酸木瓜資源利用及加工技術的研究進展

羅文靜，李燮昕，張羽晨，敬 艷

（四川旅游學院 食品學院，四川 成都 610100）

酸木瓜（Chaenomelessinen sis），學名為貼梗木瓜，薔薇科，木瓜屬，是四川、貴州、云南重要的野生資源。在云南也稱皺皮木瓜或光皮木瓜，是臨滄市主要的藥食同源經(jīng)濟作物之一。成熟的酸木瓜色澤金黃，氣味芳香，營養(yǎng)成分豐富，大多數(shù)成分對人體有益。

自從果蔬抗氧化活性對于預防癌癥、心血管疾病以及抗衰老等方面有很重要的生理功能被提出后，研究果蔬的抗氧化性已成為熱門課題。黃酮類、抗壞血酸、多酚、多糖類物質(zhì)被普遍認為具有很好的抗氧化性，而這幾類物質(zhì)廣泛存在酸木瓜中，酸木瓜正作為一種抗氧化性優(yōu)越的食品原料，逐步被科研人員開發(fā)利用。

1 酸木瓜中主要的抗氧化物質(zhì)

目前酸木瓜中存在的抗氧化物質(zhì)主要有4種，分別為黃酮類、抗壞血酸、多酚及多糖類。

1.1 黃酮類

陽小勇等以蘆丁為標準樣品，測得新鮮酸木瓜中總黃酮含量以蘆丁計為(1.76±0.013)%。黃酮的功效有很多，是一種很強的抗氧化劑，能作為食品添加劑延緩脂肪的氧化，可有效清除體內(nèi)的氧自由基，且可用于防治自由基引發(fā)的多種疾病，可以一定程度上阻止細胞的退化、衰老，也可預防癌癥的發(fā)生。

研究人員以抗壞血酸作為對照，測定了光皮木瓜總黃酮的抗氧化能力，比較實驗結果可知，光皮木瓜總黃酮無論是DPPH自由基清除能力、對羥基自由基清除能力還是還原能力，相比被人們熟知的抗氧化性極佳的抗壞血酸更加優(yōu)秀。

通過實驗測定野木瓜乙醇提取液和水提取液的總還原力及對羥自由基和超氧陰離子清除率，并以不同濃度的維生素C為對照，結果顯示，盡管水提物中溶有更多多糖，使兩者在清除羥基自由基能力上大致相同，但是醇提物中的黃酮含量高于水提物，其總還原力和對O2的清除作用均高于水提物，并與維生素C相當，說明野木瓜具有很好的抗氧化作用主要來自于黃酮類化合物。

1.2 抗壞血酸

據(jù)中國林業(yè)科學院分析測試中心檢測，100克酸木瓜鮮果汁中含有抗壞血酸50.84～203.09毫克，而相同條件下100克蘋果僅含抗壞血酸4毫克，說明酸木瓜中含有的抗氧化物質(zhì)含量豐富，是不可多得的原材料。抗壞血酸在抑制黑色素生成、降低癌癥發(fā)病率、清除自由基等方面都有顯著的功效。

用A B T S/正鐵肌紅蛋白/H2O2體系測定了維生素C和多酚類對橙汁總抗氧化活性的貢獻率，得出維生素C是最主要的貢獻成分，貢獻率高達87%。測定甜橙中反映總抗氧化能力的TEAC值，結果表明，維生素C的抗氧化能力貢獻率僅次于多酚類物質(zhì)，且通過比較不同品種甜橙的TEAC值與維生素C、多酚、及總類胡蘿卜素含量的相關關系，得到TEAC值與維生素C含量達到顯著水平（r=0.868，P=0.011），表明維生素C是良好的抗氧化性質(zhì)。

1.3 多酚

多酚是酸木瓜中含量豐富的生物活性物質(zhì)中的一種，具有很高的抗氧化潛力，甚至可以預防和延緩一些疾病的發(fā)生。

通過試驗測得番木瓜果皮中多酚含量為15.42毫克·克-1，清除DPPH·的IC50值為27.03毫克·毫升-1，番木瓜果肉中多酚含量為6.87毫克·克-1，清除DPPH·的IC50值為63.16毫克·毫升-1，且由表1可得，清除DPPH·能力與番木瓜皮和果肉中的多酚含量呈正相關，即多酚含量越高，清除DPPH·自由基的能力越大，抗氧化活性就越強。

以山奈酚和維生素C這兩種已知抗氧化活性很強的物質(zhì)作為對照，對番木瓜葉片提取物的抗氧化活性進行評價，結果均表明番木瓜葉片具有良好的抗氧化活性和還原能力，且番木瓜葉片提取液的抗氧化能力與溶液中總酚含量成正比關系。

表1 不同濃度的式樣提取物對DPPH·的清除作用

1.4 多糖

通過光皮木瓜多糖的體外抗氧化實驗結果表明，光皮木瓜多糖對自由基清除作用明顯，具有較好的還原力，且隨著質(zhì)量濃度的升高而升高。光皮木瓜多糖結構中的醇羥基可與產(chǎn)生·OH等自由基所必需的金屬離子（如Fe2+、Cu2+等）絡合，使自由基的產(chǎn)生受到抑制，進而影響脂質(zhì)過氧化的啟動，最終抑制活性氧的產(chǎn)生，多糖可以捕捉脂質(zhì)過氧化鏈式反應中產(chǎn)生的活性氧，減少脂質(zhì)過氧化反應鏈長度，阻斷或減緩脂質(zhì)過氧化的進行。對于·OH而言，多糖碳氫鏈上的氫原子可以與其結合成水，達到清除·OH的目的，而多糖的碳原子則因此成為碳自由基，并進一步氧化形成過氧自由基，最后分解成對機體無害的產(chǎn)物；對于O2，多糖可與其發(fā)生氧化反應，達到清除的目的。

2 抗氧化物質(zhì)的提取方法

目前用于酸木瓜中抗氧化物質(zhì)的提取方法主要有五種，分別為：超聲波提取法（Ultrasonic extraction）、微波提取法（Microwave Extraction）、溶劑提取法（Solvent Extraction）、分離純化法（Separation and purification）和高壓提取法（High hydrostatic）。

2.1 超聲波提取法

超聲輔助提取技術具有能耗低、效率高、不破壞有效成分等特點，目前較多應用于提取植物中有效活性成分。

在單因素實驗以及正交試驗基礎上，以總黃酮的得率為檢測指標，采用了超聲提取法與微波提取法進行提取，得結果如表2。通過比較兩種方法，雖然微波提取法提取效果優(yōu)于超聲提取法，但由于微波提取法反應劇烈，較容易引起爆沸，提取過程不易控制，故最優(yōu)還是選用超聲提取法。

采用超聲乙醇提取木瓜中的多酚類物質(zhì)，得到最佳條件為：乙醇體積分數(shù)60%，料液比1∶20，提取時間10分鐘，提取次數(shù)為3次。且證明了該方法具有良好的重現(xiàn)性和穩(wěn)定性，能夠用于多酚類物質(zhì)的分析。

通過超聲波法提取光皮木瓜黃酮和多糖并確定最佳工藝條件為：超聲波功率480瓦、提取時間35分鐘、溫度73℃、液料比為90∶1(毫升/克)，多糖和黃酮總得率為15.62%，比熱水浸提法總得率提高了21.46%。說明超聲波法提取光皮木瓜多糖和黃酮復合物得率較高。

2.2 微波提取法

在植物多酚的提取上，運用微波提取技術，具有選擇性高、重現(xiàn)性好、省時節(jié)能、提取率高、不會破壞所提取成分的生物活性與化學結構的特點。

以微波輔助提取-高效液相色譜法提取測定番石榴等蔬果中的抗壞血酸含量，確定了當以0.25%偏磷酸為提取溶劑、固液比1∶10、微波功率400瓦、提取時間10分鐘時，微波輔助提取番石榴中抗壞血酸的提取率最高，且證明了微波輔助提取法適用于蔬果中抗壞血酸的提取。

表2 兩種提取方法的比較

2.3 溶劑提取法

以光皮木瓜為研究對象由單因素試驗和Box-Behnken試驗設計及其分析結果獲得的有機溶劑浸提法提取光皮木瓜中黃酮的最佳工藝參數(shù)為：乙醇體積分數(shù)90%，溫度65℃，液料比22.5∶1，提取時間4小時，在此工藝條件下，黃酮的得率為3.40毫克·克-1。

采用水提醇沉法從皺皮木瓜中提取水溶性多糖，根據(jù)正交試驗確定了提取溫度是顯著影響因素，優(yōu)化后的提取工藝條件為：溫度96℃，提取時間3小時，醇液比為3∶1，料液比為1∶40。

使用不同的溶劑提取所得維生素C含量存在一定差異。在相同條件下，維生素C提取率大小為酒精溶液>檸檬酸溶液>水溶液。以酒精作為抽提溶劑，最優(yōu)條件：酒精濃度為30%，抽提時間為22小時， 維生素C浸提率最高，為52.14%。以檸檬酸作為抽提溶劑，最優(yōu)條件：檸檬酸濃度為0.25%， 抽取時間為22小時， 浸提效果最佳， 浸提率為41.2%。

2.4 分離純化法

通過靜態(tài)吸附-解吸試驗比較5種大孔樹脂的吸附性能，確定D101大孔樹脂為光皮木瓜總黃酮的純化樹脂。動態(tài)吸附-解吸試驗表明，當柱體積為80毫升，上樣流速1.5毫升·分鐘-1時，其達到泄露終點時的吸附量為180毫克，乙醇濃度為30%時有較好的洗脫效果。

2.5 高壓提取法

與傳統(tǒng)提取方法相比較，高壓凈水提?。℉HPE）可以減少提取時間和提高提取效率，使提取達到最高的收益。這種方法已經(jīng)成功的用于多酚類物質(zhì)的提取中，利用HHPE法已成功提取荔枝中的黃酮類物質(zhì)。

3 抗氧化性的測定方法

目前酸木瓜抗氧化物質(zhì)的測定方法主要有3種：清除DPPH自由基的能力測定、清除羥自由基作用的測定和清除超氧陰離子自由基的試驗。

3.1 清除DPPH自由基的能力測定

DPPH是最常用的評估物質(zhì)抗氧化能力的方法之一。依據(jù)DPPH·在可見光區(qū)最大吸收峰為517納米，其乙醇溶液呈深紫色，當有自由基清除劑存在時，由于與其單電子配對而使其吸收逐漸消失，其褪色程度與接受的電子數(shù)成定量關系，因而可用分光光度法進行定量分析來檢測自由基消除情況，從而評價某種物質(zhì)的抗氧化能力。其能力用消除率表示，消除率越大，其抗氧化能力越強。

試驗發(fā)現(xiàn)，實驗物質(zhì)對DPPH清除能力從高到低依次為維生素C>番木瓜葉>山奈酚。而維生素C和山奈酚是已知公認強抗氧化性物質(zhì)，番木瓜葉片提取物的清除能力介于兩者之間，說明其具有良好的自由基抑制能力。

3.2 清除羥基自由基（·OH）作用的測定

羥基自由基（·OH）是目前所知活性氧中對生物體毒性最強，危害最大的一種自由基，可以與生物體內(nèi)的多種分子作用，造成糖類、氨基酸、蛋白質(zhì)、核酸和脂類等物質(zhì)的氧化性損傷，使細胞壞死或突變。

用清除羥自由基的能力來研究木瓜多酚粗提液的抗氧化性能，在木瓜多酚提取液濃度為0.1l～2.5毫克·毫升-1濃度范圍內(nèi)，維生素C和木瓜多酚粗提液對羥基自由基均有較強的清除能力，且隨濃度的增加而增大。當濃度小于1.0毫克·毫升-1時， 隨著濃度的增加，清除率增加速率較大；當濃度大于1.0毫克·毫升-1，隨著濃度的增加，清除率趨于穩(wěn)定；濃度為2.5毫克·毫升-1時，水提物和醇提物對·OH的清除能力最強，清除率分別達89.64%、83.97%。

3.3 清除超氧陰離子自由基的試驗

木瓜多酚粗提液對超氧陰離子自由基具有較強的清除能力，且隨著多酚濃度的增加，清除能力呈先增強后減弱的趨勢。在濃度為0.5毫克·毫升-1左右時，對超氧陰離子自由基達到半數(shù)清除；在濃度為1.5毫克·毫升-1時，醇提物和水提物的清除效果均達到最好，說明了木瓜多酚粗提液具有較強的綜合抗氧化能力。

超氧陰離子是人體內(nèi)最常見的自由基，按照超氧陰離子自由基毒性理論，不僅超氧陰離子自由基的衍生物過氧化氫和輕自由基具有細胞毒性，而且超氧陰離子自由基本身也具有毒害作用。因此及時清除體內(nèi)聚集的超氧陰離子自由基意義重大。

4 酸木瓜的利用現(xiàn)狀

首先，酸木瓜作為國內(nèi)云南、貴州、四川等地的特有野生資源在國際市場上的利用較少，存在較大的研究空間。其次，在國內(nèi)市場，目前僅存在對酸木瓜果酒、果醋研制，而且因其成品具有一定局限性而很少進入消費者眼球，導致大量的酸木瓜還是因為制作工藝的落后，只得以鮮果的形式在市場進行直銷，又因其鮮食的酸澀口感又是消費者難以接受的，這就使酸木瓜產(chǎn)業(yè)的發(fā)展暫時遇到了瓶頸。

關于酸木瓜的研究，在營養(yǎng)成分方面，已經(jīng)有關于酸木瓜中總生物堿的抗菌性能、齊墩果酸降血糖作用、總黃酮含量方面的研究；在食品加工方面，酸木瓜在云南民間加工食用方法較多，且具有濃厚民族特色， 如苗族酸木瓜炒雞、麗江納西族酸木瓜炒魚；此外還有一部分與酸木瓜籽、酸木瓜皮利用方面的研究。

5 酸木瓜的應用展望

抗氧化性是當今植物醫(yī)學、生物制藥、保健食品研究的熱點之一。隨著人民生活水平的提高和膳食結構的改善，合成抗氧化劑已經(jīng)無法滿足市場需求，人們開始挑選更加天然健康，風味獨特并且珍奇的材料來滿足抗氧化這一需求。我國酸木瓜資源豐富，隨著科技水平的進步，從酸木瓜中提取抗氧化物質(zhì)的技術也日益成熟，人們已經(jīng)將研究和開發(fā)的目光投向醫(yī)食同源的酸木瓜新資源。

此外，研究還發(fā)現(xiàn)酸木瓜含有多種對人體有益的成分如木瓜蛋白酶、酵素，可將脂肪分解為脂肪酸，有利于人體對食物進行消化和吸收，有健脾消食之功；酸木瓜里的番木瓜堿具有抗菌素、抗腫瘤功效，酸木瓜所含的齊墩果具有護肝降酶、抗炎抑菌、降低血脂、軟化血管等功效。其維生素C含量是蘋果的48倍，還齊墩果酸、鉀、鈣、鎂、鋅等多種營養(yǎng)元素，17種以上的氨基酸，大量的礦物元素、胡蘿卜素等生物活性物質(zhì)，因此，酸木瓜是一種具有開發(fā)價值的原材料，其也是潛在的抗氧化物質(zhì)寶庫。