沙棘葉多酚在蘋果汁保鮮中的應(yīng)用

◎ 唐 敏

（新疆維吾爾自治區(qū)阿克蘇職業(yè)技術(shù)學(xué)院，新疆 阿克蘇 843000）

沙棘葉多酚提取物的總抗氧化能力及其DPPH清除能力源于沙棘葉多酚物質(zhì)的作用。多酚能夠幫助人體對抗自由基、具有抗氧化性且具備較強(qiáng)的還原性，在抗氧化研究領(lǐng)域受到較多關(guān)注[1]。沙棘葉多酚是一種植物多酚，植物多酚被稱為植物單寧，在植物中的存在較為廣泛，沙棘葉多酚即是從沙棘葉中提取的一種多酚，它實(shí)際上是一種多羥基酚類化合物的總稱。由于沙棘葉多酚具有抗癌、抗病毒、抑菌、預(yù)防心腦血管和抗氧化等功能，因此在食品、醫(yī)藥、保健品、化妝品等行業(yè)中應(yīng)用較為廣泛。

1 新疆沙棘種植情況與應(yīng)用現(xiàn)狀

沙棘（Hippophae rhamnoides）分布廣泛，資源蘊(yùn)藏量大，應(yīng)用歷史悠久，具有豐富的營養(yǎng)和較高的藥用價(jià)值，吸引了國內(nèi)外研究者的廣泛關(guān)注.國內(nèi)外以往對沙棘利用價(jià)值的研究往往集中于對沙棘果實(shí)的研究，對沙棘葉的利用研究并不廣泛[2]。沙棘漿果和葉片富含多酚[3]，且多酚具有抗氧化、抗癌、預(yù)防心腦疾病等功能。我國新疆地廣人稀，有著獨(dú)特的地理?xiàng)l件與氣候條件，較為適宜種植沙棘。如今，新疆地區(qū)的沙棘種植總面積大約達(dá)到33 300 hm2，主要種植地區(qū)分布在和田、喀什、阿克蘇、新源和尼勒克等地，新疆地區(qū)主要種植的沙棘品種包括中亞沙棘和蒙古沙棘。

2 沙棘葉多酚的性質(zhì)及抑菌機(jī)制

2.1 沙棘葉多酚的性質(zhì)

沙棘葉多酚中的羥基會發(fā)生糖苷化、醚化、酸化、顯色等反應(yīng)，酯鍵成分可以被水解，苯環(huán)成分會發(fā)生溴化反應(yīng)。在熱酸條件下，原花青素可以發(fā)生縮合及分解反應(yīng)。多酚在沙棘枝葉中與蛋白質(zhì)形成復(fù)合物質(zhì)，因此能夠與蛋白質(zhì)發(fā)生反應(yīng)并產(chǎn)生沉淀。在氫鍵及疏水鍵的作用下，多酚物質(zhì)可以與多糖、生物堿等物質(zhì)發(fā)生復(fù)合反應(yīng)。在不同的pH值情況下，沙棘葉多酚能夠與銅、鉛等金屬元素發(fā)生絡(luò)合反應(yīng)，并生成環(huán)狀螯合物且產(chǎn)生沉淀。由于沙棘葉多酚具備以上等性質(zhì)，從而決定了它能夠在多行業(yè)領(lǐng)域中進(jìn)行廣泛應(yīng)用。

2.2 沙棘葉多酚的抑菌機(jī)制

2.2.1 沙棘葉多酚的抑菌活性

沙棘葉多酚是一種天然、健康的抑菌劑，具備良好的抑菌活性。通過對沙棘葉多酚類物質(zhì)的研究和實(shí)驗(yàn)表明，其能夠有效抑制食品中微生物的生長，因此能夠被適用于蘋果汁保鮮，也能夠適用于更多的行業(yè)及領(lǐng)域。

在目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的植物類多酚中，沙棘葉多酚是一種全新的多酚種類，具備較強(qiáng)的抗氧化能力、DPPH清除能力以及降血糖功能。沙棘葉對金黃色葡萄球菌、革蘭陽性菌、枯草芽孢桿菌、白念珠菌和大腸桿菌等都具有一定程度的抑菌活性。其中起到抑菌作用的主要是多糖類與多酚類物質(zhì)。多酚類物質(zhì)對金色葡萄球菌、大腸桿菌、蠟樣芽孢桿菌、單核細(xì)胞增生李斯特菌和鼠傷寒沙門氏菌都有著顯著的抑制作用。

2.2.2 沙棘葉多酚的抑菌機(jī)制

（1）通過抑制蛋白質(zhì)和酶來抑制微生物生長。蛋白質(zhì)是生命的構(gòu)成，微生物的生長和繁殖也離不開酶和蛋白質(zhì)。而沙棘葉多酚能夠與蛋白質(zhì)結(jié)合，因此沙棘葉多酚可以通過抑制蛋白質(zhì)活性的方式來干擾微生物的新陳代謝，進(jìn)而抑制微生物的生長。

在微生物的生長過程中，酶和蛋白質(zhì)起到極其重要的作用，而沙棘葉多酚能夠與酶和蛋白質(zhì)產(chǎn)生結(jié)合，從而破壞了酶的活性以及蛋白質(zhì)合成系統(tǒng)，酶的活性以及蛋白質(zhì)合成系統(tǒng)被破壞之后自然就無法再參與微生物的新陳代謝，微生物不能進(jìn)行新陳代謝，因此其無法生長、繁殖。

（2）阻礙蛋白質(zhì)的表達(dá)。改變微生物細(xì)胞膜的滲透性，對于微生物生長起到重要的影響作用，如果微生物細(xì)胞膜的滲透性增加，那么就會導(dǎo)致微生物內(nèi)在的營養(yǎng)流失，沒有營養(yǎng)物質(zhì)的參與，微生物的生長就會受到抑制。沙棘葉多酚中的原兒茶酸能夠使微生物細(xì)胞膜的滲透性得到增強(qiáng)，在這種情況下，微生物內(nèi)部的營養(yǎng)物質(zhì)通過細(xì)胞膜滲透出體外，導(dǎo)致微生物的新陳代謝發(fā)生紊亂，從而達(dá)到抑制微生物生長的目的。沙棘葉多酚能夠破壞微生物細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)，使其滲透性得到加強(qiáng)，進(jìn)而導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)容物發(fā)生外泄、流失，影響微生物增長。總的來說，沙棘葉多酚能夠通過阻礙微生物蛋白質(zhì)的正常表達(dá)，從而達(dá)到抑制微生物生長的作用。

3 使用沙棘葉多酚進(jìn)行蘋果汁保鮮的優(yōu)勢

3.1 蘋果汁保鮮技術(shù)

蘋果汁營養(yǎng)豐富，熱量低，口感美味，深受廣大消費(fèi)者的喜愛。但蘋果汁也是易氧化的飲料，需要做好保鮮與儲存工作。蘋果汁的保鮮技術(shù)手段包括熱殺菌法、冷藏法、凍藏法、防腐劑保鮮法、罐頭保存法和高壓殺菌法等。其中熱殺菌法是依靠高溫抑制微生物的活性達(dá)到保鮮的目的；冷藏法和凍藏法則是通過低溫抑制微生物的活性進(jìn)行果汁保鮮，這3種方法都對存儲環(huán)境有較高的要求，成本也比較高。

防腐劑保鮮法是通過在果汁中添加防腐劑的手段消滅微生物或是抑制微生物的活性，通過這種方式達(dá)到果汁保鮮的目的[4]。在防腐劑保鮮果汁的過程中，人們要注意添加的防腐劑不能對人體健康造成負(fù)面影響，且不會影響果汁營養(yǎng)成分和口感的防腐劑，常用的防腐劑包括苯甲酸鈉、山梨酸鉀、亞硫酸和維生素K等。沙棘葉多酚保鮮法即屬于防腐劑保鮮法的一種，沙棘葉多酚是一種更為天然、健康的防腐保鮮劑，且操作過程較為簡單、成本也比較低。

3.2 沙棘葉多酚保鮮法的優(yōu)勢

3.2.1 成本較低

沙棘葉多酚是從沙棘的枝葉中進(jìn)行提取的。人們在對沙棘果進(jìn)行開發(fā)和利用的過程中，一般采取連枝帶葉共同采摘的方法進(jìn)行采摘，沙棘果被摘取后，沙棘枝葉一般會被當(dāng)作廢棄物處理，堆積的沙棘枝葉不但會對環(huán)境造成污染，而且將其棄之不用是對自然資源的巨大浪費(fèi)。沙棘果汁中含有大量的有用物質(zhì)，人們可以對其進(jìn)行開發(fā)和利用。

沙棘枝葉中含有大量的植物多酚、黃酮等營養(yǎng)物質(zhì)，不但可以用于沙棘茶葉等飲品開發(fā)，還能廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、食品保鮮等行業(yè)。沙棘質(zhì)量大，沙棘枝葉資源豐富，從沙棘枝葉中提取植物多酚的過程也并不復(fù)雜，用到的機(jī)器設(shè)備數(shù)量不多且造價(jià)不高，整個(gè)沙棘葉多酚的提取過程中并不會產(chǎn)生大量的費(fèi)用，總的來說，沙棘葉多酚的提取成本是比較低的。另外，由于沙棘葉多酚本身具備抗氧化的功能，所以對于包裝方式及運(yùn)輸方式?jīng)]有特殊要求，進(jìn)一步降低了儲存與運(yùn)輸成本。沙棘葉多酚在蘋果汁保鮮應(yīng)用過程中操作并不復(fù)雜，只需要按照比例進(jìn)行添加即可，不會造成過多的加工成本。

3.2.2 成分天然健康

沙棘葉多酚是從沙棘枝葉中提取分離出的天然物質(zhì)，具有較強(qiáng)的抑菌活性，能夠通過抑制微生物的方式保持蘋果汁的質(zhì)量和口感，延長蘋果汁保質(zhì)期。在蘋果汁的保鮮過程中除了延長蘋果汁保質(zhì)期之外，人們還會考慮到多方面的因素，如保鮮劑不能過多影響果汁的顏色、口感及營養(yǎng)價(jià)值，在蘋果汁中添加沙棘葉多酚不會對果汁的顏色和口感造成過多影響，這是由于多酚物質(zhì)本身為無色透明狀，所以不會影響果汁顏色；多酚物質(zhì)呈苦澀味但在果汁中不會大量添加，因此不會過多影響蘋果汁的口感；多酚類物質(zhì)本身具備抗氧化、清除自由基、降糖抗糖和保護(hù)心腦血管等功能，不但能夠保證蘋果汁的營養(yǎng)價(jià)值，而且其本身也是一種寶貴的營養(yǎng)物質(zhì)，能夠起到人體保健、延緩衰老的作用。

4 沙棘葉多酚在蘋果汁保鮮中的作用

4.1 有效防止蘋果汁褐變

蘋果汁熱量低、口感好、味美價(jià)廉，是廣受歡迎的飲品，但是蘋果汁如果不進(jìn)行保鮮處理很快就會氧化，蘋果汁氧化過程中最明顯的變化就是果汁顏色發(fā)生褐變。蘋果中本身存在蘋果多酚，將蘋果榨成果汁之后，多酚會與空氣中的氧氣發(fā)生酶促氧化反應(yīng)，并生成新的醌類物質(zhì)，醌類物質(zhì)能夠迅速將植物細(xì)胞轉(zhuǎn)變成褐色，影響觀感。實(shí)驗(yàn)證明，在蘋果汁中適量的添加沙棘葉多酚能夠有效防止蘋果汁褐變。

4.2 保持蘋果汁的口感及營養(yǎng)

未經(jīng)處理的蘋果汁會在短時(shí)間內(nèi)發(fā)生顏色變化、口感變化及香氣變化等，而在蘋果汁中適量的添加沙棘葉多酚能夠在一定時(shí)期內(nèi)保證蘋果汁的口感色澤及香氣。

未經(jīng)處理的蘋果汁，其所含的維生素C成分會在一段時(shí)間內(nèi)迅速減少。在蘋果汁中添加適量的沙棘葉多酚，能夠在一定時(shí)間內(nèi)有效減緩維生素C成分的流失，保持蘋果汁的營養(yǎng)成分。

5 在蘋果汁中應(yīng)用沙棘葉多酚的注意事項(xiàng)

有關(guān)研究顯示，沙棘葉多酚在蘋果汁中的添加量為0.10%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）時(shí)，保鮮作用顯著[5]。在蘋果汁中添加沙棘葉多酚能夠有效幫助蘋果汁保鮮，能夠在一定時(shí)間內(nèi)保證蘋果汁的顏色、味道及香氣不變，同時(shí)也能降低蘋果汁中維生素C的流失，但是人們需要掌握好沙棘葉多酚的添加量。

如果沙棘葉多酚添加量過少，那么就無法達(dá)到蘋果汁的保鮮效果，如果沙棘葉多酚添加過多反而會影響果汁的品質(zhì)和口感。沙棘葉多酚雖然具有較好的抗氧化作用，能夠在一定時(shí)間內(nèi)保持蘋果汁不變質(zhì)，但是沙棘葉多酚呈苦澀味，如果添加量過多，就會使蘋果汁變苦、變澀，影響口感；沙棘葉多酚本身也會與空氣中的氧發(fā)生氧化作用，并在氧化過程中生成其他色素，轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌伾绻谔O果汁中添加了過量的沙棘葉多酚，反而會影響果汁的顏色和觀感。所以在實(shí)際應(yīng)用中，人們應(yīng)當(dāng)掌握好沙棘葉多酚的添加量。

從目前的實(shí)際情況來看，蘋果汁在保鮮處理過程中基本上會選擇常見的防腐劑、熱殺菌與冷藏保鮮等技術(shù)進(jìn)行保鮮，沙棘葉多酚蘋果汁保鮮方法尚未大規(guī)模投入使用并處于研究發(fā)展階段。

6 結(jié)語

沙棘葉多酚存在于沙棘的枝葉當(dāng)中，研究沙棘葉多酚的提取和應(yīng)用，能夠使沙棘葉資源得到充分的利用，減少自然資源浪費(fèi)，創(chuàng)造新的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。沙棘葉多酚具有較強(qiáng)的抑菌活性，在果汁保鮮應(yīng)用中具有廣闊的發(fā)展前景，但其在蘋果汁保鮮中的應(yīng)用尚未形成規(guī)模且處于研究發(fā)展階段，需要學(xué)者不斷進(jìn)行深入研究。