雪蓮果及其在食品加工中的應用研究進展

蘇亞娟

（華南農業大學食品學院，廣東 廣州 510630）

0 引言

雪蓮果（Smallanthus sonchifolius(Poepp.)H. Rob.）又稱為菊薯、地參果，原產于世界最長的山脈——安第斯山脈，屬于菊科多年生被子植物[1]。在外觀上，雪蓮果莖稈筆直而挺立，植株高度為1~3 m；塊莖圓形實心，呈紫紅色；葉片較大且對生，表面還覆蓋著一層絨毛。雪蓮果的塊莖形狀大小各異，富含淀粉，日常可以生食，口感香甜多汁。并且，雪蓮果中還含有大量人體所需的氨基酸、礦物質、酚酸類物質和類黃酮等成分。此外，雪蓮果還含有極其豐富的低聚果糖，被稱“低聚果糖之王”[2]。雪蓮果既是水果又是蔬菜，同時還具有藥用作用，如抗氧化、抑菌、降血糖、降血脂等，同時，其在食品添加劑方面也可以作為一種甜味劑。綜上所述，雪蓮果由于營養價值高、功能特性多、食用口感清爽而備受人們的喜愛。

隨著科學技術的進步和生活質量的提高，人們對身體健康越來越重視。雪蓮果不論在營養成分還是功能特性方面都符合時代的發展走向，目前已廣泛應用于食品和醫藥領域，主要的加工制品有果粉、果汁、果脯、果凍及清藥含片等[1]。但是，雪蓮果在加工過程中也出現了諸多問題，如不易長時間貯藏、易發生褐變、營養流失較快等[3]。在總結了雪蓮果的主要組成成分和藥理活性的基礎上，對近年來雪蓮果食品加工的應用現狀及前景進行了介紹。

1 雪蓮果的主要營養功能成分

1.1 氨基酸

氨基酸是由堿性氨基和酸性羧基共同構成的有機化合物，是構成蛋白質的基本單位。雪蓮果中的氨基酸種類十分豐富，劉堅等人[4]研究表明在雪蓮果塊根中存在16 種氨基酸，其中含量最高的為精氨酸，占比41.94%，具有提高機體免疫力與促進腸道消化的功能[5]。Demeshko O V 等人[6]采用高效液相色譜法測定發現，在雪蓮果中存在14 種游離氨基酸和15 種蛋白質氨基酸，游離氨基酸主要是脯氨酸和天冬氨酸，脯氨酸通過影響細胞凋亡對皮膚組織進行修復[7]，而天冬氨酸有調味、促進神經代謝、治療心臟病等作用[8]。陳俊芳等人[9]檢測陽明山高山品種的雪蓮果塊根中含有15 種氨基酸，谷氨酸含量最高，占總氨基酸的20.69%，是腸道的重要能源物質，能夠促進腸胃吸收，同時有利于生物活性物質的生成。

1.2 低聚果糖

低聚果糖別名寡果糖，主要分布在雪蓮果的塊根部位，是由果糖和葡萄糖聚合而成的糖類，具有一定的生物活性，同時它也被認為是益生元的來源。雪蓮果中低聚果糖的含量可以達到干物質的40%~70%，又因為低聚果糖在人體內不易被消化分解，在消化過程中化學結構無明顯變化，因此其也被認為是一種膳食纖維，對于人們的身體健康十分友好[10]。郝婷等人[11]采用高效液相色譜法測定雪蓮果中低聚果糖的含量和構成成分，結果表明，低聚果糖中蔗果四糖的含量最高，達到了16.28%，且雪蓮果低聚果糖有利于雙歧桿菌的生長繁殖，進而具有促進腸道消化的功能。Sarfaraz S 等人[12]通過對喂養高脂肪飲食的小鼠補充雪蓮果低聚果糖的試驗發現低聚果糖能夠調節由高脂飲食導致的肥胖對心臟蛋白的表達，有利于心臟代謝并能一定程度改善心血管疾病的影響。此外，Olivdira G O 等人[13]以患有糖尿病的大鼠為試驗對象證明了雪蓮果低聚果糖還可以降血糖。

1.3 酚酸

酚酸化合物屬于酚類物質中的一種次生代謝產物，通過糖酵解和磷酸戊糖生物過程中所發生的一系列生化反應而合成。酚酸具有抑菌和防止氧化的功能。袁曉艷等人[14]在雪蓮果葉乙酸乙酯提取部位分離出3 種酚酸類物質，分別是咖啡酸乙酯、咖啡酸甲酯、綠原酸。Da Silva M F G 等人[15]研究中通過UPLC-ESI-Q-TOF-MSE 技術鑒定出雪蓮果糖漿中酚酸類物質有13 種，其中綠原酸是雪蓮果糖漿中含量最多的羥基肉桂酸，它是影響其生物學特性的一類重要化合物。

1.4 類黃酮

類黃酮化合物是植物次生代謝產物中種類含量較多的一類，其都具有相同的C3-C6-C3 的骨架結構，依據化合物的不飽和程度和取代方式，類黃酮可分為黃酮類、黃酮醇類、花青素、異黃酮類等類別[16]。到目前為止，經研究從雪蓮果中提取分離出的黃酮類物質有13 種[17]，其中袁曉艷等人[14]從雪蓮果乙酸乙酯提取部位分離出高圣草酚、3,7-二甲基醚槲皮素2 種黃酮類物質。Yuan X Y 等人[18]采用HPLC-DAD 技術從雪蓮果葉片成分鑒定出另外2 種黃酮類物質，分別是楊梅素和蘆丁。Simonovska B 等人[19]通過薄層色譜分析雪蓮果塊莖中存在一種類黃酮化合物為槲皮素，其具有良好的抗氧化活性。黃酮類化合物還具有多種功能活性作用，可防止病原微生物生長繁殖、抗腫瘤等[20]。

2 雪蓮果的生物活性

2.1 抗氧化作用

在雪蓮果中具有大量多糖、酚酸及黃酮類化合物，這幾類物質對于自由基有較好的清除作用，即具有較強的抗氧化能力。楊少輝等人[21]利用5 種檢測方法對雪蓮果的抗氧化和消滅自由基的活性進行了分析，結果發現DPPH·、ABTS+·和O2·這3 種自由基能夠被雪蓮果塊根部的成分一定程度上清除，進而產生抗氧化作用。戢得蓉等人[22]使用超聲波輔助酶法提取雪蓮果的總黃酮對DPPH 自由基有較好的清除能力，因此具備較明顯的抗氧化效果。而安磊等人[23]經過試驗表明雪蓮果中菊淀粉型低聚果糖具有良好的體外抗氧化作用，能夠保護受到損傷的類神經細胞，有利于防止腦部衰老。此外，屬于黃酮類化合物中的槲皮素具有較強的抗氧化能力，有益于抑制動脈粥樣硬化[24]。

2.2 抑菌作用

從雪蓮果中提取的倍半萜內酯烯丙醇和二聚體烯氫對細胞具有藥理功效，并且具有一定的抑菌效果[25]。De Ford C 等人[26]對雪蓮果葉片進行了分離提取，得到了不同種類的倍半萜內酯烯丙醇，具有降低白血病增殖及胰腺癌細胞擴散的作用，并且具有良好的抑菌效果。雪蓮果莖葉中的有機萃取物均能抑制茄腐鐮刀菌、玉米紋枯病菌及小麥赤霉病菌的生長繁殖，同時抑制能力隨著萃取物濃度的增加而提高[27]。陳紅惠等人[28]研究表明，無論是革蘭氏陰性菌還是革蘭氏陽性菌，雪蓮果葉的酚酸提取物都具有抑制效果，其抑制能力強弱也與提取物濃度高低有關。

2.3 降血糖和血脂

雪蓮果里的功能糖類是低聚果糖，具有穩定的化學結構，在人體腸胃里不易被消化分解[29]。同時，低聚果糖能夠促進雙歧桿菌的生長繁殖，該菌種在體內經過一些生化反應可以生成胰島素，具有降低血糖的功效。另一方面，低聚果糖又是一種功能性的膳食纖維，膳食纖維在通過腸道時會減少人體對脂肪酸和固醇的吸收率，影響機體的脂類代謝過程，因此具有降血脂的作用[30]。此外，存在于雪蓮果中的礦物質、維生素也具有一定的降血脂血糖的作用。朱振元等人[31]利用小鼠的高血糖、高血脂兩種動物模型來檢測雪蓮果多糖的降糖降脂能力的強弱，試驗結果表明，雪蓮果多糖具有降血糖、血脂的功效，不僅能提前預防高血脂、減少高血脂的發病率，而且還能緩解糖尿病造成的腎臟衰竭程度。

3 雪蓮果食品開發現狀

3.1 雪蓮果飲料

雪蓮果飲料是以雪蓮果為主要原料，并加入蔗糖、檸檬酸及黃原膠等輔料加工制成[32]。其中，雪蓮果果肉的大小和流體的黏度均對所制成的飲料穩定性有影響，果肉顆粒越小，流體黏度越大，生產的飲料越穩定[33]。高輝等人[34]利用單因素試驗與正交試驗研究出雪蓮果功能性飲料的最佳配方為雪蓮果提取液40%，白砂糖12%，檸檬酸0.1%，木糖醇4%。陳燕等人[35]試驗確定雪蓮果乳酸菌飲料的最佳工藝條件為43 ℃下發酵3 h，白砂糖8%，牛奶15%，雪蓮果汁20%，穩定劑0.4%。目前，復合飲料由于其更加豐富的營養價值和口感，受眾更多，市場上已經出現楊桃雪蓮果、雪蓮果檸檬及低卡百合雪蓮果復合飲料等多品種。

雪蓮果飲料加工工藝流程：

原料預處理→熱水漂燙→護色→榨汁→添加酶→過濾→調配→均質→灌裝→滅菌→冷卻→成品。

3.2 雪蓮果果脯

果脯屬于蜜餞類食品，在中國是一種傳統且備受歡迎的食品，它是利用高濃度糖液的滲透作用來達到貯藏的效果[36]。在制作低糖雪蓮果果脯過程中，張建威等人[37]通過單因素試驗研究表明最佳微波滲糖工藝為采用厚度為6 mm 的果片在270 W 的微波功率下滲糖40 min。王紫琳等人[38]通過響應面法對雪蓮果果脯進行了加工工藝的優化，最終得到雪蓮果果脯的最佳工藝為蔗糖添加量30%，檸檬酸質量分數0.3%，糖制時間30 h，干燥溫度60 ℃，干燥時間12 h。在此工藝條件下，雪蓮果果脯口感特點軟糯，酸甜恰當，并且具有獨特的雪蓮果清香。

3.3 雪蓮果酸奶

酸奶由于含有乳酸菌和生物活性肽而成為一種營養型乳制品，常見的酸奶發酵菌種有保加利亞乳桿菌和嗜熱鏈球菌。凝固型雪蓮果酸奶以脫脂乳和雪蓮果為主材料，最佳工藝條件為蔗糖添加量4%，接種量3%，雪蓮果汁與脫脂乳配比為6∶4[39]。何雨桐等人[40]研究了雪蓮果紅棗酸奶的最優配方為牛奶∶雪蓮果果汁∶紅棗漿= 7∶2∶1，黃原膠添加量0.02%，白糖添加量5%，雙歧桿菌接種量0.4%，發酵溫度42 ℃，發酵時間6 h。孫亞利等人[41]通過單因素試驗與正交優化試驗結果表明苦蕎-雪蓮果酸奶的生產配方為苦蕎麥添加量1.5%，雪蓮果添加量10.0%，接種量0.10%，蔗糖添加量7%，44 ℃下發酵7 h。在此條件下可以制得營養豐富、香甜適口的雪蓮果酸奶。雪蓮果酸奶因其擁有良好的風味、較高的營養價值及獨特的感官特征而受到消費者的喜愛。

4 結語

從主要組成成分、生物活性、加工產品3 個方面對雪蓮果及其食品加工應用進行了綜述。雪蓮果中低聚果糖、酚酸和類黃酮有利于人體的健康，發揮著重要的生物活性，如抗氧化、抑菌、降血糖、降血糖等。隨著生活質量越來越高，人們對飲食方面也越來越重視，雪蓮果具有營養價值高、增強免疫力等優點，因此雪蓮果的深加工研究及相關食品開發十分重要。相信在不久的未來，雪蓮果會出現在更多的食品加工產品中，不斷地豐富雪蓮果產品種類，帶來更多的經濟效益，其發展應用具有更加廣闊的前景。