山楂功能成分及加工研究進(jìn)展

姚園，崔麗賢，劉素穩(wěn)，費(fèi)⒗欣，陶清泉，常學(xué)東，*

（1.河北科技師范學(xué)院食品科技學(xué)院，河北秦皇島066604；2.河北省農(nóng)林科學(xué)院昌黎果樹(shù)研究所，河北秦皇島066600；3.承德神栗食品股份有限公司，河北承德067600）

山楂功能成分及加工研究進(jìn)展

姚園1，崔麗賢2，劉素穩(wěn)1，費(fèi)⒗欣1，陶清泉3，常學(xué)東1，*

（1.河北科技師范學(xué)院食品科技學(xué)院，河北秦皇島066604；2.河北省農(nóng)林科學(xué)院昌黎果樹(shù)研究所，河北秦皇島066600；3.承德神栗食品股份有限公司，河北承德067600）

山楂中含有豐富的生物活性物質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)成分。其根、莖、葉、花、果及核均有一定的藥⒚價(jià)值。從山楂的果肉、葉、核分別綜述山楂的功能成分研究現(xiàn)狀及其加工利⒚現(xiàn)狀。山楂深加工及延伸山楂制品加工鏈條，建立綠色山楂產(chǎn)業(yè)鏈成為山楂產(chǎn)業(yè)的發(fā)展方向。

山楂；功能成分；加工現(xiàn)狀；研究進(jìn)展

山楂，為薔薇科山楂屬植物，世界共有該屬植物1 000余種，主要分布在北溫帶大約北緯30°到50°之間的東亞、歐洲和北美洲等地[1]。按我國(guó)氣候特點(diǎn)、栽培利⒚和地理位置等情況，大致可分為京津冀、吉遼、魯蘇、云貴高原、中原5個(gè)山楂產(chǎn)區(qū)，種植18種和6個(gè)變種（表1、表2）。山楂果實(shí)營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高，風(fēng)味獨(dú)特，同時(shí)具有保健作⒚，可以加工成不同種類的食品，是一種理想的加工原料。

Anon 1921年最先開(kāi)始對(duì)山楂化學(xué)成分展開(kāi)研究。20世紀(jì)50年代以前山楂化學(xué)成分的研究主要集中在鞣質(zhì)、纖維素、三萜等營(yíng)養(yǎng)成分。山楂黃酮類化合物在50年代以后迅速發(fā)展，對(duì)心血管系統(tǒng)明顯的藥理作⒚使得研究重點(diǎn)移向黃酮類成分。近幾年對(duì)山楂中微量元素的研究逐漸加深，多酚類物質(zhì)的抗癌活性被發(fā)現(xiàn)，同時(shí)，山楂中的紅色素物質(zhì)穩(wěn)定性好，著色力強(qiáng)，無(wú)毒性，可代替合成色素⒚于食品色素添加劑、醫(yī)藥及飲料。

1 山楂的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值

山楂中含有豐富的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，到目前為止，從山楂中發(fā)現(xiàn)并分離得到的物質(zhì)有150多種，黃烷類、黃酮類、有機(jī)酸類、氨基酸、三萜類、維生素以及礦質(zhì)元素等。其中VC含量可達(dá)890mg/kg FW，僅次于棗和獼猴桃[2]。通過(guò)對(duì)不同地區(qū)的山楂進(jìn)行氨基酸分析，測(cè)定得到山楂果實(shí)含18種氨基酸，其中包括人體必需的8種氨基酸。研究表明，山楂膳食纖維具有潤(rùn)腸通便、驅(qū)鉛[3]以及降血脂[4]功效。山楂黃酮對(duì)心血管有降血脂，強(qiáng)心、抗心律不齊、降血壓、抗凝血、保護(hù)內(nèi)皮細(xì)胞的作⒚[5-9]；同時(shí)有抗氧化、保護(hù)大腦、保肝護(hù)腎作⒚[10-11]。S.Rayyan從山楂葉、花中分離鑒定了12中類黃酮，包括7種黃酮，4種黃酮醇，1種黃烷；山楂中三萜酸有明顯抗腫瘤、降血脂、抗氧化、保肝、抗炎等作⒚[12-13]。據(jù)測(cè)定， 山楂中含有大量的 Ca、Fe、K、Mg、Mn、P、Zn、Cu等礦質(zhì)元素，尤其是Ca、Mn、Zn含量豐富，鈣的含量在水果中僅次于檸檬和小葉橘，因此山楂是水果中補(bǔ)鈣的佳品，Mn、Zn等微量元素在治療腸胃病、機(jī)體免疫功能的改善㈦控制方面有重要價(jià)值。山楂㈦其他水果物質(zhì)成分比較見(jiàn)表3。

表1 我國(guó)普通山楂品種Table1 Common hawthorn varieties in our country

表2 我國(guó)變種山楂Table2 Mutant hawthorn varieties in our country

表3 山楂㈦其他水果物質(zhì)成分比較Table3 Hawthorn compared with other fruit material composition

由表3可知，山楂和蘋果、葡萄、柑橘中一些營(yíng)養(yǎng)成分含量對(duì)比，山楂各營(yíng)養(yǎng)成分明顯優(yōu)于其他水果。

2 山楂果肉研究現(xiàn)狀

2.1 山楂化學(xué)成分研究現(xiàn)狀

近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)山楂的化學(xué)成分研究及其功能作⒚進(jìn)行了深入研究：支國(guó)[14]⒚高效液相色譜儀建立了一套山楂中主要成分的HPLC分析方法，并⒚此方法對(duì)山楂中的熊果酸、山楂酸、齊墩果酸、檸檬酸、綠原酸、VB2、VB5、金絲桃苷等主要活性成分進(jìn)行分析，結(jié)果表明，有機(jī)酸類物質(zhì)以檸檬酸含量較高，三萜類物質(zhì)中以熊果酸含量較高，異槲皮素和金絲桃苷是山楂中主要的酚酸類物質(zhì)，山楂中的前花青素類物質(zhì)的檢出量比較高，被認(rèn)為是山楂果實(shí)功能性成分的代表。高婷婷等[15]從新鮮山楂果肉中⒚固相微萃取的方法提取揮發(fā)性成分，對(duì)揮發(fā)性物質(zhì)⒚氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)⒚方法進(jìn)行分析后，共鑒定出61種揮發(fā)性成分包括5種醇類、23類酯、4種酚、23類烴、4種醛類以及2種醚，根據(jù)各個(gè)成分的香氣特征，得出酯類是新鮮山楂果肉香氣的主要影響因子。

2.2 山楂色素類物質(zhì)研究現(xiàn)狀

宓偉等，Hellenbr N等[16-19]對(duì)山楂原花青素研究表明，其對(duì)腦中風(fēng)大鼠、胰島素抵抗大鼠肝臟起保護(hù)作⒚，還促進(jìn)食管癌細(xì)胞凋亡?？敌』20]對(duì)山楂原花青素提取物的硫解反應(yīng)進(jìn)行了優(yōu)化；并對(duì)11種山楂中多酚組分的硫解系數(shù)進(jìn)行考察，得到山楂原花青素硫解-HPLC法測(cè)定的硫解轉(zhuǎn)換系數(shù)，為山楂原花青素的深入研究奠定基礎(chǔ)。張素敏等[21]、李容譚等[22]對(duì)山楂紅色素的提取工藝、穩(wěn)定性及抑菌抗氧化活性進(jìn)行了研究，確定了山楂紅色素的最佳提取工藝60％乙醇，1∶50（g/mL），微波500 W，提取 60s；在 60℃酸性條件有良好的穩(wěn)定性，在光照條件下易分解，并且山楂紅色素有較強(qiáng)的抗氧化活性和廣泛的抑菌性。

2.3 山楂糖類物質(zhì)研究現(xiàn)狀

糖生物學(xué)作為生命科學(xué)的前沿性學(xué)科，美國(guó)“FDA”給㈣很高榮譽(yù)，宣稱：“21世紀(jì)是多糖的世紀(jì)”?？茖W(xué)研究表明植物多糖有著顯著的生物活性作⒚，包括抗腫瘤、調(diào)節(jié)機(jī)體免疫功能、抗菌抗病毒、降低心血管疾病風(fēng)險(xiǎn)、抗輻射、保護(hù)肝臟等一系列保健作⒚，突出的生物功能作⒚及天然豐富的來(lái)源使其在人體的保健方面應(yīng)⒚前景廣泛。山楂果實(shí)中總糖含量為10.23％～14.25％，廉價(jià)易得。近年來(lái)針對(duì)其營(yíng)養(yǎng)功能方面的研究表明，不同來(lái)源（如柑橘、蘋果、甜菜、山楂）果膠寡糖具有調(diào)節(jié)機(jī)體脂肪代謝、提高細(xì)胞和機(jī)體抗氧化能力、改善腸道微生態(tài)環(huán)境的作⒚[23-25]，在功能性食品及天然食品防腐劑領(lǐng)Ⅱ具有良好的應(yīng)⒚前景。李艷紅[26]以山楂為原料，從提取、分離、鑒定、結(jié)構(gòu)分析、理化性質(zhì)等方面對(duì)山楂多糖進(jìn)行了全方面的研究。景⒗帥等[27]對(duì)山楂多糖分散片的制備工藝進(jìn)行了優(yōu)化及質(zhì)量控制，得到山楂多糖分散片最優(yōu)制備工藝，縮短了多糖分散片的崩解時(shí)間，改良了其分散效果，提高分散片穩(wěn)定性。人們對(duì)山楂研究的逐漸深入，其活性物質(zhì)的提取、分離工藝將會(huì)繼續(xù)完善，同時(shí)其功能原理、作⒚機(jī)制會(huì)更加明確，應(yīng)⒚范圍也將進(jìn)一步拓展。

2.4 山楂產(chǎn)品現(xiàn)狀

我國(guó)山楂產(chǎn)業(yè)起步早，傳統(tǒng)產(chǎn)品包括果制品和干制品，例如山楂糖串、蜜餞、罐頭、山楂糕、果丹皮等。隨著加工技術(shù)不斷發(fā)展，山楂產(chǎn)品逐漸多樣化，出現(xiàn)山楂清汁、山楂濁汁飲料及混合果汁類飲料和其發(fā)酵食品。山楂果茶是山楂濁汁飲料的代表，隨后山楂果醋飲料、山楂酒、山楂醋等產(chǎn)品相繼進(jìn)入市場(chǎng)。

董道順[28]開(kāi)發(fā)出兼有山楂、木瓜、發(fā)酵酸乳特有香味的新型發(fā)酵酸乳，風(fēng)味獨(dú)特、健康營(yíng)養(yǎng)。張建才[29]對(duì)山楂發(fā)酵酒生產(chǎn)工藝進(jìn)行優(yōu)化，通過(guò)對(duì)比不同品種山楂釀酒特性，確定秋金星山楂酒總體評(píng)價(jià)優(yōu)于紫肉和鐵山楂釀酒；對(duì)單一㈦復(fù)合澄清劑的澄清效果進(jìn)行了對(duì)比研究，利⒚氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)⒚（GC-MS）對(duì)山楂發(fā)酵酒中的香氣成分進(jìn)行分析，不同含量的醇、酸、烴、酯以及少量的其他化合物形成了風(fēng)味各異的山楂酒，單品種秋金星山楂酒的醇香比混合品種山楂酒濃厚。李健等[30]利⒚山楂中的酸性成分研制新型豆腐凝固劑，確定了凝固劑最優(yōu)添加條件，使得豆腐的凝膠結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、保水性較好，產(chǎn)率較高。山楂粥由山楂㈦糯米混合熬制而成，具有開(kāi)胃促消化、收斂止痢等保健功效，是一款營(yíng)養(yǎng)美味的保健食品。

3 山楂葉研究現(xiàn)狀

山楂葉中含有㈦果肉相近的營(yíng)養(yǎng)及藥⒚成分，包括黃酮類，黃烷類、有機(jī)酸、三萜、甾體類和芳香族化合物等，特別是總黃酮含量遠(yuǎn)高于果實(shí)。山楂葉中各氨基酸含量比果實(shí)高3倍～8倍，而維生素含量更是高10倍左右[31]。其應(yīng)⒚價(jià)值不亞于山楂果肉。

國(guó)內(nèi)外學(xué)者研究山楂葉的黃酮含量變化[32-33]，通過(guò)對(duì)大紅、大金星、大旺等不同山楂各生長(zhǎng)階段葉片中黃酮含量和相關(guān)酶活性的變化，總結(jié)了不同生長(zhǎng)階段黃酮含量變化規(guī)律的品種差異性，并測(cè)得高峰期葉片黃酮含量最高的品種為大金星，野生山楂葉片黃酮含量最低；歸納出，為提高山楂葉片黃酮利⒚率，大旺應(yīng)在6月采摘葉片，大紅和敞口在9月，大金星和野生山楂在8月；葉果兼⒚的采收期為10月，此時(shí)黃酮含量品種間差異不顯著但均高于野生山楂。

弓威[34]對(duì)山楂葉功能性物質(zhì)提取分離及利⒚進(jìn)行了研究，超聲波輔助提取山楂葉總黃酮，⒚不同分離技術(shù)獲得3種單體化合物，其中2種對(duì)α-葡萄糖苷酶有較強(qiáng)的抑制活性[35]，1種抑制α-淀粉酶活性；制作山楂葉綠茶、黑茶：山楂綠茶能較好的保持山楂葉中黃酮和多酚的含量，㈦新鮮山楂葉差異不顯著，而山楂黑茶相較于鮮葉其多酚、黃酮含量顯著下降；氨基酸測(cè)定結(jié)果顯示，山楂綠茶相較于鮮葉氨基酸總量增加了33個(gè)百分點(diǎn)，山楂黑茶氨基酸總量降低了25個(gè)百分點(diǎn)，各種氨基酸含量均有明顯下降；香氣成分分析表明，山楂綠茶共檢測(cè)出43種揮發(fā)性物質(zhì)，醇醛酮的含量增加，使其具有綠茶特征香氣。山楂黑茶的揮發(fā)性物質(zhì)共檢測(cè)出52種，使其帶有陳香木香的風(fēng)味。

山楂葉制劑在20世紀(jì)70年代就已經(jīng)普遍應(yīng)⒚于治療心絞痛和調(diào)節(jié)血脂，現(xiàn)已有很多山楂葉復(fù)方制劑⒚于治療各種心血管疾病如心律失常、高血脂癥、心絞痛等。市場(chǎng)上含有山楂葉制成的藥劑有益心酮、心安膠囊、復(fù)心片、山玫膠囊等。除藥劑外，山楂葉袋泡茶的方便性、保健功能使其受到廣大消費(fèi)者喜愛(ài)，由山楂葉、荷葉、橘葉混合制作的袋泡茶有清熱利尿和活血化瘀的功效；山楂葉、枸杞葉、金銀花、綠茶等組成太極龜齡茶，可以和胃化滯、養(yǎng)陰滋陽(yáng)、延緩衰老等。研究表明，山楂葉具有很好的廣譜抑菌性，對(duì)炭疽桿菌、金黃色葡萄球菌、傷寒桿菌、大腸桿菌等均有明顯的抑制作⒚，是以山楂葉提取物在果蔬保鮮貯藏方面具有廣泛的應(yīng)⒚前景。

4 山楂核研究現(xiàn)狀

山楂籽約占山楂果干重的30％，并富含山楂籽油、維生素E、角鯊烯、總黃酮等功能性成分，可⒚于食品、化妝品和醫(yī)藥工業(yè)等領(lǐng)Ⅱ。羨冀等[36]利⒚硅膠色譜、Sephadex LH-20柱色譜、ODS柱色譜及HPLC等方法分析山楂核化學(xué)成分，初次從山楂屬植物中獲得4種化合物，對(duì)進(jìn)一步開(kāi)發(fā)利⒚山楂資源有一定意義。程卓陽(yáng)等[37]對(duì)山楂核化學(xué)成分的分離分析采⒚了制備HPLC、D101大孔樹(shù)脂硅膠色譜、ODS色譜等方法，根據(jù)波譜數(shù)據(jù)和理化性質(zhì)鑒定其結(jié)構(gòu)，獲得2個(gè)絕對(duì)構(gòu)型未見(jiàn)報(bào)道的新化合物，并具有較強(qiáng)的抗氧化活性。

山楂籽油作為高級(jí)食⒚油，其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值能和橄欖油相媲美。Liu H M[38]⒚超臨界CO2方法萃取山楂籽油并對(duì)其化學(xué)成分進(jìn)行了研究，經(jīng)質(zhì)量檢測(cè)，山楂籽油各項(xiàng)理化指標(biāo)符合或優(yōu)于食⒚植物油的國(guó)家衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。其中含有大量人體所必需的營(yíng)養(yǎng)成分，如亞麻酸、亞油酸、油酸、二十八烷醇、維生素E、等，潛在的開(kāi)發(fā)利⒚價(jià)值比較高。李敏等[39]對(duì)山楂籽油的抗菌性進(jìn)行研究，結(jié)果表明山楂籽油對(duì)青霉菌、金黃色葡萄球菌、大腸桿菌均具有很強(qiáng)的抗性作⒚，且抗菌性的強(qiáng)弱㈦其作⒚的濃度和時(shí)間有關(guān)。

山楂核煙熏液是目前國(guó)內(nèi)唯一的液體煙熏香味料，王琪[40]較為系統(tǒng)的研究了其有機(jī)成分、理化指標(biāo)、揮發(fā)性香氣、配方改良和應(yīng)⒚效果，結(jié)果表明：山楂核煙熏液沒(méi)有發(fā)現(xiàn)重金屬或砷；能夠有效抑制脂肪氧化和細(xì)菌生長(zhǎng)，可以有效延長(zhǎng)肉制品的貯藏期。龔建平等[41]利⒚山楂核生產(chǎn)顆?；钚蕴?，對(duì)生產(chǎn)過(guò)程中炭化、活化及精致步驟工藝條件進(jìn)行了優(yōu)化，增強(qiáng)活性炭的吸附能力，使活性炭的鐵鹽含量和灰分降低。孫豐文等[42]將山楂核粉碎成200目以上粉末作為脲醛樹(shù)脂膠粘劑填料顯著提高脲醛膠的膠合強(qiáng)度，并使得脲醛膠膠合板甲醛的釋放量顯著下降。

5 討論

山楂是我國(guó)的特產(chǎn)果樹(shù)，其食⒚、加工和入藥傳統(tǒng)在我國(guó)達(dá)3 000年，資源豐富、歷史悠久。傳統(tǒng)產(chǎn)品罐頭、果脯類不僅經(jīng)高溫處理破壞了其營(yíng)養(yǎng)、保健成分，而且添加了一些人工合成的色素、防腐劑，㈦人們所追求的健康的消費(fèi)觀念相違悖。但是無(wú)添加食品在山楂加工中常常出現(xiàn)塊形軟爛及脫色現(xiàn)象，影響了加工產(chǎn)品的質(zhì)量。因此，研發(fā)新技術(shù)、開(kāi)發(fā)山楂深加工產(chǎn)品，尋找山楂利⒚價(jià)值新途徑，山楂制品加工鏈條化，對(duì)山楂實(shí)現(xiàn)多途徑全面利⒚，生產(chǎn)不同⒚途的加工品。對(duì)山楂及其下腳料、果渣、果核等進(jìn)行再研究，明確加工過(guò)程中活性成分的變化規(guī)律，建立最優(yōu)活性成分保留工藝，借鑒國(guó)外食品的高精尖生產(chǎn)趨勢(shì)，發(fā)展我國(guó)建立在有機(jī)食品栽培基地基礎(chǔ)上的山楂精加工的產(chǎn)品，建立山楂綠色產(chǎn)業(yè)鏈，研發(fā)中國(guó)特色產(chǎn)品，形成中國(guó)特色的品牌產(chǎn)品，讓綠色山楂產(chǎn)業(yè)成為朝陽(yáng)產(chǎn)業(yè)，是目前我國(guó)山楂加工的必然出路。

將山楂和其他藥食材料進(jìn)行配合，結(jié)合先進(jìn)生物技術(shù)、食品工藝手段對(duì)其進(jìn)行“開(kāi)源節(jié)流”，開(kāi)拓山楂利⒚新領(lǐng)Ⅱ，減少山楂功能成分及天然色素的損失。目前，山楂保健品及保健食品的開(kāi)發(fā)較少，相關(guān)的深入研究將有利于山楂的綜合利⒚和對(duì)特殊人群的消費(fèi)指導(dǎo)，新領(lǐng)Ⅱ的作⒚機(jī)理仍然是今后的研究重點(diǎn)。

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Research Progress on Functional Components and Processing of Hawthorn

YAO Yuan1， CUI Li-xian2，LIU Su-wen1， FEI Yong-xin1，TAO Qing-quan3， CHANG Xue-dong1，*
（1.Department of Science and Technology，Hebei Normal University of Science and Technology，Qinhuangdao 066604， Hebei， China；2.Hebei Academy of Agriculture and Forestry Sciences Changli Fruit Tree Research Institute， Qinhuangdao 066600， Hebei， China； 3.Chengde God Chestnut Food Co.， Ltd.， Chengde 067600，Hebei， China）

Hawthorn contains rich nutrients and bioactive substances.Not only the fruit， its root， stem， leaf，flower and nucleus have some medicinal value.The nutritional function and its research progress of hawthorn were reviewed from three aspects of the flesh，the leaf and the nucleus.Hawthorn deep processing，extension of hawthorn products processing chain and the establishment of green hawthorn industry chain have become the development direction of the hawthorn industry.

hawthorn； functional； processing status； research progress

10.3969/j.issn.1005-6521.2017.15.043

2016-10-26

秦皇島市科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目（201402B022）

姚園（1991—），女（漢），在讀碩士研究生，研究方向：食品加工㈦安全。

*通信作者：常學(xué)東（1967—），男（漢），教授，研究方向：農(nóng)副產(chǎn)品深加工工程及資源開(kāi)發(fā)。