资源植物毛酸浆的加工产品现状及展望

2022-02-28赵凯月胡淑涵侍福梅

食品研究与开发 2022年3期

赵凯月，胡淑涵，侍福梅

（聊城大学生命科学学院，山东聊城 252000）

毛酸浆（Physalis pubescens L.）是茄科，酸浆属一年生草本植物[1]。《中国植物志》中记载本属约120种，我国有5种及2变种[2]，主栽培种产区为我国东北三省，但其野生种适应性强，遍布我国南北。我国5种酸浆在其自然栖息地的形态见图1。毛酸浆植株分枝较为茂密，叶片呈椭圆形，顶部较尖，基部为歪斜心形，叶片的正反两面是疏毛，叶柄具有较小的绒毛。花单独腋生，萼片为钟状，裂片为披针形。花冠为淡黄色，花药为淡紫色。浆果是圆球形，种子扁圆。成熟时浆果色泽金黄，果实外围特有被囊状花萼包裹，形如灯笼，故有黄菇娘、菠萝果、锦灯笼、灯笼果、挂金灯、马铃草、泡泡果等许多别名。

图1 我国5种酸浆在其自然栖息地的形态Fig.1 Morphology of five Physalis species in the natural habitats in China

毛酸浆作为一种天然绿色资源，被广泛关注。其浆果不仅口感酸甜多汁，且营养丰富，毛酸浆更兼具抗炎、杀菌等多种药物活性，极具市场开发潜力。以毛酸浆为原料加工生产的果汁、果醋、果酒等饮品以及果冻、果酱和果脯食品深受消费者的喜爱。本文重点阐述了当下主要的毛酸浆饮品和果品等加工产品，并对其发展前景进行了展望，以期为进一步的资源研发、市场拓展提供理论参考。

1 毛酸浆的加工产品现状

毛酸浆的果实，黄菇娘，是一款老少皆宜、具有保健功效的水果。浆果浑圆，色泽金黄，气味芬芳，食之酸甜多汁。而且果实营养丰富，具有天冬氨酸、亮氨酸、精氨酸等多种氨基酸和锌、硅、锂等微量元素，更富含维生素B1、维生素C、维生素E等多种维生素[3-5]，日益受到食品开发领域的青睐。

1.1 毛酸浆的加工饮品

1.1.1 毛酸浆果汁

毛酸浆浆果不仅酸甜多汁，且营养丰富，已然在果汁市场崭露头角。然而，目前毛酸浆果汁仍存在浑浊问题，从而影响品质与货架期。为解决这一问题，徐伟等[6]参考大米饮料和鲜橙汁的均质条件和果汁品质，采用正交试验对毛酸浆果汁高压均质条件进行优化，条件为均质压力20 MPa，均质温度45℃，均质次数2次。扫描电镜观察结果显示，均质后果汁颗粒形态细胞碎片明显增多，呈分散疏松状态。均质后果汁仍呈金黄色接近于天然毛酸浆果的颜色，无色泽改变，状态均匀，口感润滑，保持了毛酸浆特有的果香味。但均质后毛酸浆果汁的稳定性与生物活性物质的关系有待进一步探讨。王贵新[7]以毛酸浆果汁为原料，采用复合酶对毛酸浆果汁进行酶解，通过单因素及响应曲面试验对酶解条件进行优化，得到毛酸浆果汁复合酶的最优酶解条件为复合酶添加量0.29 g/L、酶解温度50℃、酶解时间2.3 h、酶解pH 4.5。

1.1.2 毛酸浆复合果蔬汁

为提升毛酸浆果汁的营养价值，丰富其口感，研究者尝试向果汁中添加蔬菜，制备出了复合果蔬汁。刘志明等[8]以毛酸浆果和山楂为主要原料，利用单因素试验和正交试验优化配料比、加糖量、加酸量、稀释比等指标，确定了最优加工条件为果汁体积配比1∶3，稀释体积比8∶2，加糖量14%，柠檬酸添加量0.15%。由此制备出的复合果蔬汁酸甜适口，同时具备了毛酸浆和山楂的独特风味。段连海等[9]以毛酸浆和胡萝卜为原料，制备了一种复合果蔬汁饮料，确定最佳工艺条件为毛酸浆汁与胡萝卜汁混合体积比3∶2，混合汁添加量 20 mL/100 mL、白砂糖 8 g、蜂蜜 3 g、柠檬酸 0.05 g，并且确定了饮料的最佳稳定剂为羟甲基纤维素钠（carboxyl methyl cellulose-Na，CMC-Na）。从而改善了胡萝卜汁的口感。李放等[10]以毛酸浆和番茄为原料制备出复合果蔬汁饮料，确定最佳工艺条件为混合果蔬汁添加量35%、复合稳定剂添加量0.2%、蔗糖添加量8%、柠檬酸添加量0.14%，成功研制出了风味独特、营养丰富的复合果蔬汁饮料。

1.1.3 毛酸浆乳制品

酸奶鲜奶饮品因具有丰富的营养价值备受消费者青睐，相应的毛酸浆原料的酸奶鲜奶饮品相继被开发。王晶晶等[11]利用电子鼻分析研究发现，毛酸浆水提物对酸羊奶品质具有较大影响，添加了毛酸浆水提物的酸羊奶不仅提高了营养价值，而且改善了羊奶的口感问题。尤丽新等[12]在毛酸浆的基础上加入鲜牛奶、白糖和柠檬酸，采用单因素试验和正交试验相结合的方法，确定了最佳的加工工艺为毛酸浆与牛奶的质量比25∶25（以毛酸浆牛奶混合汁50 g为参考系），白砂糖、柠檬酸和稳定剂的添加量分别为1.5、0.010、0.125 g。此条件下制作的饮料不仅具有毛酸浆的独特果香，还富有奶香，进一步升级了口感及风味。赵添等[13]以毛酸浆为原料，采取单试验因素和正交试验法，对毛酸浆果酱添加量、发酵时间、稳定剂添加量等方面进行研究，确定了最佳工艺条件为毛酸浆果酱添加量10%、稳定剂羧甲基纤维素钠添加量0.3%、发酵剂添加量0.3%，在42℃下发酵4 h，由此制备出的毛酸浆酸奶口感细腻、美味可口。

1.1.4 毛酸浆酒

毛酸浆酒由于具有毛酸浆的独特风味和丰富的营养成分而受到消费者的喜爱，拓宽了酒的品种。刘志明等[14]以毛酸浆、柠檬、蜂蜜为主要原料，通过发酵酿造出了毛酸浆柠檬蜜酒，并且通过正交试验优化出了最佳工艺条件为果酒活性干酵母与葡萄酒活性干酵母质量比1∶2.5、酵母添加量0.08%、发酵糖质量分数16%、pH 3.2、20℃下发酵7 d。由此制备出的毛酸浆柠檬蜜酒酸甜爽口、营养丰富。李世燕等[15]研究发现，在一定范围内酵母接种量、初始糖度、发酵温度与毛酸浆酒酒精度呈现正比例关系，然后通过正交试验确定最佳工艺条件为酵母菌接种量0.1%、发酵初始糖度22%、发酵温度26℃。姜晓坤等[16]研究发现，带皮发酵结果优于去皮发酵和汁液发酵，因为果皮中富含丰富的天然香气成分，可以很好地提高酒的感官品质。李文一等[17]对毛酸浆酒生产工艺进行了研究，借鉴前人对酒的制作，拟定3种工艺：清汁发酵、去皮发酵、带皮发酵。研究发现，带皮发酵导致果皮和果肉不易分离，但适合进行大规模生产。并得出大规模生产时选用带皮发酵的最佳条件为原料与水质量比为1∶1、酵母菌接种量600 mg/L、发酵温度18℃。将毛酸浆酒进行大规模生产，解决了资源浪费、产业链短、农民收入低等问题。

1.1.5 毛酸浆醋

果醋主要是以水果为原料，经过发酵所制成的一种调味品，具有延缓衰老、美容养颜、软化心血管、提高机体免疫力等功能，目前对于果醋的研究已经较为广泛。李世燕等[18]运用单因素试验研究发现，初始乙醇含量、发酵温度、摇床转速对毛酸浆果醋的出酸率均具有影响。最后通过正交试验得出最佳工艺条件为初始酒精度7%、发酵温度32℃、摇床转速180 r/min。由此研制出的毛酸浆果醋不仅具有毛酸浆的独特果香，还具有食醋的清香。

米醋主要是以粮食和果品为原料，经过发酵而成的一种食品调味剂，能够防止肝硬化、缓解心血管等疾病。张雪等[19]以毛酸浆果汁和碎米为原料，利用液态发酵法制成了米醋，并且通过对装液量、醋酸发酵温度和时间、以及醋酸接种量进行试验分析，得出了最佳加工工艺为液装量40 mL/250 mL、醋酸接种量11%，在32℃下发酵72h。由此制备出了具有较高VC和多酚含量的毛酸浆米醋，同时解决了碎米的利用问题。

1.1.6 毛酸浆枸杞液体营养饮料

毛酸浆枸杞液体营养饮料是以毛酸浆和枸杞为主要原料所研制的一种饮品，具有抗疲劳特性。张钱伟[20]试验得出了营养饮料的最佳工艺参数为毛酸浆汁添加量20%，枸杞汁添加量7.5%，木糖醇添加量8%和柠檬酸添加量0.13%。并且通过小鼠疲劳实验结果表明，灌胃毛酸浆枸杞液体饮料量越大，运动能力提升越明显，该饮料可以作为健康的运动饮料推广使用。

1.2 毛酸浆的加工食品

1.2.1 毛酸浆酵素

酵素是以新鲜的蔬菜水果、中草药等植物为原料，加入一定的酵母菌、乳酸菌等进行发酵产出的具有有机酸、矿物质、糖类、维生素、酚类等营养物质的生物活性产品，具有促进新陈代谢、消化吸收等保健功能。李世燕等[21]对毛酸浆酵素自然发酵、乳酸菌-植物乳杆菌先后接种，以及乳酸菌-植物乳杆菌同时接种3种发酵方式过程中的还原力、DPPH自由基清除能力、超氧化物歧化酶（superoxide dismutase，SOD）活性进行了研究。研究发现，3种发酵工艺均具有不同程度的抗氧化性，其中酵母菌和乳酸菌同时接种发酵的毛酸浆酵素产品抗氧化性最好。通过试验优选出了抗氧化性最佳的加工工艺，对其抗氧化性提供了理论依据。

1.2.2 毛酸浆酱

为丰富调味酱、果酱的口感风味，孙海涛等[22]将毛酸浆和番茄结合生产出了复合调味酱，确定了复合调味酱的加工工艺为毛酸浆与番茄原料质量比为1∶8、食盐5%、白砂糖6%、抗坏血酸0.4%、羟甲基纤维素钠（carboxyl methyl cellulose-Na，CMC-Na）0.08%。由此研制的复合酱酸甜可口，进而改善了调味酱的单一口感。班硕等[23]以葡萄和毛酸浆为材料，通过单因素试验和响应面试验，对果酱制造的工艺进行了优化，得出最佳工艺条件为毛酸浆含量33.8 g/100 g、柠檬酸添加量0.17%、白砂糖35%、果胶添加量0.4%。在此条件下制备的果酱具有更好的口感以及更高的营养价值。

1.2.3 毛酸浆果脯

果脯是用新鲜水果经过去皮、去核、糖水煮制、浸泡、烘干等工序而制成的食品，可作为小吃或零食直接使用，目前果脯的种类已十分丰富。姚旭等[24]以毛酸浆为原料制备了毛酸浆果脯，并通过对所制毛酸浆果脯的护色、硬化、烫漂、糖制、保型等方面的研究，得出了最佳优化工艺为护色方面使用抗坏血酸与柠檬酸混合液进行护色5 h，使用1%的氯化钙硬化5 h，70℃下烫漂1 min，使用明胶溶液涂胶保型，最后进行热风干燥10 h～12 h。由此制备出了美味、营养的毛酸浆果脯，开拓了毛酸浆的食用价值。王赢等[25]以毛酸浆为原料，以单因素试验的方法从乳酸菌接种量、发酵温度、发酵时间等方面对毛酸浆果脯的加工工艺进行了优化，并且比较了常用的3种渗糖方式（常压渗糖、微波渗糖、真空渗糖）对毛酸浆果脯口感风味等的影响。确定了最佳工艺条件为乳酸菌的接种量为5%，发酵温度为30℃下发酵42 h，采取真空渗糖的方法。在此条件下获得的果脯酸甜可口，进一步提高了毛酸浆果脯的美味程度及营养价值。

2 资源植物毛酸浆的开发前景展望

2.1 毛酸浆是储藏保鲜领域极具潜力的鲜果资源

毛酸浆果实具有独特的风味和鲜食口感，如何更好地对其进行保鲜贮藏受到越来越多的关注。如冰温贮藏、壳聚糖防腐剂涂膜保鲜以及和纳他霉素联合应用等方法都取得一定的进展[26-28]。王宁等[29]研究了盐胁迫不但可以影响酸浆果实维生素C含量、可溶性糖含量等，还可以通过改变果实硬度来改善果实的运输品质。未来强化毛酸浆储藏保鲜的天然绿色理念，思考解决鲜果储藏运输的低成本和高效性等实际问题，为助力毛酸浆的鲜食和加工，发挥更大的经济价值。

2.2 毛酸浆是中草药研发领域极具潜力的药材资源

《神农本草经》中记载毛酸浆具有除烦热，清利咽喉等功效。近年来，常见报道毛酸浆具有润肺止咳、抗炎、降压、抗肿瘤和抗氧化等多种药用价值[30-31]。未来进一步开展毛酸浆全植株药用活性成分的抗病机理研究；开展药用活性成分的有效提取及加工等工艺；开展药用活性成分的有效富集和生产手段，如毛状根的生物反应器；开发毛酸浆天然功能性药膳等都是很好的研发方向。

2.3 毛酸浆是基础研究领域极具潜力的模式资源

GONG等[32]和WANG等[33]采用反向遗传学的策略来研究酸浆中花与果形态大小的关键调控基因，以期揭示茄科植物形态建成及生物多样性等的进化分子机制。冯学超等[34]采用比较生物学方法解析毛酸浆和茄科模式植物番茄花器特征和小孢子发育进程，发现二者在“四分体”时期出现差异，为开发茄科新的模式植物和从不同视角理解茄科植物花发育提供了重要信息。高昆等[35]研究干旱胁迫对毛酸浆种子萌发及幼苗生理特性的影响，发现锦灯笼可以承受较短时间和一定水平的干旱胁迫，且对种子萌发有促进作用。这些研究表明，毛酸浆具有成为模式植物的天然潜力。毛酸浆生活周期短，播种4个月即可收获种子，利于缩短研究周期；野生种类多达70余种，提供宝贵的天然种质资源；毛酸浆还兼具产子量大、对生存环境要求低以及植株高度适宜等多种特性，这些生物学优势决定其有望成为茄科的又一模式植物。