王艳萍
(巴音郭楞职业技术学院,新疆库尔勒 841000)
桑葚既可以作为鲜果直接入口实用,又可以经过一系列加工工艺后作为中药成分与其他中草药混合食用,是我国传统的滋阴养颜、补血生津、润肠通便的食药两用型食品。现代医学研究人员通过大量临床试验发现桑葚的抗氧化性极强,在体内不仅可以保护肾脏、肝脏和心脑血管系统,对高血压、高血脂和癌症都有极好的疗效,老年人食用桑葚还能起到预防老年痴呆症的疗效。桑葚富含多种维生素、矿物质、氨基酸、多糖类和多酚类等多种有效成分。而桑葚的成熟期通常为4—6月份,成熟的桑葚水分含量约为80%,采摘后容易变质,不易运输和贮存,若采取的保鲜措施不当,将会严重影响后期的干燥、入药和加工。近年来,由于桑葚具有抗氧化性和降糖作用,市场需求量越来越大,因此,开发和利用桑葚是今后的一个重要课题。
桑葚采摘后应在室温下存放12 h,否则会因水分流失而发生颜色变化,从而导致产品质量大打折扣。目前常用的保鲜技术有物理保藏、化学保藏、生物保藏等。
化学保鲜技术是利用化学保鲜剂对果蔬进行加工,改变微生物细胞的有关生理参数,或抑制其增殖,从而实现保鲜。ZHAO等[1]将桑葚浸泡在不同浓度的CIO2溶液中,发现用60 mg/L的ClO2溶液处理的桑葚可以保存14 d以上。同时,实验人员对氧化钙对桑葚的保鲜效果进行了研究,将桑葚用氧化钙溶液浸泡,浸泡14 d后,经清水冲洗,14 d后,样品中的细菌含量与4 d时相似,表明CaO2是一种较好的保鲜剂。化学保鲜方法能起到很好的保鲜作用,但化学保鲜剂对人体也有一定的伤害。随着我国食品安全问题的日益严重,化学保鲜方法的应用也越来越受到人们的关注。霍宪起等[2]研究了以正己醇为原料,在低温(0~2 ℃)下处理桑葚,对桑葚呼吸强度、维生素C和过氧化物酶(POD)的变化进行了研究,发现正乙醇对于桑葚的保鲜具有积极效果。实验人员将5 g/L壳聚糖咖啡酸衍生物、0.225 g/L咖啡酸、5 g/L壳聚糖、5 g/L壳聚糖与0.225 g/L咖啡酸的混合物和蒸馏水对桑葚进行处理后在低温(4 ℃)中储存,通过实验结果对比发现,壳聚糖咖啡酸衍生物混合溶液和蒸馏水相比,对桑葚更能起到较好的保鲜效果[1]。
物理保鲜是指通过调整储藏温度、改变储藏气体的配比及采用薄膜包装等方式实现保鲜。此法操作简便、操作方便,是一种适合大量桑葚的保鲜方法。
1.2.1 低温保鲜法
目前最常用的低温保鲜方法是冷藏保存。结果表明,在低温环境下,桑葚中的根霉、毛霉等致腐真菌的活性降低,从而抑制了它们的代谢。根据其自身特性,迅速冷冻后进行低温保存,有利于长距离保存。林羡等[3]通过研究结果发现,在(-0.3~ -0.6 ℃)温度下,桑葚贮藏过程中的糖酸消耗较低,能保持其风味,并能抑制乙烯的释放,延长后熟的时间。实验结果表明,速冻对桑葚的保鲜效果优于常规速冻,同时也可减少冻融过程中的水分流失。李娇娇等[4]认为,将桑葚置于0 ℃低温保存,能显著地减PG、PL等酶的活力,从而延缓其细胞壁的降解,从而延长其贮存期。
1.2.2 气调保鲜法
空气调质保鲜技术是国内外果蔬保鲜领域的一个重要研究方向,研究历史已有200多年。近年来的研究表明,在高氧气浓度下(高于天然氧气21%),水果中CO2和乙烯的释放速度受到了一定的影响,从而改善了传统的气调保鲜方法对水果的损害。相关研究表明,在适当的温度、湿度下,可以通过调整储藏环境CO2、O2的比例调节桑葚的生理代谢,从而延长桑葚的储藏期。殷浩等[5]发现,在高氧条件下,桑葚呼吸强度、失重率、腐烂指数均明显下降,而酚类和类黄酮含量则明显增加,其效应与氧浓度升高相符合。
生物保鲜膜作为一种新型的保鲜剂,在果蔬保鲜中得到了广泛的应用。生物膜贮藏保鲜法与低温、化学保鲜剂相结合,能有效地抑制桑葚的呼吸,并保持其生物活性。在壳聚糖基质中加入Ag+、TiO2颗粒,所制得的膜具有绿色、生物相容性、低成本等优点,可显著改善膜的机械性能,减少水分透过,从而改善桑葚的保鲜效果。另外,将1%的纳米银粉添加到纳米纤维/聚乳酸薄膜中,可以显著地改善薄膜的透气性,并对金黄色葡萄球菌等微生物的生长起到一定的抑制作用,从而延长其贮 存期[4]。
研究人员积极探索新型的保鲜方法——生物保鲜剂,相关报告显示,有38种微生物被用来进行果蔬的防腐。陈会娟[6]以4.5×105CFU/mL的枯草芽孢杆菌悬液对新鲜桑葚进行处理,25 ℃贮存 72 h,其腐烂速率只有58.75%,与未进行处理的桑葚果实的腐烂效率相比,保鲜效果有显著提高。同时,实验人员还将无菌水、黄连提取液0.7 g/mL、 3×106CFU/mL枯草杆菌溶液、3×107CFU/mL的枯草芽孢杆菌悬液混合后,经5 d后,分别对霉变率、失重率、可滴定酸、可溶性总糖和MDA进行了比较,结果表明,以黄连提取液和枯草芽孢杆菌悬液作为复方制剂进行处理,在多项指标上都优于其他方法。此外,大蒜、山豆根和肉豆蔻的浸提物对桑葚的保鲜效果较好。
《中华人民共和国药典(一部2020年版)》规定,最传统的烘焙工艺是将桑葚烘干或晾干。近几年,由于技术进步,许多新技术被用于桑葚的烘干处理。付辉战等[7]采用真空微波烘干技术,对桑葚进行了烘干,得出了最佳干燥工艺条件,功率为3.0 kW,材料厚度为30 mm。李兆路等[8]通过对桑葚的对流-红外联合干燥实验,得出了在70 ℃、675 W功率下干燥桑葚总酚和花色苷分别为30.33 mg/g和11.55 mg/g。陈壮耀[9]采用热泵干燥技术进行桑葚的干燥,得出其最佳温度为60 ℃。实验证明,采用热风干燥和真空冷冻干燥相结合,既能保持桑葚中的有效成分,又能缩短烘干时间。相关研究表明,以62 ℃的干燥温度和2 cm的桑葚粉为原料,经真空干燥,桑葚粉含量为1.179 mg/100 g[10]。翁渝洁[11]以维生素C、可溶性总糖、可滴定酸等为指标,对红外线一次热风烘干桑葚的工艺进行了优化,得出了在150 ℃红外线烘干10 min复水10 min、50 ℃热风烘干的条件下,其维生素C含量为679.37 μg/mg,可滴定酸含量 93.64 mmol/100 g,可溶性总糖91.64 mg。LI等人对浓缩桑葚汁进行了喷雾干燥实验,结果表明,在 180 ℃、18 000 r/min、30 mL/min条 件 下,采 用30%β-环糊精为干燥剂,最终得到的产物中的花色苷含量为54.67 mg/g,水分为5.6%[12]。
采用不同的烘干工艺对桑葚的生物活性物质含量及其物理性能也有一定的影响。陈壮耀对真空冷冻干燥、低温热泵干燥、高温热风干燥3种干燥方式进行了比较,认为真空冷冻干燥和低温热泵干燥能够保持桑葚中的有效成分,比传统的高温热风干燥的效果好[9]。通过对比微波干燥、热风干燥、远红外干燥和真空冷冻干燥等方法保存桑葚中的生物活性成分,发现采用真空冷冻干燥法处理过的桑葚在粉碎成果粉后水合能力和吸油能力更好。在45 ℃、50 ℃、55 ℃、60 ℃时,对高温干燥、热风干燥、热泵干燥等4种不同的干燥工艺进行了比较。通过对比桑葚的色度变化、总酚含量、总黄酮含量、清除DPPH自由基和ORAC的抗氧化性,可以得出结论,在45 ℃时,采用低温热风干燥法处理桑葚的效果最佳。
桑葚是一种具有广泛应用前景的植物,具有很高的科学研究和应用前景。桑葚具有抗衰老、保护心脑血管、降糖、降血脂等作用,目前市面上针对桑葚的药理作用开发的主要产品有桑葚干、桑葚醋、桑葚酒、桑葚汁等。近几年,随着“一带一路”倡议的提出,我国桑葚新品种的引入,使我国桑葚的发展前景更加广阔[10]。由于新鲜桑葚水分含量高,不易贮存、运输,国内外学者对其储藏技术进行了大量的研究,但有关方面的研究成果较少,目前仍以物理方法和化学方法为主。近年来关于桑葚贮藏的方法研究中,相关研究人员也曾提出过其他新型的贮藏方法,例如电离辐射、微波或纳米材料等,但由于新方法的不成熟性和局限性,仅能够在贮藏与桑葚同类型的浆果类食物方面进行应用,无法大面积推广使用。在当前加工过程中,如何将贮藏桑葚的技术方法进行全面推广,是制约桑葚贮藏及加工领域的重要因素[11]。
桑葚的干燥处理直接关系到桑葚的药用价值,同时也影响其产品的开发与生产。目前对桑葚的食用性能的研究,主要是为了保持其香味和外观,而在药用方面,更注重对其有效成分的保护。鉴于其药食两用的特性,建议今后在研究桑葚的干制工艺时,要多注重“药”与“食”的统一,避免只从单方面入手,而忽略其他方面。因此,采用先进的贮藏、保鲜及烘干技术,对于进一步开发和利用桑葚的加工产品资源,将起到十分重要的作用。