梔子果功能成分及干燥技術(shù)研究進(jìn)展

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(1.中國(guó)熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所,農(nóng)業(yè)農(nóng)村部熱帶作物產(chǎn)品加工重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,廣東湛江 524000;2.福建農(nóng)林大學(xué)食品科學(xué)學(xué)院,福建福州 350002;3.中國(guó)愛爾蘭國(guó)際合作食品物質(zhì)學(xué)與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)研究中心,福建福州 350002;4. 海南省果蔬貯藏與加工重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,廣東湛江 524001)

梔子(GardeniajasminoidesEllis.)又名山梔子、黃梔子、黃枝子、白蟾、越桃、卮子,屬茜草科梔子屬常綠灌木,高達(dá)2～3 m。梔子葉為對(duì)生或三葉輪生,葉片革質(zhì),呈長(zhǎng)圓狀披針形、倒卵形、橢圓形或倒卵狀長(zhǎng)圓形,長(zhǎng)5～14 cm,寬2～7 cm,全緣;托葉2片,通常連合成筒狀,包圍小枝;梔子花單生于枝端或葉腋,白色,芳香;花萼綠色,圓筒狀;梔子果實(shí)為倒卵形、橢圓形或長(zhǎng)橢圓形,長(zhǎng)1.5～3.5 cm,直徑0.8～1.5 cm,有縱棱6～8條;成熟后果實(shí)為黃、橙黃、橙紅色。梔子的花期為5～7月,果期為8～11月[1]。梔子在我國(guó)已有上千年的種植歷史,其分布廣泛,主產(chǎn)于福建、浙江、湖北、江西、湖南、廣東等地,在國(guó)外主要分布于日本、朝鮮、柬埔寨及北美等地。梔子作為傳統(tǒng)的中藥材,不僅含有藥理學(xué)活性成分,還具有一定的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值,因而被國(guó)家衛(wèi)計(jì)委列入首批藥食兩用資源名錄,其被稱為中藥材“抗生素”,對(duì)人體有較佳的醫(yī)療保健作用[2]。梔子果是梔子植物體中的主要功能性部分,其含有豐富的植物化學(xué)活性物質(zhì),具有利膽、抗炎、鎮(zhèn)痛、降壓、抗病毒等藥理作用[3]。

目前,梔子果主要以采摘后直接鮮售或干燥儲(chǔ)藏后銷售。近年來,以梔子果為原料展開的生物活性劑加工方向的研究日益增多,梔子果提取物及副產(chǎn)品的日趨廣泛,常被用于食品、醫(yī)藥、化工、日化及飼料等方面。本文綜述了梔子果的功能性成分以及加工技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用現(xiàn)狀,為梔子果進(jìn)一步研究及梔子果產(chǎn)品的開發(fā)提供依據(jù)。

1 梔子果有效成分及其藥理作用

梔子果具有較高的營(yíng)養(yǎng)和藥用價(jià)值,梔子果中不僅含有豐富的梔子黃色素、梔子苷、梔子油脂、有機(jī)酸、黃酮類化合物,而且還富含鐵、硅、錳、硼、銅等微量元素[4]。

1.1 梔子黃色素

1.1.1 梔子黃色素的功能活性 梔子黃色素是梔子果實(shí)中的主要色素,該色素在梔子果不僅含量較高,且有較高安全性。石鳳鳴等[5]也得到了類似的結(jié)果,同時(shí),他們發(fā)現(xiàn)在梔子果成熟過程中,總藏紅花素的平均含量從最初的0.009%增加到成熟時(shí)的1.32%。研究表明梔子黃色素有一定的藥理作用及營(yíng)養(yǎng)價(jià)值[6]。其主要成分為藏花酸和α-藏花素(圖1),是自然界中天然存在的水溶性類胡蘿卜素[7]。Chen等[8]分析了不同品種和不同成熟階段的梔子果中藏紅花素的含量,發(fā)現(xiàn)藏紅花素在9個(gè)產(chǎn)地的梔子果中平均含量為2.24%。梔子黃色素作為天然著色劑和抗氧化劑應(yīng)用于食品工業(yè)中,具有著色力強(qiáng)、安全性好、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高等優(yōu)點(diǎn)[9-10],尤其是應(yīng)用于酒類及飲料等飲品、中西糕點(diǎn)、烹調(diào)菜肴、腌制醬菜等方面[11]。

作為一種理想的純天然色素,梔子黃色素具備多種生物活性功能。研究表明,梔子黃色素具有類胡蘿卜素的許多特性,如具有保護(hù)神經(jīng)和心臟、抗癌、抗氧化、抑菌、抗關(guān)節(jié)炎、調(diào)節(jié)血脂等作用。Nam等[12]研究發(fā)現(xiàn),梔子黃色素對(duì)LPS(脂多糖)誘導(dǎo)的大鼠腦小神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞釋放一氧化氮有明顯的抑制作用,且有效地降低了LPS刺激的TNF-α、IL-1β和細(xì)胞內(nèi)活化氧的產(chǎn)生,阻止NF-κB的活化,具有保護(hù)神經(jīng)的作用。陳萍等[13]采用體內(nèi)實(shí)驗(yàn)比較了梔子黃色素與梔子苷的降血脂和抗氧化作用:將梔子苷和梔子黃色素分別按照一定時(shí)間周期喂養(yǎng)小鼠,通過測(cè)定小鼠血清中的總膽固醇(TC)、甘油三酯(TG)、低密度蛋白膽固醇(LDL-C)、高密度蛋白膽固醇(HDL-C)和丙二醛(MDA)的水平,并分析血清中超氧化物歧化酶(SOD)和過氧化氫酶(CAT)的活力判定其抗血脂及抗氧化作用,結(jié)果表明:梔子黃色素與梔子苷均有降血脂的功能,但梔子黃色素的體內(nèi)抗氧化作用效果更強(qiáng)。Mahbobea等[14]的研究表明,藏紅花素、藏紅花酸和苦藏紅花素均可以減小NMU(神經(jīng)肽)誘導(dǎo)的雌性大鼠乳腺腫塊的體積,表現(xiàn)出抗乳腺癌功效。

圖1 藏花酸和α-藏花素分子結(jié)構(gòu)Fig.1 The molecular structure of crocetin and α-crocin注:a:crocetin;b:α-crocin。

1.1.2 梔子黃色素的純化技術(shù) 目前而言,梔子黃色素的主要分離純化技術(shù)為超臨界萃取法、大孔樹脂吸附法、膜分離法等。超臨界萃取法是通過改變環(huán)境壓力和溫度進(jìn)而控制超臨界流體的溶解能力的一種技術(shù),該萃取法不僅對(duì)生物活性物質(zhì)破壞較小,而且產(chǎn)物具有較高的純度。李雄輝等[15]采用超臨界CO2萃取分離法得到梔子黃色素,其萃取的最優(yōu)條件為:萃取壓力35 MPa、時(shí)間2.5 h、CO2流量5 L/h、溫度60 ℃、夾帶劑乙醇(濃度70%)用量為3%。大孔樹脂是具有較大空隙結(jié)構(gòu)的聚合物吸附材料,其具有吸附能力強(qiáng)、選擇性高、便于回收利用等優(yōu)點(diǎn),已廣泛用于植物化學(xué)物質(zhì)的分離純化。梁華正等[16]研究了幾種大孔吸附樹脂對(duì)梔子黃色素的靜態(tài)吸附特性,篩選出一種吸附性能較好的樹脂并分離純化梔子黃色素,結(jié)果表明:HPD100樹脂對(duì)梔子黃色素的靜態(tài)吸附性較好,高達(dá)98.0%。適當(dāng)?shù)奶崛∫簼舛取⒘魉偌胞}濃度均可增大樹脂對(duì)梔子黃色素的吸附量;從食用色素的安全性方面考慮,將乙醇水溶液作為洗脫劑即能達(dá)到很好的洗脫效果,同時(shí)也能提高其食用品質(zhì);且溫度對(duì)吸附率和洗脫率的影響都不大。經(jīng)過HPD100樹脂分離純化得到的梔子黃色素色價(jià)>400,OD值<0.4。

1.2 梔子苷

梔子果所含的環(huán)烯醚萜類物質(zhì)包括梔子苷、京尼平苷、羥異梔子苷、梔子苷酸等,其中活性成分最高的是梔子苷和京尼平苷[17]。何國(guó)振等[18]發(fā)現(xiàn),在梔子果成熟過程中京尼平苷含量呈先下降再上升最后再下降的趨勢(shì),在梔子果全青時(shí)和半青半黃時(shí)有兩個(gè)峰值,含量均達(dá)6%左右。王昕碩等[19]對(duì)不同產(chǎn)地梔子中梔子苷含量進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)梔子苷含量在2.09%～5.28%范圍內(nèi),且10批梔子中梔子苷的含量有顯著性差異,表明梔子果實(shí)的生長(zhǎng)地點(diǎn)、采摘時(shí)間對(duì)梔子苷含量有較大影響。游劍等[20]以料液比、提取溫度、提取時(shí)間為考察對(duì)象,以梔子苷的提取率為考察指標(biāo),利用正交法優(yōu)化梔子中梔子苷的提取工藝,發(fā)現(xiàn)最優(yōu)提取條件如下:以60%乙醇作為提取劑,料液比1∶4,提取溫度75 ℃,提取時(shí)間3 h,且在此條件下,梔子苷提取率高達(dá)12.59%。

在梔子果提取物中,梔子苷發(fā)揮著主要的藥效作用,有保肝利膽、抗炎及降血糖等功效。孫旭群等[21]發(fā)現(xiàn)梔子苷能明顯促進(jìn)大鼠和肝損傷大鼠6 h內(nèi)的膽汁排泌量,對(duì)膽固醇、總膽紅素、直接和間接膽紅素的排泌量沒有明顯影響;Kim等[22]也得出了相同結(jié)論。程合理等[23]通過觀察梔子苷對(duì)小鼠耳廓二甲苯致炎及大鼠角叉菜膠致足跖腫脹的影響,研究梔子苷的抗炎癥的作用。結(jié)果表明,梔子苷對(duì)二甲苯所致小鼠耳廓及角叉菜膠所致大鼠足跖炎癥均有不同程度的抑制作用,表明梔子苷具有一定抗炎作用。姚冬冬等[24]研究發(fā)現(xiàn)梔子苷能夠有效改善糖尿病小鼠的高血糖癥狀,并增加其血漿胰島素水平,進(jìn)而促進(jìn)胰島β細(xì)胞增殖,激活胰島素受體下游Akt通路,有效地降低了血糖水平。

1.3 梔子油

梔子油約占梔子果實(shí)的12%(干重)以上[25],它既是人們食物的重要組成部分,又是用途廣泛的工業(yè)原料。在脂肪酸組成方面,劉曉庚等[26]發(fā)現(xiàn)黃梔子全果和種籽中油脂都主要由亞油酸、棕櫚酸和亞麻酸組成,且理化性質(zhì)都很相似;種籽和全果中含油量分別為28.6%、16.9%。目前,梔子油的提取主要有壓榨法、溶劑法、超臨界CO2萃取法。傳統(tǒng)壓榨法存在出油率低,容易造成原料的損耗及所得油顏色較深等問題;超臨界CO2萃取法雖然可以提升出油率,但成本較高,難以實(shí)現(xiàn)規(guī)模化應(yīng)用;溶劑提取法具有提取率高、操作簡(jiǎn)單方便、提取純度高等特點(diǎn),不足之處是溶劑的分離比較困難[27],將超聲波技術(shù)用于強(qiáng)化梔子油脂的提取,可以提高提油量、縮短提油時(shí)間、減少萃取溶劑的提取,而且還可以改善油脂的品質(zhì)、提高其總不飽和脂肪酸的含量。楊冀艷等[28]研究以超聲波輔助提取技術(shù)提取梔子種子中的油脂,研究發(fā)現(xiàn):在料液比為1∶10 (g/mL),超聲處理提取時(shí)間為45 min,提取次數(shù)為3次時(shí),油脂產(chǎn)率較高,達(dá)到16.49%;且油脂中含有7種主要脂肪酸和角鯊烯,其中亞油酸含量最高。袁源見等[29]采用響應(yīng)面優(yōu)化超聲波提取梔子中油脂的提取工藝,將提取時(shí)間、液料比和提取次數(shù)為影響因子,分析了梔子油脂提取率,結(jié)果表明,其最佳提取條件為提取時(shí)間為28.7 min,液料比為11.62∶1,提取次數(shù)為3.36次,在此條件下得到的梔子油脂的提取率為13.50%。梔子油不飽和脂肪酸含量高,致其極易發(fā)生氧化導(dǎo)致酸敗[30]。已有研究表明,天然抗氧化劑有助于提高梔子油的穩(wěn)定性和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。蔣漢良等[31]以過氧化值為指標(biāo),研究3種天然抗氧化劑(維生素E、茶多酚、迷迭香提取物)對(duì)梔子果氧化穩(wěn)定性的影響,結(jié)果表明:3種天然抗氧化劑均能不同程度提高梔子果油的氧化穩(wěn)定性,其中迷迭香提取物的效果最佳。

近年來,不僅有對(duì)梔子油的提取工藝優(yōu)化及脂肪酸組成和含量等相關(guān)研究,藥理作用研究也相當(dāng)突出;其具有較強(qiáng)抗氧化作用、抗腫瘤作用及保護(hù)中樞神經(jīng)作用等功效。包亞妮等[32]通過測(cè)定梔子油對(duì)DPPH和ABTS自由基的清除能力,得出梔子油具有一定的抗氧化活性,不同萃取壓力、溫度、CO2流速對(duì)梔子油清除DPPH和ABTS自由基的能力有不同影響。劉繼平等[33]研究梔子油對(duì)S180荷瘤小鼠腫瘤生長(zhǎng)及胸腺、脾指數(shù)的影響;實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),對(duì)照組比較,各給藥組小鼠脾指數(shù)顯著升高(P<0.05),梔子油大劑量組抑瘤率為34.31%,這表明梔子油可顯著提高小鼠脾指數(shù),有一定抗腫瘤作用。李寶莉等[34]發(fā)現(xiàn)復(fù)方酸棗仁油、梔子油都能縮短正常小鼠和記憶損傷小鼠訓(xùn)練時(shí)入室潛伏期、減少入室錯(cuò)誤次數(shù),經(jīng)過訓(xùn)練,入室潛伏期延長(zhǎng)、入室錯(cuò)誤次數(shù)減少和跳臺(tái)錯(cuò)誤次數(shù)減少,水迷宮實(shí)驗(yàn)研究表明攝入梔子油能夠縮短小鼠的登臺(tái)潛伏期,增加穿越次數(shù)。

1.4 有機(jī)酸

梔子果中含有豐富的有機(jī)酸,其中含量最多的有綠原酸和熊果酸等[35]。閆光軍等[36]通過HPLC指紋圖譜對(duì)不同采收期內(nèi)有機(jī)酸的動(dòng)態(tài)變化進(jìn)行探討,研究結(jié)果表明,梔子果中各有機(jī)酸類成分隨采收期不同而異,有機(jī)酸類成分在果實(shí)生長(zhǎng)期內(nèi)的積累大體呈現(xiàn)逐漸下降的趨勢(shì)。段啟等[37]采用外標(biāo)法測(cè)定不同產(chǎn)地梔子中綠原酸的含量,結(jié)果發(fā)現(xiàn)10個(gè)產(chǎn)地由于各地土壤等各種因素的影響,綠原酸含量差異顯著,最高含量可達(dá)0.114%,最低為0.003%。康彬彬等[38]乙醇濃度、提取溫度、提取時(shí)間、超聲功率及料液比為影響因素,研究超聲波輔助乙醇的方法對(duì)綠原酸提取量的影響,結(jié)果表明:乙醇濃度60%、提取溫度70 ℃、浸提時(shí)間25 min、超聲功率240 W和料液比1∶15,提取次數(shù)2次時(shí)提取效果較好,綠原酸提取量達(dá)27.9 mg/g。

綠原酸是重要的生物活性物質(zhì),是梔子果有機(jī)酸的主要組分,具有保肝利膽、抗氧化及抗突變等作用。馬建華等[39]研究表明,綠原酸不僅可以快速消除羥基自由基,而且有效通過電子轉(zhuǎn)移修復(fù)脫氧鳥苷酸氧化性羥基加成自由基。婁紅祥等[40]發(fā)現(xiàn)綠原酸對(duì)四氯化碳引起的小鼠肝損傷有明顯的保護(hù)作用。Abraham等[41]通過小鼠骨髓微核試驗(yàn),探討膳食成分綠原酸對(duì)γ射線致小鼠染色體損傷的調(diào)節(jié)作用。結(jié)果表明,口服綠原酸(50、100、200 mg/kg b·w)可顯著抑制C12射線誘發(fā)小鼠骨髓微核多染紅細(xì)胞頻率。研究發(fā)現(xiàn),在服用綠原酸后,小鼠在照射前2 h或照射后可以立即觀察到小鼠骨髓嗜多染紅細(xì)胞頻率的效應(yīng)。

圖2 綠原酸和熊果酸分子結(jié)構(gòu)Fig.2 The molecular structure ofchlorogenic acid and ursolic acid注:a:chlorogenic acid;b:ursolic acid。

1.5 黃酮類

梔子果中除了黃色素、梔子苷、梔子油及有機(jī)酸等活性物質(zhì)外,同時(shí)也含有黃酮類化合物,付克等[42]研究發(fā)現(xiàn),梔子果中總黃酮類物質(zhì)含量為3.5 mg/g。張忠立等[43]發(fā)現(xiàn)梔子中12種主要的黃酮類化合物,分別為槲皮素、槲皮素-3-O-β-D-吡喃葡萄糖苷、蘆丁、5-羥基-7,3′,4′,5′-四甲氧基黃酮、5,3′-二羥基-7,4′,5′-三甲氧基黃酮、5,7-二羥基-3′,4′,5′-三甲氧基黃酮、5,7,3′-三羥基-8,4′,5′-三甲氧基黃酮、5,7,4′-三羥基-8-甲氧基黃酮、5,7,4′-三羥基-6-甲氧基黃酮、5-羥基-6,7,3′,4′,5′-五甲氧基黃酮、5,7,3′,5′-四羥基-6,4′-二甲氧基黃酮和5,7,4′-三羥基-3′,5′-二甲氧基黃酮。金春雪等[44]利用超聲波輔助提取梔子果中的黃酮類物質(zhì),最優(yōu)提取工藝為乙醇濃度為70%、料液比為1∶30、超聲波輔助時(shí)間為10 min、提取溫度40 ℃時(shí),黃酮提取率可達(dá)到最高為14.45%。

1.6 微量元素

微量元素可參與生物體中酶、激素和維生素的生理活性反應(yīng),對(duì)有機(jī)體的正常代謝起著重要作用[48]。李云仙等[49]利用微波消解-ICP-AES法測(cè)定梔子中的微量元素,發(fā)現(xiàn)其中含有9種微量元素,平均含量從高到底依次為鐵、硅、錳、硼、銅、鋅、硒、鉻及鈷,其含量如表1所示。陳磊等[50]采用火焰原子吸收光譜法分析了不同部位、不同產(chǎn)地的梔子中微量元素鐵、錳、鈣、鎂、鋅及銅的含量,發(fā)現(xiàn)微量元素含量在14個(gè)產(chǎn)地的梔子果中差異較大。劉舒平等[51]發(fā)現(xiàn)梔子按不同方法炮制后,微量元素含量有不同程度的改變。

微量元素對(duì)人體的新陳代謝、生長(zhǎng)發(fā)育、疾病的發(fā)生和發(fā)展起著重要的作用,其功能大致可歸結(jié)為三種:運(yùn)載常量元素,把大量元素輸送到各組織中,例如:鐵存在于血紅蛋白與肌紅蛋白之中,在它們執(zhí)行載氧與貯氧的過程中,鐵扮演了十分重要的角色;充當(dāng)生物體內(nèi)酶的活性中心,酶在生物體內(nèi)是許多化學(xué)反應(yīng)必不可少的催化劑,而微量元素則直接參與組成酶或充當(dāng)酶的激活劑,進(jìn)而促進(jìn)新陳代謝;促進(jìn)體內(nèi)多種激素的作用[52]。近年來有報(bào)道稱,中藥的藥理活性表現(xiàn)為多種組分的協(xié)同效應(yīng),包括其中的有機(jī)化學(xué)成分及無機(jī)宏量與微量元素之間的相互作用。研究梔子中各元素的含量并探討微量元素在梔子炮制入藥方面扮演的角色不僅有助于深入評(píng)估梔子的藥用價(jià)值,而且可為其生物活性物質(zhì)的提取和開發(fā)利用提供科學(xué)依據(jù)[49]。

表1 梔子果的主要微量元素含量Table 1 Contents of the main Mineralsin fruit of Gardenia jasminoides Ellis

2 梔子果干制技術(shù)

目前,梔子果干制多采用自然風(fēng)干和烘干這兩種傳統(tǒng)的干燥手段[53]。日曬是利用太陽能照射、風(fēng)流吹速進(jìn)行傳質(zhì),從而去除梔子果中的水分,這是一種較為傳統(tǒng)的干燥方法。其操作方法簡(jiǎn)單,應(yīng)用廣泛,生產(chǎn)成本低廉,但是由于環(huán)境等原因,干燥周期長(zhǎng),連續(xù)操作困難,衛(wèi)生條件難以控制,受氣候條件影響大,且干制品顏色不均勻、產(chǎn)品質(zhì)量差、風(fēng)味物質(zhì)流失嚴(yán)重、產(chǎn)品容易受潮變質(zhì)。新鮮梔子水分含量較高,且含有大量過氧化物酶,容易在干燥過程中發(fā)生褐變,影響產(chǎn)品色澤,加深其顏色。烘干是將預(yù)處理后的梔子置于60 ℃左右的烘房或烘干機(jī)中進(jìn)行干燥并迅速降低梔子果水分含量的干制方法,烘干梔子果的干基含水量在12%以下。烘干法雖然具有干燥時(shí)間短、色澤保持度好等優(yōu)點(diǎn),但因其勞動(dòng)力強(qiáng)、能耗較大、產(chǎn)品容易烘干過度,且有效成分的保留率低,目前梔子的烘干制品仍難以滿足市場(chǎng)上對(duì)梔子果實(shí)色澤和有效成分的要需求。近年來,隨著新型干燥技術(shù)的不斷出現(xiàn)與發(fā)展,梔子果干燥手段也逐漸豐富起來,為梔子果產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展奠定重要基礎(chǔ)。

2.1 微波干燥

微波干燥是一種利用微波使物料中的水分發(fā)生極化并產(chǎn)生分子動(dòng)能,進(jìn)而產(chǎn)生熱量迅速升溫,使水分子從物料中逸出而被除去的干燥技術(shù)。在微波干燥技術(shù)應(yīng)用于食品加工領(lǐng)域具有干燥快速快、生產(chǎn)效率高、干燥品質(zhì)好、能量利用率高、產(chǎn)品復(fù)水性好等優(yōu)點(diǎn),微波干燥還具有一定的抑菌效果[54]。趙璨等[55]采用烘干、冷凍干燥、蒸后烘干、減壓干燥、微波干燥對(duì)梔子果進(jìn)行干燥,并研究了不同干燥方法對(duì)梔子果中梔子苷和西紅花苷-1含量的影響,結(jié)果表明不同干燥方法對(duì)梔子果中梔子苷和黃色素的含量具有一定影響,微波干燥得到的梔子果干制品中梔子苷流失量最少。雖然微波干燥具有反應(yīng)靈敏、便于控制、熱效率高、無余熱、無污染等顯著特點(diǎn),但在常壓微波干燥的后期,極易發(fā)生因局部過熱而造成的焦糊現(xiàn)象,以致產(chǎn)品質(zhì)量變差。因此,為提高產(chǎn)品質(zhì)量,將微波干燥技術(shù)與其他干燥方式聯(lián)合使用具有廣泛應(yīng)用前景。

2.2 聯(lián)合干燥

微波真空干燥是微波系統(tǒng)和真空干燥系統(tǒng)聯(lián)用組合而成的干燥系統(tǒng),微波使梔子果發(fā)熱,同時(shí)真空環(huán)境下降低物料中水的沸點(diǎn),促使梔子果內(nèi)部水分向表面遷移,進(jìn)而達(dá)到干燥梔子的目的。微波真空干燥能在相對(duì)較低的溫度下完成干制且較好地保留產(chǎn)品原有的色、香、味及生物活性成分,與其他干燥方式相比具有干燥時(shí)間短、干燥溫度范圍廣、效率高、安全性能強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)[56-57]。目前已有研究將微波真空干燥應(yīng)用于梔子加工中。陳雪嬌等[58]通過微波真空干燥技術(shù)得到梔子干制品,探討了梔子微波真空干燥過程中微波強(qiáng)度、真空度和間歇比等主要因素對(duì)梔子苷含量的影響,并結(jié)合單位能耗和干燥時(shí)間得到了梔子微波真空干燥的最佳工藝參數(shù),結(jié)果表明:當(dāng)微波強(qiáng)度為6.0 W/g,真空度為-51 kPa,間歇比為78 s-on/42 s-off時(shí)干燥時(shí)間最短為60 min、京尼平苷含量最高為61.13 mg/g、單位耗能最少為38.91 kJ/g。梔子果在干燥過程中受熱不均勻容易引起營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)損失嚴(yán)重,雖然微波真空干燥技術(shù)在果蔬及食品干燥生產(chǎn)中占有相當(dāng)大的優(yōu)勢(shì),但目前而言其在實(shí)際推廣應(yīng)用方面還存在一些實(shí)際問題,例如:物料受熱不均勻:微波真空干燥是依靠微波的方法加熱的,而微波技術(shù)存在微波加熱的選擇性、穿透性及電場(chǎng)的尖角集中效應(yīng)等特點(diǎn),易造成物料微波加熱不均勻;應(yīng)用成本高:大型微波設(shè)備的價(jià)格偏高,前期要求投入較大,且微波的重要部件磁控管束易損壞,有一定的使用壽命。因此,為彌補(bǔ)微波真空干燥的不足,可進(jìn)一步將微波真空干燥與其他干燥方式聯(lián)合使用,如熱風(fēng)-微波真空干燥。

熱風(fēng)-微波真空聯(lián)合干燥有效地結(jié)合了熱風(fēng)干燥和微波真空干燥兩種干燥技術(shù)的優(yōu)點(diǎn),該干燥技術(shù)不僅可以解決物料在熱風(fēng)干燥后期因失水速率緩慢導(dǎo)致的干燥時(shí)間延長(zhǎng)、營(yíng)養(yǎng)成分被破壞等問題,而且還可解決微波真空干燥中造成的物料受熱不均勻及前期因失水速度過快而產(chǎn)生的排濕困難、設(shè)備干燥負(fù)荷加重等問題[59-60],從而實(shí)現(xiàn)增加設(shè)備壽命,減少成本的目的。王莉等[61]選取熱風(fēng)干燥、微波干燥、真空干燥、真空微波干燥、熱風(fēng)-真空微波干燥和真空微波-熱風(fēng)干燥等干燥方式對(duì)梔子的感官品質(zhì)進(jìn)行對(duì)比研究,采用模糊綜合評(píng)判方法篩選出適宜梔子果干燥的方式,結(jié)果表明不同干燥方式對(duì)梔子果的感官品質(zhì)存在顯著性差異,與其他幾種干燥手段相比,熱風(fēng)-真空微波干燥所得到的梔子果干制品在形態(tài)、質(zhì)地及風(fēng)味上無顯著性差異,但其色澤均勻;因此綜合評(píng)分最高。

3 結(jié)語與展望

我國(guó)梔子果資源豐富,目前對(duì)梔子果中有效成分及其功能特性相關(guān)研究較多;但隨著對(duì)梔子果的不斷深入研究,發(fā)現(xiàn)其不僅局限于藥用價(jià)值,在食品、日用化妝品等方面的應(yīng)用也越來越廣泛。目前,梔子果的綜合開發(fā)利用已逐漸引起重視,并逐漸作為一種藥食兩用資源出現(xiàn)在消費(fèi)市場(chǎng)。然而目前梔子果的加工技術(shù)仍然停留在初步探索階段。新鮮梔子果水分含量較高,且成熟果采收期較集中,因此其以鮮售為主。目前梔子果干燥的相關(guān)研究還相對(duì)較少,無法較系統(tǒng)地闡明其最佳干燥工藝及方法。針對(duì)以上問題,科研人員應(yīng)根據(jù)梔子果的質(zhì)地和貯藏特性,不斷深入探究適宜梔子果的加工技術(shù),結(jié)合梔子果中有效成分的保留程度對(duì)加工方法和條件進(jìn)行優(yōu)化,并做到能夠有效預(yù)測(cè)及控制加工過程;逐步側(cè)重新型加工技術(shù)在梔子果產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用,這對(duì)于減緩產(chǎn)品的腐壞速度、減少原料浪費(fèi)具有重要意義。如利用太陽能-熱泵聯(lián)合干燥技術(shù)處理?xiàng)d子,篩選出梔子果太陽能-熱泵聯(lián)合干燥的最佳動(dòng)力學(xué)模型,揭示干燥過程中梔子果水分動(dòng)態(tài)變化規(guī)律;探討干燥條件對(duì)梔子果中梔子油及梔子黃色素的影響,得出最優(yōu)干燥條件。綜上所述,今后梔子果加工技術(shù)研究及工業(yè)化生產(chǎn)必將向著高效率、高質(zhì)量、可控制、低能耗、低成本、綠色、環(huán)保的方向發(fā)展,以實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益的雙贏。

對(duì)于梔子果的深加工及其功能性成分的綜合利用,加工產(chǎn)業(yè)可朝著以下幾個(gè)方向發(fā)展:梔子果中富含梔子油,而梔子油內(nèi)不僅富含多不飽和脂肪酸,還含有大量的角鯊烯,其具有提高體內(nèi)超氧化物歧化酶(SOD)活性、增強(qiáng)機(jī)體免疫能力、改善性功能、抗衰老、抗疲勞、抗腫瘤等多種生理功能,開發(fā)一種富含角鯊烯的梔子油新產(chǎn)品,對(duì)拓展木本油脂供應(yīng)鏈,豐富高端、營(yíng)養(yǎng)食用油品種具有重要意義,為改善人們膳食結(jié)構(gòu)提供有效途徑。梔子果中富含梔子黃色素、黃酮、多酚等生物活性物質(zhì),梔子果提取物可進(jìn)一步加工為功能性保健品,如開發(fā)梔子果提取物片劑或開發(fā)梔子果提取物微膠囊。對(duì)提取梔子油或梔子活性成分后留下的梔子果渣可進(jìn)行利用,進(jìn)一步研究其在膳食纖維方面的研究和深層次加工,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)梔子果的高值化利用。對(duì)于梔子果的深層次加工與利用,其關(guān)鍵在于準(zhǔn)確利用梔子果的生物活性成分去開發(fā)對(duì)應(yīng)產(chǎn)品,并對(duì)加工后的副產(chǎn)物進(jìn)行高值化利用,進(jìn)而發(fā)揮梔子果的價(jià)值。總之,梔子果作為一種功能性食藥兩用作物,其開發(fā)前景和價(jià)值不可估量。