我國紅棗資源加工利用研究現(xiàn)狀與展望

　棗( Zi z y p hus j uj uba Mill . ) 為鼠李科( Rham2naceae) 棗屬( Zi z y p hus Mill. ) 植物,原產(chǎn)于中國,已有4 000 多年的栽培歷史。我國棗資源十分豐富,有棗品種736 個,其中制干或鮮食制干品種224 個,占30. 4 % 。全國棗樹栽培面積100 多萬hm2 ,主要分布在黃河中下游的晉、冀、陜、魯、豫5 省及新疆的阿克蘇地區(qū),年產(chǎn)量400 多萬t ,占世界總產(chǎn)量的99 % ,并占有近100 %的國際貿(mào)易市場 。紅棗不僅味道鮮美、營養(yǎng)豐富,而且具有獨特的藥用價值。紅棗含有豐富的多糖,其中還原糖含量占總糖的70 %以上 ;在已知的氨基酸中含有人體不能合成的8 種必需氨基酸及嬰兒體內(nèi)不能合成的精氨酸和組氨酸,還含有豐富的維生素、礦物質(zhì)、揮發(fā)性物質(zhì)、脂類化合物以及黃酮類、多酚、皂苷類等化合物。另有研究表明,紅棗多糖具有免疫學(xué)活性和清除自由基的功能 ,多酚和Vc 具有抗氧化能力和清除自由基的能力 。現(xiàn)代醫(yī)學(xué)研究還表明,紅棗中的VC 及環(huán)磷酸腺苷(cAMP) 能減輕各種化學(xué)藥物對肝臟的損害;皂苷類物質(zhì)具有抑菌、保肝、降脂、增強機體免疫力等重要生理功能;黃酮甙起鎮(zhèn)靜、催眠作用;蘆丁具有維持毛細(xì)血管正常抵抗力、降低通透性、減小脆性等功能及抗炎作用;齊墩果酸能增加血清總蛋白和白蛋白含量、降低血清谷丙轉(zhuǎn)氨酶水平,對保護肝臟、防止癌變有很好的療效。近年來,為開拓紅棗資源利用,各地針對紅棗加工生產(chǎn)開展了大量的科學(xué)研究,包括豐富紅棗干制品種類及完善紅棗干制技術(shù)的研究。
1 　紅棗產(chǎn)品的深加工
1. 1 　紅棗干制
    干制加工是最主要的紅棗粗加工方式,出口的紅棗產(chǎn)品70 %～80 %是干制產(chǎn)品 。按干制方法可將其分為人工干制和自然干制2 種。人工干制的方法很多,包括熱風(fēng)干制、遠(yuǎn)紅外輻射干制、真空冷凍干制和微波干制等。目前,我國農(nóng)戶和紅棗加工企業(yè)主要采用的是自然干制、熱風(fēng)干制和遠(yuǎn)紅外輻射干制 ,其中大部分紅棗仍采用自然晾曬,干制過程中的霉?fàn)�損失相當(dāng)嚴(yán)重。齊志紅等 研究了紅棗的烘房干制技術(shù),解決了紅棗晾曬期間遇雨霉?fàn)�的難題,提高了紅棗檔次和商品果率。高林朝等 研究了太陽墻集熱器方法干燥紅棗,提高了紅棗干燥速度,干燥過程中爛棗率顯著下降,紅棗等級提高;并對太陽能溫室型干燥裝置干制紅棗的方法進行了改進。張寶善等 研究了熱風(fēng)干制時,不同烘干溫度和時間導(dǎo)致非酶褐變主要物質(zhì)的變化規(guī)律及與褐變的關(guān)系。梁皓等 比較了直接烘干(包括放置12h 后烘干) 、沸水煮5 或10 min 后烘干,以及冷凍后烘干(包括解凍12 h 后烘干) 對棗果實抗氧化功效的影響,認(rèn)為煮沸后烘干處理紅棗果實的抗氧化能力優(yōu)于其他處理。李煥榮等 研究認(rèn)為,干制方式對紅棗的營養(yǎng)成分和香氣成分有較大影響,果膠、總酸、還原糖、總糖含量在干制后均有所下降,香氣成分的種類和含量變化也很大。穆啟運等 研究認(rèn)為,鮮棗的揮發(fā)性物質(zhì)主要為棕櫚烯酸乙酯等13 種有機酸酯,其含量隨著烘烤溫度的升高及時間的延長而略有減少,熱水解反應(yīng)相應(yīng)略有增強。陳錦屏等 研究了不同升溫方式對紅棗品質(zhì)的影響,測定了干棗中糠醛和52羥甲基呋喃甲醛的殘余量。上述對紅棗干制方式及干制過程中營養(yǎng)成分變化的研究,為提高紅棗干制產(chǎn)品的營養(yǎng)價值提供了理論依據(jù)。
1. 2 　紅棗飲料
目前針對紅棗棗汁加工的研究較多,這也是當(dāng)前紅棗研究和產(chǎn)品開發(fā)的一個熱點 �，F(xiàn)在市場上出現(xiàn)了多種多樣的紅棗飲品,包括單純以紅棗為基料的飲品和紅棗復(fù)合飲品,如紅棗與枸杞、仙人掌、銀杏、綠豆等配制而成的復(fù)合飲料。通過合理搭配,還可使紅棗與大豆、花生、核桃等的營養(yǎng)成分互補,開發(fā)出一系列新的營養(yǎng)保健型特色飲品。這類產(chǎn)品的加工技術(shù)已日趨成熟和完善。張靜等 研究了加熱溫度對紅棗汁中維生素C 含量的影響,采用可逆的一級反應(yīng)模型,研究了不同加熱溫度下還原型維生素C(AA) 的降解規(guī)律,并推導(dǎo)出氧化型維生素C (DHAA) 含量變化的數(shù)學(xué)模型。韓玉杰等 采用果膠酶酶解法浸提棗汁工藝,所得汁液棗香濃郁、無苦味、顏色棗紅,具有較好的穩(wěn)定性。杜雙奎等 、張寶善等 、王桐等 分別采用響應(yīng)面法、正交試驗法、加熱和超聲波提取法,研究了加水量、酶用量、溫度和p H 值對棗汁浸提效果的影響。魯周民等 采用正交試驗優(yōu)化了溫度、提取時間和酶用量提取紅棗汁的工藝參數(shù),確定了紅棗的最佳提汁工藝。徐玉娟等 研究了桑果和紅棗復(fù)合果汁飲料的生產(chǎn)工藝。余曉紅等 以甘草、紅棗、枸杞為原料,研制出一種營養(yǎng)豐富又具有保健作用的天然飲料。付莉等 通過單因素和正交試驗,研究了山楂紅棗姜汁飲料的最佳配方。顏海燕等 以紅棗、杏干為原料,采用正交試驗設(shè)計,研究了棗汁、杏汁浸提的最佳工藝條件、澄清條件和復(fù)合飲料配方。李宏高等 以紅棗、綠豆為原料,研制出營養(yǎng)豐富、風(fēng)味獨特的紅棗2綠豆復(fù)合型保健飲料。以上研究涉及紅棗飲料中Vc 的動力學(xué)方程、提汁工藝及紅棗復(fù)合飲料配制,為優(yōu)化紅棗汁的加工工藝、提高紅棗汁的品質(zhì)、豐富紅棗非發(fā)酵飲品提供了理論
1. 3 　紅棗發(fā)酵近年來研究發(fā)現(xiàn),紅棗含糖量高,乳酸菌能在紅棗汁中生長,將其中一部分糖發(fā)酵成乳酸,可用以加工發(fā)酵型飲料。乳酸本身具有柔和的酸味,可改善棗汁飲料的風(fēng)味,因此引起了學(xué)術(shù)界的廣泛關(guān)注。張平安等 采用響應(yīng)曲面法(RSM) ,確定了皂土用量、處理時間和溫度澄清紅棗醋的最佳工藝條件,采用該工藝所制紅棗醋澄清液清澈透明。張寶善等 研究了提高紅棗發(fā)酵酒質(zhì)量的主要工藝參數(shù)及采用次等棗生產(chǎn)棗醋的工藝及其參數(shù),結(jié)果表明,影響紅棗酒酒體的主要因素是紅棗汁的提取方法、主發(fā)酵程度和澄清;紅棗果醋酒精發(fā)酵、醋酸發(fā)酵采用半固態(tài)回流發(fā)酵,接種發(fā)酵效果比自然發(fā)酵好,冷卻后用硅藻土過濾的澄清效果好。武運等 研究了紅棗發(fā)酵酒的酵母及發(fā)酵條件,得到了酒精含量為體積分?jǐn)?shù)10 %的紅棗酒。杜琨等 以紅棗、大米為原料,用根霉、酵母的糖化發(fā)酵釀制了低度紅棗米酒,其產(chǎn)品營養(yǎng)豐富、酒味鮮美。侯彥喜等 以核桃、紅棗為原料,加入乳酸混合菌發(fā)酵,采用正交試驗確定了紅棗2核桃發(fā)酵飲料的最佳工藝條件。許倩等 以花生、紅棗和糯米為原料,混合后共同發(fā)酵制得的飲料酸甜可口、營養(yǎng)豐富,并通過單因素和多因素正交試驗確定了發(fā)酵飲料的最佳配比。對紅棗發(fā)酵飲料加工技術(shù)的研究,提高了紅棗的應(yīng)用價值和次等紅棗的利用價值,為紅棗發(fā)酵產(chǎn)品的開發(fā)提供了理論參考。紅棗的加工產(chǎn)品種類繁多,除了以上幾種外,還包括棗糖色、果脯類、油炸制品、糖制品、紅棗固體飲料、紅棗罐頭、棗蓉、棗晶、蜜棗等產(chǎn)品。
2 　紅棗功能成分的提取
2. 1 　多　糖
    多糖是紅棗中的主要功能性營養(yǎng)成分,分為中性多糖(JDP2N) 和酸性多糖(JDP2A) ,它是由多種單糖組成的結(jié)構(gòu)復(fù)雜的化合物,且多為水溶性。紅棗多糖具有清除人體內(nèi)氧自由基、抗衰老、增強有機體免疫力、抗癌、抗艾滋病等生理活性,因此對其研究備受關(guān)注。林勤保等 采用熱水浸提、微波和超聲波強化3 種方法提取大棗多糖,并研究了紅棗多糖熱水提取的最佳工藝條件,認(rèn)為在80 ℃下,采用以上3 種方法分別浸提6 ,3 和3 h ,可得到較高產(chǎn)率的多糖。石奇等 研究了超聲波法和微波法提取紅棗多糖的最佳工藝。陳國梁等 采用正交試驗設(shè)計研究了提取溫度、料液比和提取時間對紅棗多糖提取的影響,同時采用紅外光譜、紫外光譜、紙層析法對紅棗多糖組成進行了分析,并從脫色、除蛋白等方面對其純化工藝進行了初步研究,認(rèn)為紅棗多糖為單一成分,由木糖、半乳糖組成。另外,對超聲波輔助、微波強化、超聲輔助酶法、超聲強化等方法提取紅棗多糖進行了研究,為開發(fā)紅棗多糖的特殊藥用價值提供了技術(shù)支持。
2. 2 　黃酮類化合物
    黃酮類化合物( Flavonoids) 又稱生物類黃酮(Bioflavonoids) ,是以酮環(huán)與苯環(huán)為基本結(jié)構(gòu)的一類化合物總稱�，F(xiàn)代醫(yī)學(xué)研究證明,當(dāng)藥黃素、黃酮2C2葡萄糖苷等物質(zhì)具有明顯的鎮(zhèn)靜、催眠和降壓作用。紅棗中的酚類化合物是能夠消除自由基的抗氧化劑,對延緩衰老、預(yù)防心腦血管疾病有一定作用。Pawlowska 等 采用HPLC/ PDA/ ESI2MS法,分析了紅棗中主要黃酮類化合物的含量。許海燕等 采用分光光度法測定了紅棗中的總黃酮含量,并在單因素試驗的基礎(chǔ)上,通過正交試驗設(shè)計優(yōu)化了紅棗總黃酮的提取工藝。蘆丁又稱蕓香苷( rutin) ,是一種廣泛存在于植物體內(nèi)的黃酮醇配糖體。現(xiàn)代醫(yī)學(xué)研究證明,蘆丁可以降低血脂中的膽固醇水平,防止血管硬化,維持毛細(xì)血管正常的抵抗力,預(yù)防因毛細(xì)血管發(fā)脆而引發(fā)的出血癥,抑制醛糖還原酶,具有一定的消炎、抗病毒作用;蘆丁還可用于高血壓、血小板減少癥和敗血癥等疾病的輔助治療 。蘆丁天然無毒,紅棗中蘆丁含量較高,達(dá)33. 85 g/ kg ,在食品工業(yè)中常用作抗氧化劑和天然食用黃色素 。目前,國內(nèi)報道的用于提取蘆丁的主要植物原料為槐米,也可從苦蕎麥中提取,提取方法大多采用熱水和有機溶劑提取 。張寶善等 研究了從紅棗中提取蘆丁的工藝條件,為蘆丁提取提供了新的來源和工藝,同時也為紅棗的全面開發(fā)利用,尤其是為擴大一些商品價值較低的小棗、落棗、裂棗等的應(yīng)用提供了一條新途徑。紅棗中黃酮類化合物的含量較高,而天然黃酮物質(zhì)具有多種生物學(xué)活性,故紅棗中的黃酮類化合物應(yīng)是值得重視的新藥開發(fā)資源,有廣闊的開發(fā)利用前景。從紅棗中提取蘆丁對劣質(zhì)大棗的利用具有重要意義。
2. 3 　環(huán)磷酸腺苷
    環(huán)磷酸腺苷(cAMP) 是核苷酸的衍生物,為蛋白激酶致活劑�，F(xiàn)代醫(yī)學(xué)認(rèn)為,cAMP 能抑制血小板聚集,增強心肌收縮力、改善心肌營養(yǎng)、增強人體肌力、減輕疲勞,可抑制癌細(xì)胞的生長,并能使部分癌細(xì)胞恢復(fù)正常細(xì)胞功能。王向紅等 用HPLC法,研究了紅棗生長期以及不同品種紅棗cAMP 的變化規(guī)律和分布特點。此外有研究證明, 紅棗中cAMP 含量在14 種園藝植物中最高 。但是國內(nèi)對紅棗中cAMP 的研究僅限于測定其含量,而對從紅棗中提取制備cAMP 的研究甚少。目前,cAMP分析方法一般采用高效液相色譜法 、競爭蛋白法、薄層色譜法等。
3 　紅棗加工副產(chǎn)物的利用
    棗渣、棗皮、棗仁均為紅棗加工后的副產(chǎn)物,一些學(xué)者對其再利用進行了研究。王娜等 研究了不同體積分?jǐn)?shù)乙醇、浸提溫度、浸提時間、料液比對紅棗渣中蘆丁提取的影響,并優(yōu)化了提取工藝。吳素萍 、樊君等 分別研究了用酶解醇提法、正交試驗法,從紅棗棗皮中提取紅棗色素的工藝條件,明確了紅棗色素除在強氧化劑H2O2 和堿性環(huán)境中穩(wěn)定性較差外,在其他條件下均具有良好的穩(wěn)定性。祖麗皮亞•玉努斯等 對紅棗色素的提取方法和色素的基本性質(zhì)進行了研究,認(rèn)為紅棗色素具備作為天然色素使用的最基本性能,可以開發(fā)利用。上述研究雖然為紅棗色素的提取開辟了一條新途徑,但目前的提取方法主要是堿提法,且只能得到色素的粗品,其精制品的獲得還有待于深入研究;對紅棗紅色素的理化性質(zhì)、組成和結(jié)構(gòu)等尚不清楚,也有待于進一步深入研究。紅棗加工的另一副產(chǎn)物為棗仁,從棗仁中可提取油脂,還可利用紅棗仁釀造棗醋、紅棗核露酒等。此外,還可從紅棗的副產(chǎn)物中提取香精,用于煙草行業(yè)。任卓英等 采用加速溶劑萃取法(ASE) 萃取干棗中的香味成分,并進行了毛細(xì)管氣相色譜/ 質(zhì)譜( GC/ MS) 分析和卷煙加香應(yīng)用效果研究,還利用GC/ MS 從干紅棗提取物中鑒定出35 種揮發(fā)性成分。
4 　存在問題與建議
    近年來,我國紅棗的加工利用技術(shù)研究發(fā)展較快,也取得了一定的成績,但還存在一些問題,主要有以下幾個方面: (1) 加工利用技術(shù)研究與生產(chǎn)實際脫離,因此呈現(xiàn)出科學(xué)研究較多、而在生產(chǎn)中應(yīng)用較少的局面。(2) 全國各紅棗產(chǎn)區(qū)的產(chǎn)后加工利用還處于初級階段,以原料干制為主,技術(shù)含量低,產(chǎn)品附加值低。(3) 在紅棗產(chǎn)后加工利用中缺乏統(tǒng)一的生產(chǎn)和安全衛(wèi)生質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),產(chǎn)品質(zhì)量混雜,對市場造成了較大沖擊。(4) 在產(chǎn)品加工過程中多注重口感而忽視了營養(yǎng)成分的保存。如當(dāng)前市場上銷售較好的棗酥片,由于在加工中采用油炸工藝,因而對產(chǎn)品營養(yǎng)成分造成了一定程度的破壞。(5) 目前對紅棗功能成分及其提取分離方法的研究較多,但缺乏相應(yīng)保健產(chǎn)品的開發(fā)研究。(6) 紅棗加工中浪費較大,加工副產(chǎn)物的利用相對滯后。針對以上我國紅棗產(chǎn)后加工利用中存在的主要問題,提出以下對策及建議: (1) 加強紅棗加工新產(chǎn)品的開發(fā)研制,豐富加工品種類。在新產(chǎn)品開發(fā)研究中,要注重工藝技術(shù)的生產(chǎn)實用性,不斷提高科學(xué)研究與生產(chǎn)應(yīng)用的結(jié)合程度,從而促進科技成果的實際轉(zhuǎn)化。(2) 利用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)改善傳統(tǒng)產(chǎn)品加工工藝,減少對紅棗營養(yǎng)成分的破壞。應(yīng)用超臨界萃取技術(shù)、生物工程技術(shù)、低溫粉碎技術(shù)、真空凍干技術(shù)、納米技術(shù)和微膠囊造粒技術(shù)等新技術(shù),研究開發(fā)紅棗深加工新產(chǎn)品,提高產(chǎn)品附加值。(3) 進行紅棗功能成分提取技術(shù)、生物活性以及成分配伍研究,開發(fā)新型紅棗保健食品。(4) 進一步加強產(chǎn)品生產(chǎn)規(guī)范操作規(guī)程、產(chǎn)品衛(wèi)生質(zhì)量安全標(biāo)準(zhǔn),以及影響原料生產(chǎn)、采收、運輸、加工和貯存等過程的全程安全質(zhì)量控制體系研究。(5) 合理利用紅棗加工副產(chǎn)物,如棗汁飲料加工及有效成分提取中剩余果肉的利用、棗核棗仁的利用等。總之,通過全面的、多層次的深加工和綜合開發(fā)利用研究,使紅棗這一我國特有的寶貴優(yōu)質(zhì)資源得到有效利用,充分發(fā)揮其食品及醫(yī)療保健的作用。
5 　展　望
    紅棗是我國特有的優(yōu)勢干果品種資源,紅棗原料和產(chǎn)品是由我國獨家生產(chǎn)供應(yīng)的,在世界貿(mào)易中占絕對主導(dǎo)地位。紅棗中含有豐富的營養(yǎng)和生物活性成分,有很高的營養(yǎng)價值及很好的保健功能。近年來,隨著對紅棗功能成分及其保健作用的深入研究和不斷宣傳,越來越多的消費者逐漸認(rèn)識到紅棗及其加工產(chǎn)品的營養(yǎng)保健作用。因此,不論在國內(nèi)還是國際市場上,紅棗產(chǎn)品都將具有廣闊的貿(mào)易發(fā)展空間。目前,干棗由于在食用時皮渣太大而帶來口感問題,加之西方國家的人沒有食用習(xí)慣,銷售市場主要集中在國內(nèi)以及其他國家的華人聚集區(qū)。隨著技術(shù)進步和加工工藝的不斷完善,全方位、多層次開發(fā)的紅棗深加工產(chǎn)品以及具有特定功能的保健產(chǎn)品,既可保存紅棗的營養(yǎng)和功能,又可使產(chǎn)品的口感得到很大改善,因此其將逐漸顯示出日益明顯的產(chǎn)品優(yōu)勢和廣闊的市場前景。