不同加工处理方式对枸杞色素的影响_初乐

2014.02·Abstract ：As one of the major functional components ，content of lycium pigment is greatly influenced by pro -cessing and storage conditions ，in addition of pre-harvest factors such as species ，climate ，origin ，etc.Main composi -tion of lycium pigment and the differences of origin and maturation stage were expounded.Then effects of different methods of dried ，juice processing and storage on lycium pigment were discussed.Finally ，application prospect of lycium pigment was estimated.Key words ：Lycium ，Pigment ，Dried ，Juice ，Storage基金项目：十二五国家科技计划课题：枸杞等西北特产资源生态高值利用技术与产品开发（2012BAD36B04）收稿日期：2013-12-05修改日期：2013-12-26作者简介：初乐（1987—），女，硕士研究生，助理研究员，主要从事果蔬深加工研究，E-mail:luoluobx@ 。

枸杞作为药食同源的植物，由于其具有清肝、明目、润肺、滋肾、益气、生精、助阳、祛风和强筋骨的作用，近年来愈加受到消费者的追捧。

枸杞（Lyci -um barbarum L.）为茄科植物，主要分布在河西走廊、柴达木盆地以及青海至山西的黄河沿岸地带［1］，其中以宁夏枸杞最为著名。

目前我国枸杞鲜果产量在40万t 左右，其加工主要以干制为主，枸杞汁、枸杞粉和枸杞酒等产品也逐渐推向市场。

色素作为枸杞的主要功效成分之一，其含量除与枸杞品种、气候和产地等采前因素有很大关系外，很大程度上受到加工及贮藏条件的影响。

随着人们对加工食品营养价值的不断认识，如何降低加工和贮藏过程中有效营养成分的损失，最大限度地保存食品中的营养成分，是食品加工面临的重要问题。

本文主要讨论了枸杞中的主要色素以及加工、贮藏过程对其含量及结构的影响。

1枸杞色素的主要研究1.1枸杞色素的组成枸杞色素是存在于枸杞浆果中各种呈色物质的总称，主要由类胡萝卜素及其他有色物质组成。

1952年Goodwin ［2］在其所著的《类胡萝卜素的比较生物化学》一书中首次记述了枸杞中含有大量的玉米黄素（zeaxan -thin ）。

1968年Keiji Harashima 等人［3］从日本枸杞中分离得到纯的玉米黄素结晶，但该化合物不是以游离形不同加工处理方式对枸杞色素的影响初乐赵岩和法涛马寅斐朱风涛吕绪强（中华全国供销合作总社济南果品研究院，山东济南250014）【摘要】色素作为枸杞的主要功效成分之一，其含量除与枸杞品种、气候和产地等采前因素有很大关系外，很大程度上受到加工及贮藏条件的影响。

本文首先论述了枸杞中主要色素组成以及不同产地、成熟期枸杞中色素含量的差异，然后讨论了不同的干制方法、制汁过程以及贮藏等不同处理方式对枸杞色素的影响，最后展望了枸杞色素的发展前景。

【关键词】枸杞；色素；干制；制汁；贮藏中图分类号：O 657.3文献标识码：A文章编号：2095-6495(2014)02-0081-04Effects of Different Processing Methods on Lycium Pigment ContentChu Le Zhao Yan He Fatao Ma Yinfei Zhu Fengtao Lv Xuqiang（Jinan Fruit Research Institute ，All China Federation of Supply &Marketing Co-operatives ，Ji'nan City ，Shandong Province 250014）812014.02·式，而是以酯即phasalien 的形式存在于果实中。

我国对枸杞色素的研究较晚。

1986年，齐宗韶［4］从宁夏枸杞中分离出胡萝卜素、一羟叶黄素和二羟叶黄素，并测定了其含量。

1998年彭光华等人［5］对枸杞中的类胡萝卜素的分类及结构进行了系统的研究，结果表明：枸杞中类胡萝卜素可分为游离胡萝卜素和类胡萝卜素脂肪酸酯。

游离类胡萝卜素包括β-胡萝卜素、β-隐黄素和玉米黄素，同时可能含有叶黄素；类胡萝卜素脂肪酸酯主要是玉米黄素双棕榈酸酯、玉米黄素单棕榈酸酯和β-隐黄素棕榈酸酯。

并测定枸杞中色素物质含量分别为β-胡萝卜素9.59mg/100g 、β-隐黄素3.25mg/100g 、玉米黄素14.90mg/100g 、β-隐黄素棕榈酸酯14.57mg/100g 和玉米黄素双棕榈酸酯192.20mg/100g 。

1.2不同产地的枸杞色素的不同由于产地的气候、土壤和种植方式的差别，不同的枸杞品种色素含量有一定的差别。

李忠等人［6］研究了不同产地及品种的枸杞，发现其类胡萝卜素的组成大致相同，均由10种主要类胡萝卜素组成，其组成有以下共同点：①除含少量玉米黄素和β-胡萝卜素外，97％以上的类胡萝卜素以酯化形式存在；②仅少量以单酯化（不完全酯化）形式存在，大部分以双酯化（完全酯化）形式存在；③类胡萝卜素酯全部与饱和脂肪酸结合（C 14∶0和C 16∶0）；④玉米黄素双棕榈酸酯为枸杞中主要的类胡萝卜素，占总量的65％以上，可作为这类植物的特征类胡萝卜素。

1.3不同成熟期的枸杞色素的变化枸杞的生长过程可分为5个不同时期：青果期（全果青绿或浅绿）、变色期（绿色至黄绿色）、绿熟期（果实外表呈绿黄色）、黄熟期（果体外表黄红色）和红熟期（果实呈鲜红色）。

在枸杞生长过程中，类胡萝卜素在酶的作用下发生不断转化：玉米黄素双棕榈酸酯的含量随枸杞成熟度的增加而增加，青果期到红熟期含量从0.148mg/100g 增加到303mg/100g ，占红熟期类胡萝卜素总量的70%以上，是类胡萝卜素积累的主要形式，是成熟枸杞的特征类胡萝卜素；β-胡萝卜素的含量变化较小；玉米黄素从青果期至绿熟期的含量是不断减少的；从绿熟期至红熟期的含量基本不变。

其他类胡萝卜素酯的含量较少，成熟过程中相对变化较小［7］。

枸杞每年的成熟期分为夏季和秋季两季，其中夏果类胡萝卜素的总量较秋果高，这可能与枸杞生长期的环境因素有关，特别是温度与光照的影响。

夏果枸杞生长期的温度和光照强度都远远大于秋果，造成类胡萝卜素的累积效应大于秋果。

因此，不同阶段采收的枸杞类胡萝卜素的总量不同。

2加工处理对枸杞色素的影响2.1干制对枸杞色素的影响干制仍是目前枸杞鲜果的主要加工方式。

马文平等人［8］研究了不同采收期枸杞在干燥过程中色素的变化情况，发现玉米黄素和β-胡萝卜素在枸杞干制后含量增加而酯化类胡萝卜素如玉米黄素双棕榈酸酯含量下降，从而对枸杞感观色泽产生影响。

在干制起始阶段，玉米黄素和β-胡萝卜素含量大幅增加，是鲜果含量的2～22倍；干制中期，二者均有不同程度的降低；干制后期，两种色素含量有小幅增加并达到平衡状态。

玉米黄素双棕榈酸酯在干制起始阶段全面降低，降幅达到40%上；干制中期有小幅增加并最终达到稳定状态。

一些含类胡萝卜素的植物果实和蔬菜（如辣椒），在干制加工过程中，由于干制温度的影响以及体内水分的耗散，其中的类胡萝卜素常会发生复杂的合成和降解反应，表现为某些合成抗逆物质的酶活性升高以及果实衰老进程的加快，直接造成果实中的类胡萝素之间的合成和降解转化反应，或降解生成其他的过氧化产物。

因此，枸杞在干燥时，玉米黄素和β-胡萝卜素大量合成而不能及时酯化，使得含量大幅增加。

而玉米黄素双棕榈酸酯发生分解而合成较慢，因此含量降低。

除了枸杞原料类胡萝卜素含量的不同之外，不同的干制方式对类胡萝卜素的影响也有较大区别，尤其是在枸杞生产中如果采用不适当的烘干条件会对枸杞中的功能成分造成损失，严重影响其商品感观品质。

李赫等人［9］研究了冷冻干燥、热风烘干和自然晒干3种不同干燥方式对枸杞中主要类胡萝卜素的影响，发现经干燥后玉米黄素和β-胡萝卜素含量都大幅增加，其中热风烘干增长的最多，玉米黄素为干燥前的6.1倍，β-胡萝卜素为干燥前的4.5倍；而玉米黄素双棕榈酸酯和总类胡萝卜素的含量均有不同程度的降低，其中热风烘干降低的最多，分别为干燥前的62.3％和64.7％，冷冻干燥降低的最少，分别为干燥前的80.1％82和80.3％。

对比3种干燥方法，其中冷冻干燥对保存类胡萝卜素效果最佳，保持了固有的色泽，但冷冻干燥成本相对较高，目前应用较少。

2.2制汁对枸杞色素的影响枸杞鲜果除干制以外，加工成原浆或汁也是枸杞的主要产品之一。

研究表明：将枸杞鲜果加工成枸杞原汁后营养和功能成分均明显高于干果，如维生素C 含量为鲜果的91.9%，β-胡萝卜素含量为鲜果的50.2%。

将枸杞鲜果加工成原浆，能更好地保存枸杞的活性物质及营养成分，应用前景广阔。

在枸杞制汁过程中，主要工艺有热烫、酶解、榨汁、均质、脱气和杀菌，在这些处理过程中，都会造成枸杞中色素、多糖和甜菜碱等功能性成分的损失。

蔡奕文［10］、郭庆海［11］等人研究了枸杞鲜果制汁过程中β-胡萝卜素含量的变化，发现枸杞热烫时加入柠檬酸或抗坏血酸会提高胡萝卜素的保留率，果胶酶处理可大大提高β-胡萝卜素的保存率20%～28%，榨汁时胡萝卜素损失率较高，保存率仅为76%左右，真空脱气能够提高胡萝卜素的保存率至92%，杀菌时一般先采用柠檬酸调整酸度能显著提高胡萝卜素的保存率，采用上述工艺得到的枸杞浆β-胡萝卜素的保存率为74%左右。

类胡萝卜素由于其结构中含有许多不饱和双键，在制汁过程中极易受光、氧、金属离子和热等的影响，发生降解作用而损失，具有长链的共轭双键，例如β-胡萝卜素经190℃加热10h后完全被破坏，经光照24h 后含量减少25%［12］，因此在枸杞汁/浆的加工过程中要尽量做到现采摘现加工，缩短加工时间，同时要控制加热温度，避免枸杞汁/浆长时间暴露在光照、空气和过度加热而造成色素的降解损失。

抗坏血酸是典型的抗氧化剂，它能与自由基反应而隔断或阻止氧对反应链的攻击而保护脂肪及脂溶性物质，如V A和胡萝卜素的氧化降解，因而，在热烫液中加入异抗坏血酸，起到对胡萝卜素的保护作用。

Sims等人［13］报道，在胡萝卜制汁过程中，大量β-胡萝卜素留在了过滤后的残渣中，因而大大影响了β-胡萝卜素的保存率，建议在榨汁前采用果胶酶等处理胡萝卜浆。