玉米須采后處理技術及產品開發前景

姚連謀，張 怡，喬勇進

（上海市農業科學院農產品保鮮加工研究中心，上海 201403）

玉米是禾本科玉蜀屬植物，為我國主糧作物之一，其玉米須由花柱和柱頭組成，是中國傳統中藥材之一。前人研究表明，玉米須含有豐富的糖類、黃酮以及苷類、生物堿、有機酸、揮發油、微量元素及多種維生素，在利尿、降血糖、抑菌抗炎、增強免疫力、抗癌等方面有顯著功效[1]，其也可用于治療腎炎性水腫、膽結石、糖尿病、濕熱黃疸、高血壓、高血脂等疾病[2]。

玉米在我國各地均有分布栽培。玉米須來源豐富、價格便宜、易于收集。隨著鮮食玉米加工業的發展，玉米須采收質量和集中度顯著提高，使其成為玉米產業的一項寶貴資源。但是，玉米須往往被當作農業廢棄物或副產品處理，其有效成分沒有被充分利用，造成極大的資源浪費。隨著對玉米須功效成分的研究及加工產業的發展，其由于可作為食品、化妝品及藥物原料進行深度開發而受到廣泛關注，玉米須的研究和開發具有廣闊的市場前景[2]。

1 玉米須活性成分及功能

玉米須中富含多糖類、黃酮類、皂苷類、甾醇類、酚類等多種化合物，與多種生物活性有關。研究表明，玉米須多糖、黃酮、皂苷對糖尿病小鼠具有顯著的降血糖作用[3]。此外，玉米須黃酮、多酚、皂苷能夠有效抑制α-淀粉酶、α-葡萄糖苷酶、葡萄糖-6-磷酸酶活性，提高葡萄糖激酶活性，從而達到降糖效果，能夠預防糖尿病及其并發癥[4-6]。玉米須皂苷可明顯抑制β-細胞萎縮，能夠很好地改善胰島細胞的損傷，從而降低糖尿病模型小鼠血糖，對腎臟損傷也有較好的保護作用，且副作用小[7-8]。玉米須多糖、多酚對DPPH 自由基、羥基自由基、超氧陰離子自由基有較好的清除作用，具有較好的體外抗氧化活性[9-10]。

另有研究表明，玉米須多糖可增強免疫力[11]，誘導癌細胞凋亡[12]。玉米須黃酮能緩解急性痛風性關節炎[13]，抑制血乳酸的產生，延緩血尿素氮的形成，增加肝糖原濃度，提高小鼠的抗疲勞能力[14]。玉米須皂苷能夠抑制脂肪組織中G0/G1 期開關基因、解偶聯蛋白-1 基因及PR 結構域蛋白16 基因的表達，促進脂肪甘油三酯脂酶基因、過氧化物酶體增殖物激活受體γ 及細胞死亡誘導DFFA 樣效應蛋白A 的表達，進而加快脂肪分解，降低大鼠體重和血脂濃度[15-17]。

2 玉米須采后保鮮及加工技術

2.1 采收及脫水干燥技術

2.1.1 采收技術

采收是指藥用植物生長發育到一定階段，入藥部位或器官已符合藥用要求，產量與活性成分的積累已達到最佳程度時，采取一定的技術措施，從田間將其收集運回的過程。不同品種的玉米須功能成分在授粉期或灌漿期含量有所差異，采收需在有效成分含量最高時進行，才能實現高產優質[18]。玉米須采收使用機械或人工收集。人工采集干凈，但剝離的效果較差，不能將玉米須完整剝離，造成玉米須浪費，不能最大化利用，工作強度太大而且工作效率較低。機械采集定位精準可靠，可大大提高采摘效率并減少人力勞動。

2.1.2 干燥技術

剛采收的玉米須含有一定量的水分，需干燥后保藏。干燥技術主要包括自然曬干、常壓熱風干燥、微波干燥、真空冷凍干燥等。自然晾曬具有節能環保、成本低、促進農村種植業發展、改善工人勞動條件、提高生產效率等優點，但易受污染，易被蟲類鳥類破壞而造成損失。常壓熱風干燥熱效率高、操作簡單易調控，但干燥時間較長、能耗大、破壞熱敏性物質。微波干燥物料水分散失快，效率高，加熱溫度、功率可在一定范圍內調節，自動化程度高，但干燥成本較高。真空冷凍干燥效果較好，但成本高、耗能大、時間長[19]。玉米須干燥技術的優化需結合各種干燥技術特點，協同研究，發揮高效、節能、通用和環保等優勢，提高干燥效率和產品質量水平[20]。

2.1.3 玉米須保鮮技術

玉米須可以鮮用或曬干生用，曬干后的玉米須比新鮮玉米須制汁效果更佳且更利于保藏。曬干的玉米須用密封的保鮮袋或玻璃瓶裝好，然后置于陰涼干燥處保存，如儲藏期間有發潮現象，可干燥后再保存，避免發霉生蟲。干燥的玉米須切勿放在冰箱冷藏或冷凍，避免受潮變質。

2.2 玉米須加工技術

2.2.1 粉碎技術

粉碎是在機械外力作用下將固體原料壓縮、剪切、摩擦等使固體粉碎，粒徑變小的操作。將干燥的玉米須粉碎，能夠增加玉米須與提取溶劑的接觸面積，有利于提高提取效率且便于過濾。粉碎技術包括干法粉碎、濕法粉碎、低溫粉碎、超細粉碎等。

2.2.2 制汁技術

玉米須作為中草藥可以煎服食用，加溫開水浸泡后飲用，粉碎浸提調配成飲品。玉米須可與茶葉、菊花、金銀花、果蔬等制成混合固體飲料或液體飲料。玉米須汁中也可加入有益菌進行發酵，制備具有多種有益成分的飲品。

2.2.3 提取技術

玉米須含有豐富的功效成分。為發揮最佳提取效果，需要采用不同技術方法來提取玉米須中的有效成分[21]。玉米須提取技術主要包括水提法、有機溶劑提取法、微波輔助提取法、超聲波輔助提取法、酶水解輔助提取法、超臨界流體萃取等[22]。有機溶劑提取法雖具有操作簡單、提取效果好、無需專用設備等優點，但有機溶劑消耗量大，試驗時間較長且對環境有不利影響。微波輔助提取法、超聲波輔助提取法能夠破壞細胞膜和細胞壁，有利于細胞內外有效成分快速達到平衡，具有用時短、溫度較低、提取速率快、節約溶劑、節約成本且不會破壞有效成分結構和活性等優點，但提取率仍有待提高；酶處理條件較溫和，具有提高功效成分得率和保持生物活性等優點，但酶的活性易受提取環境影響。多種輔助提取技術組合應用，能夠促進每種輔助提取方法之間的相互作用，最大程度地提高得率，但提取時間較長，設備投入大。超臨界CO2萃取法具有萃取溫度低、萃取能力強、萃取效率高、萃取溶劑不會造成環境污染等優點，但需要專用設備，成本高[23-24]。

2.2.4 釀造技術

發酵是以乳酸菌、酵母菌、醋酸菌等多菌種發酵果蔬或中草藥等，形成富含多種功效酶、多酚、有機酸、多糖、維生素、礦物質、氨基酸和乙醇等代謝產物[25]。經酵母菌和醋酸菌發酵的玉米須汁，雖活性物質和抗氧化性有所下降，但發酵后的產品抗菌性顯著增加[26]。通過口服發酵玉米須膠囊，能降低腫瘤患者化療后的骨髓抑制發生率，可以使化療后患者的白細胞、粒細胞和血清免疫蛋白維持在相對穩定的水平[27]。

3 玉米須加工產品及特點

3.1 玉米須飲品

目前，消費者對玉米須飲品的功效及作用途徑認知度比較弱，因此對其購買率比較低。研發新型玉米須飲品，必須做到品質有保證、包裝有特色，具備創新和品牌優勢[28]。玉米須飲品具有低熱量、低糖、低脂肪等特點以及天然、健康、解渴、提神等特性，比碳酸飲料更加爽口、解渴，比普通飲料清香淡雅，且富含多種營養成分[29]，市場發展空間廣闊。通過提高玉米須飲品的知名度，可提高消費者對玉米須飲品的熟悉程度從而增加購買率。

3.1.1 玉米須飲料

3.1.1.1 玉米須風味飲料

李湘麗等[30]以玉米須、玉米漿為原料，玉米原漿與玉米須水提液體積為1∶1，添加配料后采用二次均質工藝制成渾濁型玉米漿玉米須復合飲料，該復合飲料風味突出，清爽潤滑，口感柔和。張致上等[31]利用酶法提取玉米須中多糖成分，榨取苦瓜汁并經脫色處理，調配后制成玉米須苦瓜復合飲料，該復合飲料口感清爽、風味獨特、酸甜適口、體系穩定。

3.1.1.2 玉米須保健飲料

陳佳慧等[32]以玉米須提取液與松針提取液制成松針玉米須飲料，該產品營養豐富，具有緩解消化不良、神疲乏力等功效。劉璐等[33]以玉米須和金銀花制備成無糖飲料，產品有玉米須和金銀花的特有香氣，且具有利尿、抑制蛋白質排泄、抗菌、消炎、保肝、增強免疫力、抗氧化和抗腫瘤的作用，在一定程度上可緩解水腫等癥狀，延緩糖尿病并發癥。

3.1.1.3 玉米須發酵飲料

寧楚潔等[34]研制玉米須果蔬復合酵素飲料，在菌種接種量2%（酵母菌與乳酸菌質量比1∶1），發酵時間41 h，發酵溫度31 ℃條件下完成發酵，得到的復合發酵液用4%白砂糖、0.06%檸檬酸進行調配，制得的發酵飲料香味純正、酸甜適中、色澤淡黃，且對DPPH自由基具有較強的清除作用。李若鯤等[35]采用高產GABA 紅曲霉菌株發酵玉米須汁，獲得大量GABA 發酵物，制備的發酵飲料色澤均勻、風味協調、甜度適中、質地均勻且具有降壓保健作用。

3.1.2 玉米須茶

3.1.2.1 玉米須風味涼茶

崔石陽等[36]以綠茶汁與玉米須汁配比為1∶3.5 制作復合茶飲品，該飲品湯色清淡、滋味清甜、鮮純、香氣清雅，口味更接近于茶的自然風味。劉瑋等[37]制作玉米須決明子甜味菊涼茶，研究表明，烘烤后的決明子使體系具有濃郁的類咖啡香味，甜度適中，口感協調、圓潤，玉米須的香味為主，略有麥香味。

3.1.2.2 玉米須袋泡茶

瞿穎等[38]以玉米須和綠茶為主料，以甘草、山楂、荷葉為輔料研制玉米須保健袋泡茶，產品總黃酮含量較高，且不添加任何色素、香精、甜味劑及防腐劑，具有較好的保健效果、良好的抗氧化能力和較強的還原力。

3.2 玉米須其他產品

玉米須富含黃酮類化合物，但黃酮類化合物在光照及空氣中易被分解氧化，微膠囊化技術可以減少黃酮類化合物氧化。李妍等[39]利用攪拌法制備玉米須黃酮微膠囊，在芯壁比 1∶15，攪拌時間 35 min，β-環糊精的質量濃度15 g/100 mL，攪拌溫度50 ℃條件下，產品微膠囊化效率達到78.5%，總黃酮含量＞7%。魯曉翔等[40]采用研磨法制備玉米須黃酮微膠囊，在芯壁比為 1∶14，研磨時間為 35 min，β-環糊精濃度為10%，微膠囊化溫度為48 ℃條件下，產品微膠囊化效率達到85.6%，研磨能夠有效提高玉米須黃酮的包埋率。玉米須黃酮微膠囊化，提高黃酮的穩定性，使玉米須的應用范圍變廣。

將玉米須添加到低脂肪肉丸中能夠增加飽腹感，使得攝入的能量相對減少，增加腸胃的蠕動。適量添加玉米須粉，既可以改善人們的膳食營養結構，又可以提高經濟效益[41]。將玉米須黃酮加入冷藏豬肉糜中，可以有效地抑制豬肉糜的pH、過氧化物值和硫代巴比妥酸值的升高，較好地維持感官品質和質構特性，且DPPH 自由基的清除效果優于VE，抗氧化效果與BHT 相似[42]。將玉米須黃酮提取物加入豬肉脯中，儲存26 d 后，與添加BHT 和植酸組相比較，玉米須黃酮的抗氧化性最強[43]。將玉米須提取液添加到肉糜肉脯中，既可以延長產品的保質期，也可以豐富產品的風味。

4 技術研究及開發展望

玉米須含有綠原酸、咖啡酸、香草酸、兒茶素、表兒茶素等多種酚類物質，槲皮素、山萘酚、木犀草素、芹菜素、刺芒柄花素等多種黃酮類物質，烏蘇酸、赤楊酮、無羈萜酮等多種皂苷類物質。玉米須所體現的功能活性均與這些物質有關，但對這些物質提取、分離、純化及生物活性鑒定還有待研究。目前，對玉米須中諸多組分的提取多采用水提取法、醇提取法、酯提取法，雖操作簡單但存在很多問題，如大量使用溶劑、污染環境、耗時長等，若采用超聲、微波、酶解等輔助方法，在提高組分提取得率的同時，可解決部分問題。新興分離技術的出現，如超臨界CO2萃取法、膜分離技術等，可較好的保持提取物結構及生物活性，同時也能提高提取物的純度，解決了耗時、耗能、污染環境等眾多問題，但超臨界CO2萃取法需要專門的設備及操作人員，在物質提取方面應用較少。

當前，人們因膳食結構的改變而引發諸多生理性、代謝性疾病及其并發癥，而玉米須富含多糖、酚類、黃酮、皂苷等生物活性成分，對人體健康具有積極的促進作用，具有重要的開發利用價值。目前，市場上出現了許多以玉米須為主要原料的飲料、茶等飲品，制作工藝簡單，產品風味獨特，且不受原料產地、季節性限制，然而其他類型產品較少。為進一步豐富玉米須產品的多樣性、功能多元化，增加消費者的喜好度，開拓市場前景，將玉米須或其提取液與更多的食物復合，如面粉、米粉、乳粉等，制作成具有功能性的產品，如功能性餅干、功能性糕點、功能性酸乳等，既可豐富人們的飲食品種，又符合“方便、快捷”的現代生活方式，對預防因膳食結構改變而帶來的健康問題大有益處。