高 鯤
(遼寧農(nóng)業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院,遼寧 營口 115009)
黑枸杞,屬茄科枸杞屬多棘刺灌木,是我國西部特有的沙漠藥用植物品種[1],分為野生和人工栽培兩種。野生黑枸杞非常稀有,市場價格較高,被稱為“軟黃金”[2]。我國自2011年開始人工栽培黑枸杞,主要分布于青海、甘肅和新疆等地區(qū)。黑枸杞果實為球形,皮薄,成熟后為黑紫色,味甜多汁,是一種藥食同源的保健食品。因其營養(yǎng)價值較高,近些年受到人們的追捧,在國內(nèi)掀起了食用黑枸杞的熱潮。本文介紹了黑枸杞的營養(yǎng)成分、功能性食品研制、活性成分提取,并對黑枸杞的研究前景進行展望,這為黑枸杞資源的合理利用提供參考。
黑枸杞果實中富含多種功能營養(yǎng)成分,其中最特殊的成分就是花青素和枸杞多糖,還有黃酮類化合物、氨基酸類、甜菜堿、微量元素等多種成分,具有抗氧化、延緩腦神經(jīng)衰老、明目、保護肝臟、增強免疫力、預(yù)防癌癥、降血壓等多方面功效[3],因此具有很高的研究應(yīng)用價值。
花青素,又稱花色素,是一種天然水溶性色素,是植物中的常見色素,其顏色會隨溶液的pH值發(fā)生變化,在中性pH條件下顯紫色,pH減小則呈現(xiàn)紅色,反之則呈現(xiàn)藍色?;ㄇ嗨氐姆€(wěn)定性不高,易受溫度、氧氣、光照和pH等環(huán)境因素的影響,在酸性條件下較穩(wěn)定?;ㄇ嗨貙儆陬慄S酮化合物,具有抗氧化、預(yù)防心腦血管疾病、預(yù)防癌癥、增進視力、改善睡眠等多種功能,其食用安全性高,同時具有一定的藥用價值,近年來越來越受到專家學(xué)者和消費者的關(guān)注。
黑枸杞果實是迄今發(fā)現(xiàn)的花青素含量最高的天然野生植物,因此被稱為“花青素之王”[4]。孫楠等[5]對黑枸杞、黑加侖、紅枸杞中的花青素含量進行比較,研究表明,黑枸杞中花青素的含量最高,是黑加侖、紅枸杞的10倍。閆亞美等[6]將黑枸杞與5種蔬果進行比較,得到黑枸杞中花青素含量最高的結(jié)論。
黑枸杞中富含枸杞多糖,枸杞多糖是一種水溶性多糖,由葡萄糖、半乳糖、阿拉伯糖、木糖、甘露糖、鼠李糖6種單糖成分組成。枸杞多糖作為一種天然成分,具有安全性高、無藥物依賴、無殘留等優(yōu)點,近年來研究證實其在增加免疫能力、抗氧化、抗腫瘤、延緩衰老、增強記憶力、抗輻射、抗炎、保護生殖系統(tǒng)等方面具有明顯功效,是黑枸杞發(fā)揮功能的主要成分。Peng等[7]研究表明,青海黑枸杞中含有5種結(jié)構(gòu)的多糖分子。
黃酮類化合物是一類存在于自然界的、具有2-苯基色原酮結(jié)構(gòu)的化合物,是黑枸杞中富含的一類功能成分,具有降血糖、降血壓、保肝、抗氧化、抗炎、提高免疫力等多項功能作用。黃酮類化合物的穩(wěn)定性易受環(huán)境因素影響,研究證明,其在避光、pH 為6.0~8.0、溫度低于70℃的條件下穩(wěn)定,檸檬酸、維生素C、苯甲酸鈉能提高其穩(wěn)定性[8]。楊潔等[9]利用微波輔助法提取黑枸杞中的黃酮類化合物,提取率為4.35%,研究還表明黃酮類化合物具有很強的抗氧化活性。
氨基酸具有維持人體代謝、增強免疫力、延年益壽、排毒等作用,黑枸杞中含有多種氨基酸和蛋白質(zhì)。丁春瑞等[10]測定了新疆黑枸杞中氨基酸含量,研究得到每100 g 果實中含有4.23 g 氨基酸,其中天門冬氨基酸、脯氨酸和谷氨酸的含量最高,必需氨基酸含量占氨基酸總量的38.1%。楊重暉等[11]通過單因素試驗和響應(yīng)面試驗,確定在最佳提取條件下蛋白質(zhì)的提取率為8.62%,并且動物試驗表明,黑枸杞中的蛋白質(zhì)具有清除自由基和抗機體氧化的作用。
甜菜堿是一種堿性物質(zhì),具有降血壓、抗腫瘤、抗脂肪肝、調(diào)節(jié)體內(nèi)滲透壓、促進脂肪代謝和蛋白質(zhì)合成等作用。另外,其具有強烈的吸濕性能,既有很好的清潔作用,又不傷害肌膚,非常安全。甜菜堿是黑枸杞的重要功能成分之一,但含量不高,如經(jīng)過有效提取,同樣能發(fā)揮成分功效。耿丹丹等[12]利用離子色譜法測定黑枸杞中的甜菜堿,甜菜堿線性范圍為10.4~830.0 mg/L,回收率可達到95.51%~98.06%;劉增根等[13]采用反向高效液相色譜法測定黑枸杞中甜菜堿含量,甜菜堿在2.94~29.40 μg 線性范圍內(nèi)線性關(guān)系良好,回收率為99.07%,兩種方法均操作簡便,重現(xiàn)性好,適用于黑枸杞中甜菜堿的測定。
黑枸杞中含有豐富的礦物元素,馮小雨等[14]采用原子吸收光譜法對黑枸杞浸泡液中礦物元素進行測定,研究證明,黑枸杞中富含人體多種必需礦物元素,溶出率從大到小順序為鋅、鉀、鈣、鈉、鎂、銅、鐵,這些元素在預(yù)防心血管疾病方面,起到一定的療效。黑枸杞中含有一定量錳、鍶、硒等微量元素,對于核酸、蛋白質(zhì)的合成,體內(nèi)多種酶的活性和細胞增殖等具有直接或間接的作用。黑枸杞中富含維生素C、維生素B1和維生素B2,張瑩等[15]采用超高效液相色譜儀分析得到,黑枸杞中維生素B1、維生素B2濃度分別為25.8 mg/kg、19.3 mg/kg。
黑枸杞普遍的食用方法是直接制成干果成品,沖泡飲用。近年來,不斷有研究者在黑枸杞的開發(fā)利用上進行探索,一類是以黑枸杞為原料,研制出多種功能性食品,另一類是從黑枸杞中提取活性成分,制成相應(yīng)保健品。
近些年已研制出多種黑枸杞復(fù)合飲料,例如黑枸杞乳酸菌發(fā)酵飲料、黑枸杞山楂銀耳復(fù)合飲料、黑木耳黑枸杞復(fù)合飲料、黑蒜黑枸杞復(fù)合飲料等,這些產(chǎn)品不但外觀、口感等感官品質(zhì)優(yōu)良,而且兼具保健作用。另外,黑枸杞在保健酒的開發(fā)利用中逐漸受到重視,史曉華等[16]研制出仙人掌果黑枸杞復(fù)合果酒,結(jié)果表明,在最佳條件下,產(chǎn)品鮮艷透亮,果香濃郁,風(fēng)味獨特,黃酮含量為4.49 mg/g,花青素含量為10.53 mg/g。
除飲品外,黑枸杞泡騰片、咀嚼片等產(chǎn)品也相繼面市,這些產(chǎn)品與飲品相比,具有攜帶食用方便、營養(yǎng)成分保存好等優(yōu)勢。還有研究者嘗試將黑枸杞添加至烘焙食品,制成的黑枸杞懷山藥營養(yǎng)餅干風(fēng)味獨特,具有營養(yǎng)和保健功能[17]。
2.2.1 花青素提取
黑枸杞中富含花青素,是提取的主要活性成分,傳統(tǒng)方法是利用甲醇、乙醇和丙酮等有機溶劑對花青素進行提取,但該法耗時較長,花青素損失較大。近些年出現(xiàn)了亞臨界水萃取、超臨界流體萃取、加壓流體萃取等新型提取方法,這些方法更加環(huán)保,但成本較高,不適于大規(guī)模生產(chǎn),而微波輔助提取法和超聲波輔助提取法具有用時短、能耗少、成本低、提取率高等優(yōu)點[18],是一類比較理想的提取方法。鞏芳芳等[6]采用超聲波輔助法提取黑枸杞中的花青素,確定提取溫度39℃,提取時間28 min,料液比1∶30,超聲功率60%為最佳提取工藝。
花青素是水溶性色素,可以作為天然著色劑添加到果凍、冰淇淋、飲料等多種食品中,不但著色自然、食用安全,而且具有抗氧化的作用。
2.2.2 枸杞多糖的提取
黑枸杞中含有豐富的多糖成分,研究證實其具有多方面保健功能,具有很高的開發(fā)利用價值,近年來,研究人員嘗試用不同方法對枸杞多糖進行提取。魯曉靜等[19]采用傳統(tǒng)水提法提取枸杞多糖,在溫度90℃,時間66 min,料液比1∶25的最佳提取工藝下,得率為29.36%。曹葉霞等[20]利用超聲波輔助法提取枸杞多糖的得率為13.89%,最佳提取條件為超聲溫度70℃,時間50 min,料液比1∶40,超聲功率360 W。
黑枸杞中富含多種營養(yǎng)保健成分,隨著人們生活水平的提高和對健康養(yǎng)生的日益重視,在未來將促進對黑枸杞的進一步研究利用,可以研發(fā)出含有黑枸杞提取成分的新型保健品,或?qū)⒑阼坭教砑拥绞称分?,提高食品營養(yǎng)價值和花色品種。另外可以帶動黑枸杞種植業(yè)的發(fā)展和提升,未來黑枸杞產(chǎn)業(yè)將會產(chǎn)生巨大的社會和經(jīng)濟效益。