趙凱月,胡淑涵,侍福梅
(聊城大學生命科學學院,山東 聊城 252000)
毛酸漿(Physalis pubescens L.)是茄科,酸漿屬一年生草本植物[1]。《中國植物志》中記載本屬約120種,我國有5種及2變種[2],主栽培種產區為我國東北三省,但其野生種適應性強,遍布我國南北。我國5種酸漿在其自然棲息地的形態見圖1。毛酸漿植株分枝較為茂密,葉片呈橢圓形,頂部較尖,基部為歪斜心形,葉片的正反兩面是疏毛,葉柄具有較小的絨毛。花單獨腋生,萼片為鐘狀,裂片為披針形。花冠為淡黃色,花藥為淡紫色。漿果是圓球形,種子扁圓。成熟時漿果色澤金黃,果實外圍特有被囊狀花萼包裹,形如燈籠,故有黃菇娘、菠蘿果、錦燈籠、燈籠果、掛金燈、馬鈴草、泡泡果等許多別名。

圖1 我國5種酸漿在其自然棲息地的形態Fig.1 Morphology of five Physalis species in the natural habitats in China
毛酸漿作為一種天然綠色資源,被廣泛關注。其漿果不僅口感酸甜多汁,且營養豐富,毛酸漿更兼具抗炎、殺菌等多種藥物活性,極具市場開發潛力。以毛酸漿為原料加工生產的果汁、果醋、果酒等飲品以及果凍、果醬和果脯食品深受消費者的喜愛。本文重點闡述了當下主要的毛酸漿飲品和果品等加工產品,并對其發展前景進行了展望,以期為進一步的資源研發、市場拓展提供理論參考。
毛酸漿的果實,黃菇娘,是一款老少皆宜、具有保健功效的水果。漿果渾圓,色澤金黃,氣味芬芳,食之酸甜多汁。而且果實營養豐富,具有天冬氨酸、亮氨酸、精氨酸等多種氨基酸和鋅、硅、鋰等微量元素,更富含維生素B1、維生素C、維生素E等多種維生素[3-5],日益受到食品開發領域的青睞。
1.1.1 毛酸漿果汁
毛酸漿漿果不僅酸甜多汁,且營養豐富,已然在果汁市場嶄露頭角。然而,目前毛酸漿果汁仍存在渾濁問題,從而影響品質與貨架期。為解決這一問題,徐偉等[6]參考大米飲料和鮮橙汁的均質條件和果汁品質,采用正交試驗對毛酸漿果汁高壓均質條件進行優化,條件為均質壓力20 MPa,均質溫度45℃,均質次數2次。掃描電鏡觀察結果顯示,均質后果汁顆粒形態細胞碎片明顯增多,呈分散疏松狀態。均質后果汁仍呈金黃色接近于天然毛酸漿果的顏色,無色澤改變,狀態均勻,口感潤滑,保持了毛酸漿特有的果香味。但均質后毛酸漿果汁的穩定性與生物活性物質的關系有待進一步探討。王貴新[7]以毛酸漿果汁為原料,采用復合酶對毛酸漿果汁進行酶解,通過單因素及響應曲面試驗對酶解條件進行優化,得到毛酸漿果汁復合酶的最優酶解條件為復合酶添加量0.29 g/L、酶解溫度50℃、酶解時間2.3 h、酶解pH 4.5。
1.1.2 毛酸漿復合果蔬汁
為提升毛酸漿果汁的營養價值,豐富其口感,研究者嘗試向果汁中添加蔬菜,制備出了復合果蔬汁。劉志明等[8]以毛酸漿果和山楂為主要原料,利用單因素試驗和正交試驗優化配料比、加糖量、加酸量、稀釋比等指標,確定了最優加工條件為果汁體積配比1∶3,稀釋體積比8∶2,加糖量14%,檸檬酸添加量0.15%。由此制備出的復合果蔬汁酸甜適口,同時具備了毛酸漿和山楂的獨特風味。段連海等[9]以毛酸漿和胡蘿卜為原料,制備了一種復合果蔬汁飲料,確定最佳工藝條件為毛酸漿汁與胡蘿卜汁混合體積比3∶2,混合汁添加量 20 mL/100 mL、白砂糖 8 g、蜂蜜 3 g、檸檬酸 0.05 g,并且確定了飲料的最佳穩定劑為羥甲基纖維素鈉(carboxyl methyl cellulose-Na,CMC-Na)。從而改善了胡蘿卜汁的口感。李放等[10]以毛酸漿和番茄為原料制備出復合果蔬汁飲料,確定最佳工藝條件為混合果蔬汁添加量35%、復合穩定劑添加量0.2%、蔗糖添加量8%、檸檬酸添加量0.14%,成功研制出了風味獨特、營養豐富的復合果蔬汁飲料。
1.1.3 毛酸漿乳制品
酸奶鮮奶飲品因具有豐富的營養價值備受消費者青睞,相應的毛酸漿原料的酸奶鮮奶飲品相繼被開發。王晶晶等[11]利用電子鼻分析研究發現,毛酸漿水提物對酸羊奶品質具有較大影響,添加了毛酸漿水提物的酸羊奶不僅提高了營養價值,而且改善了羊奶的口感問題。尤麗新等[12]在毛酸漿的基礎上加入鮮牛奶、白糖和檸檬酸,采用單因素試驗和正交試驗相結合的方法,確定了最佳的加工工藝為毛酸漿與牛奶的質量比25∶25(以毛酸漿牛奶混合汁50 g為參考系),白砂糖、檸檬酸和穩定劑的添加量分別為1.5、0.010、0.125 g。此條件下制作的飲料不僅具有毛酸漿的獨特果香,還富有奶香,進一步升級了口感及風味。趙添等[13]以毛酸漿為原料,采取單試驗因素和正交試驗法,對毛酸漿果醬添加量、發酵時間、穩定劑添加量等方面進行研究,確定了最佳工藝條件為毛酸漿果醬添加量10%、穩定劑羧甲基纖維素鈉添加量0.3%、發酵劑添加量0.3%,在42℃下發酵4 h,由此制備出的毛酸漿酸奶口感細膩、美味可口。
1.1.4 毛酸漿酒
毛酸漿酒由于具有毛酸漿的獨特風味和豐富的營養成分而受到消費者的喜愛,拓寬了酒的品種。劉志明等[14]以毛酸漿、檸檬、蜂蜜為主要原料,通過發酵釀造出了毛酸漿檸檬蜜酒,并且通過正交試驗優化出了最佳工藝條件為果酒活性干酵母與葡萄酒活性干酵母質量比1∶2.5、酵母添加量0.08%、發酵糖質量分數16%、pH 3.2、20℃下發酵7 d。由此制備出的毛酸漿檸檬蜜酒酸甜爽口、營養豐富。李世燕等[15]研究發現,在一定范圍內酵母接種量、初始糖度、發酵溫度與毛酸漿酒酒精度呈現正比例關系,然后通過正交試驗確定最佳工藝條件為酵母菌接種量0.1%、發酵初始糖度22%、發酵溫度26℃。姜曉坤等[16]研究發現,帶皮發酵結果優于去皮發酵和汁液發酵,因為果皮中富含豐富的天然香氣成分,可以很好地提高酒的感官品質。李文一等[17]對毛酸漿酒生產工藝進行了研究,借鑒前人對酒的制作,擬定3種工藝:清汁發酵、去皮發酵、帶皮發酵。研究發現,帶皮發酵導致果皮和果肉不易分離,但適合進行大規模生產。并得出大規模生產時選用帶皮發酵的最佳條件為原料與水質量比為1∶1、酵母菌接種量600 mg/L、發酵溫度18℃。將毛酸漿酒進行大規模生產,解決了資源浪費、產業鏈短、農民收入低等問題。
1.1.5 毛酸漿醋
果醋主要是以水果為原料,經過發酵所制成的一種調味品,具有延緩衰老、美容養顏、軟化心血管、提高機體免疫力等功能,目前對于果醋的研究已經較為廣泛。李世燕等[18]運用單因素試驗研究發現,初始乙醇含量、發酵溫度、搖床轉速對毛酸漿果醋的出酸率均具有影響。最后通過正交試驗得出最佳工藝條件為初始酒精度7%、發酵溫度32℃、搖床轉速180 r/min。由此研制出的毛酸漿果醋不僅具有毛酸漿的獨特果香,還具有食醋的清香。
米醋主要是以糧食和果品為原料,經過發酵而成的一種食品調味劑,能夠防止肝硬化、緩解心血管等疾病。張雪等[19]以毛酸漿果汁和碎米為原料,利用液態發酵法制成了米醋,并且通過對裝液量、醋酸發酵溫度和時間、以及醋酸接種量進行試驗分析,得出了最佳加工工藝為液裝量40 mL/250 mL、醋酸接種量11%,在32℃下發酵72h。由此制備出了具有較高VC和多酚含量的毛酸漿米醋,同時解決了碎米的利用問題。
1.1.6 毛酸漿枸杞液體營養飲料
毛酸漿枸杞液體營養飲料是以毛酸漿和枸杞為主要原料所研制的一種飲品,具有抗疲勞特性。張錢偉[20]試驗得出了營養飲料的最佳工藝參數為毛酸漿汁添加量20%,枸杞汁添加量7.5%,木糖醇添加量8%和檸檬酸添加量0.13%。并且通過小鼠疲勞實驗結果表明,灌胃毛酸漿枸杞液體飲料量越大,運動能力提升越明顯,該飲料可以作為健康的運動飲料推廣使用。
1.2.1 毛酸漿酵素
酵素是以新鮮的蔬菜水果、中草藥等植物為原料,加入一定的酵母菌、乳酸菌等進行發酵產出的具有有機酸、礦物質、糖類、維生素、酚類等營養物質的生物活性產品,具有促進新陳代謝、消化吸收等保健功能。李世燕等[21]對毛酸漿酵素自然發酵、乳酸菌-植物乳桿菌先后接種,以及乳酸菌-植物乳桿菌同時接種3種發酵方式過程中的還原力、DPPH自由基清除能力、超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)活性進行了研究。研究發現,3種發酵工藝均具有不同程度的抗氧化性,其中酵母菌和乳酸菌同時接種發酵的毛酸漿酵素產品抗氧化性最好。通過試驗優選出了抗氧化性最佳的加工工藝,對其抗氧化性提供了理論依據。
1.2.2 毛酸漿醬
為豐富調味醬、果醬的口感風味,孫海濤等[22]將毛酸漿和番茄結合生產出了復合調味醬,確定了復合調味醬的加工工藝為毛酸漿與番茄原料質量比為1∶8、食鹽5%、白砂糖6%、抗壞血酸0.4%、羥甲基纖維素鈉(carboxyl methyl cellulose-Na,CMC-Na)0.08%。由此研制的復合醬酸甜可口,進而改善了調味醬的單一口感。班碩等[23]以葡萄和毛酸漿為材料,通過單因素試驗和響應面試驗,對果醬制造的工藝進行了優化,得出最佳工藝條件為毛酸漿含量33.8 g/100 g、檸檬酸添加量0.17%、白砂糖35%、果膠添加量0.4%。在此條件下制備的果醬具有更好的口感以及更高的營養價值。
1.2.3 毛酸漿果脯
果脯是用新鮮水果經過去皮、去核、糖水煮制、浸泡、烘干等工序而制成的食品,可作為小吃或零食直接使用,目前果脯的種類已十分豐富。姚旭等[24]以毛酸漿為原料制備了毛酸漿果脯,并通過對所制毛酸漿果脯的護色、硬化、燙漂、糖制、保型等方面的研究,得出了最佳優化工藝為護色方面使用抗壞血酸與檸檬酸混合液進行護色5 h,使用1%的氯化鈣硬化5 h,70℃下燙漂1 min,使用明膠溶液涂膠保型,最后進行熱風干燥10 h~12 h。由此制備出了美味、營養的毛酸漿果脯,開拓了毛酸漿的食用價值。王贏等[25]以毛酸漿為原料,以單因素試驗的方法從乳酸菌接種量、發酵溫度、發酵時間等方面對毛酸漿果脯的加工工藝進行了優化,并且比較了常用的3種滲糖方式(常壓滲糖、微波滲糖、真空滲糖)對毛酸漿果脯口感風味等的影響。確定了最佳工藝條件為乳酸菌的接種量為5%,發酵溫度為30℃下發酵42 h,采取真空滲糖的方法。在此條件下獲得的果脯酸甜可口,進一步提高了毛酸漿果脯的美味程度及營養價值。
毛酸漿果實具有獨特的風味和鮮食口感,如何更好地對其進行保鮮貯藏受到越來越多的關注。如冰溫貯藏、殼聚糖防腐劑涂膜保鮮以及和納他霉素聯合應用等方法都取得一定的進展[26-28]。王寧等[29]研究了鹽脅迫不但可以影響酸漿果實維生素C含量、可溶性糖含量等,還可以通過改變果實硬度來改善果實的運輸品質。未來強化毛酸漿儲藏保鮮的天然綠色理念,思考解決鮮果儲藏運輸的低成本和高效性等實際問題,為助力毛酸漿的鮮食和加工,發揮更大的經濟價值。
《神農本草經》中記載毛酸漿具有除煩熱,清利咽喉等功效。近年來,常見報道毛酸漿具有潤肺止咳、抗炎、降壓、抗腫瘤和抗氧化等多種藥用價值[30-31]。未來進一步開展毛酸漿全植株藥用活性成分的抗病機理研究;開展藥用活性成分的有效提取及加工等工藝;開展藥用活性成分的有效富集和生產手段,如毛狀根的生物反應器;開發毛酸漿天然功能性藥膳等都是很好的研發方向。
GONG等[32]和WANG等[33]采用反向遺傳學的策略來研究酸漿中花與果形態大小的關鍵調控基因,以期揭示茄科植物形態建成及生物多樣性等的進化分子機制。馮學超等[34]采用比較生物學方法解析毛酸漿和茄科模式植物番茄花器特征和小孢子發育進程,發現二者在“四分體”時期出現差異,為開發茄科新的模式植物和從不同視角理解茄科植物花發育提供了重要信息。高昆等[35]研究干旱脅迫對毛酸漿種子萌發及幼苗生理特性的影響,發現錦燈籠可以承受較短時間和一定水平的干旱脅迫,且對種子萌發有促進作用。這些研究表明,毛酸漿具有成為模式植物的天然潛力。毛酸漿生活周期短,播種4個月即可收獲種子,利于縮短研究周期;野生種類多達70余種,提供寶貴的天然種質資源;毛酸漿還兼具產子量大、對生存環境要求低以及植株高度適宜等多種特性,這些生物學優勢決定其有望成為茄科的又一模式植物。
毛酸漿果實美味多汁、營養豐富,未來在保鮮貯藏及運輸上具有很大的產業提升空間。而且伴隨著發酵等工藝的不斷優化,口感香醇濃郁又兼營養健康的毛酸漿為新型食品、飲品的研發都提供了極好的原料。此外,毛酸漿還具有生活周期短,產子量高,適應性強等生物學特點賦予了其成為模式植物的巨大潛力。