全 文 ：第 期 总第 期
年 月
农产品加工 学刊
耐 司 耐
文章编号 一 一 一
凉粉草提取物的研究进展
冯建东 , , 陈梓恺 , 李沛生
华南理工大学 轻工与食品学院 , 广东广州 以拼 珠海出人境检验检疫局 , 广东 珠海
摘要 凉粉草是一种传统的药食两用植物 , 由其提取的凉粉多糖与淀粉制成的黑凉粉颇受人们喜欢 。其提取物中还
含有黄酮 、菇类等功能成分 , 在抑菌 、抗氧化 、抗氧化损伤保护 、抗缺氧等方面有一定的作用 。通过对凉粉草提取
物的提取方法 、 成分分析及分子结构 、 流变性能 、凝胶特性 、 保健功能和加工应用等方面的研究进展进行分析 , 旨
在为凉粉草的加工提供理论依据 。
关键词 凉粉草 提取物 流变 凝胶
中图分类号 飞 文献标志码 一
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凉粉草 材亡、。 , 又名仙草 礴、 ,
、仙人草等 , 是一种传统的药食两用植物
它属于唇形科 此 , 全世界有 一 种 , 零星
分布于印度东北部 、东南亚及我国东南各省 。中国
有 种 , 分别为 , 从 份 诉。
和 城〕。 , 分布在我国福建 、广
东 、广西 、 浙江 、 江西 、 海南 、 云南和台湾等地叹
在其生长环境为坡地 、 沟谷杂草丛或沙地草丛 。夏
季收割地上部分 , 晒干或晒至半干 , 堆叠炯之使其
发酵变黑 , 再晒至足干 , 即成为凉粉草 。
凉 粉 草 中 含 有 凉 粉 草 多 糖
硕 , , 它是一种具有凝胶性的多糖习,
一般认为它是一种胶 , 称为凉粉草胶 、
, 。我国民间将干凉粉草加人适量水煮烂 ,
过滤 , 加人米浆用温火煮熟 , 冷却后佐以蜂蜜 、 白
糖 , 便成为南方夏季消暑解渴的绿色饮品— 黑凉
粉 。凉粉草中还含有黄酮 、菇类 齐墩果酸 、熊果
酸 、氨基酸 、挥发性油 、 酚类 、 蹂质等成分 。其
提取物在抑菌 、抗氧化 、抗氧化损伤保护 、抗缺氧
等方面有一定的作用 。
凉粉草提取物的提取方法及其比较
研究表明 , 较为温和的提取条件下 , 如不加碱
而使用纤维素酶有利于凉粉草胶结构的保护 , 但其
固形物提取率偏低 , 而在较为强烈的提取条件 加
碱 、高温 下 , 凉粉草胶的结构会受到一定的破坏 ,
但固形物提取率会较高 。马星匀研究表明弱碱性离子
存在时 , 可促进胶体从植物组织中解离 , 同时在较
高温度长时间加热的条件下 , 也可能造成解离下来
的多糖分子的水解 , 造成多糖分子质量的下降 , 从
而使其分子旋转半径减小 , 多糖水溶液勃度降低 ,
形成的凉粉冻凝胶强度变弱 。同时研究也表明超声
收稿 日期 一 一
基金项目 广东省教育部产学研结合项目 的。以 ” 。
作者简介 冯建东 一 , 男 广东人 , 硕士 , 研究方向 食品加工和保藏。
为通讯作者 李沐生 一 , 男 , 河南人 , 教授 , 博士 , 研究方向 食品加工和保藏研究。
年第 期 冯建东 , 等 凉粉草提取物的研究进展
波提取的粗胶形成的胶体凝胶强度更大 , 可能的原
因是其中的多糖分子破坏较小 , 分子较大 。
不同凉粉草提取方法及其比较见表 。
值得注意的是 , 冯翠兰等人 发现不同产区凉粉
表 , 不同凉粉草提取方法及其比较
提取方法 适宜提取条件 优点 缺点
常压沸水提取州
高温高压碱液提网
浸提时间 , 固液比 , 浸 设备简单 , 凉粉草胶结构受到
提次数 次 破坏可能较小
料液比 , 碱液质量分数为 同等提取时间下提取率比常压
, 时间 的高 , 设备简单易得
超声辅助提取
提取溶剂 值 , 纤维素 提取条件温和 , 凉粉草胶提取
酶 , 提取时间 , 水浴温度 ℃ 率高
超声功率为 , 温度 ℃, 凉粉胶提取率较碱提法高 , 提
在料液比为 , 碳酸钠质量分数 取的粗胶形成的胶体凝胶强度更
为 , 时间 大 , 提取时间较碱提法的短
微波功率 下 , 碱液浓度 提取率高达
陇 , 微波时间 , 料液比
, 水浸提
提取时间过长 , 凉粉草胶
提取率偏低
高温和碱液可能造成多糖
部分降解成单糖和寡糖 , 导致
多糖含量变少和钻度下降网
纤维素酶价格昂贵 , 提取
时间长
需要超声波设备
微波辅助碱液提聊 试验结果显示微波处理时
间对凉粉多糖提取率影响小 ,
微波的辅助作用应进一步探讨
注 文献中提及的提取率一般采用供干法测定 , 结果计算时未能将加人的碱除去 , 故结果值得进一步探讨
草中的凉粉草胶提取率存在差异 , 各产区凉粉草胶
提取率由高至低依次为 丰顺仙洞产区 贵州安龙
产区 增城派潭产区 , 但文中未能说明各个地区的凉
粉草品种区别 。刘富来等人 采用试验确定的最佳提
取工艺测定凉粉草叶 、 根 、 茎的多糖含量 , 结果分
别为 , , 。统计分析结果显
示 , 根与茎之间的凉粉草多糖含量差异显著 , 而叶
与根 、茎之间的凉粉草多糖含量差异极显著 。
凉粉草提取物的成分分析及分子结构
提取凉粉草提取物的方法主要有水提法和醇提
法 。目前关于醇提法及其提取物研究的文献甚少 ,
主要使用的提取方法为水提法 。
等人 , 用 一 。 分离凉粉草
胶得到中性糖和酸性糖 种组分 , 其中中性糖的尖
峰分子量为 , 酸性糖的尖峰分子量为 ,
前者的单糖组成 以摩尔百分比计 是半乳糖 葡萄
糖 甘露糖 木糖 阿拉伯糖 鼠李糖为 巧
, 后者的单糖组成是半乳糖 葡
萄糖 甘露糖 木糖 阿拉伯糖 半乳糖醛酸 鼠
李糖为 。流变
学试验表明在 一 内中性糖不具有流变学性质
牛顿流体 , 但酸性糖却表现出明显地流变学性质
剪切变稀 。
冯涛等人 从高分子物理 的角度 , 通过测定
一 ℃下凉粉草胶水溶液的比勃度 , 计算得出凉
粉草胶水溶液的平均临界线圈交叠值为 另外 ,
计算出凉粉草胶水溶液半稀释区的斜率为 一 ,
低于直链淀粉水溶液的 据此两点 , 初步推断凉
粉草胶在水溶液中多糖分子链的构象呈刚性杆状的
结构 , 与直链淀粉多糖的分子链构象相似 。凉粉草
胶溶液在此温度范围内的特性薪度相差不大 , 预示
在此温度范围内凉粉草胶的表观赫度的稳定性较好 。
黄松等人 和刘志伟等人 分别采用乙醇回流提
取法和酶法提取法确定凉粉草中黄酮的最佳提取条
件 。刘小玲等刀 切推测凉粉草热水提物中黄酮的结构
分别为懈皮素葡萄糖贰及榭皮素鼠李糖贰 。邓冲等
人 利用水蒸气蒸馏法对凉粉草中的挥发油进行提
取 , 用气相色谱 一质谱法对其成分进行分析 , 经计
算机库检索鉴定了其中 巧个化合物的结构 , 占总
组分的 。其中相对含量较高的是正十六酸
、亚油酸 、亚麻酸 。
苏海兰等刀 睬 用盐酸水解法分析不同来源凉粉
草的氨基酸组成及含量差异 , 结果表明供试凉粉草
均含有 种氨基酸和 种必需氨基酸 , 氨基酸总量
为 一 , 各种氨基酸含量高低顺序相似 ,
以谷氨酸 、天门冬氨酸 、亮氨酸含量居前 位 , 胧
氨酸含量最少 。不同来源凉粉草的必需氨基酸与非
必需氨基酸比值超过 , 符合 朋 提出的参
考蛋白模式 , 凉粉草具有更高的营养价值和开发利
用价值 。
凉粉草提取物的流变性能
冯涛等人卿研究显示 , 凉粉草提取物溶液在不同
的条件下呈牛顿流体或假塑性流体行为 , 在剪切速
率 下 , 留 凉粉草胶溶液的表观勃度随
胶质量分数 一 酬 的增加而递增 , 表观豁度
较小 。 等人 用活性碳处理凉粉草叶多糖提取
物 。发现在 讥 氯化钠溶液中的脱色凉粉草叶
多糖平均分子量大概为 , 其 一
常数和指数分别为 石和 。可以认为 , 正
是由于较低的分子量造成低的表观豁度 。
农产品加工 学刊 年第 期
恤记等人四发现凉粉草提取物的分子交缠情况跟
其前处理情况有关 。从新鲜或者冻结凉粉草叶提取
的其豁度为 洲 , 从脱水凉粉草叶提取的为
酬 。凉粉草叶胶的比浓度跟其浓度呈现出一个
幂函数关系 。根据前处理的不同在稀溶液中 , 指数
为 一 , 而在半稀溶液中为 一 。同时 ,
发现凉粉草叶胶的链刚度参数为 一 , 比几
种多糖的都低 。
场 等人 发现凉粉草提取物的储能模量和损耗
模量随着 , , 犷浓度的增大而减小 , 但随着
浓度的增大而增大 。冯涛等人阳俊现 , 凉粉草提
取物的表观猫度随温度 ℃ 的升高而递减 ,
随着 值 一 的变化则不具有单调性 , 随
一 酬 的添加而递减 , 随 的添加
一 酮 则 先减 小 后增 大 , 随蔗 糖 的添加
一 岁 则递增 。冯涛等人阴还发现凉粉草胶
提取物在 种离子溶液中 , 其耐盐性 由强到弱的顺
序为 扩 , 其分子链的构象在 种离
子溶液中由柔到刚的顺序为 广 , 这
说明凉粉草胶多糖适合在 溶液中贮藏和加工 。
同时指出 , 凉粉草胶比黄原胶更适合在 溶液中
贮藏和加工 。
采用乌氏钻度计比较 , , ℃时酞胺化凉
粉草胶与原凉粉草胶特性勃度 , 发现前者的特性勃
度均高于后者 , 说明酞胺化使凉粉草胶的水合离子
半径增大 , 故使其勃度增加 采用扫描电子显微镜
观察 种胶的微观形貌 , 发现酞胺化凉粉草
胶的结构较为明显地遭到破坏 , 而原凉粉草胶则具
有较为完整的块状 , 这可能是引起 种胶流变学性
质差异的原因之一四。
丁金龙等人饰研究了不同亲水胶体之间的相互作
用 , 将凉粉草胶与黄原胶 、魔竿胶 、瓜尔豆胶 、黄
蔷胶 、 海藻酸丙 、 海藻酸钠 、 阿拉伯胶 、 卡拉胶等
种胶体两两组合 。发现相对瓜尔豆胶 、黄曹胶 、
海藻酸钠与黄原胶复配后的增稠性均显著提高 , 而
凉粉草胶与黄原胶复配后增稠性提高并不显著 。此
外 , 凉粉草胶与其他几种亲水胶体复配后增稠性提
高也不明显 。
冯涛等人网在研制凉粉草保健饮料时发现凉粉草
本身所带有的多糖胶给予体系以足够的稳定性 , 故
无需再添加任何的稳定剂 。
凉粉草提取物的凝胶特性
由以上分析可知 , 凉粉草提取物的猫度小 , 不
足以形成凝胶 。该部分的凝胶特性都是将其与淀粉
共同作用形成的 。
冯碧香等人脚采用高压高温提取的方法提取其胶
体物质 — 凉粉草胶 , 测定其特性勃度 、质构性 、
含量并进行比较 。结果表明 , 甸甸型凉粉草和直立
型凉粉草中的胶质含量差异显著 , 甸甸型凉粉草胶
质含量明显高于直立型凉粉草 , 前者凝胶性能也好
于后者 , 说明甸旬型凉粉草更具有开发价值 。冯涛
等人田发现 , 通过比较福建和江西产凉粉草形成凝胶
的硬度 、高弹性系数 、内聚力系数 , 前者在以上指
标体现的凝胶性能上要略优于后者 。但在下文提到
的凉粉草文献中 , 均未提及采用哪种凉粉草 。杨启
春等人阅将凉粉草的根 、茎 、 叶分别用碱性溶液提
取 , 再添加 的木薯淀粉 , 发现只有叶中的
可以形成凝胶 , 是全草 形成凝胶中的关键
成分 , 而根 、茎中的 根本无法形成凝胶 。
等人 研究表明 大米淀粉与 。一 凉
粉草胶混合凝胶之间的变化趋势为随着凉粉草提取
物加人量的增加 , 其相应的流变学参数均发生有规
律的变化 , 这些变化均表明该混合凝胶为勃弹性体
系 。随凉粉草提取物加人量的增加 , 其吸热熔值与
放热焙值均越来越大 , 这说明较多凉粉草胶的加人
增加了其与大米淀粉相互作用的程度 。大米淀粉 、
凉粉草胶和水分子之间的凝胶结构主要是通过分子
间氢键维系的 。当凉粉提取物加人到大米淀粉中以
后 , 使得网孔壁较薄 、 网孔较多 、凝胶质地较软的
大米淀粉凝胶网孔壁增厚 , 网孔数目减少 , 凝胶的
强度逐渐增强阅。孙远明等人田研究表明冷冻扫描电
镜观察发现 , 凉粉草胶与含有直链淀粉的淀粉作用
后 , 形成了呈多边形的立体网络结构 , 类似于植物
细胞结构 , 水分固定于 “细胞 ” 内 , “细胞 ”直径
一巧 林 , “胞壁 ”厚约 林 , 与其他保水性好
的凝胶显微结构相比 , 显得 “细胞 ” 大 , “胞壁 ”
薄 , 这可能就是凉粉草凝胶容易析出水的原因。
冯涛等人洲发现凉粉草提取物与大米淀粉形成
的凝胶硬度最大 , 与马铃薯淀粉形成的凝胶硬度次
之 , 与豌豆淀粉形成的凝胶硬度最小 。除豌豆和马
铃薯淀粉外 , 各混合凝胶的硬度与相应淀粉的蓝值
之间基本上遵循直链淀粉含量越高 , 凝胶硬度越大
的规律 。
等人泌研究通过加人不同 值的蔗糖醋
表面活性剂来提高木薯淀粉 、脱水凉粉草叶胶薄膜
隔水性能 。发现该薄膜的防水性能通过表面活性剂
能够显著提高 , 同时抗张强度和拉伸断裂应变变小 。
随着表面活性剂的 值的提高 , 它的水蒸气透过
率和抗张强度减小 。此外 , 当表面活性剂的含量增
加时 , 薄膜的水蒸气透过率 、抗张强度 、断裂伸长
率和平衡含水率变小 , 同时其透明度值变大 。另一
方面 , 加人了表面活性剂和蜂蜡乳状液的薄膜表现
出更低的机械强度 、明显更高的透明率值和更差的
水蒸气透过率 。
等人阅研究使用电子鼻和 一 鉴定凉粉
年第 期 冯建东 , 等 凉粉草提取物的研究进展
草胶 加人比例从 一 和釉米形成的凝胶的挥
发性成分 。结果表明挥发物成分由酮类 茨酮 、
丁酮 、醛类 乙醛 、 一甲基 一正丁醛 、壬醛和苯甲
醛 、毗咯 一甲基 一 一毗咯 、 呱嗦 、 吠喃
戊烷基 一峡喃 和一些草本香味成分 苯甲醛 、壬
醛 , 柠檬烯 。气味成分分析表明添加了
的挤出物草本香味较浓 。
凉粉草提取物的功能作用
刘富来等人国研究凉粉草根 、茎 、叶及全草对各
型禽大肠杆菌的药敏性试验结果显示 , 它们对各型禽
大肠杆菌都有一定的抗菌活性 , 在 一 妙 。
试验表明禽大肠杆菌对凉粉草叶提取液的敏感性较
高 。凉粉草不同部位的提取液对不同血清型的禽大
肠杆菌敏感性差异较大 。凉粉草醇提取液对禽大肠
杆菌的抑菌效果优于凉粉草水提取液 。这是由于凉
粉草中熊果酸 、懈皮素和一些具有抑菌效果的色素
不溶于水而溶于乙醇的缘故 。
杨敏【圳 研究表明 , 凉粉草提取物富含多酚 、黄
酮 、水溶性多糖等活性成分 , 能够抑制活性氧自由
基的产生 亦有可能对活性氧自由基具有直接的清
除作用 , 而且能在一定浓度范围内保护细胞免受氧
自由基对 的氧化损伤 。 等人阅使用质量分
数为 一 的碳酸钠或者碳酸氢钠 , 在沸水条件下
对凉粉草煮 一 , 发现用质量分数 一 的
碳酸钠对凉粉草加热 , 能够得到含有更高多酚含
量和更强抗氧活性的提取物 。实验还发现 , 其抗氧
化活性 、 对自由基和超氧化物的清除能力和多酚含
量有着紧密的联系 。 等人 再通过单细胞电泳研
究凉粉草水提取物对人类淋巴球 对抗紫外线 、
过氧化氢的保护作用 。发现凉粉草水提取物对人类淋
巴球没有毒性作用 。当凉粉草水提取物和过氧化氢混
合反应时 , 对过氧化氢对 的破坏有轻微的抑制
作用 。 梦周研究结果表明 , 相同质量分数 姚
的凉粉草提取物的抗氧化活能力比 和 强 。
刘莹等人阳研究显示凉粉草提取物对糖尿病大鼠
具有降血糖 、血脂 、保护肾脏 、对肝脏无毒害作用 。
等人 研究了凉粉草水提物 对自发性
高血压大鼠的降血压活性成分 。口服 周 能
够降低血压 、 血浆和肝的丙二醛水平以及增强肝的
抗氧化酶活性 。 等人 研究凉粉草提取物对糖
尿病老鼠的肾保护功能 。结果表明 , 凉粉草提取物
用于糖尿病老鼠的治疗能够有效地阻止它病理学的
变化和血小板反应蛋白的表达 。 阅分别
使用水 、 乙醇 、 乙酸乙醋提取凉粉草活性成分 , 研
究其对 细胞 一种癌细胞 的抗癌活性 。结果
表明 , 前者在较低地质量浓度 一 林咖
已经比后两者表现出显著的抗癌活性 。 等人
研究凉粉草提取物对由四氯化碳引起肝纤维化老鼠
的保护作用 。结果表明凉粉草提取物可以作为一个
防止肝纤维化的有效功能保健食品 。
秦立红等人阅应用 细胞缺氧模型在
溶液中测得从凉粉草分离得到的具有一定的抗缺氧
活性化合物包括咖啡酸 、山奈酚 、高山黄岑素 、
十六烷基 一十八烷酸 、熊果酸和豆街醇等 , 其中山
奈酚 、高山黄琴素 、熊果酸和豆幽醇有较好的抗缺
氧活性 。
由凉粉草提取物开发的产品
甘广达等人四采用真空浓缩和喷雾干燥等设备 ,
将凉粉草加工成粉 , 与生粉分开包装 , 食用时即开
即冲 , 克服了传统产品运输困难 , 保质期短 , 难于
开启等缺点 , 但凉粉的胶凝性和风味略有缺失 。据
报道有人用凉粉草制作豆腐 , 带水擦揉新鲜草叶 ,
直至叶片全溶在水中 , 然后用纱布滤去叶渣制取凉
粉草汁 取草木灰 , 以布包住 , 放人清水中揉压 ,
使草木灰溶在水中即可制取凝固剂 。点浆 , 边搅动
凉粉草汁边加人凝固剂 , 当凉粉草汁有硬感时即停
止 , 一 而 即成豆腐 , 注意凝固剂使用量要适中 ,
过少不易成型 , 过多会有草木灰味 。冯涛等人冈研究
使用凉粉草提取物制备饮料 。凉粉草茶饮料的最佳
配方是菊花 、金银花 、甘草 混合汁与凉
粉草汁比为 , 蔗糖的添加量为 , 经调配制
成口感细腻 , 别具风味又富有营养价值及保健作用
的凉粉草保健饮料 。陈悼橙等人 研究加凉粉草提取
液对低温蒸煮牛肉火腿储藏性影响 。发现仙人草对
牛肉火腿中细菌 、乳酸菌 、 一 值和 值有抑
制效果 。使用 一 值作为指标 , 凉粉草牛肉火腿
在 才超过国标规定 , 比不添加的延长了 。
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