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        藥食同源棗果營養(yǎng)成分利用的研究進(jìn)展

        2023-07-09 12:13:02包文慧包杭蓋路東曄潘青華張玉平白玉娥
        食品安全導(dǎo)刊 2023年16期

        包文慧,包杭蓋,路東曄,潘青華,張玉平,白玉娥*

        (1.內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué) 林學(xué)院,內(nèi)蒙古呼和浩特 010019;2.北京市農(nóng)林科學(xué)院 林業(yè)果樹研究所,北京 100093)

        近年來,隨著人們生活水平和觀念的轉(zhuǎn)變,人們逐漸提高了食療保健意識(shí),對(duì)藥食同源食品的需求加大?!缎l(wèi)生部關(guān)于進(jìn)一步規(guī)范保健食品原料管理的通知》進(jìn)一步解釋了藥食同源的含義及意義,藥食同源物質(zhì)既是食品又是藥品,它們有防治疾病的共同特點(diǎn),但它們之間沒有絕對(duì)的分界線,其在不同領(lǐng)域內(nèi)充當(dāng)不同的角色,發(fā)揮不同的作用。例如,在中西醫(yī)藥領(lǐng)域,山楂、烏梅、桂圓、大棗等均有抗氧化、提高免疫力、降壓降脂、防治心血管疾病等功效;在食品保健領(lǐng)域,山楂、烏梅、桂圓、大棗等可作為干果、果脯類食品,發(fā)揮其益智健腦、潤滑腸道的作用;又可作為烹飪、發(fā)酵原料等。棗果的利用率較高且具有經(jīng)濟(jì)效益。

        棗(Ziziphus jujubaMill.)原產(chǎn)于中國,是鼠李科(Rhamnaceae Juss.)棗屬(ZiziphusMill.)植物。一般新鮮采摘的棗果可作為鮮棗食用,部分制干棗可用作藥引。大棗性溫,不僅具有補(bǔ)血益氣、健脾胃、祛風(fēng)的效果,對(duì)過敏性紫癜患者、貧血患者、高血壓慢性病患者、急慢性肝炎及肝硬化患者的血清轉(zhuǎn)氨酶增高均有較好療效,還對(duì)預(yù)防輸血反應(yīng)有一定程度的理想效果。部分企業(yè)依據(jù)棗的功效生產(chǎn)出一些棗產(chǎn)品,如棗酒、棗汁、棗泥等食品原料;鮮棗、干棗、蜜餞等果脯類食品;紅棗酸奶、棗渣饅頭等發(fā)酵食品。因此,要深度挖掘棗的食用價(jià)值及營養(yǎng)價(jià)值,擴(kuò)大棗果的應(yīng)用范圍,增加棗產(chǎn)品的種類及醫(yī)藥領(lǐng)域的研究。本文總結(jié)了棗皮、果肉、棗核、棗仁及棗渣等各部分的綜合利用,為豐富棗資源、開發(fā)新產(chǎn)品、擴(kuò)展新思路提供建議,推動(dòng)棗產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。

        1 棗食用價(jià)值概述

        棗可鮮食也可制成干棗。鮮食棗未經(jīng)過加工處理可直接食用。大棗中富含大量環(huán)磷酸腺苷(Cyclic Adenosine Monophosphate,cAMP)、有機(jī)酸(Organic acids)、氨基酸(Amino acids)、鐵(Fe)和鈣(Ca)等營養(yǎng)成分。部分鮮食棗果肉松脆且甜,部分果肉肉質(zhì)緊密、甜脆多汁。劉平等[1]證明鮮食棗的營養(yǎng)價(jià)值高,經(jīng)濟(jì)效益好。鮮食棗即摘即食最新鮮,口感最佳,冬棗、新鄭紅9 號(hào)、馬牙棗和蜂蜜罐等是鮮食棗的代表。鮮食棗有“維C 之王”之稱,維生素C 是其他水果的10 倍[2]。徐勝利[3]研究證明棗的發(fā)育成熟過程中維C 含量呈“S”形走勢,棗花期后的第4 ~5 個(gè)月即棗果半熟期維C含量和類黃酮(Flavonoid)含量最高,在棗果生長至成熟期及完全成熟期時(shí),一些營養(yǎng)元素如維生素C、蛋白質(zhì)(Protein)、膳食纖維(Dietary fiber)、多糖(Polysaccharide)等含量有所下降,因此棗果成熟期為鮮食棗的最佳食用期。鮮食棗保鮮期較短,故在保存上有一定的限制。劉鳴哲[4]研究了棗在點(diǎn)紅期、半紅期、全紅期的保存時(shí)長,不同品種的棗在各時(shí)期的保存時(shí)長略有差別,在相同溫度貯藏條件下,半紅期是最佳采收時(shí)期,保存時(shí)間較長,全紅期難以長期保存。鮮食棗不易保存這一問題在一定程度上增加了對(duì)制干棗的需求。制干棗是指將大棗中的水分蒸發(fā),使其含水量降到25%左右,果皮出現(xiàn)褶皺且有彈性狀態(tài)時(shí),是食用制干棗最佳狀態(tài),棗肉略有水分、不拔干,不影響甜度。在我國,制干棗的方法很多,主要以人工自然干制、熱風(fēng)干制和遠(yuǎn)紅外輻射干制的方法制干棗。具有代表性的制干棗有木棗、駿棗、和田棗、灰棗等,制干棗維生素C 的含量高達(dá)蘋果維C 含量的70 ~80 倍。制干棗的食用方式較多,可以直接食用,也可以泡茶、煲粥、燉菜等,各種食用形式均在一定程度上體現(xiàn)其營養(yǎng)價(jià)值。在日常生活中,大棗枸杞養(yǎng)生酒、大棗枸杞小米水飯、大棗枸杞養(yǎng)生粥、大棗枸杞湯等是最常見的食療養(yǎng)生方式。

        2 棗的醫(yī)療保健價(jià)值概述

        棗具有豐富的營養(yǎng)價(jià)值,被廣泛應(yīng)用于醫(yī)療保健方面。大棗含有環(huán)磷酸腺苷、三萜類化合物(Triterpenoids)、維生素(Vitamins)等營養(yǎng)物質(zhì);含有果糖(Fructose)、葡萄糖(Glucose)、蔗糖(Sucrose)等豐富的糖類;含有蘋果酸(Malic acid)、酒石酸(Tartaric acid)、樺木酮酸(Betulonic acid)、齊墩果酸(Oleanolic acid)等有機(jī)酸;含有環(huán)磷酸腺苷和三萜類化合物。這些有機(jī)酸和化合物具有提高免疫力、抗氧化及抗癌作用[5];且棗在神經(jīng)系統(tǒng)、心血管系統(tǒng)中具有廣泛的藥理活性[6],如環(huán)磷酸腺苷可以強(qiáng)化心血管,改變心肌營養(yǎng)狀態(tài)。棗是一種功能性食品,與百合一起煮粥,或與姜、紅糖一起煮水,具有補(bǔ)血補(bǔ)氣、驅(qū)寒保暖、靜心養(yǎng)生的作用,可加速皮膚代謝,保持面色紅潤,能有效緩解貧血癥狀,對(duì)骨質(zhì)疏松的中老年人有一定療效[7]。大棗中含有有機(jī)酸、谷氨酸(Glutamic acid)、蘇氨酸(Threonine)、賴氨酸(Lysine)等,能促進(jìn)蛋白質(zhì)的形成。紅棗是用于開發(fā)預(yù)防或治療神經(jīng)系統(tǒng)疾病保健品的潛在候選材料,棗中的生物堿、膳食纖維等活性成分可提高膽堿乙酰轉(zhuǎn)移酶(ChAT)活性,并顯示出對(duì)乙酰膽堿酯酶(AChE)的抑制活性,且具有抗氧化應(yīng)激的神經(jīng)活性,包括保護(hù)神經(jīng)元細(xì)胞免受神經(jīng)毒素應(yīng)激、刺激神經(jīng)元分化[8]、增加神經(jīng)營養(yǎng)因子的表達(dá)、促進(jìn)記憶和學(xué)習(xí)。大棗中還含有組氨酸(Histidine)和精氨酸(Arginine),可補(bǔ)充嬰幼兒體內(nèi)一些無法合成的氨基酸,促進(jìn)嬰幼兒健康發(fā)育[9]。

        3 棗藥食同源作用機(jī)制

        棗由棗仁、棗核、棗果肉、棗皮組成(圖1),其各個(gè)組成成分利用價(jià)值的見圖2。棗主要應(yīng)用在食品加工、臨床醫(yī)藥、食用保健品等方面,可滿足當(dāng)前國內(nèi)外消費(fèi)者的養(yǎng)生、醫(yī)療等需求,具有廣闊的發(fā)展前景。

        圖1 棗果結(jié)構(gòu)

        圖2 棗各組成成分的綜合利用

        3.1 棗皮的開發(fā)利用

        棗皮薄厚會(huì)影響其口感,部分棗皮薄且口感好,而部分棗皮略厚、略苦、略硬[10],但有獨(dú)特的醫(yī)療保健功效,促進(jìn)了對(duì)棗皮的應(yīng)用研究。棗皮可補(bǔ)血補(bǔ)氣、調(diào)節(jié)內(nèi)分泌紊亂等,棗皮較難消化,可適量食用。目前在棗產(chǎn)品加工過程中會(huì)將棗皮廢棄,不僅浪費(fèi)資源還造成了環(huán)境污染。有效開發(fā)利用棗皮既可減少資源浪費(fèi)、增加經(jīng)濟(jì)效益,也可為食品、醫(yī)藥及化妝品行業(yè)提供安全無害的原材料。棗皮呈紅色,富含紅色素,紅色素中含有豐富的兒茶素(Catechin)、沒食子酸(Gallic acid)等抗氧化物質(zhì),還有花青素(Cyanidin)類黃酮化合物。翟龍飛[11]通過三元二次旋轉(zhuǎn)回歸正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),利用酶輔助超聲波法、HPLC-MS 法等,對(duì)棗皮紅色素進(jìn)行了提取并檢測,結(jié)果發(fā)現(xiàn)棗皮紅色素是無毒無副作用、穩(wěn)定性好的水溶性純天然色素,是一種具有開發(fā)潛力的食用色素,可用于食品添加劑。同時(shí),棗皮紅色素具有穩(wěn)定的理化性質(zhì),可消除自由基,抗氧化能力強(qiáng),為棗皮在食品、藥品工業(yè)的加工利用提供了科學(xué)依據(jù)。楊衛(wèi)民等[12]利用火焰原子吸收法檢測出棗皮中有鉀(K)、鈣(Ca)、鎂(Mg)和鐵(Fe)等礦物質(zhì)元素,且棗皮中的礦物質(zhì)元素含量高于棗果肉,能夠高效促進(jìn)人體多種代謝。SHEN 等[13]利用高效液相色譜檢測、細(xì)胞培養(yǎng)及活力測定、細(xì)胞內(nèi)ROS檢測等方法檢測到棗皮多酚等物質(zhì)通過抑制MAPK和NF-κB 的激活可有效抑制ROS、NO、PGE2 和炎癥細(xì)胞因子的生成。同時(shí),棗皮多酚、對(duì)香豆酸、兒茶素和蘆丁促進(jìn)了Nrf2 蛋白的表達(dá)以及GPX、SOD和CAT 的分泌,從而減少了ROS 和MDA 的生成,緩解氧化應(yīng)激反應(yīng)及炎癥反應(yīng),為免疫藥物的開發(fā)利用開拓了新思路。

        3.2 棗果肉的利用

        棗果肉主要用于食品加工。棗果肉含糖量豐富且維C 含量較高,被稱為“活維生素丸”[14]。其被廣泛應(yīng)用于食品加工行業(yè),制作棗酒、棗醋、棗糕、棗泥等食用產(chǎn)品,以及棗汁、胡蘿卜汁添加檸檬酸(Citric acid)、蔗糖(Sucrose)、甜菊糖苷(Stevioside)等配方的復(fù)合性飲料,還可利用噴霧干燥法將紅棗制成紅棗粉、紅棗漿混合枸杞汁等果蔬汁[15],這些飲品不僅未喪失原本的活性因子,保留了原有的營養(yǎng)價(jià)值,而且風(fēng)味獨(dú)特,在一定程度上拓寬了棗相關(guān)產(chǎn)業(yè)市場。在棗果逐漸成熟過程中,棗果中的果膠類物質(zhì)(Pectins)、纖維素(Cellulose)、半纖維素(Hemicellulose)、淀粉(Starch)等多糖會(huì)逐漸轉(zhuǎn)化為單糖(Monosaccharides)、寡糖(Oligosaccharides)等可溶性糖,用于呼吸消耗、為生理活動(dòng)提供能量。棗可用于治療貧血,棗果肉的提取物激活缺氧誘導(dǎo)因子誘導(dǎo)促紅細(xì)胞生成素調(diào)節(jié)紅細(xì)胞生成[16]。

        3.3 棗核的利用

        棗核因品種不同,其形狀、大小及重量不同,但發(fā)揮的作用基本相同。棗核多為藥用,棗核本身味苦、性平,無毒,可解毒外敷,且有生津止渴、促進(jìn)唾液分泌、治療某些瘡癤的作用。在《普濟(jì)方》中記載,其可以治療由葡萄球菌或鏈球菌所引起的皮膚病——臁瘡,將棗核燒成灰后撒到臁瘡病發(fā)處,即可起到消炎止膿的作用?!恫涣妓幏健分杏涊d將棗核磨完燒成灰也可以治療一種急性口腔病——牙疳,減緩牙齦紅腫、流異味膿血。牟鵬云等[17]采用硅膠柱色譜、高效液相色譜、制備型高效液相色譜等方法對(duì)灰棗核木脂素(Lignans)進(jìn)行提取檢驗(yàn),結(jié)果表明棗核中木脂素是一種活性成分十分重要的天然化合物,具有穩(wěn)定的理化性質(zhì)和多樣的生物活性,在抗腫瘤、抗病毒、治療心血管疾病等方面發(fā)揮著無可替代的作用,為棗核木脂素化學(xué)成分的開發(fā)利用提供了科學(xué)依據(jù)。田夢琪[18]運(yùn)用硅膠柱色譜、CHP20P 和聚酰胺大孔吸附樹脂、Sephadex LH-20等柱層析技術(shù)從棗核的乙醇提取物中分離得到了許多化合物,并通過酶活性抑制實(shí)驗(yàn)篩選出對(duì)α-葡萄糖苷酶(Glucosidase)、酪氨酸酶(Tyrosinase)和乙酰膽堿酯酶(Acetylcholinesterase)具有明顯抑制作用的化合物,有利于進(jìn)一步研究其在降血糖和延緩阿爾茨海默病藥物以及化妝品領(lǐng)域的應(yīng)用。棗核還可以提取棗核油,有研究表明,棗核油主要包含肉豆蔻酸(Myristic acid)、棕櫚酸(Palmitic acid)、棕櫚油酸(9-hexadecenoic acid;palmitoleic acid)、十七烷酸(Heptadecanoic acid)、硬脂酸(Stearic acid)、油酸(Oleic acid)、亞油酸(12-Octadecadienoic acid)和花生酸(Arachidic acid)等,其中亞油酸含量最大,為人體必需脂肪酸(Fatty acid),且有防癌抗癌、增加運(yùn)動(dòng)能力及助于孕婦骨骼健康等重要功能,雖然不同棗核脂肪酸略有不同,但各有所用。棗核也可通過一些炭化設(shè)備將棗核轉(zhuǎn)化加工成一種新型能源材料,成為可再生利用資源——棗核炭、糠醛等原料,主要用于燒烤等餐飲業(yè)及活性炭行業(yè)、化工行業(yè)等領(lǐng)域。張立華等[19]為充分利用棗資源,采用干餾法(100 ~400 ℃)對(duì)棗核進(jìn)行木醋液的提取試驗(yàn),并采用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀分析其化學(xué)成分,抑菌試驗(yàn)結(jié)果呈現(xiàn)劑量依賴效應(yīng),對(duì)3 種菌的最小抑菌濃度分別為1.25%、2.5%和0.625%,表明棗核木醋液對(duì)大腸桿菌、青霉菌及石榴干腐病菌均有抑制作用,這表明棗核木醋液具有較強(qiáng)的抑菌活性。不同品種棗核的利用間接促進(jìn)棗種質(zhì)資源的發(fā)展,而不是局限于行業(yè)及藥品的開發(fā)利用,可以利用其小巧、或圓而飽滿、或核長而尖等特點(diǎn)雕刻成工藝品,既增加了其美學(xué)價(jià)值,也增加其經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

        3.4 棗仁的利用

        棗仁很少直接食用,多用于烹飪、茶飲等,也常在中西藥中作為藥引成分。棗仁養(yǎng)肝益眠,被廣泛用于治療各類失眠癥狀。酸棗仁的利用最具有代表性,酸棗多為野生,種仁十分飽滿,為棗仁的研究提供了優(yōu)質(zhì)原材料。申晨曦[20]通過對(duì)酸棗仁成分的研究發(fā)現(xiàn)酸棗仁含有生物堿(Alkaloid)、黃酮(Flavone)、皂苷(Saponin)等諸多藥理成分,有不同程度的鎮(zhèn)靜、催眠作用,具有抗血小板凝聚、降血壓、抗輻射、抗前列腺、增強(qiáng)免疫力等作用,在醫(yī)學(xué)上發(fā)揮著重要的作用。在食用保健方面,酸棗仁可以煲湯,如芹菜酸棗仁湯、蓮子棗仁桂圓湯、酸棗仁人參湯茶等。張聞一[21]利用有酸棗仁成分的棗仁地黃膠囊開展相關(guān)醫(yī)學(xué)臨床試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),酸棗仁、五味子可以滋陰降火、寧心安神。聶小偉[22]研究發(fā)現(xiàn)棗仁中富含亞麻酸(Linolenic acid)和亞油酸,并有淡淡油脂香,與植物食用油的各項(xiàng)理化指標(biāo)具有相似之處,若經(jīng)提煉可達(dá)到食用油標(biāo)準(zhǔn)。棗仁是一種安全性高、價(jià)格低廉、供給方便的原料,在醫(yī)藥領(lǐng)域有極大的開發(fā)潛力。

        3.5 棗渣的利用

        棗產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生了大量的工業(yè)廢渣——棗渣。對(duì)棗渣進(jìn)行二次開發(fā)利用,有以下優(yōu)勢:①可為研究新型保健品及藥用方面提供原材料,提高棗渣利用效率;②減少生產(chǎn)廢料,保護(hù)環(huán)境,同時(shí)提高經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益;③棗渣中含有豐富的膳食纖維。苗利軍[23]對(duì)52 個(gè)棗品種進(jìn)行膳食纖維測定,其中磨盤棗的膳食纖維含量最高,為9.04%。膳食纖維是一種多糖類的高分子化合物,主要存在于植物中,膳食纖維可降低胃腸道對(duì)淀粉等碳水化合物的吸收效率,調(diào)節(jié)腸道細(xì)菌,有利于通便、降血糖血脂,影響膽固醇代謝,也為棗渣小麥面條、棗渣饅頭等發(fā)酵食品的制作提供了豐富的原材料。棗渣中含有一定的三萜酸(Total triterpenoid acid)成分,主要以熊果酸、齊敦果酸為主,幾種五環(huán)三萜化合物是大棗中的主要活性成分之一,對(duì)肝臟和高血壓起到保護(hù)、抑制作用,且三萜具有抗氧化活性和抗增殖能力。棗渣中富含多糖,具有生理活性,可增強(qiáng)免疫力、抗脂質(zhì)過氧化反應(yīng)。林夕夢[24]利用堿提法提取多糖,檢測多糖的活性成分,主要為酸性多糖和中性多糖,具有高度免疫活性、護(hù)肝活性、降血脂等生物活性,可有效調(diào)節(jié)細(xì)胞的生長和衰老,被廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、食品及保健等多領(lǐng)域。棗渣中還有黃酮類物質(zhì),可利用超聲波乙醇輔助法對(duì)棗渣中的黃酮類物質(zhì)進(jìn)行提取,黃酮類物質(zhì)可有效地對(duì)DPPH 自由基進(jìn)行清除且具有抗氧化能力。朱凱麗[25]通過將棗渣作為奶牛飼料來源的研究發(fā)現(xiàn),棗渣中磷(P)、鈣(Ca)、粗蛋白質(zhì)(Crude protein)、粗纖維(Crude fiber)的含量分別為0.2%~0.3%、0.4%~0.6%、3%~6%、15%~20%,可改善瘤胃內(nèi)環(huán)境,奶牛進(jìn)食量及產(chǎn)奶量增加,乳品質(zhì)提升。楊增等[26]研究發(fā)現(xiàn)棗渣中含有果膠、單寧(Tannin)等抗?fàn)I養(yǎng)因子,棗渣發(fā)酵后的芳香味能促進(jìn)羔羊的進(jìn)食量,棗渣成本相對(duì)青貯等其他飼料低。棗渣的充分利用可節(jié)約經(jīng)濟(jì)成本,為各行業(yè)對(duì)棗渣的綜合利用提供了幫助。

        4 結(jié)語

        棗樹是我國重要的經(jīng)濟(jì)樹種,可擴(kuò)大其種植范圍,增加棗產(chǎn)量,豐富原材料。大力開發(fā)利用棗資源,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)經(jīng)營多元化,產(chǎn)品多樣化、優(yōu)質(zhì)化。但充分開發(fā)利用棗資源面臨著三大難題:①棗果成熟后不易儲(chǔ)藏,因此需解決棗貯存的問題;②棗的活性成分、化學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定,工業(yè)化提取及純化工藝不夠成熟,科研成果轉(zhuǎn)化率較低;③棗作為藥食同源果品,棗皮、棗果肉、棗核、棗仁及棗渣的綜合開發(fā)利用應(yīng)擴(kuò)大應(yīng)用范圍,突破傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)化果品加工、醫(yī)療化研發(fā)應(yīng)用、食療保健等領(lǐng)域。

        棗屬藥食同源,且是良好的食療果品。充分利用棗中的花青素、膳食纖維、糖類、脂肪酸等物質(zhì),可起到食療保健的作用。要科學(xué)合理挖掘棗資源、探索棗的新用途、開發(fā)新產(chǎn)品,有利于綜合利用產(chǎn)業(yè)高值化發(fā)展,在保留原有棗品種的基礎(chǔ)上培育新品種,擴(kuò)大應(yīng)用領(lǐng)域。

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