胡青素 ,龔榜初 ,譚曉風 ,李大偉
(1.中國林業科學院亞熱帶林業研究所,浙江富陽311400;2.中南林業科技大學林學院,湖南 長沙 410006)
柿子為柿科柿屬植物,落葉喬木,原產東亞。在我國已有3 000多年的栽培歷史,栽培面積達20萬hm2[1]。柿子不僅營養豐富,含有大量的糖類及多種維生素,而且具有很高的藥用價值和經濟價值。迄今為止,各國科研工作者發現柿子中的多種活性物質,其中包括類胡蘿卜素、黃酮類、脂肪酸、酚類和多種氨基酸、微量元素,可被廣泛用于醫藥、保健和化妝品等領域。鮮柿、干柿餅、柿霜、柿蒂、柿葉都是很好的藥物。柿漆是良好的防腐劑,柿木可作雕刻用材、家具用材、裝飾品及高爾夫球桿。入秋后,柿果柿葉鮮艷悅目,具有良好的觀賞作用。柿樹適應性極強,能在自然條件較差的山區生長,是著名的“木本糧食”和“鐵桿莊稼”,經濟壽命長,具有良好的生態效應和經濟效應,是山區脫貧致富的重要樹種。
我國是世界上柿子的主產國之一,隨著我國人民生活水平的逐步提高及人們對果品需求的多樣化,柿樹在近20年來得以迅速發展。在我國北方的山西、陜西、河南、河北、山東等省柿資源都很豐富。我國長江流域氣候屬于夏濕帶,與日本的甜柿的主要分布區綜合生態因子相近似,自20世紀80年代以來,我國引種日本甜柿已從種質資源收集為主、零星種植進入到有計劃的引種試驗和示范推廣階段。我國甜柿生產主要有三大產區:一是以浙江省杭州地區為中心的甜柿引種老區,浙江是我國引進品種最多、栽培面積最大的省;二是以漢中盆地為中心的北方引種區,該區以秦巴山地為主,包括關中平原的北緣引種試驗區;三是以云南保山市為中心的西南引種區[2]。大別山“羅田甜柿”產區引進了日本甜柿,正在進行品種試驗和繁殖推廣。
根據前人的研究成果,目前園藝界將柿子的品種分為4個類群,分別為完全甜柿、不完全甜柿、完全澀柿和不完全澀柿。我國的柿子資源大多數都是不完全澀柿和完全澀柿[3]。完全澀柿果實成熟以后,可溶性單寧(soluble tannin)含量仍然很高,食用時單寧細胞破裂,可溶性單寧流出并被唾液所溶解,單寧凝固舌粘膜蛋白,舌頭受到收斂作用,使人感覺有強烈的澀味[4]。因此,澀柿果實成熟以后,必須經過脫澀處理才能食用。不完全澀柿在果實的成熟后期能自然脫澀,主要是靠果實內可溶性單寧的凝結達到脫澀效果,但是脫澀效果受到生態因素和果實內種子數量的影響。甜柿可在樹上自然脫澀,具獨特風味,甜脆可口。甜柿營養豐富,含有豐富的尼克酸、維生素、胡蘿卜素、微量元素等,其含量不但高于澀柿,而且也高于蘋果、梨、葡萄等水果。我國大多的甜柿品種引自日本,經過半個世紀的努力,在品種選育、優質豐產栽培、貯藏、保鮮加工方面已形成一套完整的技術體系。
類胡蘿卜素是柿子果實中的主要色素,各個組分及其含量不僅關系到新鮮柿子及加工產品的外觀色澤,而且還是柿子果實的重要營養成分。此外,柿子果實與果皮中還含有玉米黃質、隱黃質、β-胡蘿卜素、葉黃素和番茄紅素[5]。在成熟的柿子果實中類胡蘿卜素含量為5~10 ug/g,較蘋果、梨、柑橘均高,是柿子果實的外在及內在品質的重要指標。柿子果皮中類胡蘿卜素含量極為豐富,是提取天然類胡蘿卜素的很好原料。類胡蘿卜素分子結構中有一條共軛雙鍵的長鏈,由于分子中存在許多不飽和雙鍵,該色素對光、熱、氧較為敏感。類胡蘿卜素對調節植物體內的生理功能有不可磨滅的作用,是光合作用中光傳導途徑和光反應中心的重要結構成分,一方面擔當葉綠體光和天線的輔助色素,幫助葉綠素接受光能;另一方面在高溫、強光下,通過葉黃素循環以非輻射的方式耗散光系統Ⅱ的過剩能量,保護葉綠素免受破壞作用[6]。
目前,隨著醫學毒理學和生物學試驗工作的進展,陸續發現化學合成色素具有嚴重的慢性毒性和致癌性,而天然色素具有抗癌性、增加免疫力、消除自由基等作用,天然色素代替合成色素已是當今發展的趨勢。類胡蘿卜素是合成維生素A和ABA的前提,在猝滅自由基、抗氧化、增強人體免疫力、預防心血管疾病和防癌抗癌等保護人類健康方面起著重要的作用[6]。葉黃素是在眼睛視覺斑區發現的兩種類胡蘿卜素之一,能夠緩解因視覺斑降解引起的衰老。飲食中富含葉黃素可以減少白內障的發生率,越來越多的證據表明葉黃素有抗癌作用[7-8]。
葉綠素能促進傷口愈合、抗基因毒性和抗基因突變,對拮抗環境和食物誘變劑很有潛力,還是一種有效的除臭劑。柿子在成熟之前,果皮葉綠素含量豐富,目前對柿子葉綠素的研究較少。一方面是由于自然界中綠色食品并不缺乏;另一方面是由于大部分研究集中于成熟后的柿子果實。
柿子單寧是從柿子中提取的天然活性成分,是柿子的主要酚類物質。單寧物質不是包含在所有果肉細胞內,而是存在于叫做單寧細胞的一部分細胞。對于食用者來說,可溶性單寧含量在0.5%以下就感覺不到澀味了。單寧已被廣泛應用于工業、醫學、藥學、化妝等領域。最近研究表明,單寧與蛋白質相互作用后引起蛋白質空間結構的變化,導致其生理活性的改變。柿子單寧對蛇毒中蛋白質水解酶、磷脂酶A2,L-氨基酸氧化酶、精氨酸酯酶等均有明顯的抑制作用[9]。血清白蛋白是血漿中含量最豐富的載體蛋白,能和許多內源性和外源性物質廣泛結合,攜帶這些物質在體內進行轉運、分配和代謝,在醫藥上研究極為廣泛。經研究血清白蛋白與單寧有較好的親和作用,能正常轉入人體內進行代謝[10]。另外單寧具有強氧化性、毒副作用低,可用于研發化妝產品。
柿子在果實轉黃之前,單寧含量極為豐富,含量均在3%左右。大多數柿子果實在此階段前有兩個生理落果期,此階段落下的果實大部分均作為土壤肥料返田,對于果農來說,無疑是浪費。再加上柿子枝條比較脆弱,一個枝條上只允許掛一個果,疏果后的果實也無法再次利用。如果將這些果實進行充分利用,將會為提取單寧提供極為豐富的原料。
柿葉中含有多種活性成分,如維生素C、多種黃酮甙類、二萜類、膽堿、β-胡蘿卜素等[11]。柿葉提取物具有抗氧化性,可與茶多酚、橙皮甙等這些天然抗氧化物相媲美,有望開發為新型天然食品抗氧化劑[12]。柿葉的利用已從最原始的作饃和偏方,發展到利用柿葉為原料生產柿葉茶,提取柿葉黃酮。據研究表明,柿葉中維生素含量高達2 700~3 000 mg/100 g,遠遠高于茶葉。喬秀紅[13]和趙寧斌[14]對柿葉茶的生產工藝均進行了研究,并分別得到了淡綠色、酸甜爽口、具有獨特柿葉芳香的飲料和柿葉茶。柿葉中含量豐富的酚類物質,特別是單寧,具有抗氧化、抗癌等作用,但其含量過高會影響人和動物對蛋白質、淀粉和脂肪等的消化,反而會影響對營養物質的吸收。因此,采集柿葉宜在秋季進行,一是減少對樹上果實生長發育的影響;二是秋季酚類總量較低,營養價值較高。有關柿葉有效成分與藥理作用之間的關系研究較少,柿葉產品的開發利用較少。
近幾年來,柿皮的綜合利用大幅度提高。柿皮中類胡蘿卜素、總酚、維生素C等活性物質含量極為豐富。陳栓虎等[15]致力于對柿子皮綜合利用和深加工的研究,先后成功研制了柿子果膠、柿皮膳食纖維添加劑、柿皮果凍、柿皮果酒及柿皮軟糖等產品,提高了柿子的經濟價值。柿果的膳食纖維含量為1.4%,在水果中已是少見了,而柿皮的膳食纖維含量可達到40.35%[16]。高含量的膳食纖維,對于預防便秘、防止結腸癌、調節血糖等均有明顯療效,因此可將柿皮作為改善高血糖癥和糖尿病并發癥的潛在膳食補充劑。
柿蒂富含多種營養元素和活性物質,主要活性成分為齊墩果酸、熊果酸和沒食子酸。齊墩果酸能有效治療肝炎,無任何毒副作用,還能起到抗炎、抗病毒、提高免疫能力的作用;熊果酸具有抗癌、抗氧化等作用。對這些活性成分的研究為柿蒂的臨床應用提供了依據。柿蒂能抗心律失常,同時還起到鎮靜作用。通過對小鼠腹腔注射0.5%~1%柿蒂提取物的試驗研究,結果表明,該提取物能顯著對抗氯仿誘發的鼠顫癥及烏頭堿所致的心率失常,同時抑制小鼠自發活動,并能明顯抵抗嗎啡引起的小鼠豎尾反應[17]。柿餅外表產生的白色粉霜(柿霜),總糖含量達95%(其中果糖45%,葡萄糖37%,蔗糖和多糖13%),甘露醇含量為2%。柿霜糖具有生津止渴、清熱潤燥、止血凝嗽等功效[18]。柿霜對減肥有一定的作用,且能減輕肥胖所導致的并發癥。據張清安等[18]研究表明,柿霜可抑制肥胖小鼠血清總膽固醇、血清甘油三醋、血清低密度脂蛋白及血糖的升高和血清高密度脂蛋白的降低。
此外,柿子有較好的解酒功效。通過與柑橘、香蕉的對比試驗,結果表明,柿子解酒效果遠好于柑橘和香蕉,可能是由于柿子含有豐富的單寧物質,單寧與胃蛋白結合,使消化液鈍化,從而抑制胃酸吸收酒精。目前對于柿子解酒機理鮮有報道,對于柿子較好的抗氧化活性是否與其解酒功能相關還有待進一步研究。柿果中含碘量很高,每百克新鮮柿子中碘含量達49.7 mg,在水果中極為少見,因此食用柿果對缺碘性甲狀腺大患者很有幫助[19]。
隨著人們生活水平的提高,對新鮮果蔬在貯存、運輸和銷售中的保鮮以及貨架壽命提出了更高的要求。據調查,我國生產的果蔬有20%左右因在流通過程中處理不當造成腐敗變質而無法食用,這種浪費在柿子上尤為突出[20]。柿子采后常溫下極易軟化,不利于果實的運輸與貯藏。大部分柿果只能在當地鮮銷,造成產地柿果供大于求、價格低廉,挫傷了柿農的生產積極性,嚴重阻礙了我國柿產業的發展。
針對柿子貯存和運輸中的問題,國內外學者對柿子保鮮的原理和技術做了大量的研究。日本采用LDPE塑料薄膜小包裝高效冷藏技術,可保鮮柿子達6個月之久。羅自生[21]研究表明,柿子在低于4℃下貯藏20 d后移到常溫下容易出現冷害癥狀,適當的熱處理能減輕柿子低溫貯藏時引起的冷害,其中以48℃熱空氣處理3 h和44℃熱空氣處理4 h的效果最佳。張京政[22]指出,低溫下(0~4℃)0.08 mm LDPE塑料薄膜包裝對于“次郎”甜柿子可以保鮮90 d,chitosan涂膜能夠改善柿子的外觀,但對柿子的保鮮不如對照。真空包裝保鮮技術和chitisan涂膜技術是新興的保鮮技術,熱處理與其他貯藏手段結合使用也是今后發展的方向,將熱處理、冷藏、涂膜、氣調貯藏、保鮮包裝等方法結合使用,將是今后果蔬貯藏保鮮的主要手段。
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