香椿的营养保健功能及其产品的开发进展

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(1.上海大学生命科学学院,食品营养与功能研究室,上海 200444;2.上海市能源作物育种及应用重点实验室,上海 200444)

香椿的营养保健功能及其产品的开发进展

尹雪华1,王凤娜1,徐玉勤1,廖鲜艳1,黄俊逸1,2,*

(1.上海大学生命科学学院,食品营养与功能研究室,上海 200444;2.上海市能源作物育种及应用重点实验室,上海 200444)

香椿香味浓郁,食用鲜美,营养价值高,含有黄酮、多酚等多种生物活性成分,具有较高的营养保健功能,因而得到了人们广泛关注和研究。本文介绍了香椿叶的营养价值以及抗氧化和抗癌等保健功能,并对香椿调味制品和香椿果蔬汁等加工制品的开发现状进行了阐述,最后对香椿的进一步开发及其亟待解决的问题进行了展望和分析。

香椿,营养价值,保健功能,抗氧化,降血糖

香椿(Toonasinensis),属楝科,香椿属,落叶乔木。原产于中国的中部及南部,现广泛栽植在华北、华东以及中部、南部等地区。根据香椿叶子颜色的不同,可分为紫香椿和绿香椿等。香椿的嫩叶不但香味浓郁,而且具有很高的营养价值,被赞誉为“树上蔬菜”[1]。早在两千多年前,香椿就普遍被人们食用。除此之外,香椿还有很高的药用价值,具有清热利湿、涩血止痢、消炎解毒之功效,其叶、树皮、根和果实均可作为药材[2]。所以,研究香椿的营养保健功能及开发天然的香椿保健食品,具有十分重要的社会价值和良好的经济效益。

1 香椿的营养价值

香椿营养全面,其营养素的含量在蔬菜中名列前茅,例如与同重量的香椿与菠菜、苋菜、芹菜等相比,香椿中钾的含量较其他的要高。据分析,一般100 g鲜香椿嫩叶中含有蛋白质5.7～9.8 g、脂肪0.4～0.9 g、糖类7.0～7.2 g、粗纤维2.5～2.78 g、VC56 mg、VB10.21 mg、VB20.13 mg、钙110 mg、钾548 mg、镁32.1 mg、铁3.4 mg等[3,4]。此外,葛多云等[5]报道了干香椿叶中27.43%为氨基酸,主要有甲硫氨酸、缬氨酸、异亮氨酸等16种氨基酸,其中必需氨基酸占总氨基酸的32.45%,谷氨酸、天冬氨酸等呈味氨基酸占氨基酸总量的49.62%,这也是香椿食用起来特别鲜美的原因之一。

属紫香椿的黑油椿、红油椿等品种,一般香味浓,纤维少,含油脂较多;属绿香椿的青油椿、黄罗伞等品种,香味稍淡,含油脂较少[6]。周启文等[7]分析了8种香椿的营养品质,不同品种之间的差异较明显,红油椿和薹椿的可溶性糖含量较高,红香椿的VC含量最高。

王赵改等[8]对同部位不同采收时间的红油椿进行营养物质的分析,研究表明,营养物质均在Ⅲ期(4月11日)达到最大。但考虑到产量、食用性等因素,Ⅱ期(4月4日)为最适采收时间。

所以香椿中营养物质的含量与其品种和生长时期也是密切相关的。

2 生物活性功能

香椿叶味辛、苦,归脾、胃经,主治暑湿伤中、恶心呕吐、泄泻等。《陆川本草》有:“香椿健胃,止血,杀虫,治痢疾”。现代科学研究分析发现香椿叶中主要有多酚类、黄酮类和生物碱等活性物质,使香椿具有抗氧化、抗肿瘤等保健功能[9]。

2.1抗氧化作用

由此可见,香椿具有较好的抗氧化活性,对于自由基,尤其是·OH和DPPH的清除能力较强,具有开发天然抗氧化剂的潜力。

2.2抗癌作用

国内外对于香椿抗肿瘤作用已有很多研究和报道。香椿的提取物具有抑制肿瘤细胞生长的作用,有些物质通过诱导癌细胞凋亡达到抗癌的效果[15]。Wang等[16]研究香椿叶提取物对7,12-二甲基苯并[a]蒽(DMBA)诱导的仓鼠颊囊癌(HBP)的抑制机理过程中,发现凋亡抑制基因(Survivin)、凋亡抑制蛋白(XIAP)和增殖细胞核抗原(PCNA)等下降,凋亡活动增强,表明香椿提取物对于DMBA诱导的HBP具有抗增殖和诱导凋亡的作用。从香椿叶中提取的总酚类,对于肝癌细胞(HepG2)和乳腺癌细胞(MCF-7)生长有显著的抑制效果,其EC50分别为(153.16±13.49)和(193.46±14.68) μg/mL,对于HepG2细胞具有低细胞毒性,通过诱导细胞死亡实现抗增殖的作用,是潜在的抗肿瘤药物来源[17-18]。对于卵巢癌细胞SKOV3、人胃癌细胞SGC-7901、白血病细胞K562、前列腺癌DU145等均有抑制作用,且无明显的肾毒性、肝毒性[19-21]。

综上所述,香椿具有一定的抗癌作用,值得进一步研究其抗癌机理及其效果。

2.3降血糖作用

采用超临界CO2萃取的香椿非极性提取物可以预防糖尿病和肝硬化,提高Ⅱ型糖尿病的甘油三酯的水平,并能防止脂肪细胞因子水平的降低[22]。进一步分离香椿叶提取物中的活性物质发现,多酚类成分对于糖尿病的3种关键酶猪胰腺α-淀粉酶、鼠小肠蔗糖酶和麦芽糖酶均有抑制作用,其主要的活性成分为PGG和EG[23]。研究香椿叶总黄酮对于小鼠血糖的影响时,结果发现高剂量组(0.12 g/kg)患病小鼠的血糖下降16.05%[24]。

以上的结果表明,香椿降血糖可能通过两条途径,即提高血清中胰岛素的水平和抑制相关酶的活性。

2.4抑制痛风作用

痛风是由体内嘌呤代谢紊乱引起,其中黄嘌呤氧化酶和环氧合酶-2是关键酶,能催化产生尿酸引起高尿酸血症[25]。许多黄酮类物质能够有效地抑制黄嘌呤氧化酶的活性,从而起到抑制痛风的作用。梁宁等[26]研究证明了香椿提取物对环氧合酶-2和黄嘌呤氧化酶2种关键性酶的抑制作用,且对于环氧合酶-2的效果优于对照组别嘌呤醇,IC50为2.66 μg/mL。从香椿叶中分离出的总黄酮提取物,在体外抑制黄嘌呤氧化酶,且呈剂量效应关系,在体内可以显著降低小鼠的血清尿酸,使小鼠恢复正常水平[27]。

这些结果表明香椿叶中黄酮类物质对痛风有明显的作用。

2.5其他作用

香椿叶还具有抑菌、降血脂和保肝护肝等作用。例如,香椿叶中提取的多酚,三萜皂苷等皂苷类对于细菌有一定的抑制作用[28-29]。香椿叶提取物对高脂血的小鼠的总胆固醇、甘油三酯和低密度脂蛋白等有明显的降低作用,减少高脂饮食的摄入引起的氧化损伤[30]。Truong等[31]从香椿中提取槲皮素可通过抑制c-Jun氨基末端激酶和p38信号从而激活防御基因、抑制促炎症基因来减少对乙酰氨基酚诱导的肝损伤。

综上所述,香椿具有非常广泛的营养保健作用,所以应该对其进行大力的研究、开发和利用。

3 香椿制品开发

香椿的吃法很多。传统的做法有香椿炒鸡蛋、香椿拌豆腐等。现在也有人将香椿做成饭团、水饺等食用。香椿季节性和地域性较强,为了使更多的人能随时随地吃到香椿,也涌现出许多香椿深加工制品,丰富了香椿制品的种类。

3.1即食香椿制品

腌制香椿的制作:一般来说,将香椿洗净晾晒至半干,加入食盐拌匀,装坛,按实,封口,放置在阴凉处腌制3天即可[32]。在食用腌制香椿时,只需用温水浸泡后加入麻油搅拌即可食用,香味浓郁,清脆爽口,可以增加食欲,消解油腻。

即食香椿的制作:为了追求低盐食品,路建峰等[33]对即食香椿的加工进行了优化。香椿经0.6% CaCl2溶液中热烫、冷却、硬化等预处理后,破坏了组织中的酶活性,增加香椿的脆度。并用小火炒制脱水护绿后杀菌,即可得到即食香椿。

3.2香椿调味品

将香椿制成调味品是最常见的香椿加工方法,也是普遍受到消费者喜欢的一种香椿制品。

香椿酱的制作:一般工艺过程为将香椿进行洗净护绿等预处理后,与调味料调配,装瓶,杀菌。在调配过程可采用将热植物油与香椿和其他调味料混合[34],或采用将香椿嫩叶处理制得香椿油树脂后与调味料混合[35]。两种方法获得的香椿酱,呈淡绿色、咸淡适口,是理想的佐餐调料。

香椿液态调味剂的制作:采用鲜香椿芽和食用油或酱油为主要原料,加热浸提,调配制成香气浓郁的香椿调味剂[36-37]。

3.3香椿饮品

香椿嫩芽经过预处理、榨汁、调配、均质、灌装和杀菌可以制成淡绿色的纯香椿饮料。为了丰富口感,扩大消费群体,有专家将香椿与水果、茶一起进行调配制成复合饮料。例如,李湘利等[38-39]研制出香椿-草莓-枸杞复合饮料和红香椿绿茶复合饮料。其中,香椿草莓枸杞复合饮料中,香椿汁、草莓果汁、枸杞汁最佳用量比例为1∶3∶2,饮料浅红带绿,入口清爽,柔和持久。而香椿绿茶饮料是将香椿汁与绿茶茶汤等进行调配,经0.12%聚乙烯吡咯烷酮(PVPP)或单宁处理来增加饮料的稳定性,饮料汤色微黄透明、富含香椿和绿茶清香、甜酸适口。此外,香椿汁与鲜牛乳混合,添加调味剂、复合稳定剂,经过杀菌可制成富有香椿和牛乳香气的乳饮料[40]。

新鲜香椿汁加入到冰激淋配料中,制得风味更独特的冰激淋。赵贵红等[41]采用VC、柠檬酸和茶多酚护色,以白砂糖和赤藓糖醇作甜味剂,制成的香椿冰激凌具有保健性的同时,还可以明显降低热量及亚硝酸盐含量,改善了冰激淋的消化耐受性,老少皆宜。

3.4香椿发酵制品

香椿和酸奶结合开发新型乳制品,丰富了口感,提高了酸奶的附加值。无糖香椿酸奶以香椿、鲜奶、木糖醇为主要原料,嗜热链球菌和保加利亚乳杆菌为发酵剂,适合糖尿病、肥胖等人饮用[42]。将绿茶也加入到香椿酸奶中,浓郁的奶香兼有香椿和绿茶的清香,酸甜可口[43]。此外,由于香椿和大豆在功能上具有互补的作用,以香椿和大豆为原料制得香椿豆乳,使得其营养更加均衡[44]。

也有专家以香椿和苹果为原料,选用高活性葡萄酒干酵母,制得酒精度为15%～16%的干型香椿苹果复合酒[45]。以香椿芽、绿茶粉为原料,制得香椿茶酒,具有补虚壮阳、消炎止痛、健脾胃等作用[46]。

3.5香椿茶叶

山东、安徽等地区早已有饮用椿茶的习惯,该茶能够清神明目、防暑降温等[47]。将香椿嫩绿叶进行杀青,在90 ℃下烘干3 h获得的香椿茶叶,清香甘醇,茶色清亮[48]。安徽富尔达食品有限公司将香椿叶制成了袋泡茶叶,方便携带和饮用。将香椿与党参、黄芪和白茶制成的茶粉,更加提高了其消炎解毒、增强免疫力等功效[49]。

3.6其他

将鲜香椿打成酱与豆腐结合生产香椿豆腐,豆腐颜色嫩绿,口感细腻,香椿香气与豆香浓郁,丰富了豆腐市场[50]。为了方便食用和更好的保存香椿特有的气味,将香椿经制成速溶香椿粉,不仅可以直接作为调味品,茶饮品,还可以做成面包、饼干等,受到了人们的喜爱[51]。

4 发展前景及展望

随着社会的发展,人们越来越追求一种天然健康的生活,增加了对于天然健康产品的关注。香椿不仅营养丰富,而且具有很好的保健功能,也越来越受到人们的青睐。但是在对香椿开发利用的过程中仍存在一些问题还未能很好地解决。

采摘期和食用期较短。香椿具有明显的地域性和季节性。只有在初春时,才能吃到口感较好的香椿。随着气温的上升,香椿纤维化严重,硝酸盐的含量增加,不宜被食用。因此,需进一步研究延长香椿采摘期的新技术,例如采用大棚种植,降低环境温度等。

香椿采后不耐贮藏与保鲜技术落后。刚采摘的新鲜香椿,在运输及贮藏过程中,极易失水萎蔫,叶片脱落及腐烂发霉,影响其直接销售和深度加工。因此需研究采后香椿的生理变化,寻找出一套既经济又有效的保藏方法。

在深加工产品中特殊风味易损失。香椿有一种特有的浓郁的香气,大大增加了食用者的食欲。这特有的香气主要是与香椿中丰富的挥发性成分相关。运用GC-MS对香椿叶提取物挥发性成分进行分析,确认了73种挥发性化合物,其主要成分为酯类、萜烯类、含硫化合物、醇类等[52]。但是,在贮藏和加工过程中这些特征香气物质不稳定,存在一定程度的减弱或消失,导致一些深加工制品香椿味不明显。如何最大程度的保持香椿特有的风味也是一个研究的热点。

新型产品的开发亟待解决。目前市场上香椿的主要产品中,香椿酱等仍占据较大位置。虽然香椿酒、香椿奶等制品已研制开发出成品,但将其投入大规模的机械化生产仍需要技术和工艺的改进。此外,香椿食用多以嫩芽嫩叶为主,但其鲜食用期较短,大部分老叶处于废弃状态。若能将老叶也充分利用,对于可持续发展及绿色发展具有深远的现实意义。

因此,加强对香椿的理化性质与各种活性物质的深入研究,推动香椿制品的开发和应用,具有广阔的前景和十分重要的经济价值。

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Health-careandnutritionalfunctionofToonasinensisandthedevelopmentofitsproducts

YINXue-hua1,WANGFeng-na1,XUYu-qin1,LIAOXian-yan1,HUANGJun-yi1,2,*

(1.Laboratory of Food Nutrition and Function,School of Life Sciences,Shanghai University,Shanghai 200444,China;2.Shanghai Key Laboratory Bioenergy Crops,Shanghai 200444,China)

Toonasinensishas aromatic flavor and rich nutritional value. It caused wide public concern due to its bioactive components such as flavonoids and polyphenols. The nutritional value and health-care functions such as antioxidant and anticancer activities,were introduced in this paper. The development and utilization ofToonasinensisin food processing,its prospects and unresolved problems were discussed.

Toonasinensis;nutrient value;health-care function;antioxidant activity;hypoglycemic activity

TS255.1

A

1002-0306(2017)19-0342-05

10.13386/j.issn1002-0306.2017.19.063

2017-02-20

尹雪华(1993-)，女，硕士研究生，研究方向：天然产物的研究与开发，E-mail：yinxh9311@163.com。

*通讯作者:黄俊逸(1972-)，男，博士，副教授，研究方向：天然产物的研究与开发，E-mail：jy-huang@i.shu.edu.cn。