玉米须采后处理技术及产品开发前景

姚连谋，张 怡，乔勇进

（上海市农业科学院农产品保鲜加工研究中心，上海 201403）

玉米是禾本科玉蜀属植物，为我国主粮作物之一，其玉米须由花柱和柱头组成，是中国传统中药材之一。前人研究表明，玉米须含有丰富的糖类、黄酮以及苷类、生物碱、有机酸、挥发油、微量元素及多种维生素，在利尿、降血糖、抑菌抗炎、增强免疫力、抗癌等方面有显著功效[1]，其也可用于治疗肾炎性水肿、胆结石、糖尿病、湿热黄疸、高血压、高血脂等疾病[2]。

玉米在我国各地均有分布栽培。玉米须来源丰富、价格便宜、易于收集。随着鲜食玉米加工业的发展，玉米须采收质量和集中度显著提高，使其成为玉米产业的一项宝贵资源。但是，玉米须往往被当作农业废弃物或副产品处理，其有效成分没有被充分利用，造成极大的资源浪费。随着对玉米须功效成分的研究及加工产业的发展，其由于可作为食品、化妆品及药物原料进行深度开发而受到广泛关注，玉米须的研究和开发具有广阔的市场前景[2]。

1 玉米须活性成分及功能

玉米须中富含多糖类、黄酮类、皂苷类、甾醇类、酚类等多种化合物，与多种生物活性有关。研究表明，玉米须多糖、黄酮、皂苷对糖尿病小鼠具有显著的降血糖作用[3]。此外，玉米须黄酮、多酚、皂苷能够有效抑制α-淀粉酶、α-葡萄糖苷酶、葡萄糖-6-磷酸酶活性，提高葡萄糖激酶活性，从而达到降糖效果，能够预防糖尿病及其并发症[4-6]。玉米须皂苷可明显抑制β-细胞萎缩，能够很好地改善胰岛细胞的损伤，从而降低糖尿病模型小鼠血糖，对肾脏损伤也有较好的保护作用，且副作用小[7-8]。玉米须多糖、多酚对DPPH 自由基、羟基自由基、超氧阴离子自由基有较好的清除作用，具有较好的体外抗氧化活性[9-10]。

另有研究表明，玉米须多糖可增强免疫力[11]，诱导癌细胞凋亡[12]。玉米须黄酮能缓解急性痛风性关节炎[13]，抑制血乳酸的产生，延缓血尿素氮的形成，增加肝糖原浓度，提高小鼠的抗疲劳能力[14]。玉米须皂苷能够抑制脂肪组织中G0/G1 期开关基因、解偶联蛋白-1 基因及PR 结构域蛋白16 基因的表达，促进脂肪甘油三酯脂酶基因、过氧化物酶体增殖物激活受体γ 及细胞死亡诱导DFFA 样效应蛋白A 的表达，进而加快脂肪分解，降低大鼠体重和血脂浓度[15-17]。

2 玉米须采后保鲜及加工技术

2.1 采收及脱水干燥技术

2.1.1 采收技术

采收是指药用植物生长发育到一定阶段，入药部位或器官已符合药用要求，产量与活性成分的积累已达到最佳程度时，采取一定的技术措施，从田间将其收集运回的过程。不同品种的玉米须功能成分在授粉期或灌浆期含量有所差异，采收需在有效成分含量最高时进行，才能实现高产优质[18]。玉米须采收使用机械或人工收集。人工采集干净，但剥离的效果较差，不能将玉米须完整剥离，造成玉米须浪费，不能最大化利用，工作强度太大而且工作效率较低。机械采集定位精准可靠，可大大提高采摘效率并减少人力劳动。

2.1.2 干燥技术

刚采收的玉米须含有一定量的水分，需干燥后保藏。干燥技术主要包括自然晒干、常压热风干燥、微波干燥、真空冷冻干燥等。自然晾晒具有节能环保、成本低、促进农村种植业发展、改善工人劳动条件、提高生产效率等优点，但易受污染，易被虫类鸟类破坏而造成损失。常压热风干燥热效率高、操作简单易调控，但干燥时间较长、能耗大、破坏热敏性物质。微波干燥物料水分散失快，效率高，加热温度、功率可在一定范围内调节，自动化程度高，但干燥成本较高。真空冷冻干燥效果较好，但成本高、耗能大、时间长[19]。玉米须干燥技术的优化需结合各种干燥技术特点，协同研究，发挥高效、节能、通用和环保等优势，提高干燥效率和产品质量水平[20]。

2.1.3 玉米须保鲜技术

玉米须可以鲜用或晒干生用，晒干后的玉米须比新鲜玉米须制汁效果更佳且更利于保藏。晒干的玉米须用密封的保鲜袋或玻璃瓶装好，然后置于阴凉干燥处保存，如储藏期间有发潮现象，可干燥后再保存，避免发霉生虫。干燥的玉米须切勿放在冰箱冷藏或冷冻，避免受潮变质。

2.2 玉米须加工技术

2.2.1 粉碎技术

粉碎是在机械外力作用下将固体原料压缩、剪切、摩擦等使固体粉碎，粒径变小的操作。将干燥的玉米须粉碎，能够增加玉米须与提取溶剂的接触面积，有利于提高提取效率且便于过滤。粉碎技术包括干法粉碎、湿法粉碎、低温粉碎、超细粉碎等。

2.2.2 制汁技术

玉米须作为中草药可以煎服食用，加温开水浸泡后饮用，粉碎浸提调配成饮品。玉米须可与茶叶、菊花、金银花、果蔬等制成混合固体饮料或液体饮料。玉米须汁中也可加入有益菌进行发酵，制备具有多种有益成分的饮品。

2.2.3 提取技术

玉米须含有丰富的功效成分。为发挥最佳提取效果，需要采用不同技术方法来提取玉米须中的有效成分[21]。玉米须提取技术主要包括水提法、有机溶剂提取法、微波辅助提取法、超声波辅助提取法、酶水解辅助提取法、超临界流体萃取等[22]。有机溶剂提取法虽具有操作简单、提取效果好、无需专用设备等优点，但有机溶剂消耗量大，试验时间较长且对环境有不利影响。微波辅助提取法、超声波辅助提取法能够破坏细胞膜和细胞壁，有利于细胞内外有效成分快速达到平衡，具有用时短、温度较低、提取速率快、节约溶剂、节约成本且不会破坏有效成分结构和活性等优点，但提取率仍有待提高；酶处理条件较温和，具有提高功效成分得率和保持生物活性等优点，但酶的活性易受提取环境影响。多种辅助提取技术组合应用，能够促进每种辅助提取方法之间的相互作用，最大程度地提高得率，但提取时间较长，设备投入大。超临界CO2萃取法具有萃取温度低、萃取能力强、萃取效率高、萃取溶剂不会造成环境污染等优点，但需要专用设备，成本高[23-24]。

2.2.4 酿造技术

发酵是以乳酸菌、酵母菌、醋酸菌等多菌种发酵果蔬或中草药等，形成富含多种功效酶、多酚、有机酸、多糖、维生素、矿物质、氨基酸和乙醇等代谢产物[25]。经酵母菌和醋酸菌发酵的玉米须汁，虽活性物质和抗氧化性有所下降，但发酵后的产品抗菌性显著增加[26]。通过口服发酵玉米须胶囊，能降低肿瘤患者化疗后的骨髓抑制发生率，可以使化疗后患者的白细胞、粒细胞和血清免疫蛋白维持在相对稳定的水平[27]。

3 玉米须加工产品及特点

3.1 玉米须饮品

目前，消费者对玉米须饮品的功效及作用途径认知度比较弱，因此对其购买率比较低。研发新型玉米须饮品，必须做到品质有保证、包装有特色，具备创新和品牌优势[28]。玉米须饮品具有低热量、低糖、低脂肪等特点以及天然、健康、解渴、提神等特性，比碳酸饮料更加爽口、解渴，比普通饮料清香淡雅，且富含多种营养成分[29]，市场发展空间广阔。通过提高玉米须饮品的知名度，可提高消费者对玉米须饮品的熟悉程度从而增加购买率。

3.1.1 玉米须饮料

3.1.1.1 玉米须风味饮料

李湘丽等[30]以玉米须、玉米浆为原料，玉米原浆与玉米须水提液体积为1∶1，添加配料后采用二次均质工艺制成浑浊型玉米浆玉米须复合饮料，该复合饮料风味突出，清爽润滑，口感柔和。张致上等[31]利用酶法提取玉米须中多糖成分，榨取苦瓜汁并经脱色处理，调配后制成玉米须苦瓜复合饮料，该复合饮料口感清爽、风味独特、酸甜适口、体系稳定。

3.1.1.2 玉米须保健饮料

陈佳慧等[32]以玉米须提取液与松针提取液制成松针玉米须饮料，该产品营养丰富，具有缓解消化不良、神疲乏力等功效。刘璐等[33]以玉米须和金银花制备成无糖饮料，产品有玉米须和金银花的特有香气，且具有利尿、抑制蛋白质排泄、抗菌、消炎、保肝、增强免疫力、抗氧化和抗肿瘤的作用，在一定程度上可缓解水肿等症状，延缓糖尿病并发症。

3.1.1.3 玉米须发酵饮料

宁楚洁等[34]研制玉米须果蔬复合酵素饮料，在菌种接种量2%（酵母菌与乳酸菌质量比1∶1），发酵时间41 h，发酵温度31 ℃条件下完成发酵，得到的复合发酵液用4%白砂糖、0.06%柠檬酸进行调配，制得的发酵饮料香味纯正、酸甜适中、色泽淡黄，且对DPPH自由基具有较强的清除作用。李若鲲等[35]采用高产GABA 红曲霉菌株发酵玉米须汁，获得大量GABA 发酵物，制备的发酵饮料色泽均匀、风味协调、甜度适中、质地均匀且具有降压保健作用。

3.1.2 玉米须茶

3.1.2.1 玉米须风味凉茶

崔石阳等[36]以绿茶汁与玉米须汁配比为1∶3.5 制作复合茶饮品，该饮品汤色清淡、滋味清甜、鲜纯、香气清雅，口味更接近于茶的自然风味。刘玮等[37]制作玉米须决明子甜味菊凉茶，研究表明，烘烤后的决明子使体系具有浓郁的类咖啡香味，甜度适中，口感协调、圆润，玉米须的香味为主，略有麦香味。

3.1.2.2 玉米须袋泡茶

瞿颖等[38]以玉米须和绿茶为主料，以甘草、山楂、荷叶为辅料研制玉米须保健袋泡茶，产品总黄酮含量较高，且不添加任何色素、香精、甜味剂及防腐剂，具有较好的保健效果、良好的抗氧化能力和较强的还原力。

3.2 玉米须其他产品

玉米须富含黄酮类化合物，但黄酮类化合物在光照及空气中易被分解氧化，微胶囊化技术可以减少黄酮类化合物氧化。李妍等[39]利用搅拌法制备玉米须黄酮微胶囊，在芯壁比 1∶15，搅拌时间 35 min，β-环糊精的质量浓度15 g/100 mL，搅拌温度50 ℃条件下，产品微胶囊化效率达到78.5%，总黄酮含量＞7%。鲁晓翔等[40]采用研磨法制备玉米须黄酮微胶囊，在芯壁比为 1∶14，研磨时间为 35 min，β-环糊精浓度为10%，微胶囊化温度为48 ℃条件下，产品微胶囊化效率达到85.6%，研磨能够有效提高玉米须黄酮的包埋率。玉米须黄酮微胶囊化，提高黄酮的稳定性，使玉米须的应用范围变广。

将玉米须添加到低脂肪肉丸中能够增加饱腹感，使得摄入的能量相对减少，增加肠胃的蠕动。适量添加玉米须粉，既可以改善人们的膳食营养结构，又可以提高经济效益[41]。将玉米须黄酮加入冷藏猪肉糜中，可以有效地抑制猪肉糜的pH、过氧化物值和硫代巴比妥酸值的升高，较好地维持感官品质和质构特性，且DPPH 自由基的清除效果优于VE，抗氧化效果与BHT 相似[42]。将玉米须黄酮提取物加入猪肉脯中，储存26 d 后，与添加BHT 和植酸组相比较，玉米须黄酮的抗氧化性最强[43]。将玉米须提取液添加到肉糜肉脯中，既可以延长产品的保质期，也可以丰富产品的风味。

4 技术研究及开发展望

玉米须含有绿原酸、咖啡酸、香草酸、儿茶素、表儿茶素等多种酚类物质，槲皮素、山萘酚、木犀草素、芹菜素、刺芒柄花素等多种黄酮类物质，乌苏酸、赤杨酮、无羁萜酮等多种皂苷类物质。玉米须所体现的功能活性均与这些物质有关，但对这些物质提取、分离、纯化及生物活性鉴定还有待研究。目前，对玉米须中诸多组分的提取多采用水提取法、醇提取法、酯提取法，虽操作简单但存在很多问题，如大量使用溶剂、污染环境、耗时长等，若采用超声、微波、酶解等辅助方法，在提高组分提取得率的同时，可解决部分问题。新兴分离技术的出现，如超临界CO2萃取法、膜分离技术等，可较好的保持提取物结构及生物活性，同时也能提高提取物的纯度，解决了耗时、耗能、污染环境等众多问题，但超临界CO2萃取法需要专门的设备及操作人员，在物质提取方面应用较少。

当前，人们因膳食结构的改变而引发诸多生理性、代谢性疾病及其并发症，而玉米须富含多糖、酚类、黄酮、皂苷等生物活性成分，对人体健康具有积极的促进作用，具有重要的开发利用价值。目前，市场上出现了许多以玉米须为主要原料的饮料、茶等饮品，制作工艺简单，产品风味独特，且不受原料产地、季节性限制，然而其他类型产品较少。为进一步丰富玉米须产品的多样性、功能多元化，增加消费者的喜好度，开拓市场前景，将玉米须或其提取液与更多的食物复合，如面粉、米粉、乳粉等，制作成具有功能性的产品，如功能性饼干、功能性糕点、功能性酸乳等，既可丰富人们的饮食品种，又符合“方便、快捷”的现代生活方式，对预防因膳食结构改变而带来的健康问题大有益处。