關玉婷,李唯熙,溫思萌,常世敏
(河北工程大學生命科學與食品工程學院,河北邯鄲 056000)
鴨梨(Pyrus bretschneideri) 屬薔薇科(Rosaceae) 梨屬(Pyrus)[1],又名白梨、鴨嘴梨,是我國栽培歷史最悠久的古老優良品種之一[2],為我國特有的梨品種,主要種植在河北地區[3]。鴨梨果實形狀為倒卵圓形,果皮為黃綠色,氣味清香、口感甘甜,含有營養豐富的維生素、果糖等,以及多酚類、黃酮類、熊果苷等功能性成分,多酚類物質具有保護神經元、預防早老性癡呆的生理功效,熊果苷具有鎮咳、祛痰、平喘等生理作用。
近年來,鴨梨中功能性成分的提取不斷被報道,對于鴨梨相關食品的開發也在不斷發展中,如梨汁、梨酒、果脯等食品[4]。對近年來國內外鴨梨功能性成分的研究和鴨梨食品的開發進行概述,旨在為鴨梨功能性成分的深入研究和鴨梨食品的進一步開發提供參考。
鴨梨中含有豐富的多酚類物質,包括綠原酸、咖啡酸、對香豆酸、原花青素等[5]。從彥麗等人[6]采用Folin-ciocalteu 法[7]測定多酚含量,證實鴨梨中所含多酚主要是游離多酚,占總多酚的95.00%,由此可見,鴨梨中的主要抗氧化物質之一是多酚類物質。馬利華等人[8]測定綠原酸在波長328 nm 處的吸光度證實,梨皮提取物中綠原酸含量為3.53±0.02 mg/g;采用鐵氰化鉀法[9],測得原花青素含量16.97±0.16 mg/g。
流行病學研究表明,植物多酚具有抑制非傳染性疾病(如癌癥、心血管疾病、慢性呼吸系統疾病和糖尿病等) 的發病、保護神經元不受神經毒素的損傷、抑制神經炎癥、促進記憶、預防早老性癡呆等多種生理功能[3,4,10]。因此,鴨梨在食品開發方面可研究對抗非傳染性疾病的功能性食品,以降低此類疾病的發病率。
鴨梨中所含黃酮類物質主要有(-)- 表兒茶素、(+)- 兒茶素、原花青素B1、原花青素B2等。從彥麗等人[6]采用氯化鋁- 亞硝酸鈉比色法[7]測定黃酮含量,表明鴨梨中所含黃酮主要是游離黃酮,占總黃酮的98.00%。由此可見,鴨梨中的黃酮類物質在鴨梨中起著重要抗氧化作用。黃酮類物質對人體具有顯著的藥理活性,包括抗氧化、抗癌、抗炎、抗惡性細胞增生、抗血管生成和抗雌激素作用[11]。這一研究成果為今后的鴨梨抗癌、抗氧化類產品開發提供了良好的研究基礎。
熊果苷是當今最為安全的美白原料之一,可有效抑制體內酪氨酸酶的活性,阻斷多巴及多巴醌的合成,進而抑制了黑色素的形成[12]。李靜[13]證實了熊果苷是對苯二酚衍生物,具有抑制黑色素形成的功效。李凡等人[14]的研究表明,鴨梨果皮中熊果苷的含量為364.45 μg/g,果肉中熊果苷的含量為12.94 μg/g,果心中熊果苷的含量為268.20 μg/g,與其他梨品相比,鴨梨中整體的熊果苷含量較高。梨果具有鎮咳、祛痰、平喘等功效[15],王亞芳等人[16]對小鼠飼喂熊果苷,證實了梨果中具備上述功效的主要物質是熊果苷。
我國對于鴨梨中熊果苷的提取和開發仍處于起步階段[17],因此現有的研究結果可作為熊果苷的提取和精深加工的理論基礎,并可將開發鎮咳、祛痰、平喘等功能性食品或美白類產品作為開發鴨梨方向。
梨含有豐富的膳食纖維(DF,Dietary fiber)[18],膳食纖維含量約占梨干渣的75.00%,其水溶性膳食纖維(SDF,Soluble dietary fiber) 占梨干渣的18.00%,水不溶性膳食纖維(IDF,Insoluble dietary fiber) 占梨干渣的56.00%,是生產膳食纖維的極好原料[19]。高曉麗等人[20]研究表明,用淀粉酶4 U/g 在pH 值6.0下處理后,在料液比1∶15(g∶mL),氫氧化鈉溶液濃度1.00 mol/L,溫度50 ℃,時間1 h 的條件下提取,梨渣水不溶性膳食纖維的得率最高,達到12.90%。最優的脫色條件是H2O2溶液體積分數8.00%,溫度60 ℃,時間3 h,在此條件下產品的膨脹力為6.17 g/mL,持水力為7.10 g/g。
以梨渣為原料提取膳食纖維,可以大大提高其價值,加大資源的利用率。因此,開發梨渣膳食纖維產品具有很大的社會效益和經濟效益。
蔣新龍等人[21]的研究表明,以梨籽為原料,超聲功率200 W 時出油率為30.51%。以梨籽毛油為原料,在超聲溫度40 ℃下處理20 min 至梨毛油、碳酸鈉、活性炭混合均勻,繼續在超聲溫度為60 ℃時處理60 min,得精制成品油,所得脫酸率可達84.10%。孫秀青[22]研究表明,梨籽中含有7 種主要脂肪酸,以亞油酸、亞麻酸、油酸為主,不飽和脂肪酸含量在80.00%以上,尤其是亞油酸含量可達44.86%。
梨籽油易于人體消化吸收,對減少膳食脂肪和膽固醇攝入量有重要作用[23],可作為食用油來滿足人體對脂肪酸的攝入需求。亞麻酸、亞油酸是人體必需的脂肪酸,在合成磷脂形成細胞中的膜結構時有很重要的意義[24];可以改變血小板膜流動性, 有效防止血栓的形成[25];同時,具有增強智力、調節植物神經、抑制過敏反應、抗炎、抑制衰老等作用[26]。因此,現有的研究為梨籽油的提取和產品開發提供了明確的方向,可用于生產藥品、保健食品,還可作為油性原料進行化妝品的開發,前景廣闊。
果膠是一種由D - 半乳糖醛酸經α-1,4 糖苷鍵聯結并與其他中性糖和非糖物質組成的多糖聚合物,是植物細胞壁中膠層和初生壁的主要成分[27-28]。果膠是天然綠色的食品添加劑,不僅能夠改善食品的品質和口感,同時具有抗癌、解毒、降血糖、降血脂多種醫療保健作用[29-30]。齊秀東等人[31]研究表明,鴨梨中共價結合型果膠(CSP) 含量高且恒定,離子結合果膠(ISP) 含量低且恒定,難溶性果膠CSP 含量的高低及其分子質量的分布可作為衡量梨果實貯藏性的重要指標。這一研究結果為梨果實品質的提高及貯藏技術的完善提供理論依據。
鴨梨果肉鮮嫩多汁,但是鴨梨不易保存,極易褐變,鴨梨汁產品的開發既保留了鴨梨果汁口感,生津解渴,又可避免保存時果肉腐爛造成的浪費。李麗梅等人[32]參照生慶海[33]的方法,將香氣、酸度、甜度、褐變情況等作為評定標準,研究得出鴨梨是理想的制梨汁品種。制作工藝[34]為選擇新鮮成熟鴨梨,經清洗、破碎(3~4 mm) 后榨汁。壓榨汁經粗濾后,加入0.40 g/L 的果膠酶制劑,50~60 ℃下保溫2 h 后離心過濾,將所得梨清汁加熱到80 ℃,趁熱灌裝,然后經殺菌(95 ℃,5 min) 處理,冷卻即得成品。此法得到的梨汁清香甘甜,口味易被接受。但是,此工藝加工的梨汁出汁率僅達到了69.92%[34]。今后研究梨汁加工工藝時,可將提升出汁率的工藝優化作為研究方向。
傳統凍梨是在冬天自然環境下,利用自然低溫使果實逐漸凍結,果皮和果肉顏色由黃綠色變為褐色,果肉軟嫩多汁,食用風味更佳。凍梨具有清熱利咽、止咳降噪、促進食欲、幫助消化等功效[35]。試驗表明[36],待果實最佳食用期時,置于-20 ℃低溫冰箱中浸漬冷凍,凍藏48 h 后,于4 ℃條件下解凍48 h,所得凍梨品質最優,口感清涼細膩,解凍后酸甜可口,具有凍梨果實的特殊香氣,可直接食用。同時,這一加工工藝成本低、工藝簡單,既能避免傳統貯藏造成的梨果品質下降,又可增加鴨梨種植的經濟收入。
膳食纖維雖然不能為人體提供營養,但膳食纖維的高持水力和膨脹力有利于預防肥胖癥、促進腸道蠕動、加速排泄速度,其吸水膨脹性可增強飽腹感,利于清理腸道[37]。鴨梨果渣可通過化學提取法等[38]提取鴨梨膳食纖維,可用于加工烘焙制品。
烘焙食品口感香醇、外觀美麗,深受大眾喜愛,但其高油高糖的特性不利于人體健康。在烘焙制品中加入梨渣膳食纖維粉既可以增加餅干的韌性[38]、減少干裂改善餅干口感[39],同時也能吸附糕點中多余水分,增強內部結構穩定性,使糕點外形挺拔。在烘培食品中添加膳食纖維可以改善產品的質地結構,并能降低產品本身的血糖指數,具有功能特性。
肉類食品是人們飲食結構中的重要組成部分,香腸制品因其方便、快捷、口感好等特性,深受人們的喜愛[40],但其脂肪含量高,膳食纖維、維生素等含量低,過多的食用會導致肥胖癥、糖尿病、高血脂等疾病的發病率上升,對健康不利。因此,梨渣膳食纖維可作為香腸制品的原料,生產梨渣膳食纖維香腸,此法改善香腸的口感和結構,增加營養特性,變廢為寶,提高梨渣的附加值[41]。張海濤[41]研究表明,膳食纖維添加量為5.00%時,生產出的香腸呈粉紅色或紅色,顏色均勻、有光澤;切面整齊、無密集氣孔、無裂痕;口感細膩圓潤多汁,咀嚼性能良好。
鴨梨的清香可作為鴨梨果酒的獨特風味。袁曉龍等人[42]以鴨梨為原料,采用釀酒酵母(Saccharomyces cerevisiae) 和產香酵母混合菌發酵,試驗表明,最佳發酵工藝參數為發酵時間8 d,產香酵母接種量2.00%,釀酒酵母接種量3.00%,得到的酒體澄清透亮、酒香柔和持久、香味協調,具有梨酒特殊的風味。此研究采用了混合菌發酵方式,提升了梨果酒的香氣品質。越來越多研究者進行了非釀酒酵母與釀酒酵母混合發酵釀制工藝,但目前針對鴨梨酒釀造的研究較少[43-44]。因此,可將鴨梨酒釀造菌種優化作為今后的研究方向。
鴨梨果醋是在傳統醋發酵的基礎上新開發的一種新型果飲,既保留了鴨梨特有風味,又具有醋保健功能特性,富含維生素、氨基酸等多種營養素,具有促進消化、疏通血管等功效[45],越來越受到人們的青睞。黃玉玲[46]以去皮、去蒂及核的鴨梨為原料,用2.50%的維C 浸泡5 min,榨汁,加入0.50%的果膠酶澄清,加熱并進行滅菌處理,采用葡萄酒酵母、醋酸菌AS1.41,發酵溫度為28 ℃,分別發酵試驗,通過研究得出酒精發酵期為5 d,醋酸發酵期為6 d,可得到品質優良的鴨梨果醋。
綜上所述,鴨梨味道品質優良,具有多種功能性,是一種寶貴的食品加工原料。近年來,隨著種植技術的提升,鴨梨產量逐年增加,鴨梨資源十分豐富。而國內對鴨梨的營養特性開發利用和研究尚處于初級階段,有關鴨梨功能性成分的提取近幾年才有少量報道,但提取率都較低,對其深加工工藝尚未見報道。國外對于蘋果、梨的加工工藝研究較為深入,值得參考借鑒。因此,加強對鴨梨的功能性成分提取、鴨梨綜合開發利用的研究,有利于進一步推動鴨梨產業的發展。