秦 旭，盧曉明*，費(fèi)曉偉，周茂鑫，孟 強(qiáng)，齊 強(qiáng)

（1.山東農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，山東泰安 271018；2.山東金勝糧油食品有限公司，山東臨沂 276600；3.泰安市質(zhì)量技術(shù)檢驗(yàn)檢測研究院，山東泰安 271018）

酚酸類物質(zhì)是指在一個(gè)苯環(huán)上有一個(gè)以上酚羥基取代的芳香族羧酸化合物[1]，廣泛存在于高等植物體內(nèi)，是一類重要的次生代謝產(chǎn)物，具有抗氧化、抗炎、抗癌、抑菌、增強(qiáng)免疫力等多種活性。酚酸主要通過食物獲得，動物和人體不能合成，而水果、蔬菜、谷物等是獲得酚酸的良好來源，且酚酸攝入量主要與所食用水果、蔬菜的種類和數(shù)量有關(guān)[2]。

近年來，大量研究表明，酚酸與植物的生長發(fā)育、抗逆性、食品質(zhì)量和人體健康密切相關(guān)[3]。酚酸類物質(zhì)還可以作為功能性食品添加劑[4]，有保留顏色、延緩微生物生長、抑制脂質(zhì)氧化和延長食品保質(zhì)期的作用[5]，如酚酸中的單寧酸和芥子酸等能增強(qiáng)楊梅清汁顏色的穩(wěn)定性，降低其中花色苷的降解速率，延長降解反應(yīng)的半衰期，減緩楊梅清汁的褐變速率，提高其抗氧化活性等[6]。酚酸還是葡萄酒中重要的品質(zhì)貢獻(xiàn)及功能性物質(zhì)，不僅可以影響葡萄酒的氣味、顏色、口感等品質(zhì)指標(biāo)，而且具有抗氧化的功能[7]。目前，水果中的酚酸已被廣泛研究，但由于蔬菜酚酸含量相對較少，且由于酚酸類化合物的分子結(jié)構(gòu)中有較多的酚羥基，容易受水分、溫度、光、酶、酸、堿等因素的影響而改變[8]，因此研究較少。

本文綜述了蔬菜中的酚酸含量、存在形式及其加工穩(wěn)定性，探索了保留蔬菜中酚酸的加工方法，以期提高蔬菜中酚酸的利用率，發(fā)揮其對人體健康的作用。

1 蔬菜中酚酸類物質(zhì)的含量及存在形式

1.1 不同蔬菜中酚酸類物質(zhì)的含量

植物通過分泌小分子次級代謝產(chǎn)物響應(yīng)生物和非生物脅迫，這些代謝產(chǎn)物通常來自于異丙醇、苯丙烷、生物堿或脂肪酸途徑。酚酸類物質(zhì)的生物合成主要通過莽草酸或丙二酸途徑。在植物內(nèi)生真菌、內(nèi)生細(xì)菌的參與下，莽草酸介導(dǎo)的酚酸合成前體主要來自于糖酵解途徑產(chǎn)生的簡單碳水化合物和磷酸戊糖途徑產(chǎn)生的芳香族氨基酸，如苯丙氨基酸和色氨酸。與真菌、細(xì)菌相比，高等植物很少利用丙二酸途徑合成酚酸類物質(zhì)[9]。

蔬菜中酚酸含量與蔬菜組織部位、成熟度、種植方式、生物和非生物脅迫、采后貯存加工條件以及品種變異等因素相關(guān)。花、根、葉狀以及莖類蔬菜中的酚酸含量通常比果類蔬菜中酚酸含量高[10]，蔬菜的形態(tài)和表型特征也可能影響酚酸的含量。據(jù)報(bào)道，紫色胡蘿卜的酚酸含量比普通橙色胡蘿卜高9 倍。高媛等[11]采用超高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法對豇豆等10 種蔬菜中的酚酸含量進(jìn)行檢測，結(jié)果表明，不同種類蔬菜的酚酸含量有較大差異，主成分分析表明，對香豆酸是豇豆區(qū)別于其他種類蔬菜的特征性物質(zhì)，阿魏酸和異阿魏酸是菠菜的特征性組分，而芥子酸是白菜的特征性物質(zhì)。

1.2 酚酸類物質(zhì)在蔬菜中的存在形式

蔬菜中酚酸存在形式復(fù)雜，有游離型、游離酯型和結(jié)合型（不可溶）三種形式。其中，游離酯型和結(jié)合型酚酸多以酯鍵、醚鍵等與其他物質(zhì)（包括纖維素、多肽、蛋白質(zhì)、糖、有機(jī)酸等）相結(jié)合[12]。大多數(shù)蔬菜中的酚酸是可溶性游離型酚酸，而萵苣、茭白、竹筍等莖菜類蔬菜中含有大量不溶性酚酸[13]。魏云瀟等[14]實(shí)驗(yàn)得出，萵苣中咖啡酸含量最高，紫甘藍(lán)中p－香豆素酸濃度最高，茭白中阿魏酸含量極高。

蔬菜中酚酸按其碳骨架結(jié)構(gòu)的不同可以分為兩類：苯乙烯型和苯甲酸型，另外有少數(shù)其他類型，如綠原酸是咖啡酸和奎寧酸的酯化物，許多水果和少數(shù)蔬菜中常含有綠原酸，鞣花酸是沒食子酸的二聚體，丹酚酸是一些簡單酚酸的聚合物，銀杏酚酸是水楊酸在C6 位有較長側(cè)鏈的系列化合物[15]。

苯甲酸型又稱羥基苯甲酸類酚酸。羥基苯甲酸是苯甲酸的衍生物，具有7 個(gè)碳原子結(jié)構(gòu)的C6—C1 結(jié)構(gòu)。沒食子酸、對羥基苯甲酸、水楊酸、龍膽酸、原兒茶酸、丁香酸和香草酸是主要的羥基苯甲酸，它們的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)因芳香環(huán)修飾的不同而不同。羥基苯甲酸可以與糖或有機(jī)酸結(jié)合，也可以附著在細(xì)胞成分上[16]。游離形式的羥基苯甲酸一般是酶水解等過程中的人工產(chǎn)物，這種少數(shù)游離形式的酚酸常存在于冷凍、蒸煮或發(fā)酵的食物中。羥基苯甲酸衍生物通常以葡萄糖苷形式存在于蔬菜中[17]。

苯乙烯型又稱肉桂酸型酚酸。羥基肉桂酸是具有C6—C3 結(jié)構(gòu)框架的肉桂酸的衍生物，通常以共軛形式出現(xiàn)，一些羥基肉桂酸也以酯類的形式存在于蔬菜中。在自然界中，羥基肉桂酸比羥基苯甲酸更為常見，據(jù)報(bào)道，水果中的羥基肉桂酸含量高于蔬菜[18]。常見的羥基肉桂酸及其衍生物有對香豆酸、肉桂酸、咖啡酸、阿魏酸、芥子酸、異阿魏酸和對羥基肉桂酸。

1.2.1 羥基苯甲酸的衍生物

羥基苯甲酸的衍生物包括3-羥基苯甲酸、4-羥基苯甲酸、沒食子酸、鞣花酸、龍膽酸、原兒茶酸、丁香酸、水楊酸和香草醛酸。其中水楊酸、龍膽酸和香草酸在甜茴香、歐芹和菠菜中有少量存在。據(jù)報(bào)道，洋蔥含有原兒茶酸、對羥基苯甲酸和香草酸，其中原兒茶酸是其主要的酚酸成分。胡蘿卜、芹菜根中含有的對羥基苯甲酸、香草酸、水楊酸和龍膽酸濃度較小。在蔬菜中龍膽酸并不常見，在番茄、辣椒、甜瓜和黃瓜等果蔬中龍膽酸含量較少[19]。馬帥等[20]對西蘭花進(jìn)行成分檢測分析，共檢出10 種酚酸，其中，游離型酚酸2 種，分別是新綠原酸和對羥基苯甲酸；酯型酚酸中芥子酸和阿魏酸含量較高，其余幾種含量均低于10 mg/kg；結(jié)合酚酸有芥子酸、阿魏酸和對香豆酸。不同產(chǎn)地西蘭花中所檢出的3 種形態(tài)的酚酸含量有顯著差異，這可能與西蘭花的品種、采收成熟度及貯運(yùn)時(shí)間等有關(guān)。蔬菜中羥基苯甲酸的衍生物、來源及含量見表1。

表1 蔬菜中的羥基苯甲酸衍生物Table 1 Derivatives of hydroxybenzoic acid in vegetables

1.2.2 羥基肉桂酸的衍生物

羥基肉桂酸包括多種化合物，其中阿魏酸、咖啡酸、香豆酸和芥子酸是最主要的羥基肉桂酸衍生物。阿魏酸和芥子酸的衍生物主要存在于豆瓣菜和芥菜中，甘薯綠葉中最主要的酚酸是咖啡酸，在羽衣甘藍(lán)、芥菜、秋葵、紫殼豌豆中可以檢測出阿魏酸的存在。馬鈴薯塊莖中含有豐富的酚酸類化合物，包括綠原酸、原兒茶酸、咖啡酸、香草酸、芥子酸、沒食子酸、丁香酸、對香豆酸、阿魏酸、水楊酸、桂皮酸等多種成分[21]，其中綠原酸、原兒茶酸為馬鈴薯酚酸的主要成分[22]，馬鈴薯皮中幾乎90%的酚類化合物以綠原酸異構(gòu)體的形式存在[23]。

15 個(gè)不同品種大豆的總酚酸含量在19.1～48.3mg/100g之間，其中最常見的酚酸為阿魏酸，含量在中等范圍的酚酸有香豆酸和芥子酸[24]。香草酸、沒食子酸、咖啡酸、綠原酸、對香豆酸和間香豆酸常存在于綠葉蔬菜（如番茄、柚子、白菜、菠菜、生菜、紅綠莧菜）中[25]。番茄生長成熟過程中，許多酚酸衍生物（如奎寧、葡萄糖酯、香豆素、阿魏酸、咖啡酸糖苷）被積累在果肉和果皮中[26]。蔬菜中的羥基肉桂酸有多種，其來源及含量見表2。

表2 蔬菜中的羥基肉桂酸衍生物Table 2 Derivatives of hydroxycinnamic acid in vegetables

2 加工方式對蔬菜中酚酸穩(wěn)定性的影響

多數(shù)蔬菜在食用之前要經(jīng)過貯藏和加工，因加工方式的不同導(dǎo)致酚酸的損失程度不同，在儲存和加工過程中酚酸的穩(wěn)定性對其保留率至關(guān)重要。

2.1 不同預(yù)處理方式對蔬菜中酚酸穩(wěn)定性的影響

對蔬菜采用不同的方式進(jìn)行預(yù)處理，會使酚酸的降解或轉(zhuǎn)化方式不同。劉亞等[27]實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，冷凍干燥獲得的酚酸含量最高，酚酸降解的相對較少，其次是凍干、烘干和曬干，且經(jīng)預(yù)處理加入一些還原劑等可以抗氧化，還能抑制某些氧化酶的活性進(jìn)而減少酚酸的降解。趙珊等[28]通過超高效液相色譜法分析了13 種甘薯中不同植株酚酸的含量與分布。結(jié)果表明，在萃取溶劑中加入0.2%亞硫酸氫鈉，可以提高咖啡酸和咖啡?？鼘幩犷惓煞值幕厥章屎头€(wěn)定性。Zinoviadou 等[29]利用先進(jìn)的過濾技術(shù)從工業(yè)副產(chǎn)品中富集羥基肉桂酸，研究發(fā)現(xiàn)，預(yù)處理比未預(yù)處理的產(chǎn)品能保留更多的酚酸；于巴氏殺菌、罐裝和冷凍與炸、烤、煮和蒸等預(yù)處理方式相比，能夠更大程度地提高酚酸保留率。冷藏儲存比室溫儲存條件下酚酸保留率更高；結(jié)合冷凍等方法，在冷凍前燙漂，能夠在更大程度上保留蔬菜中的酚酸。

蔬菜加工時(shí)，修剪和剝皮是預(yù)處理中不可缺少的步驟。甜菜根、羽衣甘藍(lán)和菠菜莖中的羥基肉桂酸化合物含量均低于其葉片中的含量，胡蘿卜、甜菜根、花椰菜和錦菜的總羥基肉桂酸鹽含量明顯低于它們的營養(yǎng)葉[30]，熱加工后，未去皮的紅薯中綠原酸的含量高于去皮紅薯中的含量，馬鈴薯皮中的酚酸含量受熱加工影響很大，而果肉中的酚酸含量基本不受加熱溫度的影響[31]，因此，為更大程度地提高酚酸穩(wěn)定性和保留率，建議食用帶皮烹飪的馬鈴薯。小蘿卜的果皮中含有大量的羥基肉桂酰水楊酸，去皮將大大降低其中的酚酸含量，黃瓜和茄子等蔬菜剝皮也會降低其水楊酸的含量[32]。這些研究表明，在預(yù)處理階段對蔬菜進(jìn)行選擇性的修剪和去皮，使其保持較高的酚酸含量。

預(yù)處理時(shí)間對蔬菜中的酚酸含量也有影響。研究表明，蒸煮持續(xù)時(shí)間影響奎寧酸含量[33]。如在韭菜、歐芹和蒔蘿的加工中，蒸1.5 min 后奎寧酸的含量較高，但3.0 min過程后其含量下降。大蒜蒸1.5 min 后其奎寧酸的含量下降，3.0 min 后含量增加，表明蒸煮后，蔬菜組織軟化導(dǎo)致酚酸釋放量增加。檢測在水中浸泡一夜的大豆種子，發(fā)現(xiàn)大豆種子中會有部分酚酸溶于水中，而對浸泡過的豆子進(jìn)行烹飪，發(fā)現(xiàn)有17%的酚酸損失。

2.2 不同加工方法對蔬菜中酚酸穩(wěn)定性的影響

2.2.1 熱加工對蔬菜中酚酸穩(wěn)定性的影響

與新鮮蔬菜相比，常規(guī)烹飪導(dǎo)致西蘭花中的咖啡酸衍生物減少至62%，而芥子酸和阿魏酸衍生物減少了51%，表明這些酚酸具有熱不穩(wěn)定性。與生蔬菜相比，在水中煮熟的豆類、西蘭花和花椰菜的水楊酸含量較低，這表明烹飪溫度對水楊酸穩(wěn)定性有顯著影響[34]。與上述研究結(jié)果不同的是，菜豆類在高溫下煮熟時(shí)，其酚酸含量沒有變化。加工溫度對馬鈴薯產(chǎn)品中綠原酸的保留具有顯著影響，土豆泥凍干和土豆焙烤過程中，綠原酸的損失程度最高，在微波加熱過程中，綠原酸的損失程度最低。蔬菜汁中的綠原酸由奎寧酸和反式肉桂酸（咖啡酸、阿魏酸或?qū)ο愣顾幔┲g形成的酯組成，在高溫加工過程中不穩(wěn)定[35]。

2.2.2 發(fā)酵對蔬菜中酚酸穩(wěn)定性的影響

發(fā)酵的黃瓜和卷心菜以及腌制的蔬菜產(chǎn)品比未發(fā)酵的蔬菜產(chǎn)品水楊酸含量更高[34]。泡菜使紅甜菜中阿魏酸含量從25 mg/100 g 提高到39 mg/100 g，表明發(fā)酵過程能促進(jìn)酚酸的釋放，且有助于發(fā)酵產(chǎn)品中游離羥基肉桂酸的形成。發(fā)酵過程中酚酸的增加可能是由于發(fā)酵微生物破壞了蔬菜細(xì)胞壁，導(dǎo)致細(xì)胞基質(zhì)的溶出。此外，唐富豪等[36]采用高效液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜的非靶向代謝組學(xué)，結(jié)合主成分分析、相關(guān)性分析和偏最小二乘判別分析等，對廣西傳統(tǒng)客家酸芥菜的原料和成品進(jìn)行了酚類物質(zhì)組成分析與對比。研究發(fā)現(xiàn)，乳酸菌具有將果蔬中游離酯、結(jié)合態(tài)酚酸分解為游離態(tài)酚酸的作用，并使其生物活性增強(qiáng)。乳酸菌在發(fā)酵過程中產(chǎn)生的水解酶可通過分解細(xì)胞壁而釋放出結(jié)合的酚類物質(zhì)，從而增加酚類物質(zhì)的含量。并且，乳酸菌可以保護(hù)某些多酚在生理?xiàng)l件下免受化學(xué)降解，提高其穩(wěn)定性。

2.2.3 干燥對蔬菜中酚酸穩(wěn)定性的影響

干燥溫度影響酚酸穩(wěn)定性，當(dāng)干燥溫度超過70 ℃時(shí)，酚酸受熱降解。因此較低的干燥溫度（＜45 ℃）能更好地保護(hù)油菜蜂花粉中的酚酸化合物。周子丹等[37]研究表明，油菜蜂花粉中含有沒食子酸、香草酸、綠原酸、對香豆酸、芥子酸這5 種酚酸，與新鮮油菜蜂花粉相比，干燥后的酚酸總量顯著增加。油菜蜂花粉中的酚酸主要為對香豆酸，約占新鮮油菜蜂花粉酚酸總量的五分之四。與新鮮油菜蜂花粉相比，干燥后的花粉中對香豆酸含量變化不明顯，沒食子酸含量增加，綠原酸、香草酸和芥子酸含量顯著增加[38]。真空冷凍干燥油菜蜂花粉的香豆酸含量最高，且明顯高于冷凍干燥和自然晾曬的油菜蜂花粉。這是因?yàn)樵谡婵绽鋬龈稍镞^程中，干燥室的壓力在真空與常壓之間交替循環(huán)，使物料內(nèi)部形成孔道，有利于細(xì)胞內(nèi)容物流出，進(jìn)而提高細(xì)胞內(nèi)部物質(zhì)的提取率[39]。此外，真空冷凍干燥還可抑制酶促褐變、氧化等不良生化反應(yīng)的發(fā)生，從而抑制酚酸等生物活性物質(zhì)的降解[40]。與新鮮油菜蜂花粉相比，中短波紅外干燥花粉中沒食子酸、綠原酸、香草酸和芥子酸的含量顯著增加，這是由于中短波紅外干燥導(dǎo)致花粉細(xì)胞結(jié)構(gòu)的破壞，有利于細(xì)胞內(nèi)部酚類化合物的釋放，從而提高了酚類化合物的提取率[41]。與新鮮油菜蜂花粉相比，不同干燥處理的樣品中綠原酸含量均顯著提高，這可能是植物在受到脫水等非生物脅迫時(shí)，通過生成酚類化合物作為防御機(jī)制響應(yīng)脅迫，其中包括生成以綠原酸為代表的苯丙類化合物[42]。

2.2.4 微波、真空處理等對蔬菜中酚酸穩(wěn)定性的影響

紅甜菜中主要的酚酸是4-羥基苯甲酸，其次是肉桂酸、香草酸、綠原酸、反式阿魏酸和咖啡酸。通過微波、真空、煮沸、焙燒、發(fā)芽等不同方法對紅甜菜進(jìn)行加工，其酚酸含量的測定結(jié)果表明，它們的最終濃度隨處理時(shí)間的不同而波動。通過真空處理、焙燒和發(fā)芽，酚酸含量有所上升，在真空處理下，大多數(shù)酚酸表現(xiàn)出較高的穩(wěn)定性，抗氧化活性也大大提高。胡蘿卜汁在20 kHz 頻率和振幅為70%的熱燙和超聲聯(lián)合處理后，綠原酸保留率顯著提高[43]，這是由于空化過程導(dǎo)致細(xì)胞壁破裂和細(xì)胞質(zhì)流出所致。不同加工方法對蔬菜酚酸的影響如表3 所示。

表3 不同加工方法對蔬菜酚酸的影響Table 3 Effect of different processing methods on phenolic acids in vegetables

3 加工對酚酸生物利用度的影響

加工處理會影響酚酸的生物利用度。有研究表明，與生番茄相比，食用熟番茄后人體血漿中的綠原酸大幅上升，表明蔬菜加工可能會影響酚酸的生物利用度。加工過程對酚酸生物利用度的影響主要包括兩個(gè)方面：加工引起的化學(xué)變化對酚酸生物利用度的影響和加工引起的物理作用對酚酸生物利用度的影響[44]。加工引起的化學(xué)變化包括加工引起酚酸物質(zhì)的降解以及加工對酚酸的化學(xué)修飾作用。

食品加工過程中的溫度、壓力及時(shí)間等條件均會影響酚酸物質(zhì)的穩(wěn)定性，并因化學(xué)結(jié)構(gòu)的差異而不同。酚酸的生物利用度與其化學(xué)結(jié)構(gòu)密切相關(guān)。隨著極性增加，水溶性增加，消化過程中酚酸損失增大，利用率降低，進(jìn)而改變其生物利用度[45]。注：保留系數(shù)是根據(jù)加工后和加工前的含量之比乘以產(chǎn)量因子（加工后蔬菜質(zhì)量的變化）計(jì)算而來；psi（pounds per square inch），是一種計(jì)量單位，p 是指磅力pound，s 是指平方square，i是指英寸inch，意為磅力/平方英寸。

酚酸的釋放速度和酚酸的包埋處理對酚酸的生物利用度也有重要影響。如研磨、咀嚼或熱處理等會導(dǎo)致蔬菜組織破壞，進(jìn)而使原花青素與植物細(xì)胞壁多糖結(jié)合，這種結(jié)合可能會影響酚酸的生物利用度。在破壞細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)的同時(shí)會伴隨酚酸的溶出，如燙漂等處理會使酚酸含量大幅降低，進(jìn)而降低酚酸的生物利用度[46]。微膠囊化后的酚酸具有緩釋效果，使其生物活性延長、穩(wěn)定性增強(qiáng)[47]。另外，在富含酚酸的產(chǎn)品中添加脂質(zhì)可顯著提高親脂性酚酸的生物利用度。

4 小結(jié)與展望

本文綜述了蔬菜中存在的酚酸及其衍生物。在羥基苯甲酸中，原兒茶酸是蔬菜中最主要的酚酸，5-咖啡?；鼘幩崾窃S多蔬菜中最主要的羥基肉桂酸。酚酸對健康益處較多，羥基苯甲酸和羥基肉桂酸主要通過其抗氧化、抗炎、抗菌、抗突變、降血糖和抗血小板聚集活性以及預(yù)防中風(fēng)、癌癥和心血管疾病來提高人體健康水平[48]。蔬菜中的酚酸易于獲取且數(shù)量豐富，因此增大蔬菜食用量將對人類健康產(chǎn)生有益影響。

蔬菜中酚酸在不同加工條件下的保留率不同，在巴氏殺菌、真空處理和冷凍等較溫和工藝下的保留率高于油炸、燒烤、煮沸和蒸煮等的。低溫儲存的蔬菜比室溫儲存的具有更高的酚酸保留率。蔬菜在飲食中的食用量較大，蔬菜中的酚酸在穩(wěn)定性和生物利用度方面表現(xiàn)出一定優(yōu)勢，表明蔬菜是飲食中酚酸的重要來源；雖然超聲波處理后酚酸總體含量提升，但用色譜法測定某些特定的酚類物質(zhì)的含量卻是下降的，這些有待詳細(xì)考究。蔬菜中的酚酸對人體的生理影響也是一個(gè)有待詳細(xì)研究的課題，多酚的抗氧化功能在體外檢測中抗氧化功能明顯，但在體內(nèi)抗氧化作用的位置與效果均無法確定，并且體內(nèi)抗氧化效果是否能用體外抗氧化檢測結(jié)果表示也是一個(gè)有待證實(shí)的問題。大部分多酚類物質(zhì)的利用途徑尚不清楚，所以酚酸類物質(zhì)對人類健康的益處有待進(jìn)一步研究。