荸薺的保健功能及產品研究進展

李悅悅，劉洋洋，彭川寧，孫宏靖,*

鞍山師范學院 化學與生命科學學院 (鞍山 114007)

荸薺(Eleocharis dulcis)為莎草科荸薺屬淺水性宿根草本，俗稱“馬蹄”，又稱“地栗”。荸薺含有豐富的營養(yǎng)成分以及活性物質，是一種天然的藥食皆可的果蔬類食物；另外，荸薺的果皮、荸薺英(果皮和果肉之間中的一種不耐熱成分)具有抑菌、抗癌和消腫等能力，有較大開發(fā)利用前景[1]。荸薺皮色黑紫，肉質明凈、味甜汁多、清脆可口，自古有“地下雪梨”之美譽，北方人視之為“江南人參”。據研究表明，新鮮荸薺含有68% 水分，碳水化合物21.8%，蛋白質1.5%，Ca 5 mg/100 g，P 68 mg/100 g，F(xiàn)e 0.5 mg/100 g，維生素C 3 mg /100 g等[2]。

1 荸薺的保健功能

生食荸薺時，脆甜多汁、清香止渴；熟食荸薺時，可制作出多種美味佳肴[3]。中醫(yī)表示：荸薺味甘性平、清熱養(yǎng)肝、開胃消食、清肺化痰，不僅可口美味，還具有保健功能。

1.1 抗菌功能

有研究表明荸薺英對金黃色葡萄球菌、大腸桿菌等具有抑制作用[4]。李冬生等[5]研究荸薺葉莖提取物對細菌、霉菌、酵母菌的抑制能力，結果表明：該提取物對三種菌均具有較強的抑制效果，對細菌的抑菌作用最強。

1.2 抗氧化功能

羅楊合等[6]對荸薺的抗氧化功能進行研究，發(fā)現(xiàn)荸薺皮水提取液具有較強的清除羥自由基(·OH)能力，以及與胡蘿卜相當?shù)目寡趸曰钚?。李婉珍等[7]通過研究發(fā)現(xiàn)荸薺芽、肉和皮中的總黃酮具有較強的清除1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)自由基和·OH能力。

1.3 抗癌功能

荸薺中的荸薺英具有抗癌效果，新加坡中醫(yī)學報曾報道指出：食用荸薺對治療食道癌有很大的幫助。郭艷華等[8]對荸薺皮中的活性成分進行研究，結果表明：該成分具有阻礙亞硝胺合成、清除亞硝酸鹽的能力，使荸薺成為可能具有防癌作用的新資源。

1.4 治療糖尿病功能

荸薺肉嫩汁多，止渴生津，能輔助治療糖尿病患者[1]。

1.5 其他作用

荸薺除以上作用外，將其與海蜇煮服可診治甲狀腺腫大。將其搗碎外涂，可緩解女性乳頭裂癥狀[2]。

2 荸薺功效成分的提取技術

2.1 荸薺多糖

植物多糖具有良好的抗氧化、抗腫瘤、降血糖等作用，因此在食品領域具有廣泛的應用前景[9]。常見的提取植物多糖的方法有：水提法、酶解超聲輔助法、熱水浸提法等。汪建紅等[10]利用超聲波輔助復合酶法提取荸薺皮多糖，經過單因素實驗結合正交實驗對工藝進行優(yōu)化，獲得最佳提取條件為：復合酶組成(纖維素酶與果膠酶質量比)1∶1.5，酶用量0.5%，超聲波功率280 W，超聲溫度60 ℃，超聲時間30 min，在此條件下，多糖得率可達28.23%，純度可達78.20%，且具有良好的抗氧化能力。張方艷等[11]利用水提法提取全荸薺中的多糖，并進行體外抗氧化實驗的研究。結果表明，在乙醇體積分數(shù)80%、料液比為1∶5(g∶mL)、解析時間32 min、提取時間20 min 的最佳提取條件下，荸薺多糖得率為 17.86%。且經實驗發(fā)現(xiàn)多糖的抗氧化能力與其濃度呈正相關，當多糖濃度達1.00 mg/mL時，其具有顯著的清除DPPH自由基和·OH能力。

2.2 黃酮

黃酮類化合物具有多樣生物活性以及較高的藥用功效，因此被廣泛研究。李紅俠等[12]采用超聲輔助法提取荸薺皮中的總黃酮，以乙醇為提取劑，通過對乙醇濃度、超聲時間、超聲溫度、料液比進行研究，獲得最佳工藝條件為：乙醇濃度50%，超聲時間40 min，超聲溫度60 ℃，料液比1∶35(g/mL)。在此條件下，荸薺皮中所得總黃酮的提取率為2.38%。同時，通過研究發(fā)現(xiàn)荸薺皮中的總黃酮具有顯著的清除·OH、DPPH、O2-·自由基能力。張偉偉等[13]利用超聲乙醇輔助法提取荸薺皮中的總黃酮，并進行抑菌活性和自由基清除能力的研究。結果表明，荸薺皮中提取的總黃酮對大腸桿菌、枯草芽孢桿菌、四鏈球菌和金黃色葡萄球菌均有較強的抑菌活性，同時對DPPH、ABTS+·自由基具有良好的清除能力。

2.3 多酚

多酚具有較強抗氧化活性，因此可以作為一種天然抗氧化劑進行開發(fā)利用。郭艷華等[14]采取幾種不同方法提取荸薺皮中的多酚，進而通過半抑制濃度來確定荸薺皮中多酚的抗氧化活性的強弱，結果表明：采用乙醇-硫酸銨雙液相體系輔助微波處理提取的方法，可獲得較高的荸薺皮多酚含量，且荸薺皮多酚抗氧化活性相對更強，最佳的提取條件為：醇-水比0.5，(NH4)2SO4用量0.30 g/mL，微波功率288 W，提取時間8 min。

2.4 甾醇

甾醇本身無毒性，具有乳化性和穩(wěn)定性的特點，因此在食品、化妝品及化工等領域得到廣泛應用。盧敏等[15]采用超聲波法輔助提取荸薺塊莖皮中的甾醇，經過單因素實驗結合響應面實驗對工藝進行優(yōu)化，獲得最佳提取工藝條件：60%乙醇、料液比1∶40(g∶mL)、提取時間14 min、超聲波功率600 W，此條件下測得植物甾醇的紫外吸光度為1.375。

2.5 皂苷

皂苷是一種結構較復雜的苷類化合物，植物體內分布廣泛。楊小梅等[16]利用超聲波輔助冷凝回流法提取荸薺皮中的皂苷，所得的皂苷經AB-8大孔樹脂進行分離純化。結果顯示，經純化后的皂苷在硬水中仍具有良好的起泡性和穩(wěn)定性，同時發(fā)現(xiàn)皂苷具有較強的清除·OH、DPPH·自由基和還原三價鐵離子能力。該研究為開發(fā)食品添加劑提供了一定的理論基礎。

2.6 苯丙素類化合物

魏榮銳等[17]通過柱色譜和制備液相色譜等方法分離荸薺中乙酸乙酯，得到16個苯丙素類化合物，根據APAP誘導的肝細胞HL-7702損傷模型進行保肝活性測定，結果表明：16個苯丙素類化合物中只有化合物2和8具有一定的保肝作用。

3 荸薺的產品開發(fā)

3.1 飲料產品

康超等[18]利用荸薺、百香果和脫脂乳粉為原材料開發(fā)果奶飲品，確定最佳工藝條件：荸薺汁33.3%、百香果汁3.4%、脫脂奶粉4.1%、白砂糖8.1%。張建萍等[19]以荸薺汁、銀杏汁和花生乳為基礎原料，研究該復合飲料的工藝配方。確定最佳工藝條件：荸薺汁和花生汁均為18 mL、銀杏汁8 mL、白砂糖6%、檸檬酸0.1%，該產品是一種營養(yǎng)物質豐富的植物蛋白飲料。簡少芬等[20]以砂糖橘、荸薺、西番蓮為原料開發(fā)復合果蔬汁飲料，經實驗研究得到砂糖橘汁∶荸薺汁∶西番蓮汁三者的最佳配比為5∶3∶2，制得的飲料營養(yǎng)價值高、色澤鮮亮且口感極佳。荸薺復合飲料的種類繁多，但市場上普及率不高。未來研發(fā)可以在豐富品種的同時加大荸薺復合飲料的推廣力度。

3.2 發(fā)酵型產品

丁興華[21]以荸薺皮為主要原料研究具有保健功能的果醋飲品，利用響應面法得到的最佳發(fā)酵工藝參數(shù)為：酒精濃度7.6%、接種量10.9%、發(fā)酵溫度32 ℃，此條件下可以制備出酸甜可口，果香濃郁的荸薺皮果醋。楊玉霞等[22]以馬蹄全果為原料制作馬蹄果酒，確定了最佳酶解參數(shù)：淀粉酶添加量0.4%，纖維素酶0.015%，酶解溫度和時間60 ℃/30 min；以感官評價為指標，確定最佳發(fā)酵工藝條件：果酒酒曲添加量0.5%、溫度30 ℃、初始糖度24%、pH 6.0。

劉海燕等[23]以荸薺果粒、沙棘果汁和鮮牛奶為原材料，制作荸薺沙棘復合酸奶。確定最佳配比為接種量0.12%，加糖量9%，荸薺果粒和沙棘果汁添加量均為4%，發(fā)酵時間5 h。該產品在感官上具有良好的色香味協(xié)調、在營養(yǎng)上具有良好的成分互補。劉航等[24]研制乳酸菌發(fā)酵型荸薺汁飲料，通過單因素試驗和正交試驗優(yōu)化，確定了荸薺的最佳漂燙參數(shù)、發(fā)酵參數(shù)以及配方參數(shù)。該方法為日后荸薺與其他活性益生菌結合，研制出更多發(fā)酵性飲料提供了理論基礎。

3.3 罐頭產品

張森旺等[25]以荸薺鮮果為主要原料研制荸薺排骨湯罐頭，確定最佳工藝配方為：排骨18%、荸薺12%、食鹽0.5%、雞精0.35%、味精0.1%、殺菌溫度及時長為121 ℃/45 min。目前，在市場上對荸薺罐頭的研究較少，且種類相對單一，可進一步增加創(chuàng)新元素以開辟荸薺的罐頭市場。

3.4 淀粉制品

劉世軍等[26]以大棗湯、馬蹄粉、椰漿為原料，研究馬蹄糕的工藝配方。在最佳工藝配方和生產條件下，制作出的馬蹄糕(色澤、彈性、口感、質地、風味等)良好，是一種營養(yǎng)豐富的保健糕點。李淼等[27]研究一款藥食同源的馬蹄糕，以中藥汁和馬蹄粉為主要原料，同時配以適量輔料，在最佳工藝配方下生產出色澤均勻、軟硬適度、獨具風味的馬蹄糕。該產品避免了添加劑的使用，符合人們對于綠色食品的追求，日后還可以將馬蹄粉與其他中藥汁結合，以此開發(fā)出更多功能類型的馬蹄糕產品。

3.5 其他產品

除上述產品外，荸薺還可以作為蔬菜進行煎炒烹炸，如糖醋荸薺、清炒荸薺、拔絲荸薺等；還可以開發(fā)成新型休閑食品，如低糖荸薺果脯、荸薺醬菜、荸薺果凍等。

4 結束語

荸薺作為一種藥食同源的食品，含有多種生物活性物質，營養(yǎng)價值高，具有一定的研究意義。本文綜述了荸薺的藥理功能以及相關功能產品的開發(fā)。隨著科技的發(fā)展，荸薺皮的成分得以高效提取，其活性成分作用機理將逐漸闡明，荸薺皮和果肉的價值得到充分挖掘，在食品生產、保健品加工以及生物技術研發(fā)等領域具有廣泛的發(fā)展前景。