沙棘營養(yǎng)價值及產業(yè)發(fā)展概況

崔立柱，付依依，劉士偉，夏凱，譚志超，王永霞*

（1.河北工程大學生命科學與食品工程學院，河北 邯鄲 056038；2.中國食品發(fā)酵工業(yè)研究院有限公司，北京 100015；3.張北寶得康食品有限公司，河北 張家口 076450）

沙棘（Hippophae rhamnoides）為多年生落葉小喬木或者灌木，是一種喜光、抗旱、抗嚴寒酷暑，對土壤適應能力極強的一種小漿果植物，其果實多為紅色和橘紅色[1-2]。主要分布在我國西北、華北和東北地區(qū)[1-4]，被用于防沙護林、改善土壤環(huán)境、防止水土流失。我國是沙棘植物資源大國，沙棘種植面積居世界首位[5]，種植面積達全球的90%以上，主要以野生資源為主。

沙棘的葉、花、果實、根莖富含生物活性物質，具有極高的開發(fā)利用價值。我國是世界上最早記錄沙棘藥用的國家，早在公元8世紀上葉，我國藏醫(yī)學古典名著《月王藥診》便對沙棘有所記載，“沙棘醫(yī)治培根、增強體陽、開胃舒胸、飲食爽口、易消化”。1977年沙棘正式被列入《中國藥典》[6]，且被公布為藥食兩用植物。本文概述了沙棘的營養(yǎng)成分、保健功能以及沙棘資源應用方面的研究現狀，對沙棘綜合開發(fā)方面所取得的成就進行了歸納。

1 沙棘主要營養(yǎng)成分

1.1 黃酮

沙棘中黃酮類物質豐富，主要存在于沙棘果實和沙棘葉中，不同部位黃酮的含量和種類均存在一些差異，沙棘不同部位黃酮成分及功效見表1[7-11]。

由表1可知，沙棘葉中的總黃酮含量顯著高于沙棘果肉和沙棘籽，不同部位黃酮類物質組成存在差異，相比于沙棘葉，沙棘果肉中不含山柰酚和沒食子兒茶素沒食子酸酯，沙棘籽中不含有山柰酚和木犀草素，主要成分為蘆丁和表沒食子兒茶素。沙棘黃酮類物質可以起到預防飲食引起的肥胖及代謝并發(fā)癥（如炎癥、肝脂肪變性、血脂異常和胰島素抵抗等）。

表1 沙棘不同部位黃酮成分及功效Table 1 Flavonoids in different parts of sea buckthorn and their effects

1.2 維生素

沙棘是植物界最富維生素的水果之一，含有豐富的VC、VB、VE、類胡蘿卜素等維生素物質。沙棘各部分中維生素含量及種類存在些許差異，沙棘不同部位維生素成分及功效見表 2[2，12-19]。

由表2可知，VC是沙棘中最主要維生素物質，在果實含量中最高為1 430 mg/100 g。沙棘含有部分VE、類胡蘿卜素、VB，沙棘中豐富的維生素物質能夠提高人體免疫力、加速新陳代謝、達到抗氧化、抗衰老等功效。

表2 沙棘不同部位維生素成分及功效Table 2 Vitamin composition and its efficacy in different parts of sea buckthorn

1.3 油脂

沙棘中油脂含量豐富，其中沙棘籽和沙棘果實中的油脂含量分別為8%～20%，4.7%～8.2%，提取沙棘汁后的沙棘果渣脂肪含量還含有15%～20%的油脂[2]。沙棘果油和沙棘籽油在脂肪酸的組成和含量均存在較 大差異，見表3[2，14，16，20-22]。

表3 沙棘油中主要脂肪酸及功效Table 3 Main fatty acids in sea buckthorn oil and efficacy

由表3可知，沙棘籽油和沙棘果油中脂肪酸含量和主要成分存在較大差異，沙棘籽油主要由亞油酸、亞麻酸和油酸組成，而沙棘果油主要由油酸、棕櫚油酸、棕櫚酸和亞油酸組成。沙棘籽油和沙棘果油中飽和脂肪酸的含量分別為5.98%～16.0%和29.8%～41.5%之間，沙棘果油中飽和脂肪酸含量最高約為沙棘籽油的7倍。沙棘籽油中不飽和脂肪酸遠高于沙棘果油。油脂中不飽和脂肪酸脂肪含量越高，越有助于降低血液中膽固醇和心血管疾病的發(fā)生，而且亞油酸和亞麻酸是人體必需氨基酸，可見沙棘果油和沙棘籽油均可以保持人體健康的功效，但是沙棘籽油效果更好。

1.4 酚酸及黃酮醇

在以往的研究調查中，植物中的多酚類物質與其生物活性密切相關。沙棘中富含多種生物活性成分見表4。

由表4可知，不同品種間的總酚酸和總黃酮醇含量差異較大，云南沙棘品種總酚酸含量遠遠高于其它品種，含量為97.93 mg/100g DW，總酚酸含量由高到低為云南沙棘＞蒙古沙棘＞中亞沙棘＞中國沙棘，除中國沙棘外，其它3個品種中各酚酸含量由高到低為原兒茶酸＞沒食子酸＞阿魏酸；云南沙棘總黃酮醇含量也顯著高于其它品種，為39.40 mg/100 g DW，總黃酮醇含量由高到低為云南沙棘＞蒙古沙棘＞中亞沙棘＞中國沙棘，4個品種各黃酮醇含量由高到低為異鼠李素＞兒茶素＞槲皮素＞表兒茶素＞山奈酚。

表4 不同品種沙棘中酚酸及黃酮醇成分Table 4 Phenolic acid and flavonol components in different varieties of sea buckthorn mg/100 g DW

鑒于沙棘富含酚酸和黃酮醇類物質，許多科研學者對沙棘酚類物質功效進行了深入的研究。沙棘葉多酚提取物對豬胰α-淀粉酶具有抑制作用，具有控制餐后血糖、控制體重、控制血脂的效果[12]；沙棘酚類物質能夠顯著的抑制癌細胞的增值，抗增殖活性顯著與沙棘酚類物質含量顯著相關[23]；沙棘酚類物質還能夠抗氧化、降低血壓、改善血漿脂質、調節(jié)血管和血小板的功能[24-25]。

2 沙棘的開發(fā)

我國沙棘種植面積居全球首位，品種最多。沙棘中豐富的營養(yǎng)物質成分，使其具有極佳的開發(fā)利用價值，隨著沙棘產業(yè)的不斷開發(fā)和進取，對沙棘的研究逐步深入，沙棘的綜合利用已經逐步延伸至營養(yǎng)食品和醫(yī)學保健產品領域。

2.1 沙棘油

沙棘油主要分為沙棘果油與沙棘籽油，是沙棘果中天然物質濃縮成分，被廣泛應用于食品、飲料、藥品、化妝品等領域。不同的提取方法對沙棘油脂肪酸和生物活性成分的影響不同，科研工作者對沙棘油的提取工藝進行了深入探索，企業(yè)多采用有機溶劑提取方法，但存在溶劑殘留問題。不同沙棘油的提取方式見表5[26-29]。

表5 不同沙棘油提取工藝比較Table 5 Comparison of different seabuckthorn oil extraction processes

沙棘油中的不飽和脂肪酸含量較高，極易被氧化酸敗，不利于沙棘油的加工和貯藏。許多科研學者針對沙棘油這一特性，對沙棘油進行微膠囊化處理，使油脂轉化為較為穩(wěn)定的固態(tài)，提高了沙棘油的穩(wěn)定性，拓寬了沙棘油在食品中的應用范圍。對沙棘籽油微膠囊化的研究主要集中于壁材篩選、噴霧干燥工藝優(yōu)化、微膠囊產品性質評價、熒光標記法檢驗包埋率等方面，優(yōu)質壁材的篩選關乎微膠囊的包埋率及產品的加工特性。

通過噴霧干燥工藝在沙棘籽油微膠囊制備過程中并未對脂肪酸含量產生影響，防止油脂的營養(yǎng)價值和功能特性遭到破壞[30-32]。

2.2 沙棘果汁飲料

沙棘原汁的酸澀感，不易被消費群體所接受，沙棘果汁多被制成復合果蔬汁飲料，深受消費者所喜愛。李珈騏[33]以沙棘汁和枸杞汁為原料，開發(fā)出的沙棘枸杞復合飲料，組織狀態(tài)穩(wěn)定，口感酸甜。彭濤等[34]以苦水玫瑰和沙棘果汁為原料，制備出的苦水玫瑰沙棘飲料風味優(yōu)良。王新明等[35]以沙棘和山藥為主要原料，通過3種不同穩(wěn)定劑對復合飲料的影響，復合沙棘山藥飲料穩(wěn)定性較好，口感和香氣受消費者青睞。

2.3 沙棘果酒

沙棘果酒是沙棘果經榨汁、澄清、糖度調整、發(fā)酵、降酸以及果酒澄清等一系列工藝而制成的一種低酒精度飲料[36]，發(fā)酵過后的果酒使其既具有沙棘本身的營養(yǎng)價值，同時還含有發(fā)酵后的營養(yǎng)成分，是沙棘產業(yè)的重要方向之一。

沙棘果的含糖量低、含酸量高，不適于釀酒酵母的生長。沙棘果酒的研究內容主要包括發(fā)酵工藝和釀酒酵母的篩選兩方面。沙棘果酒使沙棘果在釀酒酵母的作用下經發(fā)酵作用釀制而成，酵母菌株的活性強弱、發(fā)酵性能對于沙棘果酒的品質有著決定性作用。沙棘果酒的酵母應該具有發(fā)酵能力強，有一定的降酸能力，糖分分解完全，酒精產量高，S02耐受性強等特性。目前果酒的發(fā)酵多采用葡萄酒酵母，不利于形成果酒的獨特品質。胡佳星等[37]以耐酸酵母YM1-1E為試驗菌株，得到的果酒口感溫和、果香濃郁、酒精度為12.7%vol。朱明明等[38]利用巴氏葡萄球菌TS－82聯合釀酒酵母發(fā)酵沙棘果酒，使沙棘果汁中胡蘿卜素被降解產生β-環(huán)檸檬醛、β-紫羅蘭酮等，典型香氣物質明顯增加，類胡蘿卜素部分得到保留，增強了沙棘果酒的營養(yǎng)和風味，同時提高了果酒中游離酚含量。

2.4 沙棘黃酮

沙棘中黃酮物質豐富，主要分布在沙棘葉、籽、果渣中，這些沙棘副產物經常會被當作廢料丟棄，造成了嚴重的資源浪費，對沙棘副產物中黃酮物質進行提取，能夠提高企業(yè)收益，對沙棘企業(yè)發(fā)展具有重要意義。目前黃酮的提取方法見表6[8，39-42]。

表6 黃酮化合物提取方法比較Table 6 Comparison of flavonoid extraction methods

經初步提取的沙棘黃酮中含有較多的無機鹽、色素、脂類等非黃酮成分，需要進一步的純化才能得到穩(wěn)定的產品和使用效果。目前國內常用的分離純化方法見表 7[11，43-44]。

表7 黃酮化合物分離純化方法比較Table 7 Comparison of flavonoids separation and purification methods

3 結論

沙棘中含有豐富的營養(yǎng)成分和生物活性成分，富含維生素、礦物質、脂肪酸、黃酮類和酚類等物質，在食品、醫(yī)療、保健、飼料等方面具有廣闊的發(fā)展前景。目前國內的大部分沙棘產業(yè)主要圍繞在沙棘飲品的制備、沙棘功能性食品的研發(fā)、沙棘油的提取和沙棘黃酮提取等方面。

我國沙棘產業(yè)還存在著許多問題，沙棘品質和產量較差，沙棘資源利用率低，沙棘加工過程中產生大量的副產物，如沙棘果渣、沙棘葉、沙棘籽渣等，這些副產物大部分被丟棄。沙棘產業(yè)的企業(yè)大多規(guī)模較小，建設不合理，科研技術水平較差，無法形成完整的沙棘產業(yè)鏈，導致市場競爭力較差。市場上的沙棘產品品質參差不齊，沒有明確的標準體系，導致消費者認可度較低。國家和地方應出臺相應政策，扶持沙棘產業(yè)，有關部門應當選育和引進優(yōu)質品種，推廣科學種植方法，企業(yè)應當加強沙棘副產物的綜合利用，科研單位應深入沙棘功能性研究，普及沙棘產品保健作用。