朱文嫻 夏必幫 廖紅梅

(江南大學(xué)食品學(xué)院，江蘇 無錫 214122)

西番蓮(Passifloraedulis)又名雞蛋果、百香果、熱情果、受難果等，含有豐富的有機酸、果膠、類黃酮、氨基酸、生物堿、葉黃素、β-胡蘿卜素、維生素及微量元素等[1]。西番蓮果實芳香馥郁，素有 “世界上最芳香的水果”的美稱，其主要特征香氣成分包括丁酸乙酯、己酸乙酯、乙酸丙酯、1-己醇和α-松油醇等[2]。雖然西番蓮產(chǎn)量小，加工后的商品化產(chǎn)品也少，但由于其香氣濃郁及富含活性物質(zhì)等優(yōu)點，其在食品中的應(yīng)用越來越廣泛。

本文綜述了西番蓮功能活性成分及加工狀況，主要包括果汁、果醋和果酒的加工，以及西番蓮果肉、果皮及葉中果膠、黃酮類、花色苷和膳食纖維的提取及活性研究。以期為后續(xù)西番蓮加工及活性成分提取提供參考。

1 西番蓮功能活性成分及功效

西番蓮的果肉、果皮及西番蓮葉都含有多種生物活性物質(zhì)，但各部分所含生物活性成分的含量具有差異性。果膠、多糖、多酚和黃酮等物質(zhì)在果肉和果皮中均有分布[3]，而維生素、氨基酸、多種常量及微量元素主要在果肉中[4]；西番蓮葉中主要活性成分是黃酮類化合物[5]。

這些生物活性物質(zhì)具有較高的藥用價值。例如，小鼠食用含有西番蓮果皮粉的高脂飼料可提高胰島素敏感性，改善血糖平衡，增加腸促胰島素致使產(chǎn)生飽腹感，從而可以作為降低血糖的食物和減肥劑使用[6]。食用西番蓮全皮粉末可以使小鼠鎮(zhèn)靜，并可以減少體重增加[7]。Marques等[8]研究西番蓮果皮粉與飲食治療結(jié)合對HIV脂肪代謝障礙患者血漿中膽固醇的影響，發(fā)現(xiàn)治療30 d后有效降低總膽固醇和三酰甘油酯含量；90 d后患者血液中低密度脂蛋白膽固醇濃度降低，高密度脂蛋白膽固醇濃度升高，其效果優(yōu)于單獨使用飲食治療；該研究結(jié)果表明食用30 g西番蓮果皮粉結(jié)合飲食調(diào)整90 d可有效改善血漿中總膽固醇結(jié)構(gòu)并降低三酰甘油酯濃度。

另外，已證明西番蓮果皮和葉的提取物可以抑制腐敗菌。例如，已有研究[9]表明其對田七根中尖孢鐮刀菌具有較好抑制效果。

1.1 果膠

果膠廣泛存在于植物果實、根、莖和葉中。西番蓮干果皮中果膠占10%，具有降血脂、抗癌、減肥及止血等功效[10]，在食品加工中，可用作增稠劑、穩(wěn)定劑和乳化劑等[11]。目前國內(nèi)外對果膠的需求處于增長趨勢，中國產(chǎn)量約為3 000 t/年。研究[12]表明，喂食從西番蓮果皮中提取的果膠，可減少小鼠結(jié)腸黏膜損傷，一定程度上可降低潰瘍性結(jié)腸炎疾病發(fā)生，因而具有較大的發(fā)掘潛力。

1.2 膳食纖維

膳食纖維包括可溶性膳食纖維和不溶性膳食纖維兩大類。研究[13]表明紫果西番蓮中的總膳食纖維占果皮干重73%，其中60%為不溶性膳食纖維。膳食纖維具有抗腹瀉、預(yù)防癌癥、解毒、控制體重和降低血糖等作用[14-15]。喂食西番蓮改性纖維的小鼠血清總膽固醇、甘油三酯和丙二醛含量下降，而高密度脂蛋白膽固醇、谷丙轉(zhuǎn)氨酶、谷草轉(zhuǎn)氨酶、谷胱甘肽過氧化物歧化酶和超氧化物歧化酶活性都升高，同時促使小鼠糞便含水率增加，說明其具有很好的降血脂、保肝和潤腸通便作用[16]。

1.3 黃酮類化合物

此外，關(guān)于西番蓮抗焦慮的研究較多：Ayres等[21]研究表明2種不同亞群的西番蓮葉提取物中類黃酮糖苷具有抗焦慮、抗抑郁和鎮(zhèn)靜作用；趙瑞瑞[22]提出西番蓮葉正丁醇萃取物(主要為白楊素和異牡荊素)具有顯著抗焦慮活性；鄒江冰等[23]采用熒光定量PCR方法表明紫果西番蓮葉醇提取物能上調(diào)高架十字迷宮焦慮小鼠腦組織中GABAA受體α2、α3亞型mRNA表達水平，具有顯著抗焦慮作用。綜上，可得知西番蓮中黃酮類化合物的生物活性應(yīng)用潛力較大，可進一步研究。

2 西番蓮的加工及綜合利用

2.1 西番蓮飲品加工

西番蓮果香馥郁、高酸口感且自帶紫色、黃色和綠色的天然色素，果實中果皮約占50%，果汁約占30%。由于西番蓮果汁整體含量較常見水果低、且酸度高，因而在加工中常與其他果蔬復(fù)配，以得到色、香、味俱佳且營養(yǎng)全面的果蔬產(chǎn)品。目前西番蓮的加工主要集中在相關(guān)飲品加工。

2.1.1 果汁飲料 西番蓮酸度高但芳香物質(zhì)豐富，單獨制汁口感難以被消費者接受，因而常與其他果蔬混合制備復(fù)合果蔬汁，以得到風(fēng)味和口感俱佳的果蔬飲料。例如，簡少芬等[24]以沙糖橘汁∶西番蓮汁∶荸薺汁配比為5∶2∶3(體積比)，添加10%白砂糖、0.05%檸檬酸，可得到香氣和色澤自然、形態(tài)均勻、口感清爽的復(fù)合果蔬汁飲料。葉麗珠[25]利用西番蓮彌補黃瓜口味清淡的缺點，將12%西番蓮汁與28%黃瓜汁混合，加10%白砂糖和0.6%檸檬酸鈉，制得西番蓮黃瓜復(fù)合果汁。西番蓮果皮較厚，汁液中含有大量果籽，一般鮮果出汁率為40%[26]。從出汁率較低的角度考慮將其與其他高出汁率果蔬進行復(fù)配也是一種較好的揚長避短、提高果蔬綜合利用率的策略。

在果汁加工過程中，果汁穩(wěn)定性是學(xué)者們重點關(guān)注的問題之一，直接影響著果汁感官品質(zhì)。聶強等[27]對比復(fù)合增稠劑(黃原膠、果膠、羧甲基纖維素鈉)與單一增稠劑對果汁穩(wěn)定性的影響，證明復(fù)合增稠劑比單一增稠劑的效果好，并得出當(dāng)復(fù)合穩(wěn)定劑處理的西番蓮果汁飲料的離心率降低至2.1%時，果汁穩(wěn)定性高。上述研究主要側(cè)重于提高果汁的出汁率及穩(wěn)定性兩方面，很少考慮果汁飲料在熱殺菌后營養(yǎng)物質(zhì)的保留率及對風(fēng)味的影響。馬衛(wèi)紅等[28]研究表明西番蓮果汁飲料在95 ℃滅菌10 min，常溫或36 ℃下貯藏均會導(dǎo)致其感官品質(zhì)嚴(yán)重劣變。目前超高壓、高壓脈沖、超高壓二氧化碳及超聲等非熱加工技術(shù)已經(jīng)較為成熟，今后可探究這些非熱技術(shù)在西番蓮果汁飲料生產(chǎn)中的應(yīng)用效果，以確保有效殺菌的同時保持西番蓮果蔬汁及飲料的良好感官風(fēng)味品質(zhì)。

2.1.2 果醋 果醋是經(jīng)過酵母和醋酸菌發(fā)酵而制成的澄清透明、果香濃郁、醋香純正且色澤誘人的一類產(chǎn)品，含有酚類、黃酮類及維生素等物質(zhì)，有較強抗氧化及保健作用[29]。西番蓮糖度低、酸度高，難以直接發(fā)酵釀造果醋。通常需要加入糖，或以其為配料復(fù)配含糖量高的水果發(fā)酵復(fù)合果醋。例如，潘嫣麗等[30]以香蕉和西番蓮作為主料發(fā)酵果醋，以香蕉∶西番蓮∶水比例為80∶1∶10(g∶g∶mL)，糖度20%，接入混合酵母1.6×106CFU/mL，在24 ℃下發(fā)酵至酒精度達到7%；再接入5%醋酸菌在32 ℃下發(fā)酵9 d后過濾，可得到香蕉西番蓮復(fù)合果醋。王志江等[31]采用西番蓮汁∶山藥汁=1∶2(體積比)，酒精發(fā)酵工藝為初始糖度20%、接入0.02% 酵母，在20 ℃下發(fā)酵84 h，酒精度達7%；隨后接種9%醋酸菌，在32 ℃發(fā)酵8 d，得到色澤自然、口感豐滿的復(fù)合果醋?？紤]到西番蓮汁高酸和風(fēng)味馥郁的特點，可在果醋釀制中作為酸度調(diào)節(jié)劑，或用于調(diào)整風(fēng)味以突出果香。

2.1.3 果酒 西番蓮汁經(jīng)酶解、調(diào)配、發(fā)酵、澄清和滅菌等工藝，即可制得品質(zhì)優(yōu)良并且營養(yǎng)豐富的果酒[32]。由于西番蓮汁酸度高，因而更適合于釀制干型果酒，通常與其他水果復(fù)合發(fā)酵果酒。潘嫣麗等[33]以雪蓮果和西番蓮進行復(fù)配，采用白梨酵母和活性干酵母進行發(fā)酵，當(dāng)復(fù)合果汁pH值4.0、初始加糖量25%時，在25 ℃下發(fā)酵，可制得酒精度達12.8%的復(fù)合果酒?？椎ょ鱗34]研究發(fā)現(xiàn)將25%西番蓮汁與75%甜橙汁先進行混合、稀釋使果汁含量為30%，加白砂糖使可溶性固形物達22%、pH值3.8，加入80 mg/L亞硫酸，再接入QA-23葡萄酒干酵母在20 ℃下混合發(fā)酵11 d，可制備口感協(xié)調(diào)的果酒。

一般來講，用西番蓮釀造果酒時，由于果肉中果膠含量高，需預(yù)先進行酶解；其次，對于發(fā)酵后果酒中含糖量的控制也十分重要：一方面高殘?zhí)橇靠赡芡瑫r伴隨果酒酒精度較低；另一方面高殘?zhí)橇靠蔀殡s菌提供能源，加速酒體變質(zhì)。因此，通常宜將干型果酒的殘?zhí)橇靠刂圃? g/L以內(nèi)[35]。此外，雖然西番蓮中的檸檬酸可以提高果酒風(fēng)味，并具有護色、抑菌和防腐作用，但若酸度較高則會影響酶解和發(fā)酵效果，因而常常需要復(fù)配其他果蔬進行控制。

2.2 功能成分的提取

若西番蓮果皮僅作為飼料加工原料或?qū)⒐饧庸ず蟮膹U渣丟棄會造成資源的極大浪費。為了提高其綜合利用價值，已有學(xué)者[36]對其果肉、果皮和葉的綜合利用進行相關(guān)報道，主要包括從果皮和葉中提取果膠、膳食纖維、色素物質(zhì)及抗氧化物質(zhì)等。

2.2.1 果膠的提取 目前提取果膠的方法主要有酸法、堿法、酶法、離子交換、微波、超聲波、超臨界流體萃取和高壓脈沖電場等[37]。

(1) 酶法提取是最常用的一種方式。劉運花等[38]使用纖維素酶、半纖維素酶、木質(zhì)素酶3種酶復(fù)合提取西番蓮果皮中的果膠，在液料比6∶1 (mL/g)、pH 4、40 ℃、3.5 h的條件下，果膠最高提取得率為2.63%。運用酶法比傳統(tǒng)化學(xué)法提取率提高40%[39]，但其耗時耗能。

(2) 利用酸法提取。用鹽酸與30%檸檬酸混合作為提取液，在料液比45∶1(mL/g)、pH值1.5、65.5 ℃條件下，果膠得率為10.98%[40]，但酸法產(chǎn)生的廢液較多，會增加處理成本并污染環(huán)境。

(3) 利用微波輔助提取。在功率687 W、pH 1.75、液料比20∶1 (mL/g)條件下，可縮短提取時間，并提高果膠提取率[41]。

因此，后期可通過以上兩種或多種方法聯(lián)合處理以提高西番蓮中果膠提取率，使提取過程省時省力使經(jīng)濟效益最大化，從而提高西番蓮附加值。

2.2.2 膳食纖維的提取 多數(shù)研究采用酶法提取西番蓮中膳食纖維。陳良云[42]用酸酶法與化學(xué)法提取西番蓮膳食纖維，得出酸酶法提取率、持水性和吸附性遠高于化學(xué)法，且D301R陰離子樹脂具有很好的脫色效果。蔣琳蘭等[43]用酸酶法提取西番蓮可溶性膳食纖維，當(dāng)料液比1∶40(g/mL)、耐高溫α-淀粉酶添加量5.00 U/g、檸檬酸溶液濃度0.18%、在80 ℃下可溶性膳食纖維提取率達13.82%。程明明等[44]先用1∶1(質(zhì)量比)α-淀粉酶和木瓜蛋白酶酶解西番蓮果皮果粉，然后再用超聲波在355.5 W、37.3 ℃下處理32.8 min 以提高不溶性膳食纖維的提取率，最終膳食纖維得率為53.07%。

2.2.3 黃酮類化合物的提取 西番蓮果肉中含9種黃烷三醇單體(阿福豆素葡萄糖苷及其衍生物、兒茶素葡萄糖苷及其衍生物等)和9種原花青素(原飛燕草色素二聚體及三聚體、矢車菊色素二聚體及三聚體、原花葵色素二聚體等)，兩者所占比重分別為59.4%和40.6%[45]。楊丹等[46]利用響應(yīng)面法優(yōu)化了紫果西番蓮果皮總黃酮提取工藝，結(jié)果顯示：在75.97 ℃下，用體積分數(shù)58.70%的乙醇提取0.5 h，可得到11.70 mg/g的總黃酮。

2.2.4 花色苷的提取 花色苷具有多種功效，可作為天然著色劑、抗氧化劑及自由基清除劑。多數(shù)水果果皮花色苷含量比果汁豐富，與藍莓、桑葚及葡萄等富含花色苷的水果相比，西番蓮果皮中所占比重高，其花色苷主要包括矢車菊素、芍藥色素和天竺葵色素等[47]?？赏ㄟ^提取其果皮中花色苷提高綜合利用率。當(dāng)前主要采用醇提法提取。例如，彭彬等[48]用浸提法提取西番蓮果汁色素，得到最佳工藝為：果汁與95%乙醇的料液比1∶5(體積比)，60 ℃提取10 min。曾紹校等[49]以86%的乙醇作為萃取劑，在料液比1∶36(g/mL)，萃取溫度31 ℃，萃取時間120 min的條件下，西番蓮果皮花色苷提取率可達13.723 6mg/g。

3 結(jié)論與展望

目前，在加工方面，西番蓮果產(chǎn)品主要有以果汁、果醋和果酒為主的復(fù)合飲品，以彌補其高酸的缺點，提高其在口感上的接受度。在生物活性方面，西番蓮多個部位提取物具有抗炎、抗焦慮、鎮(zhèn)靜、潤腸通便及降血脂等功效。在功能性物質(zhì)提取方面，西番蓮各部位均含多種生物活性成分，但大多究側(cè)重于藥理活性研究，對提取并未深入探究，而提取率好壞決定其是否存在開發(fā)利用價值，故在該方面仍存在很大的探索空間。

今后學(xué)者們的研究可以朝著4個方面進行：

(1) 在鮮食方面，可加強保鮮方法及貯藏過程中品質(zhì)變化的研究，以找到一種最佳貯藏保鮮方法，減少爛果率，提高經(jīng)濟效益。

(2) 在加工方面，可探究加工方式對產(chǎn)品中微生物、內(nèi)源酶、感官品質(zhì)及營養(yǎng)的影響，以達到安全衛(wèi)生、健康營養(yǎng)的要求，同時延長產(chǎn)品貨架期。尤其是熱加工對其中特征香氣成分及風(fēng)味的影響，以更好地保持其馥郁香氣；這不僅對西番蓮的加工有利，也可開發(fā)以西番蓮為風(fēng)味物質(zhì)基礎(chǔ)，用做果蔬產(chǎn)品的天然風(fēng)味劑。

(3) 在深加工產(chǎn)品方面，可開發(fā)即食、“零添加”及含膳食纖維提取物的功能性產(chǎn)品，探究膳食纖維在不同種類食品中利用的優(yōu)化條件，豐富產(chǎn)品的種類，以滿足現(xiàn)今人們對方便休閑及營養(yǎng)健康食品的需求，拓寬西番蓮商品市場及其利用率。

(4) 在藥理活性方面，雖已證明西番蓮中功能成分具有巨大的藥理活性，但大多數(shù)作用機制尚不清楚，可進一步探究西番蓮各提取物的結(jié)構(gòu)特征及其在具體病理上的調(diào)節(jié)機理，了解具體物質(zhì)的療效作用，拓寬其提取物在醫(yī)藥上的應(yīng)用。

總之，通過不斷的深入研究，以提高西番蓮綜合利用率，擴展其在食品、藥品、保健品和飼料等方面的應(yīng)用范圍，提高經(jīng)濟效益。