雪蓮果及其在食品加工中的應(yīng)用研究進(jìn)展

蘇亞娟

（華南農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院，廣東 廣州 510630）

0 引言

雪蓮果（Smallanthus sonchifolius(Poepp.)H. Rob.）又稱為菊薯、地參果，原產(chǎn)于世界最長(zhǎng)的山脈——安第斯山脈，屬于菊科多年生被子植物[1]。在外觀上，雪蓮果莖稈筆直而挺立，植株高度為1~3 m；塊莖圓形實(shí)心，呈紫紅色；葉片較大且對(duì)生，表面還覆蓋著一層絨毛。雪蓮果的塊莖形狀大小各異，富含淀粉，日?？梢陨?，口感香甜多汁。并且，雪蓮果中還含有大量人體所需的氨基酸、礦物質(zhì)、酚酸類物質(zhì)和類黃酮等成分。此外，雪蓮果還含有極其豐富的低聚果糖，被稱“低聚果糖之王”[2]。雪蓮果既是水果又是蔬菜，同時(shí)還具有藥用作用，如抗氧化、抑菌、降血糖、降血脂等，同時(shí)，其在食品添加劑方面也可以作為一種甜味劑。綜上所述，雪蓮果由于營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高、功能特性多、食用口感清爽而備受人們的喜愛(ài)。

隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和生活質(zhì)量的提高，人們對(duì)身體健康越來(lái)越重視。雪蓮果不論在營(yíng)養(yǎng)成分還是功能特性方面都符合時(shí)代的發(fā)展走向，目前已廣泛應(yīng)用于食品和醫(yī)藥領(lǐng)域，主要的加工制品有果粉、果汁、果脯、果凍及清藥含片等[1]。但是，雪蓮果在加工過(guò)程中也出現(xiàn)了諸多問(wèn)題，如不易長(zhǎng)時(shí)間貯藏、易發(fā)生褐變、營(yíng)養(yǎng)流失較快等[3]。在總結(jié)了雪蓮果的主要組成成分和藥理活性的基礎(chǔ)上，對(duì)近年來(lái)雪蓮果食品加工的應(yīng)用現(xiàn)狀及前景進(jìn)行了介紹。

1 雪蓮果的主要營(yíng)養(yǎng)功能成分

1.1 氨基酸

氨基酸是由堿性氨基和酸性羧基共同構(gòu)成的有機(jī)化合物，是構(gòu)成蛋白質(zhì)的基本單位。雪蓮果中的氨基酸種類十分豐富，劉堅(jiān)等人[4]研究表明在雪蓮果塊根中存在16 種氨基酸，其中含量最高的為精氨酸，占比41.94%，具有提高機(jī)體免疫力與促進(jìn)腸道消化的功能[5]。Demeshko O V 等人[6]采用高效液相色譜法測(cè)定發(fā)現(xiàn)，在雪蓮果中存在14 種游離氨基酸和15 種蛋白質(zhì)氨基酸，游離氨基酸主要是脯氨酸和天冬氨酸，脯氨酸通過(guò)影響細(xì)胞凋亡對(duì)皮膚組織進(jìn)行修復(fù)[7]，而天冬氨酸有調(diào)味、促進(jìn)神經(jīng)代謝、治療心臟病等作用[8]。陳俊芳等人[9]檢測(cè)陽(yáng)明山高山品種的雪蓮果塊根中含有15 種氨基酸，谷氨酸含量最高，占總氨基酸的20.69%，是腸道的重要能源物質(zhì)，能夠促進(jìn)腸胃吸收，同時(shí)有利于生物活性物質(zhì)的生成。

1.2 低聚果糖

低聚果糖別名寡果糖，主要分布在雪蓮果的塊根部位，是由果糖和葡萄糖聚合而成的糖類，具有一定的生物活性，同時(shí)它也被認(rèn)為是益生元的來(lái)源。雪蓮果中低聚果糖的含量可以達(dá)到干物質(zhì)的40%~70%，又因?yàn)榈途酃窃谌梭w內(nèi)不易被消化分解，在消化過(guò)程中化學(xué)結(jié)構(gòu)無(wú)明顯變化，因此其也被認(rèn)為是一種膳食纖維，對(duì)于人們的身體健康十分友好[10]。郝婷等人[11]采用高效液相色譜法測(cè)定雪蓮果中低聚果糖的含量和構(gòu)成成分，結(jié)果表明，低聚果糖中蔗果四糖的含量最高，達(dá)到了16.28%，且雪蓮果低聚果糖有利于雙歧桿菌的生長(zhǎng)繁殖，進(jìn)而具有促進(jìn)腸道消化的功能。Sarfaraz S 等人[12]通過(guò)對(duì)喂養(yǎng)高脂肪飲食的小鼠補(bǔ)充雪蓮果低聚果糖的試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)低聚果糖能夠調(diào)節(jié)由高脂飲食導(dǎo)致的肥胖對(duì)心臟蛋白的表達(dá)，有利于心臟代謝并能一定程度改善心血管疾病的影響。此外，Olivdira G O 等人[13]以患有糖尿病的大鼠為試驗(yàn)對(duì)象證明了雪蓮果低聚果糖還可以降血糖。

1.3 酚酸

酚酸化合物屬于酚類物質(zhì)中的一種次生代謝產(chǎn)物，通過(guò)糖酵解和磷酸戊糖生物過(guò)程中所發(fā)生的一系列生化反應(yīng)而合成。酚酸具有抑菌和防止氧化的功能。袁曉艷等人[14]在雪蓮果葉乙酸乙酯提取部位分離出3 種酚酸類物質(zhì)，分別是咖啡酸乙酯、咖啡酸甲酯、綠原酸。Da Silva M F G 等人[15]研究中通過(guò)UPLC-ESI-Q-TOF-MSE 技術(shù)鑒定出雪蓮果糖漿中酚酸類物質(zhì)有13 種，其中綠原酸是雪蓮果糖漿中含量最多的羥基肉桂酸，它是影響其生物學(xué)特性的一類重要化合物。

1.4 類黃酮

類黃酮化合物是植物次生代謝產(chǎn)物中種類含量較多的一類，其都具有相同的C3-C6-C3 的骨架結(jié)構(gòu)，依據(jù)化合物的不飽和程度和取代方式，類黃酮可分為黃酮類、黃酮醇類、花青素、異黃酮類等類別[16]。到目前為止，經(jīng)研究從雪蓮果中提取分離出的黃酮類物質(zhì)有13 種[17]，其中袁曉艷等人[14]從雪蓮果乙酸乙酯提取部位分離出高圣草酚、3,7-二甲基醚槲皮素2 種黃酮類物質(zhì)。Yuan X Y 等人[18]采用HPLC-DAD 技術(shù)從雪蓮果葉片成分鑒定出另外2 種黃酮類物質(zhì)，分別是楊梅素和蘆丁。Simonovska B 等人[19]通過(guò)薄層色譜分析雪蓮果塊莖中存在一種類黃酮化合物為槲皮素，其具有良好的抗氧化活性。黃酮類化合物還具有多種功能活性作用，可防止病原微生物生長(zhǎng)繁殖、抗腫瘤等[20]。

2 雪蓮果的生物活性

2.1 抗氧化作用

在雪蓮果中具有大量多糖、酚酸及黃酮類化合物，這幾類物質(zhì)對(duì)于自由基有較好的清除作用，即具有較強(qiáng)的抗氧化能力。楊少輝等人[21]利用5 種檢測(cè)方法對(duì)雪蓮果的抗氧化和消滅自由基的活性進(jìn)行了分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)DPPH·、ABTS+·和O2·這3 種自由基能夠被雪蓮果塊根部的成分一定程度上清除，進(jìn)而產(chǎn)生抗氧化作用。戢得蓉等人[22]使用超聲波輔助酶法提取雪蓮果的總黃酮對(duì)DPPH 自由基有較好的清除能力，因此具備較明顯的抗氧化效果。而安磊等人[23]經(jīng)過(guò)試驗(yàn)表明雪蓮果中菊淀粉型低聚果糖具有良好的體外抗氧化作用，能夠保護(hù)受到損傷的類神經(jīng)細(xì)胞，有利于防止腦部衰老。此外，屬于黃酮類化合物中的槲皮素具有較強(qiáng)的抗氧化能力，有益于抑制動(dòng)脈粥樣硬化[24]。

2.2 抑菌作用

從雪蓮果中提取的倍半萜內(nèi)酯烯丙醇和二聚體烯氫對(duì)細(xì)胞具有藥理功效，并且具有一定的抑菌效果[25]。De Ford C 等人[26]對(duì)雪蓮果葉片進(jìn)行了分離提取，得到了不同種類的倍半萜內(nèi)酯烯丙醇，具有降低白血病增殖及胰腺癌細(xì)胞擴(kuò)散的作用，并且具有良好的抑菌效果。雪蓮果莖葉中的有機(jī)萃取物均能抑制茄腐鐮刀菌、玉米紋枯病菌及小麥赤霉病菌的生長(zhǎng)繁殖，同時(shí)抑制能力隨著萃取物濃度的增加而提高[27]。陳紅惠等人[28]研究表明，無(wú)論是革蘭氏陰性菌還是革蘭氏陽(yáng)性菌，雪蓮果葉的酚酸提取物都具有抑制效果，其抑制能力強(qiáng)弱也與提取物濃度高低有關(guān)。

2.3 降血糖和血脂

雪蓮果里的功能糖類是低聚果糖，具有穩(wěn)定的化學(xué)結(jié)構(gòu)，在人體腸胃里不易被消化分解[29]。同時(shí)，低聚果糖能夠促進(jìn)雙歧桿菌的生長(zhǎng)繁殖，該菌種在體內(nèi)經(jīng)過(guò)一些生化反應(yīng)可以生成胰島素，具有降低血糖的功效。另一方面，低聚果糖又是一種功能性的膳食纖維，膳食纖維在通過(guò)腸道時(shí)會(huì)減少人體對(duì)脂肪酸和固醇的吸收率，影響機(jī)體的脂類代謝過(guò)程，因此具有降血脂的作用[30]。此外，存在于雪蓮果中的礦物質(zhì)、維生素也具有一定的降血脂血糖的作用。朱振元等人[31]利用小鼠的高血糖、高血脂兩種動(dòng)物模型來(lái)檢測(cè)雪蓮果多糖的降糖降脂能力的強(qiáng)弱，試驗(yàn)結(jié)果表明，雪蓮果多糖具有降血糖、血脂的功效，不僅能提前預(yù)防高血脂、減少高血脂的發(fā)病率，而且還能緩解糖尿病造成的腎臟衰竭程度。

3 雪蓮果食品開(kāi)發(fā)現(xiàn)狀

3.1 雪蓮果飲料

雪蓮果飲料是以雪蓮果為主要原料，并加入蔗糖、檸檬酸及黃原膠等輔料加工制成[32]。其中，雪蓮果果肉的大小和流體的黏度均對(duì)所制成的飲料穩(wěn)定性有影響，果肉顆粒越小，流體黏度越大，生產(chǎn)的飲料越穩(wěn)定[33]。高輝等人[34]利用單因素試驗(yàn)與正交試驗(yàn)研究出雪蓮果功能性飲料的最佳配方為雪蓮果提取液40%，白砂糖12%，檸檬酸0.1%，木糖醇4%。陳燕等人[35]試驗(yàn)確定雪蓮果乳酸菌飲料的最佳工藝條件為43 ℃下發(fā)酵3 h，白砂糖8%，牛奶15%，雪蓮果汁20%，穩(wěn)定劑0.4%。目前，復(fù)合飲料由于其更加豐富的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和口感，受眾更多，市場(chǎng)上已經(jīng)出現(xiàn)楊桃雪蓮果、雪蓮果檸檬及低卡百合雪蓮果復(fù)合飲料等多品種。

雪蓮果飲料加工工藝流程：

原料預(yù)處理→熱水漂燙→護(hù)色→榨汁→添加酶→過(guò)濾→調(diào)配→均質(zhì)→灌裝→滅菌→冷卻→成品。

3.2 雪蓮果果脯

果脯屬于蜜餞類食品，在中國(guó)是一種傳統(tǒng)且備受歡迎的食品，它是利用高濃度糖液的滲透作用來(lái)達(dá)到貯藏的效果[36]。在制作低糖雪蓮果果脯過(guò)程中，張建威等人[37]通過(guò)單因素試驗(yàn)研究表明最佳微波滲糖工藝為采用厚度為6 mm 的果片在270 W 的微波功率下滲糖40 min。王紫琳等人[38]通過(guò)響應(yīng)面法對(duì)雪蓮果果脯進(jìn)行了加工工藝的優(yōu)化，最終得到雪蓮果果脯的最佳工藝為蔗糖添加量30%，檸檬酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.3%，糖制時(shí)間30 h，干燥溫度60 ℃，干燥時(shí)間12 h。在此工藝條件下，雪蓮果果脯口感特點(diǎn)軟糯，酸甜恰當(dāng)，并且具有獨(dú)特的雪蓮果清香。

3.3 雪蓮果酸奶

酸奶由于含有乳酸菌和生物活性肽而成為一種營(yíng)養(yǎng)型乳制品，常見(jiàn)的酸奶發(fā)酵菌種有保加利亞乳桿菌和嗜熱鏈球菌。凝固型雪蓮果酸奶以脫脂乳和雪蓮果為主材料，最佳工藝條件為蔗糖添加量4%，接種量3%，雪蓮果汁與脫脂乳配比為6∶4[39]。何雨桐等人[40]研究了雪蓮果紅棗酸奶的最優(yōu)配方為牛奶∶雪蓮果果汁∶紅棗漿= 7∶2∶1，黃原膠添加量0.02%，白糖添加量5%，雙歧桿菌接種量0.4%，發(fā)酵溫度42 ℃，發(fā)酵時(shí)間6 h。孫亞利等人[41]通過(guò)單因素試驗(yàn)與正交優(yōu)化試驗(yàn)結(jié)果表明苦蕎-雪蓮果酸奶的生產(chǎn)配方為苦蕎麥添加量1.5%，雪蓮果添加量10.0%，接種量0.10%，蔗糖添加量7%，44 ℃下發(fā)酵7 h。在此條件下可以制得營(yíng)養(yǎng)豐富、香甜適口的雪蓮果酸奶。雪蓮果酸奶因其擁有良好的風(fēng)味、較高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值及獨(dú)特的感官特征而受到消費(fèi)者的喜愛(ài)。

4 結(jié)語(yǔ)

從主要組成成分、生物活性、加工產(chǎn)品3 個(gè)方面對(duì)雪蓮果及其食品加工應(yīng)用進(jìn)行了綜述。雪蓮果中低聚果糖、酚酸和類黃酮有利于人體的健康，發(fā)揮著重要的生物活性，如抗氧化、抑菌、降血糖、降血糖等。隨著生活質(zhì)量越來(lái)越高，人們對(duì)飲食方面也越來(lái)越重視，雪蓮果具有營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高、增強(qiáng)免疫力等優(yōu)點(diǎn)，因此雪蓮果的深加工研究及相關(guān)食品開(kāi)發(fā)十分重要。相信在不久的未來(lái)，雪蓮果會(huì)出現(xiàn)在更多的食品加工產(chǎn)品中，不斷地豐富雪蓮果產(chǎn)品種類，帶來(lái)更多的經(jīng)濟(jì)效益，其發(fā)展應(yīng)用具有更加廣闊的前景。