范思祺,付耀萱,高阳杨1,*
(1.通化师范学院长白山食用植物资源开发工程中心,通化 134002;2.通化师范学院食品科学与工程学院,通化 134002)
玉木耳别名白玉木耳,为毛木耳的白色变异菌株,由吉林农业大学李玉院士团队选育的食用菌新品种[1]。在2016年,为避免与银耳等其他产品的名称混淆,李玉院士建议使用统一名称“玉木耳”,拉丁名为Auricularia cornea var.Li.[2]。玉木耳色白柔软、形状如耳、单片圆边、无筋且肉厚,干燥后质地硬且脆,复水膨胀,易于恢复原状,深受消费者喜爱[3]。目前,已在我国吉林、辽宁、江西、山东等地成功栽培,创造直接经济效益近60亿元,为脱贫攻坚增添新动能[4]。
本文以近几年来关于玉木耳的加工与利用研究为基础,对其研究方法与结论进行分析与总结,综述了玉木耳营养价值、生物活性成分以及相关产品开发的研究进展,旨在为玉木耳的开发与利用提供科学依据,为乡村振兴提供基础。
玉木耳营养成分丰富,已有研究表明玉木耳富含大量碳水化合物、蛋白质、胡萝卜素、维生素等营养物质,钙、铁、磷等矿物质,以及多种人体必需氨基酸[3],具有抗糖尿病、抗肾炎等活性[5]。姚清华等[6]对玉木耳中氨基酸组成的种类及含量进行研究,结果表明:玉木耳中至少含有18种氨基酸,氨基酸总量为10.63 g/100g,且谷氨酸含量最高,胱氨酸含量最低。其中存在8种必需氨基酸,总量为4.46 g/100g;2种儿童必需氨基酸,总量为0.93 g/100g;且含有呈味氨基酸,含量为4.38 g/100g。张桐等[7]对玉木耳矿质元素含量进行分析,结果表明:玉木耳中Ca、P、K、Na、、Mg、Fe、Zn、Se、Cu、Mn含量分别为1121、1089、2487、190、2578、247、19、0.02、3.06、3.54 mg/kg。范冬雨等[8]采用不同人工林木屑栽培玉木耳,发现当以杨树木屑作为主料时,玉木耳干耳的各项营养成分含量最高。此时,总糖含量为366.91mg/g;粗脂肪含量为2.10%;粗蛋白含量为73.59g/kg;粗纤维含量为35.93%。
综上,一方面玉木耳中富含谷氨酸,且谷氨酸在生物体的蛋白质代谢过程具有重要作用,同时临床上谷氨酸多用于治疗肝性昏迷和改善儿童智力发育,因此可以以玉木耳为原料开发相应功能性食品[9]。另一方面,玉木耳中粗脂肪含量较低,粗膳食纤维含量较高,更加适合需要减脂或保持身材的人群食用。
玉木耳多糖是玉木耳中的主要生物活性成分。目前对于玉木耳多糖生物活性与结构表征之间的构效关系还有待深入研究。Wang等[10]对玉木耳多糖的结构进行表征,从该粗多糖中分离得到三种主要组分,结果表明:一种为中性多糖(ACPN-1a),具有较高分子量(2.18×106Da),是一种以1→3糖苷键连接的β-葡聚糖;另外两种为酸性多糖(ACPA-1a和ACPA-2a),其中ACPA-1a为一种杂多糖;ACPA-2a的平均分子量为8.5×105Da,其主链为以1→6糖苷键连接的α-甘露糖。吴玉柱等[11]采用超声波辅助提取法提取玉木耳多糖,并测定抗氧化活性,结果表明:当液料比为40∶1(mL/g),超声功率为210 W,超声温度为62℃,超声时间为29 min时,多糖得率最高,是一种以β-糖苷键为主的吡喃型多糖,具有较强的抗氧化能力。Wang等[12]利用水提醇沉法和酶解法制备两种玉木耳多糖,并研究其抗炎保肝作用,结果表明:两种多糖均具有降低炎症指标一氧化氮合酶、肿瘤坏死因子-α、白细胞介素6等的活性或水平,以及可增强酒精代谢相关酶(乙醇脱氢酶、乙醛脱氢酶和细胞色素酶)的活性。任广泉等[13]采用水提醇沉法制备玉木耳多糖,以雄性昆明小鼠为研究对象,探究玉木耳多糖对小鼠抗疲劳的作用,结果表明:该多糖可显著提升小鼠力竭游泳时间、提升肝糖原和肌糖原的储备、并抑制血清中乳酸和尿素氮的堆积等,具有提升小鼠抗疲劳能力。王理文[14]采用超声细胞破碎法获得玉木耳多糖,以昆明小鼠为试验对象,探究玉木耳多糖对小鼠的抗糖尿病作用,结果表明:该多糖可降低糖尿病小鼠的空腹血糖水平和体重,有明显的抗糖尿病活性。
目前,国内外学者对提取玉木耳多糖的技术研究主要集中在热水浸提法、超声辅助法、酶解法等。其中,酶解法具有用时短、耗能少、玉木耳多糖生物活性高等优点[15],将会被更多的学者关注与应用。
天然黄酮类化合物多以苷类形式存在,具有抗氧化、抗炎、改善血液循环等作用。张思覃[16]采用超声辅助提取法从玉木耳中获得总黄酮,并探究最佳提取工艺,结果表明:当超声时间为68 min、超声温度为68℃、超声功率为78 W、乙醇浓度为69%时,提取率最佳,达到0.753%。罗娅等[17]采用超声细胞破碎法从玉木耳中提取总黄酮,优化提取工艺,并探究其抗氧化活性,结果表明:当液料比为15∶1(mL/g)、乙醇浓度为80%、超声功率为80W、浸提时间为8h时,提取率为3.44mg/g,且该多糖具有清除羟基自由基、超氧阴离子和DPPH能力,可作为天然抗氧化剂的潜在来源。
目前,虽然对于黄酮的研究较多,但由于玉木耳是近年来食用菌新品种,有关于玉木耳黄酮方面的报道较少。因此,在日后的研究中,可考虑以玉木耳黄酮的提取工艺优化及其体内外生物活性为方向。
张蕾等[18]从玉木耳中提取的多酚溶液浓度为74.67 μg/mL,当提取液浓度为71.67 μg/mL时,对超氧阴离子的清除能力达到了70.43%,并随着浓度的升高清除能力逐渐提高,表明该玉木耳多酚具有较强的抗氧化能力。
司风玲等[19]采用碱提法从玉木耳根中提取可溶性膳食纤维和不可溶膳食纤维,并测定其理化性质,结果表明:当液料比为200:1(mL/g),氢氧化钠质量浓度为1.5 g/L,浸提时间为160 min,浸提温度为80℃时,为可溶性膳食纤维的最佳提取工艺,此时得率为22.21%;当浸提温度为60℃,其余条件不变,为不可溶性膳食纤维的最佳提取工艺,此时得率为37.52%。其不可溶性膳食纤维的持水力、持油力和膨胀力约为可溶性膳食纤维的3.4、1.5和1.9倍,具有良好的膳食纤维特性,可作为保健食品添加剂的潜在来源。同时,王司琪等[20]研究表明玉木耳膳食纤维对α-淀粉酶和胰脂肪酶具有较强的抑制作用。
李振宇等[21]以黑木耳和玉木耳为原料,以感官评价为指标,采用正交试验方法,确定黑白双色即食木耳最佳配方,结果表明:当黑木耳和玉木耳在一定工艺参数下,分别经冷水浸渍、沥干、香料调配、煮沸、风干、腌渍等获得成品,该产品口感佳、麻辣适中、甜咸适度,对后续相关即食产品的开发具有积极借鉴作用。
尚莲姿[22]以不同处理方式的玉木耳为对象,以糊化特性、流变特性、质构特性等为指标,并通过响应面试验研究最佳玉木耳-玉米馒头的生产工艺配方,结果表明:最终采用湿磨玉木耳进行玉木耳-玉米馒头的品质研究;当玉木耳添加量为5%,玉米粉添加量为20%,加水量为53%时,产品质构特性较好,感官评分最高,可改善普通玉米馒头的比容、弹性、口感等。孙聪等[23]采用玉木耳多糖替代杂粮粥中的稳定剂,并研究玉木耳多糖对杂粮粥加工过程中糊化特性、流变特性和老化特性的影响。结果表明:当玉木耳多糖添加量为9%时,杂粮粥加工和贮藏品质最佳,表明玉木耳多糖可替代人工合成稳定剂,成为一种天然食品添加剂。代思奇[24]以玉木耳替代香肠中脂肪成分,通过质构特性对香肠产品进行评价,探究其对香肠品质的影响,结果表明:当玉木耳替代香肠中75%的脂肪时,产品分值最高,可显著降低香肠中脂肪含量。
刘岩[25]以玉木耳为原料,以感官评分为指标,通过正交试验研究玉木耳饮料最佳生产工艺参数。结果表明:玉木耳运动饮料感官评分最优组为95.8分,其产品口感柔细腻,经小鼠负重游泳试验表明,摄取其产品后游泳时间显著延长,说明该产品具有一定抗疲劳功效。刘楠楠等[26]以玉木耳、红豆、乳粉为原料,采用正交试验对该复合饮料生产工艺进行研究,结果表明:当玉木耳浆液添加量为50%、红豆汁添加量为10%、乳粉添加量为0.5%、白砂糖添加量为6%、结冷胶添加量为0.02%时,该饮料组织状态均匀、风味独特,具有乳饮料和菌类饮料的口感及风味。Wang等[27]通过添加玉木耳多糖强化酸奶,并研究其凝固型酸奶的物理化学性质、质地、流变学、微观结构、风味和抗氧化特性,结果表明:酸奶中添加玉木耳多糖可显着提高粘度、硬度等;可抑制凝固酸奶在储存过程中的后酸化,并且形成多孔、致密、网状结构,具有独特的玉木耳风味。经玉木耳多糖强化的酸奶可显着降低血清丙氨酸氨基转移酶和天冬氨酸氨基转移酶活性和丙二醛水平;提高小鼠肝脏中的超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)等抗氧化酶活性;同时可能具有减轻D-半乳糖引起的肝损伤和海马神经炎症。
本文综述了近年来玉木耳的营养价值、生物活性成分以及相关产品开发的研究进展,目前对于玉木耳多糖的提取方法与生物活性研究较为系统,其提取方法主要以酶解法、超声辅助提取法为主,其生物活性研究包括降血糖、抗炎、抗氧化、抗疲劳等,但与之相关的构效研究鲜有报道。同时,应加强玉木耳多糖的在体内的作用机理和代谢途径方面的研究。对于玉木耳其他生物活性成分,例如:多酚、黄酮、膳食纤维、蛋白质等方面的活性研究与应用研究较少,可进行展开研究,为相关功能性食品的开发提供方向与科学依据。另外,在乡村振兴的背景下,随着玉木耳产量的逐年提高,可在已开发的玉木耳添加剂、食品、饮品基础上,研发与之相关的玉木耳饼干、果冻等食品,以促进地区经济发展。
玉木耳的构效关系与精深加工研究将会成为未来的发展趋势。如何将新思路、新技术、新方法、新产品更好地应用于玉木耳产业的工业化生产中,是未来发展的关键因素。