沙棘葉多酚在蘋(píng)果汁保鮮中的應(yīng)用

◎ 唐 敏

（新疆維吾爾自治區(qū)阿克蘇職業(yè)技術(shù)學(xué)院，新疆 阿克蘇 843000）

沙棘葉多酚提取物的總抗氧化能力及其DPPH清除能力源于沙棘葉多酚物質(zhì)的作用。多酚能夠幫助人體對(duì)抗自由基、具有抗氧化性且具備較強(qiáng)的還原性，在抗氧化研究領(lǐng)域受到較多關(guān)注[1]。沙棘葉多酚是一種植物多酚，植物多酚被稱為植物單寧，在植物中的存在較為廣泛，沙棘葉多酚即是從沙棘葉中提取的一種多酚，它實(shí)際上是一種多羥基酚類化合物的總稱。由于沙棘葉多酚具有抗癌、抗病毒、抑菌、預(yù)防心腦血管和抗氧化等功能，因此在食品、醫(yī)藥、保健品、化妝品等行業(yè)中應(yīng)用較為廣泛。

1 新疆沙棘種植情況與應(yīng)用現(xiàn)狀

沙棘（Hippophae rhamnoides）分布廣泛，資源蘊(yùn)藏量大，應(yīng)用歷史悠久，具有豐富的營(yíng)養(yǎng)和較高的藥用價(jià)值，吸引了國(guó)內(nèi)外研究者的廣泛關(guān)注.國(guó)內(nèi)外以往對(duì)沙棘利用價(jià)值的研究往往集中于對(duì)沙棘果實(shí)的研究，對(duì)沙棘葉的利用研究并不廣泛[2]。沙棘漿果和葉片富含多酚[3]，且多酚具有抗氧化、抗癌、預(yù)防心腦疾病等功能。我國(guó)新疆地廣人稀，有著獨(dú)特的地理?xiàng)l件與氣候條件，較為適宜種植沙棘。如今，新疆地區(qū)的沙棘種植總面積大約達(dá)到33 300 hm2，主要種植地區(qū)分布在和田、喀什、阿克蘇、新源和尼勒克等地，新疆地區(qū)主要種植的沙棘品種包括中亞沙棘和蒙古沙棘。

2 沙棘葉多酚的性質(zhì)及抑菌機(jī)制

2.1 沙棘葉多酚的性質(zhì)

沙棘葉多酚中的羥基會(huì)發(fā)生糖苷化、醚化、酸化、顯色等反應(yīng)，酯鍵成分可以被水解，苯環(huán)成分會(huì)發(fā)生溴化反應(yīng)。在熱酸條件下，原花青素可以發(fā)生縮合及分解反應(yīng)。多酚在沙棘枝葉中與蛋白質(zhì)形成復(fù)合物質(zhì)，因此能夠與蛋白質(zhì)發(fā)生反應(yīng)并產(chǎn)生沉淀。在氫鍵及疏水鍵的作用下，多酚物質(zhì)可以與多糖、生物堿等物質(zhì)發(fā)生復(fù)合反應(yīng)。在不同的pH值情況下，沙棘葉多酚能夠與銅、鉛等金屬元素發(fā)生絡(luò)合反應(yīng)，并生成環(huán)狀螯合物且產(chǎn)生沉淀。由于沙棘葉多酚具備以上等性質(zhì)，從而決定了它能夠在多行業(yè)領(lǐng)域中進(jìn)行廣泛應(yīng)用。

2.2 沙棘葉多酚的抑菌機(jī)制

2.2.1 沙棘葉多酚的抑菌活性

沙棘葉多酚是一種天然、健康的抑菌劑，具備良好的抑菌活性。通過(guò)對(duì)沙棘葉多酚類物質(zhì)的研究和實(shí)驗(yàn)表明，其能夠有效抑制食品中微生物的生長(zhǎng)，因此能夠被適用于蘋(píng)果汁保鮮，也能夠適用于更多的行業(yè)及領(lǐng)域。

在目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的植物類多酚中，沙棘葉多酚是一種全新的多酚種類，具備較強(qiáng)的抗氧化能力、DPPH清除能力以及降血糖功能。沙棘葉對(duì)金黃色葡萄球菌、革蘭陽(yáng)性菌、枯草芽孢桿菌、白念珠菌和大腸桿菌等都具有一定程度的抑菌活性。其中起到抑菌作用的主要是多糖類與多酚類物質(zhì)。多酚類物質(zhì)對(duì)金色葡萄球菌、大腸桿菌、蠟樣芽孢桿菌、單核細(xì)胞增生李斯特菌和鼠傷寒沙門(mén)氏菌都有著顯著的抑制作用。

2.2.2 沙棘葉多酚的抑菌機(jī)制

（1）通過(guò)抑制蛋白質(zhì)和酶來(lái)抑制微生物生長(zhǎng)。蛋白質(zhì)是生命的構(gòu)成，微生物的生長(zhǎng)和繁殖也離不開(kāi)酶和蛋白質(zhì)。而沙棘葉多酚能夠與蛋白質(zhì)結(jié)合，因此沙棘葉多酚可以通過(guò)抑制蛋白質(zhì)活性的方式來(lái)干擾微生物的新陳代謝，進(jìn)而抑制微生物的生長(zhǎng)。

在微生物的生長(zhǎng)過(guò)程中，酶和蛋白質(zhì)起到極其重要的作用，而沙棘葉多酚能夠與酶和蛋白質(zhì)產(chǎn)生結(jié)合，從而破壞了酶的活性以及蛋白質(zhì)合成系統(tǒng)，酶的活性以及蛋白質(zhì)合成系統(tǒng)被破壞之后自然就無(wú)法再參與微生物的新陳代謝，微生物不能進(jìn)行新陳代謝，因此其無(wú)法生長(zhǎng)、繁殖。

（2）阻礙蛋白質(zhì)的表達(dá)。改變微生物細(xì)胞膜的滲透性，對(duì)于微生物生長(zhǎng)起到重要的影響作用，如果微生物細(xì)胞膜的滲透性增加，那么就會(huì)導(dǎo)致微生物內(nèi)在的營(yíng)養(yǎng)流失，沒(méi)有營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的參與，微生物的生長(zhǎng)就會(huì)受到抑制。沙棘葉多酚中的原兒茶酸能夠使微生物細(xì)胞膜的滲透性得到增強(qiáng)，在這種情況下，微生物內(nèi)部的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)通過(guò)細(xì)胞膜滲透出體外，導(dǎo)致微生物的新陳代謝發(fā)生紊亂，從而達(dá)到抑制微生物生長(zhǎng)的目的。沙棘葉多酚能夠破壞微生物細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)，使其滲透性得到加強(qiáng)，進(jìn)而導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)容物發(fā)生外泄、流失，影響微生物增長(zhǎng)?？偟膩?lái)說(shuō)，沙棘葉多酚能夠通過(guò)阻礙微生物蛋白質(zhì)的正常表達(dá)，從而達(dá)到抑制微生物生長(zhǎng)的作用。

3 使用沙棘葉多酚進(jìn)行蘋(píng)果汁保鮮的優(yōu)勢(shì)

3.1 蘋(píng)果汁保鮮技術(shù)

蘋(píng)果汁營(yíng)養(yǎng)豐富，熱量低，口感美味，深受廣大消費(fèi)者的喜愛(ài)。但蘋(píng)果汁也是易氧化的飲料，需要做好保鮮與儲(chǔ)存工作。蘋(píng)果汁的保鮮技術(shù)手段包括熱殺菌法、冷藏法、凍藏法、防腐劑保鮮法、罐頭保存法和高壓殺菌法等。其中熱殺菌法是依靠高溫抑制微生物的活性達(dá)到保鮮的目的；冷藏法和凍藏法則是通過(guò)低溫抑制微生物的活性進(jìn)行果汁保鮮，這3種方法都對(duì)存儲(chǔ)環(huán)境有較高的要求，成本也比較高。

防腐劑保鮮法是通過(guò)在果汁中添加防腐劑的手段消滅微生物或是抑制微生物的活性，通過(guò)這種方式達(dá)到果汁保鮮的目的[4]。在防腐劑保鮮果汁的過(guò)程中，人們要注意添加的防腐劑不能對(duì)人體健康造成負(fù)面影響，且不會(huì)影響果汁營(yíng)養(yǎng)成分和口感的防腐劑，常用的防腐劑包括苯甲酸鈉、山梨酸鉀、亞硫酸和維生素K等。沙棘葉多酚保鮮法即屬于防腐劑保鮮法的一種，沙棘葉多酚是一種更為天然、健康的防腐保鮮劑，且操作過(guò)程較為簡(jiǎn)單、成本也比較低。

3.2 沙棘葉多酚保鮮法的優(yōu)勢(shì)

3.2.1 成本較低

沙棘葉多酚是從沙棘的枝葉中進(jìn)行提取的。人們?cè)趯?duì)沙棘果進(jìn)行開(kāi)發(fā)和利用的過(guò)程中，一般采取連枝帶葉共同采摘的方法進(jìn)行采摘，沙棘果被摘取后，沙棘枝葉一般會(huì)被當(dāng)作廢棄物處理，堆積的沙棘枝葉不但會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染，而且將其棄之不用是對(duì)自然資源的巨大浪費(fèi)。沙棘果汁中含有大量的有用物質(zhì)，人們可以對(duì)其進(jìn)行開(kāi)發(fā)和利用。

沙棘枝葉中含有大量的植物多酚、黃酮等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，不但可以用于沙棘茶葉等飲品開(kāi)發(fā)，還能廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、食品保鮮等行業(yè)。沙棘質(zhì)量大，沙棘枝葉資源豐富，從沙棘枝葉中提取植物多酚的過(guò)程也并不復(fù)雜，用到的機(jī)器設(shè)備數(shù)量不多且造價(jià)不高，整個(gè)沙棘葉多酚的提取過(guò)程中并不會(huì)產(chǎn)生大量的費(fèi)用，總的來(lái)說(shuō)，沙棘葉多酚的提取成本是比較低的。另外，由于沙棘葉多酚本身具備抗氧化的功能，所以對(duì)于包裝方式及運(yùn)輸方式?jīng)]有特殊要求，進(jìn)一步降低了儲(chǔ)存與運(yùn)輸成本。沙棘葉多酚在蘋(píng)果汁保鮮應(yīng)用過(guò)程中操作并不復(fù)雜，只需要按照比例進(jìn)行添加即可，不會(huì)造成過(guò)多的加工成本。

3.2.2 成分天然健康

沙棘葉多酚是從沙棘枝葉中提取分離出的天然物質(zhì)，具有較強(qiáng)的抑菌活性，能夠通過(guò)抑制微生物的方式保持蘋(píng)果汁的質(zhì)量和口感，延長(zhǎng)蘋(píng)果汁保質(zhì)期。在蘋(píng)果汁的保鮮過(guò)程中除了延長(zhǎng)蘋(píng)果汁保質(zhì)期之外，人們還會(huì)考慮到多方面的因素，如保鮮劑不能過(guò)多影響果汁的顏色、口感及營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，在蘋(píng)果汁中添加沙棘葉多酚不會(huì)對(duì)果汁的顏色和口感造成過(guò)多影響，這是由于多酚物質(zhì)本身為無(wú)色透明狀，所以不會(huì)影響果汁顏色；多酚物質(zhì)呈苦澀味但在果汁中不會(huì)大量添加，因此不會(huì)過(guò)多影響蘋(píng)果汁的口感；多酚類物質(zhì)本身具備抗氧化、清除自由基、降糖抗糖和保護(hù)心腦血管等功能，不但能夠保證蘋(píng)果汁的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，而且其本身也是一種寶貴的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，能夠起到人體保健、延緩衰老的作用。

4 沙棘葉多酚在蘋(píng)果汁保鮮中的作用

4.1 有效防止蘋(píng)果汁褐變

蘋(píng)果汁熱量低、口感好、味美價(jià)廉，是廣受歡迎的飲品，但是蘋(píng)果汁如果不進(jìn)行保鮮處理很快就會(huì)氧化，蘋(píng)果汁氧化過(guò)程中最明顯的變化就是果汁顏色發(fā)生褐變。蘋(píng)果中本身存在蘋(píng)果多酚，將蘋(píng)果榨成果汁之后，多酚會(huì)與空氣中的氧氣發(fā)生酶促氧化反應(yīng)，并生成新的醌類物質(zhì)，醌類物質(zhì)能夠迅速將植物細(xì)胞轉(zhuǎn)變成褐色，影響觀感。實(shí)驗(yàn)證明，在蘋(píng)果汁中適量的添加沙棘葉多酚能夠有效防止蘋(píng)果汁褐變。

4.2 保持蘋(píng)果汁的口感及營(yíng)養(yǎng)

未經(jīng)處理的蘋(píng)果汁會(huì)在短時(shí)間內(nèi)發(fā)生顏色變化、口感變化及香氣變化等，而在蘋(píng)果汁中適量的添加沙棘葉多酚能夠在一定時(shí)期內(nèi)保證蘋(píng)果汁的口感色澤及香氣。

未經(jīng)處理的蘋(píng)果汁，其所含的維生素C成分會(huì)在一段時(shí)間內(nèi)迅速減少。在蘋(píng)果汁中添加適量的沙棘葉多酚，能夠在一定時(shí)間內(nèi)有效減緩維生素C成分的流失，保持蘋(píng)果汁的營(yíng)養(yǎng)成分。

5 在蘋(píng)果汁中應(yīng)用沙棘葉多酚的注意事項(xiàng)

有關(guān)研究顯示，沙棘葉多酚在蘋(píng)果汁中的添加量為0.10%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）時(shí)，保鮮作用顯著[5]。在蘋(píng)果汁中添加沙棘葉多酚能夠有效幫助蘋(píng)果汁保鮮，能夠在一定時(shí)間內(nèi)保證蘋(píng)果汁的顏色、味道及香氣不變，同時(shí)也能降低蘋(píng)果汁中維生素C的流失，但是人們需要掌握好沙棘葉多酚的添加量。

如果沙棘葉多酚添加量過(guò)少，那么就無(wú)法達(dá)到蘋(píng)果汁的保鮮效果，如果沙棘葉多酚添加過(guò)多反而會(huì)影響果汁的品質(zhì)和口感。沙棘葉多酚雖然具有較好的抗氧化作用，能夠在一定時(shí)間內(nèi)保持蘋(píng)果汁不變質(zhì)，但是沙棘葉多酚呈苦澀味，如果添加量過(guò)多，就會(huì)使蘋(píng)果汁變苦、變澀，影響口感；沙棘葉多酚本身也會(huì)與空氣中的氧發(fā)生氧化作用，并在氧化過(guò)程中生成其他色素，轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌伾?，如果在蘋(píng)果汁中添加了過(guò)量的沙棘葉多酚，反而會(huì)影響果汁的顏色和觀感。所以在實(shí)際應(yīng)用中，人們應(yīng)當(dāng)掌握好沙棘葉多酚的添加量。

從目前的實(shí)際情況來(lái)看，蘋(píng)果汁在保鮮處理過(guò)程中基本上會(huì)選擇常見(jiàn)的防腐劑、熱殺菌與冷藏保鮮等技術(shù)進(jìn)行保鮮，沙棘葉多酚蘋(píng)果汁保鮮方法尚未大規(guī)模投入使用并處于研究發(fā)展階段。

6 結(jié)語(yǔ)

沙棘葉多酚存在于沙棘的枝葉當(dāng)中，研究沙棘葉多酚的提取和應(yīng)用，能夠使沙棘葉資源得到充分的利用，減少自然資源浪費(fèi)，創(chuàng)造新的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。沙棘葉多酚具有較強(qiáng)的抑菌活性，在果汁保鮮應(yīng)用中具有廣闊的發(fā)展前景，但其在蘋(píng)果汁保鮮中的應(yīng)用尚未形成規(guī)模且處于研究發(fā)展階段，需要學(xué)者不斷進(jìn)行深入研究。