桑葚的功效成分及加工利用研究進(jìn)展

楊婉媛，陳曉維，羅文珊，余元善，陳樹鵬，郭冬玲，卜智斌*

（1.廣東佳寶集團(tuán)有限公司，廣東潮州 515638；2.廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院蠶業(yè)與農(nóng)產(chǎn)品加工研究所，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部功能食品重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/廣東省農(nóng)產(chǎn)品加工重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣東廣州 510610）

桑葚又名桑果、烏椹等，為?？浦参锷洌∕orus albaLinn.）的成熟果穗，在我國的栽培歷史已有幾千年，是一種藥食兩用的農(nóng)產(chǎn)品[1-2]。桑葚中除了含有大量的維生素、游離酸和人體缺少的鋅、鈣等礦物質(zhì)，還富含蘆丁、花青素、多糖、白藜蘆醇等功效成分?，F(xiàn)代研究表明，桑葚具有降血壓，保護(hù)神經(jīng)、肝臟、腸道，抗氧化等作用[3-7]；傳統(tǒng)中醫(yī)認(rèn)為桑葚可滋陰補(bǔ)血、安魂鎮(zhèn)神、美白抗衰、令人耳聰目明[8]，被譽(yù)為“21 世紀(jì)最佳保健水果”[9]。

桑葚在世界各地種植廣泛，我國是其種植面積最大的國家，主要集中于江浙和兩廣地區(qū)，其他省份的種植面積和產(chǎn)量也在逐年擴(kuò)大，由此可見，桑葚及其深加工產(chǎn)品具有廣闊的市場前景[10]。但桑葚鮮果水分含量高、表皮軟、易破碎，導(dǎo)致其采后不易保存和運(yùn)輸，是限制其市場發(fā)展的重要因素[11]。因此，桑葚加工是擴(kuò)大桑葚市場的重要手段。本文對近幾年桑葚主要功效成分及其加工現(xiàn)狀進(jìn)行綜述，旨在促進(jìn)桑葚加工新方向的產(chǎn)生，為桑葚今后的加工和開發(fā)提供參考依據(jù)。

1 桑葚的功效成分

1.1 花色苷

花色苷是一種安全的天然色素，具有降血糖、抗炎等功效[12-13]，在保健、醫(yī)藥領(lǐng)域有著巨大的市場前景，但傳統(tǒng)的溶劑萃取工藝存在提取率低、耗時(shí)長的缺點(diǎn)，董翠芳等[14]采用超聲-微波協(xié)同技術(shù)對桑葚的花色苷提取工藝進(jìn)行優(yōu)化，最佳工藝為提取劑濃度70%、料液比3∶90（g/L）、微波功率150 W、超聲功率360 W，提取的花色苷含量達(dá)（13.57±1.3）mg/g。欒琳琳[15]對比傳統(tǒng)的溶劑提取、微波輔助提取以及低共融溶劑提取桑葚果渣中的花色苷，發(fā)現(xiàn)在提取劑為氯化膽堿∶1,2-丙二醇（摩爾比1∶2，含水量40%）、微波功率600 W、提取溫度40 ℃、提取時(shí)間40 s、料液比1∶50 條件下的低共融溶劑提取效果最佳，花色苷含量高達(dá)36.05 mg/g。武漢大學(xué)[16]公開了一種引射式空化提取花色苷的方法，其利用引射式空化提取方法對固液混合物（桑葚與提取溶劑）進(jìn)行提取，與傳統(tǒng)提取相比，所得花色苷濃度提高25%～50%。隨著萃取方式的不斷優(yōu)化和創(chuàng)新，桑葚中的花色苷提取量也在逐漸上升。

桑葚中花色苷含量較高，其功效研究也是科研人員持續(xù)關(guān)注的話題。Fang 等[17]采用pH 示差法對桑葚果渣的花色苷進(jìn)行純化，并研究其降血糖作用，通過喂養(yǎng)4 周鏈脲佐菌素和高脂飲食誘導(dǎo)的2 型糖尿病大鼠，采集血液測血清指標(biāo)，測量肝、腎、胰、脾質(zhì)量。結(jié)果表明，經(jīng)過花色苷喂養(yǎng)后的小鼠脂質(zhì)代謝物和丙二醛含量降低，超氧化物歧化酶活性升高，其具有良好的降血糖作用。Khalifa等[18]探究了桑葚花色苷對乳清蛋白的消化，結(jié)果發(fā)現(xiàn)由桑葚花色苷相互作用誘導(dǎo)的WP 結(jié)構(gòu)的伸展可能增加肽鍵對消化酶的可及性，從而提高蛋白質(zhì)消化率。桑葚眾多功效成分中，有關(guān)花色苷的報(bào)道較多，具有廣闊的市場前景，但需要更全面地研究其功效并應(yīng)用于醫(yī)療和保健等領(lǐng)域。

1.2 多糖

桑葚多糖是?？浦参锏闹饕獱I養(yǎng)成分之一，具有保肝、抗腫瘤等重要作用[19]，因此，將其從桑葚中充分提取出來尤為關(guān)鍵。董強(qiáng)等[20]對6 個(gè)產(chǎn)地桑葚多糖的提取工藝進(jìn)行優(yōu)化，發(fā)現(xiàn)產(chǎn)地與其含量無顯著的相關(guān)性，提取條件為溫度70 ℃、超聲時(shí)間22 min、料液比1∶16（g/mL）時(shí)，桑葚多糖含量最高，為51.29～124.45 mg/g，并認(rèn)為控溫超聲是提取的關(guān)鍵。Li 等[21]采用超細(xì)研磨預(yù)處理與不同提取工藝結(jié)合對桑葚多糖進(jìn)行提取，結(jié)果表明高速剪切均質(zhì)化輔助熱水萃取的提取率最高，且該方法提取的多糖分子量和粒徑最小，抗氧化活性最高。Yu 等[22]使用響應(yīng)面優(yōu)化法得到的最佳提取工藝為固液比1∶40、80 ℃條件下保持50 min，此工藝提取率為6.25%，并發(fā)現(xiàn)桑葚多糖可抑制大腸桿菌、金黃色葡萄球菌和銅綠假單胞菌的生長。

近兩年，桑葚多糖因其功效作用受到醫(yī)藥、保健方向的科研人員的關(guān)注。祝新媛[23]發(fā)現(xiàn)桑葚多糖能夠改善結(jié)腸炎導(dǎo)致的體質(zhì)量減輕、糞便不成型及便血等情況，能夠緩解結(jié)腸長度縮短、出血、腸壁變脆、脾臟腫大等現(xiàn)象。李容[24]試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)隨著多糖濃度和作用時(shí)間不斷增加，桑葚多糖對目的細(xì)胞的抑制率明顯增強(qiáng)，表明桑葚多糖抗腫瘤活性具有明顯的量效、時(shí)效關(guān)系，進(jìn)而根據(jù)細(xì)胞劃痕實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明桑葚多糖能大幅度抑制癌細(xì)胞遷移，最高可達(dá)68.89%。Chen 等[25]則關(guān)注桑葚多糖抗酒精性肝損傷活性，發(fā)現(xiàn)花色苷P-1-MFPs 和P-2-MFPs 對急性酒精性肝損傷所致小鼠體質(zhì)量下降和血清ALT、AST、TG及肝組織MAD、SOD、GSH-PX 水平指標(biāo)的紊亂具有顯著的糾正作用。

1.3 白藜蘆醇

白藜蘆醇具有改善心血管疾病、抗炎、保護(hù)神經(jīng)等多種藥理作用。Keshtkar 等[26]通過不同濃度白藜蘆醇處理離體胰島細(xì)胞24 h 和72 h，研究胰島的存活率、凋亡、凋亡標(biāo)志物、胰島素和C 肽的分泌，以及活性氧（reactive oxygen species，ROS）、缺氧誘導(dǎo)因子1α（hypoxia inducible factor-1，HIF-1α）及其靶基因的產(chǎn)生，結(jié)果表明，白藜蘆醇的存在顯著降低HIF-1α 和ROS 的生成，減少細(xì)胞凋亡，促進(jìn)VEGF、胰島素和C 肽分泌。Giuseppe 等[27]給中年雄性小鼠腹腔內(nèi)注射白藜蘆醇20 mg/kg，連續(xù)5 周后檢測到在白藜蘆醇處理的肌肉中COX-2 顯著降低，證實(shí)白藜蘆醇的抗炎作用，并表明其抗炎作用先于SKM 纖維的修飾。但近兩年對桑葚白藜蘆醇的提取和機(jī)理研究均較少，有研究發(fā)現(xiàn)在溫度41.44 ℃、59.99%乙醇、液料比25∶1（mL/g）、提取1.5 h 的條件下，所提取的白藜蘆醇含量為0.877 mg/g[28]。

1.4 蘆丁

蘆丁是一種天然的抗氧化劑，具有廣泛的藥理活性，具有抗炎、降糖、減肥等作用[29]。蘆丁是桑葚中黃酮類化合物的主要成分，有研究表明，桑葚中的蘆丁含量為3.57 mg/g[30]，但近年來對其提取優(yōu)化的研究較少，多數(shù)集中于藥理活性研究。Cheng 等[31]表示蘆丁可顯著影響肌原纖維蛋白的結(jié)構(gòu)，具有較強(qiáng)的抗氧化活性。Li 等[32]發(fā)現(xiàn)蘆丁通過抑制Caco-2 細(xì)胞中的雙糖苷酶活性和葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)來減弱餐后葡萄糖的吸收，經(jīng)RT-qPCR 分析，MLPs通過下調(diào)磷脂酶、蛋白激酶A 和蛋白激酶C 的mRNA 表達(dá)，抑制SGLT1-GLUT2 通路，從而抑制葡萄糖吸收。

2 桑葚加工產(chǎn)品

2.1 桑葚果汁飲料

果汁飲料是當(dāng)下水果加工最常見的一種方式，桑葚果汁因綠色營養(yǎng)、方便快捷等特點(diǎn)而備受歡迎，但仍存在營養(yǎng)成分損失、口味單一等問題。因此，科研人員對這些問題展開研究，如廣州中大南沙科技創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)園有限公司[33]以桑葚果汁為原料，白砂糖等為輔料，結(jié)合高壓差提取、濃縮等工序，研發(fā)出一款白藜蘆醇含量高、其他營養(yǎng)成分含量豐富的桑葚果汁。徐州工程學(xué)院等[34]通過緩凍后集成榨汁，再經(jīng)超高溫瞬時(shí)殺菌冷卻的方式，較好地保持其營養(yǎng)成分及活性物質(zhì)。董盼豪[35]以13 個(gè)品種的桑葚為研究對象，通過酚類物質(zhì)含量選取適宜的桑葚，再基于高壓射流磨系統(tǒng)探究全組分桑葚果汁飲料的制備及貯藏過程的變化。雷毅等[36]把桑葚和血橙進(jìn)行復(fù)配，調(diào)制出一款果味明顯、酸甜適中、回味較好的復(fù)合果汁。于泳渤[37]則以蘋果梨含量82.96%、桑葚含量11%以及檸檬酸、白砂糖等進(jìn)行復(fù)配，并聯(lián)合超高壓處理技術(shù)，研發(fā)出一款果汁香氣濃郁、口感柔和、組織狀態(tài)均一、營養(yǎng)成分保留較佳的復(fù)合果汁。多種桑葚飲料的開發(fā)豐富了飲料的種類，為消費(fèi)者提供了多種選擇，提高了桑葚的價(jià)值。

2.2 桑葚果酒

桑葚果酒是桑葚加工常見的產(chǎn)品之一，但存在穩(wěn)定性不強(qiáng)、色澤不飽和、香味單一等問題。楊璐等[38]認(rèn)為自然澄清效果不佳且時(shí)間較長，而機(jī)械澄清香味損失嚴(yán)重，為保持果酒的穩(wěn)定性，生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的桑葚果酒，對比5種不同類型澄清劑發(fā)現(xiàn)，60 g/L 果膠酶處理的果酒香味與對照組最接近。色澤是酒的重要感官特征，高雨寒等[39]分析了不同冷浸漬時(shí)間對桑葚果酒色澤的影響，發(fā)現(xiàn)冷浸漬5 d 可顯著提高桑葚酒的色澤飽和度。王婷等[40]以黑桑葚、白葡萄為原料，豐富果酒營養(yǎng)物質(zhì)和風(fēng)味的同時(shí)，促進(jìn)復(fù)合桑葚酒新產(chǎn)品的開發(fā)?？籽嗟萚41-42]對比10 種酵母對桑葚酒揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的影響，發(fā)現(xiàn)酵母F15 最適合釀酒，還明確了陳釀時(shí)間越長，果酒的抗氧化能力越弱。四川輕工大學(xué)等[43]則公開了一種混菌發(fā)酵桑葚酒的制備方法，將異常威克漢遜酵母與釀酒酵母結(jié)合，提升桑葚酒總酯含量、改善口感以及香味的同時(shí)，降低總酸及揮發(fā)酸的含量。這些研究有助于桑葚果酒走向更廣闊的消費(fèi)市場。

2.3 桑葚酵素

酵素具有緩解便秘、改善肥胖等功效，成為近年來國內(nèi)外研究的熱點(diǎn)[44-45]。北京漢方食源生態(tài)科技研究院有限公司[46]發(fā)明的桑葚酵素是通過添加15%左右的發(fā)酵桑葉，提高其蛋白質(zhì)含量，充分提高了桑葉的利用價(jià)值。呂明珊等[47]通過雙響應(yīng)面聯(lián)合優(yōu)化確定了桑葚酵素混菌發(fā)酵的最佳工藝為發(fā)酵溫度36 ℃、時(shí)間16.4 h、接種量8.33×106CFU/mL、固形物添加量1.6°Brix，可有效提高酵素產(chǎn)品的超氧化物歧化酶活力、總酚含量，進(jìn)而提高其抗氧化活性。魏雪琴等[48]以海藻酸鈉與殼聚糖質(zhì)量比為5∶2.82、交聯(lián)時(shí)間為131 min、氯化鈣濃度17.9 mg/mL，制備一款桑葚酵素食用凝膠，硬度為7.19 N、膠著性為6.60 N、咀嚼性為0.70 kgf。唐敏等[49]比較自然發(fā)酵與復(fù)合發(fā)酵的桑葚酵素發(fā)現(xiàn)，復(fù)合發(fā)酵的產(chǎn)品色澤較好，整體風(fēng)味明顯，抗氧化能力較強(qiáng)，與張莉等[50]的研究結(jié)果一致。

2.4 桑葚干

果干是市場上常見的增加水果附加值、延長貨架期的加工產(chǎn)品，但存在干燥時(shí)營養(yǎng)成分損失嚴(yán)重、產(chǎn)品品質(zhì)差等問題[51]。王世優(yōu)等[52]以桑葚維生素C 含量、總糖含量、復(fù)水比和感官評價(jià)為指標(biāo)，對比冷凍干燥、熱風(fēng)干燥以及自然干燥三個(gè)工藝發(fā)現(xiàn)，桑椹干品質(zhì)優(yōu)劣的排序?yàn)槔鋬龈稍?熱風(fēng)干燥60 ℃>熱風(fēng)干燥50 ℃>熱風(fēng)干燥70 ℃>自然干燥。宋志姣等[53]則深入探究了干燥工藝對桑葚花色苷含量和抗氧化活性的影響。結(jié)果表明，真空干燥產(chǎn)品的抗氧化能力最強(qiáng)，花色苷含量為2.20 mg/100 g，保留率達(dá)44.72%。董建軍等[54]研究桑葚?zé)犸L(fēng)干燥特性時(shí)發(fā)現(xiàn)，其干燥過程為降速干燥，溫度50 ℃為恒速干燥階段。黃子建[55]探究超聲輔助滲透處理對桑葚真空干燥的影響，發(fā)現(xiàn)在滲透劑濃度15%、超聲功率190 W、超聲溫度50 ℃、超聲時(shí)間60 min 的條件下，成品的花青素含量為282.95 μg/g、維生素C 含量為34.83 μg/g、感官評分為84.28，品質(zhì)較好，色澤呈紫黑色，硬度適中，口感酥脆，果香味濃郁，且超聲波處理可縮短20%的真空干燥時(shí)間。

2.5 桑葚果粉

桑葚果粉不僅可以延長貯藏期，降低貯存運(yùn)輸?shù)荣M(fèi)用，還能擴(kuò)大應(yīng)用范圍，如應(yīng)用于餅干、蛋糕、沖劑飲料等多種食品中。劉瑜等[56]探究的桑葚果粉的最佳制備工藝條件為麥芽糊精添加量3%、料液比2.5∶1、勻漿時(shí)間3 min，該條件下花色苷含量可達(dá)14.90 mg/g，果粉溶解度為41.27 g/100 g，并發(fā)現(xiàn)在pH 小于4、溫度小于60 ℃條件下花色苷穩(wěn)定，且氯化鈉對花色苷含量有增加作用。Ma 等[57]研究不同載體對凍干桑葚粉理化及抗氧化活性的影響，結(jié)果表明5%的β-環(huán)糊精和5%的麥芽糖糊精生產(chǎn)果粉具有最高的溶解度和花青素保留率。Huang等[58]對桑葚果粉的應(yīng)用進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)桑葚果粉能顯著提高碎牛肉的抗氧化活性，并改變其流變特性，有助于形成致密的凝膠結(jié)構(gòu)。盛金鳳等[59]開發(fā)利用桑葚的副產(chǎn)物，對比桑葚果渣粉和全果粉對曲奇餅干品質(zhì)的影響，綜合感官評價(jià)結(jié)果得出添加3%的桑葚果渣粉或7%的全果粉制作的桑葚曲奇品質(zhì)和口感最佳。

2.6 其他加工產(chǎn)品

桑葚加工方式較多，如果凍、酸奶、果醋、油等，均可較好地保留其風(fēng)味及營養(yǎng)物質(zhì)。林花等[60]以桑葚果汁配比55%、卡拉膠添加量1.25%、蔗糖添加量7%制作一款顏色深紫、清亮、組織完好、彈性適中、具有豐厚的桑葚風(fēng)味和滋味、維生素C 含量達(dá)12.84 mg/100 g 的果凍。Du等[61]探究了桑葚副產(chǎn)物桑葚果渣對攪拌型酸奶的影響，發(fā)現(xiàn)桑葚果渣可顯著提高酸奶樣品的持水能力、稠度、黏度和黏度指數(shù)，并降低了酸奶樣品的硬度，未來有可能作為天然穩(wěn)定劑用于富含植物化學(xué)物質(zhì)的功能性酸奶的制備。吳震等[62]以桑葚為原料、桑葉為輔料，采用固態(tài)發(fā)酵方式發(fā)酵了一款總酸含量為49.84 g/L，不揮發(fā)酸、總酚、總黃酮含量分別為7.25、2.72、2.16 g/L，風(fēng)味物質(zhì)豐富、風(fēng)格明顯的桑葚果渣醋。陳雅[63]以桑葚副產(chǎn)物桑葚籽為原料，研究桑葚籽油的加工工藝，通過建立回歸模型，得到的最佳工藝為料液比1∶16，超聲功率272 W，超聲溫度51 ℃，超聲時(shí)間40 min，在此條件下測得桑葚籽出油率達(dá)30.14%，更大程度地提高了桑葚的附加值。

3 結(jié)論與展望

桑葚作為一種藥食兩用的農(nóng)產(chǎn)品，具有豐富的營養(yǎng)價(jià)值和一定的藥用價(jià)值，近年來桑葚加工得到發(fā)展，加工產(chǎn)品種類日益增多，深受消費(fèi)者喜愛。但仍存在著一些不足，制約著桑葚產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，如新鮮的桑葚易腐爛、不易運(yùn)輸?shù)谋举|(zhì)問題還未解決，將來可開發(fā)適用于易碰類產(chǎn)品的包裝材質(zhì)；桑葚加工時(shí)活性物質(zhì)損失較大，加工工藝還需進(jìn)一步優(yōu)化；桑葚的活性成分含量高，具有保健作用，市場前景廣闊，但以其為原料的保健產(chǎn)品較少；目前多數(shù)桑葚產(chǎn)品以桑葚汁為原料，對其他副產(chǎn)物的關(guān)注度不夠，研究表明果渣中也含有豐富的營養(yǎng)成分，但目前果渣是廢棄的狀態(tài)，造成資源浪費(fèi)。國外對桑葚活性成分的機(jī)理作用研究較多，而國內(nèi)的研究較少，今后國內(nèi)科研人員可對其藥理作用進(jìn)行深入研究。此外，桑葚的經(jīng)濟(jì)價(jià)值還未完全挖掘，因此，科研人員還需加大對桑葚整體的研究，同時(shí)將研究結(jié)果聯(lián)系生產(chǎn)，更好地開發(fā)與利用桑葚資源。