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山楂加工与综合开发利用研究进展

期刊:storage and processDOI:10.3969/j.issn.1009-6221.2024.01.013

学术报告

主要作者和机构
本文由刘雪平(临沂市农业科学院)、赵莉(临沂市农业科学院)、王靖(临沂市农业科学院)、崔晓梅(临沂市农业科学院)、刘凌霄(临沂市农业科学院)和黄莉(浙江大学山东(临沂)现代农业研究院)共同完成,发表在期刊《storage and process》中。论文属于2023年文献,标题为“山楂加工及综合开发利用研究进展”。


主题与背景
山楂作为我国特有的蔷薇科植物,是重要的药食同源(medicine and food homology)原料,以其丰富的功能性成分和营养价值,被誉为“营养保健果品”。山楂果实、果核和叶皆含有多种功能性成分,具有抗氧化、抗炎、调节血脂及神经保护等功效。随着对其保健功能的深入研究,山楂在食品、饮料、酒类、醋类及保健品方面的加工应用不断拓展。然而,基于山楂酸度较高、适口性一般的特点,其资源的综合开发及高值化利用仍有诸多挑战。本文旨在综述山楂资源的加工技术、功能性成分提取工艺、综合开发现状及其在食品、医药等领域的应用研究成果,探讨未来山楂产业发展的方向和潜力。


主要观点和研究综述

一、山楂加工与利用技术研究现状

1. 山楂粉的加工工艺及特性

山楂粉是由山楂果肉干燥后粉碎制成,因其营养丰富、易保存且使用便捷而广泛应用。其中,山楂果肉的干燥技术包括热风干燥、微波干燥、真空冷冻干燥(vacuum freeze drying)等,不同干燥技术对山楂粉的物理化学性质影响显著。例如,通过真空冷冻干燥技术获得的山楂粉具有更高的维生素C(55.75 mg/100 g)含量及稳定的果胶结构,而喷雾干燥技术制得的山楂粉水分最低(3.13%)。此外,粉碎方式直接影响山楂粉的比表面积、持水力及持油力等指标。例如,通过球磨技术生产的山楂粉,其黄酮类和多酚类物质含量显著高于高速剪切技术。

2. 山楂饮料开发研究

受山楂中高含量有机酸的影响,山楂饮料通常需要降酸脱涩以改善口感。研究表明,采用离子交换法从果汁中选择性吸附可滴定酸,同时保留黄酮类物质的方法,大幅降低酸涩感。此外,复合酶(果胶酶、单宁酶)被用于优化脱涩工艺,使单宁脱除率达到89.92%。高压处理技术则被证明能显著提高果汁中酚类物质的浓度。通过与猴头菇等原料复合,成功制备出了具有独特风味和保健价值的复合饮品。

3. 山楂酒与山楂醋

山楂酒以山楂为原料,经过破碎、发酵及陈酿等技术步骤制成,其发酵过程不仅保留了山楂中的功能成分,还转化出丰厚的风味物质。论文详细列举了不同菌种、发酵温度及糖度对酒体质量的影响,并指出发酵后的澄清处理对产品品质至关重要。同样,山楂醋的发酵工艺包括酒精发酵及醋酸发酵,其生产过程中挥发性香气化合物及具有生物活性的酚类物质赋予了山楂醋更高的经济价值。

4. 山楂酸奶

山楂中的果胶成分可用于酸奶生产,不仅改善了酸奶的质地和口感,还显著提高了其多酚和黄酮含量。此外,不同原料如红枣、桂圆等与山楂的复合发酵,进一步丰富了酸奶的风味及保健价值。

5. 山楂为原料的保健制品

从《中国药典》收录的大山楂丸等经典方剂到现代保健品开发,山楂被用于制备多种类型的产品,如胶囊、片剂、口服液等,具有改善心血管健康、降血糖及调节血脂的功能。


二、山楂功能性成分及综合开发利用

1. 山楂色素

山楂色素是山楂果皮中提取的天然花青素类物质,其抗氧化、抗菌及抗病毒作用使其在食品、医药等领域具有重要应用价值。论文对比了超声波提取、微波提取及离子液体辅助乙醇等多种色素提取工艺,指出了各方法的特点及适用性。

2. 山楂果胶

作为植物细胞壁中的多糖类物质,果胶被广泛用作增稠剂、乳化剂等。论文总结了热水浸提、酸法、酶法及微波-超声联合技术等提取方法的对比分析,确定了各自的优缺点及适用场景。此外,山楂果胶因其抗氧化、抗糖化等生物活性,在食品及医药行业具有巨大潜力。

3. 山楂核

山楂核富含木脂素类、苯丙素类等化学成分,具有抗炎、降脂及神经保护作用。其副产物如山楂籽油在营养价值上与橄榄油媲美,被视作未来功能性食品开发的重要方向。此外,高温干馏后的山楂核还是一种极具特色的烟熏香料,用于延长肉制品保鲜期及赋予独特风味。同时,山楂核还可用来制备高效吸附剂活性炭,用于去除农药残留和工业废水处理。

4. 山楂叶

山楂叶的功能性成分包括黄酮类及三萜类化合物,其中总黄酮含量显著高于山楂果,其提取物广泛用于医药及保健品开发。研究发现,山楂叶可用于降脂、神经保护及促进脊髓损伤愈合。此外,将山楂叶多糖添加到食品中,可赋予其更好的品质及抗氧化活性。


三、未来展望

论文最后指出,尽管山楂资源利用已取得诸多成果,仍存在诸多发展瓶颈:
(1)建议培育适口性更好的低酸山楂新品种,以拓展其应用范围;
(2)加强山楂功能成分的高效提取技术研究,减少加工过程中的活性成分流失;
(3)深入探索山楂在神经调节、抑菌等领域的应用潜力,以开发更多保健品及药品。


总结与价值
本文全面系统地总结了山楂加工技术及综合利用研究的最新进展,其涉及的提取技术、加工副产物利用方法,为推动山楂资源的高值化及产业链延伸提供了理论及技术参考。尤其是在食品保健品及医药领域,山楂资源的多样化利用为未来产业升级和产品创新提供了新路径。这篇综述对于食品科学、医药研究及山楂产业从业者具有重要参考价值,也是下一步深入研究和技术突破的基础。

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