全 文 :食品研究与开发 2009年 12月第 30卷第 12期
欧李(Prunus humilis Bunge)为蔷薇科樱桃属落叶
小灌木,是我国特有的果药兼用野生树种。曹琴等通
过对欧李及其近缘种郁李等的生物学特征进行比较,
证实欧李原产于我国,栽培历史约为 3 000年左右[1]。
欧李主要分布在山西、辽宁、河北、山东等地。欧李根
系庞大,具有良好的水土保持作用,植株可制作成盆
景美化环境,其茎叶、果实、根皮具有很高的经济价
值 [2]。欧李果实中维生素、矿物质、蛋白质等营养成分
丰富,其中 VC的含量为 590.1 mg/kg,远远高于苹果、
草莓、葡萄、柑橘、西红柿等水果的 VC含量;矿物质元
素 Ca含量在果肉中达 428.1 mg/kg,是其它水果 Ca含
量的 2倍~10倍,为各类水果中最高,因此被誉为“钙
果”;果肉中含有的氨基酸种类齐全,总含量较高,必
需氨基酸占总氨基酸含量的 32.04 %,显著高于苹果、
葡萄、柑橘等水果中含量。果仁中 Ca 含量达
3 743.3 mg/kg,其含量与杏仁中相当,显著高于核桃中
的含量;钾、磷、铁、锌、硒的含量均高于常见果树品种;
鲜果仁中蛋白质的质量分数高达 26.7 %,远远高于杏
仁、扁桃仁、核桃中蛋白的含量,必需氨基酸总质量分
数占总氨基酸质量分数的 24.0 %,高于杏仁中必需氨
基酸的含量[3]。果仁可以入药,具有清热利水之功效,
中药上叫做“郁李仁”。与沙棘相比,欧李无刺、果大、
有柄、高产,而且保鲜期长。果呈圆形,粒重 4 g~16 g,
颜色多样,口感独特。欧李果实不仅可以鲜食,也可用
于制作蜜饯、果汁、果酒和罐头等系列产品,还可提取
食用色素[4]。欧李具有浓郁的特殊香味,可以加工成香
料,作为食品的高级添加剂。
1 欧李主要成分的研究概况
1.1 欧李红色素的研究
1.1.1 欧李红色素的提取与精制
毕红霞从野生欧李果肉中提取出欧李色素含量
为 1.1 %。用 AB-8大孔吸附树脂精制欧李红色素,得
到色素粉末为黑红色晶体,色价为 15.48[5]。陈玮等通
过溶剂浸提,从野生欧李果肉中提取出欧李红色素的
总含量为 1.72 %,最佳提取条件为:浸提液 85 %乙醇
(含 0.5 %浓盐酸)、浸提温度 65 ℃、浸提时间 1.5 h、液
我国欧李的开发应用研究现状
刘淑琴 1,2,常虹 1,*,周家华 1,兰彦平 1,姚砚武 1,冯翠萍 2
(1.北京市农林科学院农业综合发展研究所,北京 100097;2.山西农业大学食品科学与工程学院,山西太谷
030801)
摘 要:通过概述欧李主要成分及其加工产品,综述欧李色素、多酚、香味物质、果仁以及欧李罐头、果汁、果酒等加工产
品的开发应用现状,旨在为欧李的产业化发展提供有益的参考。
关键词:欧李;开发;应用
THE RESEARCH STATUS ON DEVELOPMENT AND APPLICATION OF PRUNUS HUMILIS BUNGE IN CHINA
LIU Shu-qin1,2, CHANG Hong1,*, ZHOU Jia-hua1, LAN Yan-ping1, YAO Yan-wu1, FENG Cui-ping2
(1. Institute of Agricultural Integrated Development,Beijing Academy of Agricultural and Forestry Science,Beijing
100097,China;2.College of Food Science andEngineering,ShanxiAgriculturalUniversity,Taigu 030801,Shanxi,China)
Abstract:The main ingredient of Prunus humilis Bunge such as pigments, aroma substances, polyphenols and
nuts and its products such as can, juice, fruit wine research are introduced, and then the application and
development status of Prunus humilis Bunge are overviewed. This information is very useful for the industrial
development for Prunus humilis Bunge.
Key words: Prunus humilis Bunge;development;applications
作者简介:刘淑琴(1982—),女(汉),硕士研究生,研究方向:食品营
养与安全。
*通讯作者
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固比 5∶1(V/W)。在此条件下浸提 2次,色素提取率可
达 90.1 %[6]。
1.1.2 光谱性质的研究
毕红霞对欧李红色素的光谱性质进行研究,表明
欧李红色素在酸性溶液中呈红色,且随酸性增强,溶液
的颜色加深;在 pH1.5~4.5之间,吸光度与溶液 pH值
呈良好的线性关系;其可见吸收光谱随溶剂极性减
小,最大吸收峰在 500 nm~535 nm之间,其特性与花青
素的性质一致,初步确定欧李红色素为黄酮类花色苷
化合物。但由于糖的种类、数量、取代位置等的不同,
形成了各种不同的花色苷。欧李红色素的成分及具体
结构,还有待进一步研究。
1.1.3 稳定性的研究
卢奎等对欧李的性质进行研究,研究了欧李红色
素在不同条件下的稳定性,研究发现:在溶液 pH < 3.0
时,欧李红色素对光、热较为稳定;对常见食品添加剂
较稳定;Na+,Mn2+对欧李红色素有一定的增色作用,
Ca2+、Mg2+、Al3+、和 Cu2+对色素的稳定性无明显影响,但
Fe3+,Sn2+、苯甲酸钠、氧化剂及还原剂对欧李红色素有
显著的破坏作用。欧李红色素用于酸性饮料及白酒中
的热稳定性较好,光稳定性较差;在液体饮料中添加
0.05 %~0.1 %,着色效果较好[7]。
1.1.4 抗氧化性质的研究
毕红霞用四唑氮蓝光化还原法对欧李红色素清
除自由基的能力进行测定表明:欧李红色素抗氧化性
质较强,其抗氧化能力与 VC、VE相当,高于茶多酚。
1.2 欧李多酚的研究
程霜采用大豆卵磷脂脂质模型系统、低密度脂蛋
白体系和牛血清白蛋白介质 3个不同的评价体系考察
欧李多酚的清除自由基和抗氧化活性。研究表明,欧
李多酚的脂质过氧化和蛋白质氧化抑制呈剂量和时
间依赖性方式,总酚与抗氧化能力之间的相关性较好,
能完全抑制由过氧自由基和铜离子诱导早期的共轭
二烯(CD)的生成,延长脂质氧化诱导期,有效地抑制
由过氧自由基诱导的牛血清白蛋白氧化。欧李多酚能
通过淬灭自由基的方式抑制因自由基所致的生物膜、
脂蛋白和血清白蛋白氧化损伤,具有较强的脂质过氧
化抑制作用,抑制作用可能与其花青素富含的可水解
单宁单元成分、活性羟基数目及其空间构象有关 [8]。
1.3 欧李中香味物质的研究
欧李具有浓郁的特殊香味。程霜等应用水蒸气蒸
馏方法提取欧李果实中的挥发性油脂,并利用气相色
谱及色谱—质谱联用(GS-MS)技术进行了定性和定量
分析,结果表明,从欧李果芳香油中所鉴定出的 97个
组分,占芳香油总量的 97.76 %,主要成分为低分子量
的酮、酯类、醇类、烯烃类和酚类化合物,其中,酮类占
总量的 53.89 %,酯类占总量的 15.49 %,醇类占总量
的 7.21 %,烯烃类占总量的 4.53 %,酚类占总量的
2.05%[9]。薛洁等利用固相微萃取和气质联用技术分析
欧李汁和欧李酒中的挥发性香气成分,分离的化合物
经计算机检索进行鉴定,根据面积归一法测其相对含
量,发现欧李汁中含有 77种风味物质,占色谱流出总
量的 96.18 %;而欧李酒中的风味物质主要有 57种,
占色谱流出总量的 97.47 %。欧李汁中主要香气物质
有:2 -己烯醇、2-己烯醛、苯甲醛、3-己烯醇、乙酸乙
酯、己醛、沉香醇等,而欧李酒中主要包括苯乙醇、异丁
醇、己酸乙酯、己醇、乙酸乙酯、苯甲酸乙酯等物质[10]。
1.4 欧李果仁油的研究
薛勇采用正己烷和甲醇作为极性和非极性相,用
双相溶剂法对欧李仁油进行了提取,确定了双相溶剂
法提取欧李仁油的最佳工艺条件为:料烷比 1∶5、料醇
比 1∶7、碱浓度 0.10 %,醇浓度 94 %、温度 60 ℃、时间
4.5 h。在优化的工艺条件下可提取果仁中总油脂的
82 %[11]。通过对其油脂成分进行分析,从欧李仁油中共
检测出 43种物质,含量最多的是 γ-谷甾醇,约占总量
的一半,角鲨烯(三十碳六烯)、维生素 A(视黄醇)、γ-
生育酚、异香橙烯等物质含量也较高,其它物质主要是
脂肪醇和烃类物质。欧李仁油含有 9种脂肪酸,其中以
油酸、亚油酸和棕榈酸为主,占脂肪酸总量的 97.2 %;
甘三酯成分主要为 OOO、β-LOO、β-OLL、β-OLO,4种
甘三酯占总甘三酯的 78.3 %。并测得欧李仁油中含磷
量为 61.1 mg/kg,磷脂含量为 0.2 %,VE的含量 16.3 mg/
100 g。使用 Rathmat法对欧李仁油的氧化稳定性进行
评价,结果表明欧李仁油稳定性很高。但由于甲醇具
有毒性,限制了欧李仁油在食品、保健等方面的应用。
肖咏梅等结合欧李仁的特点和双相溶剂浸出法工艺,
用乙醇代替甲醇作为极性相,对双相溶剂浸出法提取
欧李仁油进行了研究,并确定了最佳工艺条件:乙醇
浓度 75 %、料醇比 1∶3、料烷比 1∶4、时间 4 h、温度 40℃、
碱浓度 0.15 %,在此条件下,提油率为 46.6 %,粕中苦
杏仁甙残余量为 0.44 %[12]。此方法的改进,克服了甲醇
的残留问题,大大提高了欧李仁油的应用价值。
1.5 欧李果仁药用成分的研究
欧李果仁即传统中药郁李仁,含有大量有利用价
值的脂肪类化合物、蛋白质、苦杏仁甙和有益于心血管
健康的活性物质白黎芦醇等[13]。薛勇等采用双相溶剂
浸出法提取欧李仁中的苦杏仁甙,得到总苦杏仁甙的
91 %。陈玮采用二阶导数光谱法测定了欧李仁中苦杏
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仁甙的含量,其甙含量为 6.19 %。苦杏仁甙[(扁桃甙、
扁桃苷 Amygdalins),扁桃氰-β-龙胆二糖甙],属芳香
族氰甙,在酶水解作用下,产生的苯甲醛可抑制胃蛋白
酶的消化功能;在体内分解,产生微量氢氰酸,有镇解
呼吸中枢的作用,达到镇咳平喘的功能;对人子宫颈癌
JTC-26株的抑制率为 50 %~70 %,可明显提高抑癌效
力;可以提高机体免疫功能、具有抗肝纤维化作用[14]。
白藜芦醇是一种非黄酮类多酚化合物;是植物在受到
病原性进攻和环境恶化时产生的一种抗毒素;是有益
于心血管健康的抗癌活性物;具有抗肿瘤、抗过敏、抗
自由基、调节免疫、抗血小板聚集、降血脂等生理活性
功能。
基于苦杏仁甙以及白藜芦醇的生理活性,欧李果
仁在抗肿瘤、抗自由基以及免疫调节等方面的价值具
有广阔的开发应用前景。
1.6 欧李果仁蛋白的研究
陈玮从欧李仁中提取到欧李仁蛋白,研究表明:
蛋白质含量为 28.0 %。欧李仁蛋白主要由 9种亚基组
成,含量最高的亚基分子量为 30 000左右。欧李仁蛋
白的变性温度和大豆蛋白相近;经测定其溶解性能,确
定欧李仁蛋白的等电点为 4.0;表明欧李蛋白的起泡性
较差,在相同浓度下,只有大豆蛋白的一半左右[15]。
2 欧李的加工利用现状
欧李作为一种特殊果品,基于其不耐储运的特
点,近年来,随着食品科学技术的不断发展,很多学者
从深加工方面入手,进行了大量的研究工作。欧李果
实可加工成罐头、蜜饯、果汁、果酒等许多加工品,产品
风味独特,具有丰富的营养价值。
2.1 欧李罐头的研制
杜俊杰等对欧李罐头的加工进行研究,并确定其
工艺参数:3 %的 NaOH 加热到 95 ℃~100 ℃漂洗;
90 ℃水中预煮 3 min;40 %糖水灌注;排气 15 min后于
40℃水中冷却。
工艺流程:原料整理→去皮漂洗→修整→预煮→
装罐→注糖水→假封排气→密封→杀菌冷却→检
验→成品
2.2 欧李蜜饯的研制
杜俊杰等对欧李蜜饯的加工进行研究,并确定其
工艺参数:10.3 %食盐腌制 7 d~8 d后晒干,流水中浸
泡 1 d~2 d,除去 80 %~90 %的盐分后取出;加白糖
20.6 %,文火煮 30 min后静置 48 h;为增加制品脆度和
营养价值,分别在制坯和蜜制过程中加入 0.21 %的生
石灰和葡萄糖酸钙。
工艺流程:果实→选料→配料→制坯→漂洗→蜜
制→包装
2.3 欧李低糖果脯的研制
周家华等对欧李低糖果脯的加工工艺进行研究,
结合欧李果实的具体特性使用了无硫护色技术,用
0.4 %CaCl2+0.2 %柠檬酸+0.1 %NaCl进行护色,果脯渗
糖使用 30 %蔗糖+20 %麦芽糖浆+10 %葡萄糖的混合
糖液,同时使用超声波渗糖的方式渗糖取得了较好的
效果[16]。
工艺流程:原料验收→去核→硬化护色→超声波
渗糖→烘干整形→包装成品
2.4 欧李果酒的研制
朱华以欧李为原料,通过活性干酵母发酵陈酿制
成的欧李果酒,呈深宝石红色,澄清,光亮且口感浓郁、
酒体醇厚。其最佳生产工艺参数为:用蔗糖液调整糖
度达 310 g/L;添加软化水:欧李浆为 0.4∶1.0;调整游离
SO2到 30 mg/L;果胶酶添加量为 30 mg/L;酵母添加量
为 20 mg/L,先用 10 %的 40 ℃的蔗糖水活化;发酵时
间约 8 d;发酵温度 25℃~28℃;残糖在 180 g/L时分
离,立即调入食用酒精,使酒精度达到 16 %;满罐陈
酿,橡木桶中陈酿贮存 3个月;用烟-73等染色葡萄酒
适当调色;先用 0.4 μm的深层过滤和膜过滤进行无菌
过滤,再无菌灌装[17]。
工艺流程:欧李分选→破碎→去核→调整成分→
发酵→分离→陈酿→调配勾兑→下胶→过滤→冷冻
2.5 欧李醋酸饮料的酿造
薛洁研究了以欧李为原料,通过酒精发酵和醋酸
发酵生产天然营养保健饮料的主要工艺。表明欧李醋
酸饮料最佳生产工艺参数为:发酵温度为 34 ℃,接种
量 5%,果汁添加量 30%,醋酸发酵时间为 15 d[18]。
工艺流程:欧李→选果、清洗→破碎→添加果胶
酶→调整糖浓度 酒精发酵→压榨分离→
过滤→调整酒精度 醋酸发酵→发酵原液
杀菌→发酵饮料的调制→精滤→装瓶→杀菌→冷
却→成品
2.6 欧李果汁的加工研究
根据欧李的加工适性和营养丰富、含钙量高以及
欧李鲜果不耐贮运的特点,河北农业大学陈永浩以欧
李“农四号”为原料,开发研制澄清型欧李汁,对欧李澄
清汁的加工工艺进行了研究,确定了适宜的加工工艺
条件:选择充分成熟的欧李果实,清洗,漂烫 3 min,去
核后加入与果实等重量的水,用匀浆机 3 000 r/min打
浆 30 s;加入鲜果重 0.15 %的果胶酶,在 55 ℃下保温
酿酒酵母
醋酸菌种
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60 min,压榨取汁;用 0.02 %干酪素澄清 120 min,过
滤,得欧李澄清汁[19]。
工艺流程:原料→预处理→榨汁→粗滤→澄清→
精滤→调配→装罐→杀菌→冷却→成品
2.7 欧李醋加工研究
庞静静等以欧李为原料,采用液态发酵工艺,从
酒精发酵菌种、生物酶筛选以及醋酸发酵最适条件方
面进行研究,得到欧李醋的最佳生产工艺:加入
200 mg/L的 ICV菌种,0.1%果胶酶Ⅱ室温酶解 l h,在
酒精度 6 %的酒液中接入 10 %的醋酸菌,30 ℃,
120 r /min的条件下摇床发酵 6 d[20]。
工艺流程:
欧李分选→清洗→破碎去核→欧李果浆→酶解→
调整成分(糖度、酸度)→加热杀菌→冷却→酒精发
酵→醋酸发酵→粗滤→精虑→欧李醋→杀菌灌装→
检验→成品
3 展望
虽然欧李的果实来源并不像普通常见水果一样
普及,但其具有耐干旱、耐低温、耐盐碱、丰产以及能固
沙、蓄水分等特性,作为经济林的主要树种具有极佳的
推广价值。现阶段栽培方面已积累了相当多的经验,
具备大面积生产的技术基础,种植面积正在不断拓宽,
为欧李的深入研究奠定了基础。目前对欧李的理论和
应用研究仍处于初级阶段,主要应用还集中于少数加
工领域。近年来,我国对于天然色素的研究开发逐渐
成熟,但只有少数文献报道了欧李色素方面的研究,在
色素提取方面仍存在一定难点。采用传统浸提的方法,
存在溶剂残留、纯度低、有异味、质量差等弊端,由于欧
李色素属于花色苷,在中性及弱碱性条件下不稳定,为
提取过程带来困扰。在考虑最大产率和着色力的前提
下,尽量降低成本、提高提取效率是今后的研究重点。
并且,据目前的研究状况,只是初步确定欧李色素为黄
酮类花色苷化合物,其成分及具体结构尚未明确,缺乏
进一步研究。欧李果仁的保健价值也是不容置疑的,
因此对欧李果仁有效成分提取方面尚有很大的研究
空间。欧李果实鲜食或加工品都不失为补钙佳品,加
之其色泽鲜艳,色素有较强的抗氧化性质,随着分离提
纯技术的不断更新和食品安全意识的不断加深,欧李
在天然色素的提取方面具有潜在的市场发展空间。预
计在不远的将来,欧李在营养保健、美容、医疗等方面
将会起到极大的促进作用;在医药、食品等加工业方面
将有广阔的发展前景。同时,如何将提取、分离、分析
新技术应用到欧李的开发研究中,通过快捷有效的手
段对欧李进行深入研究,用以提供有效的技术保证、提
高欧李的经济价值具有重要的现实意义。
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收稿日期:2009-05-12
酶制剂
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酵母菌
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醋酸菌
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