我国茭白的营养与开发利用研究综述
2017-12-06周超李臣
周超 李臣
我国茭白的营养与开发利用研究综述
周超 李臣
茭白是一种常见的水生蔬菜,据中医药典记载它是一种药食同源的植物。对近年来茭白的营养成分、功能活性和开发利用的相关研究进行了综述,并展望了茭白未来的研究方向,以促进人们对茭白的认识,并为深入研究茭白提供参考依据。
茭白(Zizania latifolia Turcz.)是菰属植株被黑粉菌感染后异常膨大的肉质茎。自古以来,茭白便与鲈鱼、莼菜并称为“江南三大名菜”。茭白目前在我国已得到广泛种植,成为仅次于莲藕的第二大水生蔬菜。在我国,茭白既是佳蔬,又为良药。我国学者对茭白多糖、氨基酸、黄酮类、酚类物质进行了具体研究。经研究发现,茭白及副产物都具有良好的抗氧化活性,茭白茎还具有抑制血管紧张素转化酶(ACE)活性,对高血压病人有一定帮助。近年来,茭白贮藏保鲜领域的研究取得了很大进步;我国的茭白初加工技术也逐步形成;茭白副产物的综合开发也上了一个新台阶。现主要从茭白营养成分、功能活性和开发利用的相关研究进行综述。
1 茭白的悠久历史
《晋书·张翰传》记载,文学家张翰(西晋人)在外做官时,“因见秋风起,乃思吴中菰菜、莼羹、鲈鱼脍。曰:‘人生贵得适志,何能羁宦数千里以要名爵乎!’遂命驾而归。”张岱《西湖梦寻》提到:“法相寺前茭白笋,其嫩如玉,其香如兰,入口甘芳,天下无比。”
茭白在我国又名茭笋、茭瓜、茭白笋、高笋、蒿巴、菰耳菜、茭白子、绿节、茭粑、茭耳菜等。全世界菰属植物主要有4种[1]。中国菰是一种古老的作物,野生菰大多会开花结果,其颖果称为菰米。我国早在3 000多a前的周代,人们把菰米作为进奉给帝王的六谷之一。之后,由于菰受黑粉菌的菌丝入侵,不能开花结果,并形成了肥大的纺锤形肉质茎,此肉质茎就是我们所说的“茭白”。菰作为菜食可推溯至《尔雅》时代。《尔雅·释草》:“出隧,蘧蔬。”郭璞注:“蘧蔬似土菌,生菰草中,今江东啖之,甜滑,音毡氍”,有学者推测,“茭白”与《尔雅》中的“蘧蔬”为同物异名[2]。
2 资源现状
茭白目前在我国已得到广泛种植,主要分布在长江流域地区,目前全国茭白种植面积约7万hm2[3],浙江省是全国茭白种植面积最大的省份,2008年种植面积近2.7万hm2,年产茭白50万t以上,产值近15亿元[4,5]。我国茭白品种较多。近年来,我国学者们还探索发展了四季茭白(采收期为4月初至11月底)、高山茭白(海拔600 m以上种植)和冷水茭白(用水库水灌溉种植)[6,7],这使得茭白上市时间可以持续8个月之久。
3 营养成分与活性功能研究
3.1 营养成分
茭白以丰富的营养价值而被誉为“水中人参”,其质地鲜嫩,味甘实,被视为蔬菜中的佳品。经查《中国食物成分表》可知,每100 g可食用的茭白中含能量96 kJ、蛋白质1.2 g、脂肪0.2 g、碳水化合物5.9 g、钾209 mg、钠5.8 mg、磷36 mg、钙4 mg、铁0.4 mg、锌0.33 mg、镁8 mg、锰0.49 mg、硒0.45 μg、VC 5 mg、VB10.02 mg、尼克酸0.5 mg、VE 0.99 mg[8]。由此可见,茭白营养丰富,属于低热量、低脂肪、高钾低钠的食物。
近年来,我国学者对茭白膳食纤维、黄酮类、酚类物质的含量进行了测定,对氨基酸的组成、比例以及多糖中单糖组成进行了具体分析。黄凯丰[9]研究表明,菱白肉质茎含有较高的膳食纤维,总膳食纤维含量达400 g/kg,以不溶性膳食纤维为主,可溶性膳食纤维的含量在1%~7%,这比谷物麸皮(0.4%)、大麦渣(1.69%)高了不少。姜雯[10]分析了扬州市售茭白,发现其黄酮含量38.73 mg/g,总酚7.2 mg/g。徐丽红等[11]分析了浙江庆元县高山茭白,发现该茭白含有16种氨基酸,且含有除色氨酸以外的7种人体必需氨基酸,7种人体必需氨基酸总含量为0.33%,占氨基酸总量的35.48%。汪名春等[12]运用高效液相色谱法对茭白水溶性多糖的单糖组成进行了分析,结果表明:茭白水溶性多糖主要由半乳糖醛酸(21.92%)、葡萄糖(23.19%)、半乳糖(21.12%)和阿拉伯糖(20.57%)组成,并含有少量的甘露糖、鼠李糖和木糖。
3.2 活性功能
在我国,茭白既是佳蔬,又为良药。我国医药著作中有不少关于茭白药效的介绍。《本草纲目》认为,茭白性凉味甘,具有清热除烦、止渴、通乳、通利大便的作用,用于热病烦渴、酒精中毒、二便不利、乳汁不通等症状,陈藏器的《本草拾遗》说茭白可“去烦热、止渴、除目黄、利大小便、止热痢、解酒毒”[13]。《食疗本草》谓茭白“利五脏邪气、酒面赤、白癞、疠疡、目赤、热毒风气、卒心痛,可盐、醋食之。”[14]近代药学家叶桔泉所著《食物中药与偏方》一书中收集了若干食用茭白的偏方,如:①高血压,大便秘结,心脑烦热,鲜茭白30~60 g、旱芹菜30 g,水煎服;②酒皱鼻赤:生茭白捣烂,每晚敷于患部,翌日洗去,另每日用茭白30~60 g水煎服;③产后乳汁不下,茭白30~60 g、草棉子30 g、猪蹄爪1只,煮烂吃肉喝汤,一次服完[15]。临床还发现,茭白能退黄疸,常吃对黄疸型肝炎有益;能治疗口腔溃疡[16,17]。《本草汇言》记载:“脾胃虚冷,作泻者勿食。”[18]
现代学者对茭白活性功能也做过一些研究。研究发现,茭白及其副产物都具有良好的抗氧化活性。黄世能等[19]通过DPPH法测定发现,茭白的水提取液比乙醇提取液抗氧化活性更高。夏旭等[20]研究发现,茭白总黄酮在低浓度下有一定的抗氧化性,且其抗氧化性具有量效关系,但综合抗氧化能力在低浓度下不如VC。姜雯[10]通过对不同烹饪条件下茭白中黄酮、总酚与抗氧化的相关性分析得出,在烹饪过程中,茭白抗氧化性发挥作用的是茭白中的总酚物质。茭白苞叶总黄酮也具有较强的综合抗氧化能力[21];茎和叶鞘提取物也具有良好的抗氧化活性。茎的磷酸盐缓冲提取液可抑制血管紧张素转化酶(ACE)活性,对高血压病人有一定帮助[22]。
4 开发利用研究
4.1 食用方法
清代李渔有云:“蔬食之美,一在清,二在洁”。观之茭白,堪担其美。茭白洁白甘甜,鲜嫩芬芳,食法多样;烧、炒、蒸、炖、焖等,皆成佳肴;既可与鸡、鸭、鱼、肉、蛋等荤料合烹,也可辅以豆类、食用菌、叶菜类合烧,如雪菜茭白、茭白肉丝、茭白炖鸡、虾仁茭白等,风味各异;还可单独作菜,如椒油茭白丝、干烧茭白、糖醋茭白、腐乳汁茭白等,风味也甚佳。除此以外,茭白还可作为水饺、包子和馄饨的馅。
4.2 保鲜与加工技术
随着我国茭白生产的迅猛发展,盛产期茭白产地都曾出现严重积压,所以,延长茭白的贮藏期,开发茭白加工产品,有利于拓展茭白国内乃至国外的市场,提高产品的附加值。近20 a来,茭白贮藏保鲜领域的研究取得了很大进步。目前,针对鲜茭白和轻度加工(微加工,净菜)主要应用的保鲜技术有低温保鲜、气调保鲜、减压贮藏保鲜、加压贮藏保鲜、热处理保鲜、化学保鲜剂、可食用保鲜剂保鲜;还有仓库堆藏法、窖藏法、盐封法、清水贮法、明矾水贮法,简易冷藏法和保鲜因子调控法等简易的贮藏保鲜方法[23]。我国的茭白初加工技术也逐步形成。其研究主要集中在鲜切茭白、茭白干、茭白粉、盐渍茭白、茭白罐头、茭白脆片等加工产品上。其中,鲜切茭白和茭白干是研究热点。鲜切茭白的贮藏方法与鲜茭白类似。茭白干燥的方法主要集中在对微波干燥的研究上。杨性民等[24]比较了微波喷动干燥、热风干燥、微波干燥和真空冷冻干燥对茭白品质的影响,同时对能耗与干燥时间进行研究,认为真空冷冻干燥品质最好,但能耗最高;从能耗与品质的综合考虑,微波喷动干燥较好。王建中[25]对茭白颗粒微波喷动床干燥特性及工艺进行了详细的研究。
4.3 茭白叶鞘的利用
在我国,每年浪费的茭白叶鞘鲜质量在500万t以上,茭白鞘叶的开发利用得到了广泛重视。目前,茭白鞘叶主要作为食用菌栽培基质、农田肥料、动物饲料、工艺品、生活能源、工业提取原料和生物吸附剂等。目前从茭白鞘叶中提取的天然产物主要有总黄酮、可溶性膳食纤维、不溶性膳食纤维、木糖和叶绿素等成分。浙江桐乡市一公司尝试用茭白叶提取叶绿素,获得了初步成功[26]。
5 国内外研究现状比较
目前,国内对茭白的研究主要集中在贮藏保鲜方法研究上,相应学术论文近40篇,对其营养成分、功能活性和开发应用的文章相对比较少。对茭白营养成分分析主要见于其常规营养元素的测定,未见对活性功能成分进行深入分析。对其功能的研究也仅局限于抗氧化和ACE抑制活性。
而邻国,对茭白的活性功能研究更为深入。日本学者已从日本茭白中分离出多个组分,并对其进行了结构鉴定和活性研究。据称,其中3个组分均有抑制破骨细胞形成的作用,1个组分的合成物还能抑制大鼠胶质瘤细胞的生长[27~29]。韩国学者从茭白地上部分分离出麦黄酮和4种麦黄酮衍生物,经鉴定,4种麦黄酮衍生物为黄酮木脂素苷,具有很高的抗炎、抗过敏活性[30,31]。日本人将茭白叶制作成了茭白叶茶,从茭白发酵液中提取洗浴液、化妆品的活性成分,大大提高了茭白的利用价值。
6 小结
我国每年茭白产量大,迫切需要有高附加值产品来提高茭白的经济利用价值。笔者认为,未来可从以下几个方向来研究:一是借鉴邻国研究经验,加强对茭白的营养成分和活性功能的基础理论研究,为医药著作中提到的茭白药效之说提供理论支撑,为人们合理选择食用茭白产品提供更多参考依据;二是加强对茭白初加工技术的研究,丰富茭白加工产品种类,减轻盛产期茭白产地的积压问题,提高产品的附加值;最后,还应变废为宝,进一步加强对茭白副产物的开发利用研究。
[1]赵军红,翟成凯.中国菰米及其营养保健价值[J].扬州大学烹饪学报,2013(1):34-38.
[2]闫艳.唐诗中的“雕胡”与“菰菜”——兼释“茭白”与“茭首”[J].西北师大学报:社会科学版,2013,50(2):27-30.
[3]陈建明,何月平,张珏锋,等.我国茭白新品种选育和高效栽培新技术研究与应用[J].长江蔬菜,2012(16):6-11.
[4]姚晗珺.出口茭白安全生产合理用药的探讨[J].中国蔬菜,2010(15):29-31.
[5]徐红星.浙江省茭白无害化生产技术规程及实施意见[J].浙江农业学报,2003,15(3):193-196.
[6]俞晓平.水生蔬菜茭白及其无害化生产技术[J].浙江农业学报,2003,15(3):109-117.
[7]邓建平.不同海拔高度对茭白生长及孕茭的影响[J].中国蔬菜,2013(12):88-93.
[8]杨月欣,王光亚,潘兴昌.中国食物成分表[M].北京:北京大学医学出版社,2002:64-65.
[9]黄凯丰.菱白膳食纤维的初步研究[D].扬州:扬州大学,2005.
[10]姜雯.烹饪热处理对茭白食用价值、功能性成分和营养品质的影响及营养茭白粉的初步研制[D].扬州:扬州大学,2014.
[11]徐丽红,陈联和,吴炯丽,等.高山茭白品质营养分析与质量安全监测及评价[J].浙江农业科学,2015,56(1):98-101.
[12]汪名春,赵士伟,朱培蕾.茭白水溶性多糖提取工艺及单糖组成的研究[J].食品工业科技,2015,36(17):211-219.
[13]陈藏器.本草拾遗[M].合肥:安徽科学技术出版社,2002.
[14]林丽珍,余悦,王振涛,等.菰的考证及应用[J].中国现代中药,2014,16(9):776-779.
[15]叶桔泉.食物中药与便方[M].南京:江苏人民出版社,1977:107.
[16]姚扶有.蔬菜中的美人腿——茭白[J].家庭医学,2015(12):34-35.
[17]韦辅云.菱笋食疗治愈口腔炎.12例[J].广西中医药,1996,19(1):26.
[18]郑金生.本草汇言[M].北京:中医古籍出版社,2005:769.
[19]黄世能,黄雪梅.黄藤笋和4种常见茎菜抗氧化活性的比较研究[J].世界竹藤通讯,2013,11(3):1-5.
[20]夏旭,周爱梅,卢敏,等.微波辅助提取茭白总黄酮及其抗氧化性研究[J].食品安全质量检测学报,2014,5(1):252-258.
[21]郑杰,郭春裕,张进杰.茭白苞叶中总黄酮提取及其体外抗氧化性能研究[J].中国计量学院学报,2008,19(3):283-288.
[22]Qian B J, Luo Y L, Deng Y. Chemicalcomposition, angiotensin-convertingenzyme -inhibitory activity andantioxidant activities of few -flowerwild rice (Zizania latifolia Turcz.)[J]. J Sci Food Agric, 2012, 92:159-164.
[23]柳承芳,刘乐承.茭白保鲜技术研究进展[J].湖北农业科学,2014,53(24):5 916-5 919.
[24]杨性民,庹津山,王斌,等.不同干燥方式对茭白颗粒品质的影响[J].食品科技,2013,38(11):91-99.
[25]王建中.茭白颗粒微波喷动床干燥特性及工艺研究[D].上海:上海海洋大学,2013.
[26]陈建明,张珏锋,何月平,等.我国茭白鞘叶综合利用技术研究与应用现状[J].长江蔬菜,2011(16):16-20.
[27]Kawagishi H, Hota K, Masuda K,et al. Osteoclast-forming suppressivecompounds from makomotake,Zizania latifolia infected withUstilago esculenta [J]. Bioscience,Biotechnology, and Biochemistry,2006, 70 (11): 2 800-2 802.
[28]Suzuki T, Choi J H, Kawaguchi T,et al. Makomotindoline frommakomotake, Zizania latifoliainfected with Ustilago esculenta [J].Bioorganicamp;Medicinal ChemistryLetters, 2012, 22(13): 4 246-42 48.
[29]Choi J H, Suzuki T, Kawaguchi T,et al. Makomotines A to D frommakomotake, Zizania latifoliainfected with Ustilago esculenta [J].Bioorganicamp;Medicinal ChemistryLetters, 2014, 55(26): 3 596-3 599.
[30]Lee S S, Baek Y S, Eun C S.Tricin derivatives as anti -inflammatory and anti -allergicconstituents from the aerial part ofZizania latifolia [J]. Bioscience,Biotechnology, and Biochemistry,2015, 79(5): 700-706.
[31]Lee S S, Baek Y S, Baek Y S. Newflavonolignan glycosides from theaerial parts of Zizania latifolia [J].Molecules, 2015, 20: 5 616-5 624.
最新出炉的全国蔬菜产业发展规划之六大蔬菜产区划分
综合考虑行政区划、各地区主要时节调出品种等因素,将全国蔬菜产区划分为华南区、长江区、西南区、西北区、东北区和黄淮海与环渤海区六大区,重点建设580个蔬菜产业重点县(市、区),提高全国蔬菜均衡供应能力。其中,华南区、长江区是保障元旦、春节期间全国蔬菜供应的重点区域;西南区、西北区、东北区是保障夏季和中秋、国庆期间全国蔬菜供应的重点区域;黄淮海与环渤海区是均衡全国全年蔬菜供应的重点区域。
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◆西南区。该区包括云南、贵州2省共47个重点县(市、区)。云南北部、贵州北部地区适宜蔬菜生产的多为海拔800~2 200 m的高原、平坝和丘陵山区,夏季凉爽。外销品种主要是根菜类、绿叶菜类、白菜类、茄果类,外销时间主要集中在7~9月,主要销往华南、长江下游、华北地区。另外,云南南部、贵州西南部等地区冬春气候温暖,适宜发展豆类、茄果类、瓜类蔬菜生产。
◆西北区。该区包括宁夏、甘肃、山西、陕西、新疆、青海、西藏等7省(区)共57个重点县(市、区)。本区域适宜蔬菜生产的多为海拔800 m以上的高原、平坝和丘陵山区,夏季凉爽,适宜露地种植甘蓝类、绿叶菜类、根菜类、茄果类、豆类、瓜类等多个品种,外销时间主要集中在7~9月,主要销往华北、长江下游、华南及港澳地区。其中,西藏、青海两省主要用于保障本地供应,满足外来游客消费需要。
◆东北区。该区包括黑龙江、吉林、内蒙古3省(区)29个重点县(市、区)。本区域纬度较高,夏季凉爽,适宜露地蔬菜种植。外销品种主要是茄果类、瓜类、豆类等,外销时间主要集中在6~10月,主要销往京津、长江中下游地区。
◆黄淮海与环渤海区。该区包括河北、河南、山东、北京、天津、辽宁等6省(市)共185个重点县(市、区)。本区域冬春光热资源相对丰富,交通便利,适宜发展设施蔬菜生产,夏秋季可种植露地蔬菜。外销品种丰富,产品销往全国各地。
柯卫东男,武汉市蔬菜科学研究所副所长兼水生蔬菜研究室主任,推广研究员,享受国务院政府特殊津贴,水生蔬菜行业计划及“十二五”国家科技支撑计划首席专家,主持国家及省、市重大科研项目多项,《植物遗传资源学报》、《长江蔬菜》编委。长期从事水生蔬菜种质资源及育种研究,在水生蔬菜种质资源保护及创新、新品种选育、微型种苗繁殖技术研究与应用等方面有创造性贡献,有力推动了我国水生蔬菜学科建设及产业发展。发表论文、论著100余篇(部),制定农业行业标准9部,取得国家发明专利3项,获国家科技进步奖二等奖、第四届全国杰出专业技术人才奖等。
周超,浙江农业商贸职业学院,绍兴市袍江经济技术开发区世纪东街770号,312088,电话:0575-88378171,13388681731,E-mail:2208340880@qq.com
李臣,浙江农业商贸职业学院,电话:0571-88378171,E-mail:lichen1982s@163.com
2017-07-26
10.3865/j.issn.1001-3547.2017.20.014
(来源:农业引擎微信公众号)