馮瑜霞,程哲,李云龍
(山西農(nóng)業(yè)大學(xué) 山西功能食品研究院,山西 太原 030031)
苦蕎又名韃靼蕎麥、蕎葉七、野蘭蕎、萬(wàn)年蕎、菠麥、烏麥、花蕎,屬雙子葉蓼科植物,具有很強(qiáng)的生態(tài)適應(yīng)性,性喜陰濕冷涼,多種植于高山地域[1]。我國(guó)80%的苦蕎集中種植在云南、貴州、四川、青藏高原、甘肅甘南、鄂湘武陵山區(qū)丘陵山地和秦巴山區(qū)南麓。國(guó)外主要分布在不丹、尼泊爾和印度等亞洲國(guó)家,歐洲列克地區(qū)也有少量的分布與種植[2]。苦蕎麥具有較高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值,含有蛋白質(zhì)、生物類(lèi)黃酮、多種維生素、纖維素、18 種氨基酸、葉綠素及鎂、鉀、鈣、鐵、錳、鋅、鉻、銅、硒等多種成分,是谷類(lèi)中集七大營(yíng)養(yǎng)素于一身的作物[3]?,F(xiàn)代醫(yī)學(xué)研究表明,苦蕎麥具有降血糖、降血脂、降尿酸、防便秘、排毒養(yǎng)顏的功效,并可提高機(jī)體免疫力,對(duì)糖尿病、高血壓、高脂血癥、冠心病、中風(fēng)、慢性腸胃炎等具有一定的輔助治療作用[4]。目前關(guān)于苦蕎的研究及開(kāi)發(fā)應(yīng)用主要集中于苦蕎籽粒,雖然苦蕎花、葉、莖等組織中均含有大量的蘆丁、槲皮素、兒茶素等酚類(lèi)化合物及其它營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),也具有一定的保健功能[5],但其開(kāi)發(fā)利用較為局限??嗍w葉中的黃酮含量高于根和莖,但苦蕎葉現(xiàn)在仍不能被很好利用,大多直接與秸稈一起用作生物肥,造成資源的浪費(fèi),即使被利用也多以制茶的方式直接飲用,形式較為單一且可食性低[6]。本文主要分析苦蕎葉的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值,并對(duì)其在食品中的應(yīng)用進(jìn)行總結(jié),以期為苦蕎葉的進(jìn)一步開(kāi)發(fā)與利用提供參考。
苦蕎葉中含有豐富的常量元素鈣、鎂、磷以及人體必需的微量元素鐵、錳、鉀、錫[7],同時(shí)含有大量的蘆丁等黃酮類(lèi)化合物,具有生理活性,能夠有效預(yù)防心血管疾病和毛細(xì)血管脆化等現(xiàn)象[8]。呂桂蘭等[9]測(cè)定了蕎麥中不同器官的氨基酸含量,結(jié)果顯示粗蛋白含量在葉中最高,葉中天門(mén)冬氨酸的含量最高,為1.19 g/100 g??嗍w中的蛋白質(zhì)含量為7.7%~17.5%,其中人體必需氨基酸占氨基酸總量的34.7%,與動(dòng)物蛋白質(zhì)非常接近,是優(yōu)質(zhì)食品蛋白質(zhì)資源[10]。王珊珊[10]通過(guò)響應(yīng)面分析法確定了泡沫法分離純化苦蕎葉蛋白的最佳工藝條件為pH5、離子濃度2.3 mol/kg、稀釋倍數(shù)32 倍、溫度35 ℃。此條件下苦蕎葉蛋白回收率為88.8%。呂桂蘭等[9]通過(guò)測(cè)定蕎麥中不同部位的維生素含量,發(fā)現(xiàn)在不同部位中均含有VA、VE、VB1、VB2、VD3。除VB2之外,葉中其它維生素含量均高于根和莖中的含量,葉中VA比根、莖分別高18 倍和6 倍,VE分別高32 倍和100 多倍。寶貴榮等[7]使用微波消解-電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法同時(shí)對(duì)苦蕎葉中的常量元素鈣、鎂、磷以及人體必需的微量元素鐵、錳、鉀、錫等進(jìn)行了測(cè)定,結(jié)果顯示,苦蕎葉中鈣元素含量最高,為1 721 mg/kg,其次為鋇、磷,而銅元素含量最低,為1.7 mg/kg。烏蘭其其格等[11]通過(guò)離子色譜法對(duì)苦蕎葉中Na、K、Ca、Mg 4 種元素的含量進(jìn)行測(cè)定,結(jié)果亦顯示苦蕎葉中Ca 和Mg的含量均較高。
苦蕎葉中含有大量的多酚類(lèi)物質(zhì),可提高動(dòng)物機(jī)體抗氧化及清除自由基的能力,具有降血糖、降血脂、降血壓等生理功能。Tuan 等[12]使用高效液相色譜法對(duì)苦蕎根、莖、葉、花中類(lèi)胡蘿卜素含量進(jìn)行了分析,結(jié)果顯示類(lèi)胡蘿卜素在苦蕎的葉和花中以高水平表達(dá),葉黃素含量分別為354.4 μg/g 和133.7 μg/g,β-胡蘿卜素含量分別為107.3 μg/g 和51.48 μg/g。Cheng 等[13]對(duì)比不同部位的蕎麥D-手性肌醇(D-chiro-inositol,DCI),結(jié)果表明成熟蕎麥葉片中總DCI 最高,且在生長(zhǎng)階段游離DCI 占總DCI 的比例在14%~61%。Suzuki 等[14]研究了苦蕎幼葉、成熟苦蕎葉以及衰老苦蕎葉中的蘆丁濃度,結(jié)果顯示,蘆丁干重濃度在幼葉中大于20%,并且隨著葉片的生長(zhǎng)而降低。劉輝等[15]采用磷酸鹽緩沖液、50%乙醇及水3 種提取方法提取苦蕎莖葉中的多酚氧化酶抑制劑,比較其對(duì)馬鈴薯多酚氧化酶活性的抑制效應(yīng),并測(cè)定了其中的總黃酮和蛋白質(zhì)含量,發(fā)現(xiàn)3 種苦蕎莖葉提取物均通過(guò)抑制酶活力而導(dǎo)致催化效率的降低,從而達(dá)到明顯的抑制效果。其中,磷酸鹽緩沖液提取物的抑制效果最強(qiáng),其蛋白質(zhì)和黃酮含量也最高,能有效解決馬鈴薯加工開(kāi)發(fā)過(guò)程中褐變的問(wèn)題。
Kim 等[16]研究表明,蕎麥的總酚含量(1.55 mg/g)高于大米(0.5 mg/g)、小麥(0.17 mg/g)和其它谷物或水果[如黑莓(0.17 mg/g)和葡萄(0.51 mg/g)。Dziedzic 等[17]對(duì)苦蕎花、葉、莖、根中的多酚進(jìn)行研究,結(jié)果顯示花中多酚含量最高,而葉中蘆丁含量最高,并認(rèn)為苦蕎植株的形態(tài)部分可作為生產(chǎn)某些膳食補(bǔ)充劑的生物活性物質(zhì)來(lái)源。尤其苦蕎葉含有較多的酚類(lèi)物質(zhì),李海萍[5]研究發(fā)現(xiàn),苦蕎葉粉中總酚含量為15 558.85 μmol/100 g(干基重,以沒(méi)食子酸計(jì)),其中自由酚是總酚的主要構(gòu)成形式,且均高于苦蕎麩皮和全粉,分別是麩皮和全粉的1.28 倍和2.08 倍;進(jìn)一步與其它植物葉進(jìn)行對(duì)比,發(fā)現(xiàn)總酚含量是萵筍葉的4.11 倍,是水芹葉的4.24 倍,是馬齒莧的2.31 倍,是銀杏葉的126.23 倍,是茶葉(云南綠牡丹)的117.30 倍,多種植物葉總酚含量如表1 所示。
表1 苦蕎葉與多種植物葉多酚含量及關(guān)系Table 1 Content and relationship of polyphenols in buckwheat leaves and various plant leaves
薛長(zhǎng)暉[18]對(duì)苦蕎的原料進(jìn)行了考察,結(jié)果表明在苦蕎葉、莖、皮和粉中均含有黃酮類(lèi)化合物,其含量由大到小依次為苦蕎葉>苦蕎種皮>苦蕎粉>苦蕎莖>苦蕎麩皮。張午燕[19]通過(guò)對(duì)苦蕎葉生長(zhǎng)過(guò)程中總黃酮、蛋白質(zhì)、可溶性糖和多酚4 種成分進(jìn)行分析,結(jié)果表明不帶柄的葉片中4 種成分均高于全葉,所制成的苦蕎葉茶中黃酮類(lèi)化合物含量較高,并能有效清除自由基。Li等[20]采用定量實(shí)時(shí)熒光定量聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)和高效液相色譜法,在苦蕎根、葉、莖、花和種子發(fā)育的不同階段均檢測(cè)到了黃酮醇(山奈酚、楊梅素和槲皮素)。
韓雪梅等[21]在乙醇濃度60%、提取溫度72 ℃、料液比1∶32(g/mL)、超聲波輔助時(shí)間31 min、超聲波功率101 W 的條件下,對(duì)苦蕎葉中的黃酮進(jìn)行了提取,黃酮得率高達(dá)10.25%,并對(duì)高糖尿病小鼠進(jìn)行動(dòng)物實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)苦蕎葉中黃酮化合物可提高糖尿病小鼠的血清胰島素含量,增強(qiáng)其血清、肝臟、腎臟、脾臟組織的抗氧化能力,改善小鼠的糖代謝紊亂。李濤等[22]通過(guò)研究得出苦蕎葉黃酮能夠通過(guò)增加肝腎組織的抗氧化活性來(lái)減少氧化應(yīng)激損傷,并消除炎癥和組織壞死,使糖尿病小鼠恢復(fù)其生理功能。張以忠等[23]用氯化硝基四氮唑藍(lán)光化還原法、芬頓反應(yīng)法和鉬酸銨顯色分光光度法對(duì)苦蕎葉、莖水提液清除羥基自由基(·OH)、超氧陰離子自由基(·O2-)和過(guò)氧化氫(H2O2)的作用進(jìn)行了研究,結(jié)果表明苦蕎葉水提液對(duì)·OH 的平均清除率為76.99%,莖的為45.54%;對(duì)·O2-的平均清除率為79.50%,莖的為57.37%;對(duì)H2O2的平均清除率為16.42%,而莖的只有7.52%。綜上,苦蕎葉的自由基清除能力明顯高于莖,能有效提高動(dòng)物機(jī)體抗氧化及清除自由基的能力。
苦蕎葉在食品中的應(yīng)用一般以制茶的方式加工后直接飲用,郝林等[24]采用半發(fā)酵結(jié)合果膠酶制備了苦蕎葉茶,制備的苦蕎葉茶較傳統(tǒng)葉茶茶香醇厚、風(fēng)味獨(dú)特,沒(méi)有青澀味,口感佳,色澤明亮黃綠,且其具備的功能成分黃酮、茶多酚以及自由基清除能力均有明顯提高。胡新中等[25]通過(guò)特定的浸提方法及配比發(fā)明了苦蕎葉涼茶,其含有豐富的蘆丁、槲皮素、手性肌醇等功能性物質(zhì)。張玉珊等[26]通過(guò)采青、瀝干、曬青、搖青、攤晾、殺青、揉捻、烘焙和篩選制備的苦蕎保健茶的蘆丁含量提高了3 倍以上,γ-氨基丁酸的溶出量提高了3.5 倍,使苦蕎葉中的黃酮得到了較高的利用率。馬挺軍等[27]以苦蕎葉、文冠果葉和桑葉為原料,在綠茶制備工藝基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn),制成了苦蕎葉復(fù)合袋泡茶。向達(dá)兵等[6]制得的苦蕎葉炒青綠茶解決了苦蕎葉青草味較大的問(wèn)題,保留了苦蕎葉原有的清香、減少了營(yíng)養(yǎng)成分的過(guò)度損失。張萍[28]以苦蕎葉、苦蕎葉芽及其混合物混合物為原料制成了茶,使原本沒(méi)有得到利用的苦蕎葉和苦蕎葉芽資源得到充分利用。
苦蕎葉也可以加工成苦蕎葉粉,作為食品添加劑廣泛用于食品加工中。李海萍[5]以苦蕎葉粉為原料研究出苦蕎葉粉蛋糕的最優(yōu)葉粉添加量為7%、焙烤溫度面火為200 ℃/底火為170 ℃、加水量為160 mL,制得的苦蕎葉粉蛋糕總黃酮含量為226.232 mg/100 g(干基重,以蘆丁計(jì)),比小麥蛋糕抗氧化能力高2.27~2.99倍。劉恩歧等[29]將含黃酮類(lèi)化合物的苦養(yǎng)麥葉、山楂樹(shù)葉和銀杏樹(shù)葉干制磨成粉后,添加到面粉中制成面包和桃酥,并測(cè)定植物葉粉及其焙烤制品中的總黃酮含量,發(fā)現(xiàn)在面粉中添加3%的植物葉粉制作焙烤食品,對(duì)焙烤制品的感官質(zhì)量無(wú)不良影響,且黃酮類(lèi)化合物在加工焙烤過(guò)程中的損失較小。另外,苦蕎葉粉還被用來(lái)制成代餐粉,任昱燦等[30]將其與荷葉粉、山藥粉、木糖醇、脫脂奶粉混合調(diào)配,研制出苦蕎葉荷葉排毒保健代餐粉,研究發(fā)現(xiàn)苦蕎葉粉添加量10%、荷葉粉添加量10%、山藥粉添加量50%、木糖醇添加量10%、脫脂奶粉添加量20%時(shí)制出的苦蕎葉荷葉排毒保健代餐粉感官品質(zhì)最佳。
白寶蘭等[31]對(duì)苦蕎麥葉、莖、殼和籽粒粉碎物中的生物類(lèi)黃酮進(jìn)行了定性定量分析,選用總黃酮含量最高的苦蕎葉為原料制備苦蕎黃酮精粉,確定最佳的提取工藝為料液比1∶20(g/mL)、pH8.15 的60%乙醇、75 ℃浸提180 min;最佳的純化工藝為DA-201 樹(shù)脂,處理量為5 mL/g 樹(shù)脂,洗脫溶劑為60%乙醇溶液,洗脫流速2 mL/min,洗脫劑用量為180 mL。經(jīng)此工藝制備的苦蕎黃酮精粉中蘆丁和總黃酮含量達(dá)到85.34%和91.36%??嗍w葉也可以與苦蕎其他部位混合制成全株茶,黃紅等[32]將苦蕎幼嫩植株和麥粒混合制茶,得到的苦蕎全株茶營(yíng)養(yǎng)成分全面,且可以根據(jù)需要調(diào)整各成分比例以適應(yīng)不同的口感和營(yíng)養(yǎng)需求。張萍[33]以苦蕎嫩根、莖、葉、花、果實(shí)(種子)的混合物為原料,通過(guò)分期播種取材、殺青收水、脫水、粉碎、制粒、二次脫水、烘焙熟化等工序制成苦蕎全株茶,其與現(xiàn)有苦蕎(種子、葉)茶相似,保健作用更加突出,使原本沒(méi)有得到利用的苦蕎嫩根、莖、葉、花、果實(shí)得到充分利用。
盡管苦蕎葉顯示出比種子更高的生物活性,但其未被充分利用,導(dǎo)致資源浪費(fèi)。同時(shí),其它營(yíng)養(yǎng)價(jià)值較高的植物葉片已被科研工作者開(kāi)發(fā)利用,Biswas 等[34]研究證實(shí),植物葉片的加入可以提高所開(kāi)發(fā)產(chǎn)品的感官質(zhì)量和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。例如:Park 等[35]在蒸年糕過(guò)程中添加桑葉粉能夠通過(guò)抑制淀粉老化來(lái)降低貯藏過(guò)程中年糕的水分流失和凝固率,從而提高年糕的感官質(zhì)量和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。Lawal 等[36]通過(guò)在木薯食品中加入南瓜葉粉來(lái)降低面食的持水能力和硬度,更好地改善了木薯面食的烹飪質(zhì)量。Mahour 等[37]將石榴汁、辣木葉粉與食品添加劑混合后成功制備即食飲料,并證明了該產(chǎn)品含有較高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。柳寧等[38]的研究發(fā)現(xiàn),不同添加量的枸杞葉粉會(huì)對(duì)小麥面團(tuán)的流變學(xué)特性、面包的烘焙品質(zhì)和抗氧化能力產(chǎn)生不同的影響。枸杞葉粉添加量為1%時(shí),所得面包表面平整光滑、氣孔均勻細(xì)密、有彈性,有枸杞葉粉特有的清香味。地瓜葉粉和葡萄葉粉被分別用于面包饅頭的制作中,可以提升相關(guān)產(chǎn)品的品質(zhì)。同時(shí),植物葉可用來(lái)制作新型飲料,如岳紅等[39]從保健和營(yíng)養(yǎng)的角度出發(fā),利用銀杏葉研制出清爽可口、抗老防衰的功能型飲品——銀杏葉汁。董鳳英等[40]以藍(lán)莓葉、綠茶為主要原料,通過(guò)添加白砂糖、檸檬酸等,研制出一種具有一定保健功能的復(fù)合茶飲料。
目前各種苦蕎麥?zhǔn)称?,如茶、飲料、醋、面條、粥、餅干、蛋糕和豆芽在我國(guó)開(kāi)始商業(yè)化。Jane? 等[41]研究認(rèn)為,苦蕎麥獨(dú)特的成分有益健康,流行病學(xué)研究表明,我國(guó)四川省涼山山區(qū)以苦蕎為主要食物人群的糖尿病和高血壓等慢性病發(fā)病率較低。但苦蕎葉作為一種營(yíng)養(yǎng)價(jià)值較高的資源,其開(kāi)發(fā)相對(duì)緩慢,可以借鑒其它植物葉的應(yīng)用技術(shù)優(yōu)勢(shì),為苦蕎葉的開(kāi)發(fā)和利用注入新思路,并以此為基礎(chǔ)深入研究苦蕎葉的價(jià)值。
苦蕎葉中含有豐富的營(yíng)養(yǎng)成分以及功能因子,經(jīng)常食用能強(qiáng)身健體、改善體質(zhì),因此在食品加工與新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)方面具有很大的發(fā)展?jié)摿?。目前,我?guó)趨向于對(duì)苦蕎籽粒的研究,苦蕎葉的應(yīng)用局限于葉茶和葉粉的形式,造成了苦蕎副產(chǎn)品資源的浪費(fèi),建議借鑒其它植物葉的應(yīng)用優(yōu)勢(shì),深入研究苦蕎各部位的功能,對(duì)其功能性成分進(jìn)行探索,加強(qiáng)其活性成分的提取分離,充分發(fā)揮苦蕎葉黃酮化合物和膳食纖維豐富的營(yíng)養(yǎng)優(yōu)勢(shì),開(kāi)發(fā)出更多、更有效的功能性食品。