例如对其在果脯蜜饯上进行一些应用和创新,此外,还可以借鉴金银花枇杷叶饮料的思路,添加其他相关食品原料,以强化功能价值;在功能应用上,希望可以逐步建立“产品—功能—人群”的点对点模式,在特殊人群营养方面有针对性开发,实现其功能的有效利用,提升可食性。

我国的枇杷叶资源十分丰富,但目前多数枇杷叶资源没有得到有效利用,甚至成为植物垃圾,对环境造成污染。作为新食品原料,枇杷叶的价格低廉,产地丰富,应用前景广阔,对枇杷叶的利用可以拓展食品市场,顺应未来食品行业的发展趋势,进而促进地方经济发展。

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