（食品科学专业论文）仙人掌营养活性成分分析及混汁饮料的研究.pdf

摘要 摘要 米邦塔仙人掌是1 9 9 8 年从墨西哥引进的食用型仙人掌，目前对其生理活性物质的 研究还不够深入，并且由于仙人掌汁液在加热杀菌后色泽和外观不稳定，还没有相应的 饮料产品生产。本文研究分析了不同生长期米邦塔仙人掌的营养和生理活性物质的变 化，旨在为其加工利用提供依据，同时研究了仙人掌混汁饮料生产中的热烫护绿工艺、 酶解工艺、贮藏稳定性、色泽稳定性，以及加工和贮藏中活性成分的变化。主要研究内 容如下： 采用化学和仪器分析方法，对米邦塔仙人掌中的主要营养和生理活性成分进行分 析，结果表明，粗蛋白含量为0 6 5 o 6 8 ，脂肪含量为o 3 0 o 3 1 ；氨基酸总量 为6 8 1 7 3 8 ，其中谷氨酸含量达1 0 8 1 5 2 ：果胶、膳食纤维分别为1 4 7 1 6 8 和o 8 7 1 2 2 ；干样钙含量5 6 ，铁8 0 6 m g 1 0 0 9 ，锌3 3 0 m g 1 0 0 9 ；b 族维 生素丰富，其中干样v 肼含量5 6 2 m g 1 0 0 9 ；单宁0 0 2 0 0 4 ；不含草酸；生理活性 物质如粗多糖、多酚、黄酮类物质分别约为1 2 7 、6 3 1 4 m g 1 0 0 9 、3 6 2 1 m g 1 0 0 9 ，半 乳糖约占多糖中单糖总量的8 0 ；h p l c 检测出8 种酚类物质，绿原酸含量最多达4 2 4 0 ug g ，其次是芦丁和槲皮素，其含量分别为2 5 0 2ug g 和1 0 9 li ig g 。在不同生长 期，仙人掌矿物质、果胶、纤维素的含量逐月增长，6 个月生长期的有机酸、氨基氮、 单宁的含量低，而黄酮、多酚的含量高，其他营养活性成分的差异较小。 采用g c m s 检测出米邦塔仙人掌的4 4 种风味化合物，得知2 - 环己烯1 一醇是仙人掌 主要的风味成分，含量5 2 9 3 ，其次是一些醛类物质，含量为2 9 2 6 。 探讨了热烫工艺对引起仙人掌褐变和风味变化的过氧化物酶( p o d ) 的钝化作用， 确定沸水热烫是仙人掌最佳的热烫方法。比较了几种抗氧化剂作用效果，进行正交优化 试验，确定在仙人掌的热烫护绿液中加入1 0 0ug g 的z n 2 + 、4 0ug g 的c u ”、o 0 7 5 v c 、 o 0 2 5 柠檬酸，护色2 0 m i n ，护绿效果好。 对破碎的仙人掌果肉进行酶解处理，通过单因素和正交试验确定了复合酶的最佳添 加量，分别是果胶酶0 0 0 5 ，a 一淀粉酶o 0 2 5 ，纤维素酶o 0 3 ，酶解温度5 5 ，酶 解时间6 0 1 i l i n ，出汁率增加了5 8 1 6 。 研究了仙人掌浆料在加工过程中，浆料粒径、粘度和营养活性成分的变化，以及对 仙人掌混汁饮料稳定性的影响因素和机理，结果表明：酶解工艺有助于增大各成分溶出 率和提高饮料稳定性，均质更有利于颗粒微粒化导致粒径减小；选择0 2 1 。0 2 4 的亲 水胶体作为仙人掌混汁饮料的稳定剂，饮料可长期稳定。通过分析均质处理后饮料的粒 径分布、z c t a 电位、粘度和t i 】r b i s c a l l 动态测试，确定饮料体系具有较高的稳定性和贮 存稳定性：通过对饮料的岔t a 电位、粒径和二次沉淀的分析，推测出仙人掌混汁饮料 的混浊稳定性既依靠大分子物质的增稠稳定作用，也依靠粒子间的空间排斥作用和静电 排斥作用。 江南大学硕士学位论文 通过贮藏实验研究了仙人掌混汁饮料的色泽稳定性和混浊稳定性。在四种贮存方式 下，饮料的总体褐变程度较小，能保持良好的色泽稳定性。4 冷藏和室温避光的样品， 在贮藏中饮料浊度、粘度和悬浮稳定性变化不大，体系均匀稳定不分层；室温光照的样 品，在贮藏1 2 0 d 后，底部出现少量沉淀，但不影响产品的质量和外观；4 0 加速贮藏 样品，在贮藏6 0 d 后底部出现沉淀。研究表明避光或冷藏贮存将有利于保持饮料体系的 色泽稳定性和混浊稳定性。 仙人掌混汁饮料产品中，多糖含量3 6 2 7 0 m g 1 0 0 m l ，总酚3 1 4 2 m g 1 0 0 i i l l ，黄酮 1 8 5 m g l o o i i l l ，蛋白质1 3 0 2 9 m g 1 0 0 l n l ，v c 4 9 3 m g 1 0 0 l i l l ，氨基氮4 4 m g 1 0 0 i i l l ，还原 糖o 8 2 。在1 2 0 d 的储藏期内，还原糖、总酸、游离氨基酸含量变化很小，总酚、v c 含量变化较明显，在4 0 加速贮藏条件下，各成分损失较多，而在低温( o 一4 ) 贮藏条 件下，各成分损失较少，有利于活性成分的保留和果汁色泽的稳定。 关键词：米邦塔仙人掌、活性成分、混汁饮料、热烫护绿、酶解、混汁稳定性 a b s h a c t a b s t i a c t 0 p u 砸am 却a 舢t a i s 廿l ee d i b l ec a c t i l sw l l i c hw a si n 仃0 d u c e d 丘d mm e x i c oi n1 9 9 8 ，a tp r e s e n t i t sb i o l o 舀c a la c 西i t ys u b s t a n c 骼i sn o te n o u 曲i n d e p ms t l l d y 强db e c a u s ec a c t l 】sj 1 】i c e s c o l o r 柚d 印p e a m c ei s 啪s 臼l b l ea 矗e rs t e r i l i z a t i o n ，b u ta l s od o c sn o th a v et l l ec o 鹏s p o n 血g b e v e r a g ep r o d i l c tp r o d l l c d o n 皿l ea r t i c l et 场【s 锄i y z e d ( 功“m 缸m i 妒口a z 缸sn 咖t i o na n d b i o l o 垂c a la c d v i t yc o m p o n e n t sc h a n g ei l ld i f i 宅r c n tp 砸o do fg r o w m ，t op r o v i d ef b ri t su s eo n m eb 硒i so fp r o c e s s i n g ，a n dd e v e l o pm 1 1 l d p l ee n z y m a d cl i q u e f a c t i o nf o rp r o c e s s i i l gc l o u d y o p u n d aj u i c eb e v 廿a g e ，i n v e s t i g a t et l l ec l o u ds t a b i l i t y ，c o l o rs t a b m t ya n dt l l en u t r i d o na c t i v e c o i n p o n e m sc h 翘g ei np m c e s s i l l ga n ds t o m g e t h em a i nr e s u n sw e r ea sf o l l o w s t h em a i nn u 仃i d o nb i o 枷v ec o m p o n e n t si l l ( 功“，l “埘驴口a z 抛w e f ea n a l y z e du s i n g c h 锄i c a l 锄di n s m l m e n t a i 柚a l 蛳c a lm e l o d s t h er e s i l l t ss h o w e dt l l a tt l l ec o n l i e 】吐o fc n l d e p r o t e i n 卸df a tw a so 6 5 o 6 8 a n d0 3 0 0 3 1 r e s p e c d v e l y 1 1 l et o t a lc o n t c n to f m e 卸血l oa c i d sw 勰6 8 l 7 3 8 ，粕dg l uw a s1 0 8 1 5 2 t h ec o n t e n t s0 fp e c 血粕d c e l h d o s ew 硒1 4 7 1 6 8 ，0 8 7 1 2 2 r e s p e c 石v e l y 1 1 l e yw 盯eo x a l a t c 舶e 柚dr i c h i l lc a5 6 ，f e8 0 6 i n 1 0 0 9 ，z n3 3 0 1 1 1 1 0 0 9 ，v b 65 6 2 n 影1 0 哩，l o wi nt a i m i n0 0 2 0 0 4 t h eb i o a c t i v em a t 嘧c o n t e ms u c ha sp o l y s a c c h a i i d e ，p o l y p h e n o l ，a n dn a v o n ew e r e h i g l l ，a b o m1 2 7 ，6 3 1 4 影1 0 0 9 ，3 6 2 1 m 1 0 0 9f c s p e c t i v e l y 8 0 m o n o s a c d l a r i d ew a s g a l a c t o s e b y 删c8i m p o r t a mp h e n o h c sc o m p o u n dw e f ed e t e c t e d ，t l l ep r e d 叫l i n a mw a s c l l l o r o g e n i ca c i d4 2 4 叩g 儋，廿l c nf o l l o w c db yn l t i na n dq u e r c e t i n 、】l d l i c hw e r e2 5 0 2 肛如卸d 1 0 9 l p g ，gr e s p 锄e l y a ni n c r e 镐ei nm i n e r a lc o m e n tp a r t i c u l 缸l yi nd 衄嘣船u l 【ep e 砸n 彻d c e u l l l o s ew 硒o b s e n r c d 廿】l d u g h o u tt i l ep e r i o do fg m 耐n g 1 1 l eo r g ；l n i ca c i d s ，a l i l l oi l i 廿o g e n a n dt a 彻i nw e r el o wi n6p e f i o do fg r o w t h ；w l l i l ef b rt l l es a m ep e r i o do fg r o w i n gp o l y p h e n o l 柚dn a v o n ew e r ce s d 嫩t c di nl l i g h c rv a l u e n os i g n i f i c 锄tc h a l l g ew a so b s e r v e di nn l e p f e s e n c eo fo t l l c rn u i e n 琏 1 1 l ev o l a t i l ec o m p o u n d so fd p 堋f 妇肺枷a 妇w a ss 印删t c da n di d c n t i f i e d b yg c - m s 4 4 虹n d so f c o m p o u n d s w e f e i d e n t i f i e d ， a 1 1 dt l l em a i n c o m p h d n e n t s f b 岫dw e r e 2 一c y c l o h e x e n 一1 - o l ，5 2 9 3 ，f o u o w e db ya l d e h y d ew l l i c hw a se s t i n l a t e da t 廿l ev a l u eo f 2 9 2 6 t h ee 丘- c c to fb l 锄c h i n go nm ep e r o x i d 勰ew 硒d i s c u s s e d ，a n dp a m m e t e f so f b l a n c h i l l gp r o c e s sw e r e n f i 衄e d c o d 叩a r e dw i ms e v c m lk i n d so fo 】【i d a t i o ni n l l i b i t o r f i l n c t i o n se 仃b c tb yu s i l l gs i l l 出ef a c t o ra n do r n l o g o n a le x p e r i m e n t ，t h er e s u l t ss h o w e dt 1 1 a ta w e l l 伊e c n p m t e c t i n ge 腩c tc o u l db eo b t a i n e db ya d d i n g1 0 0 肛g 偿z n p ，4 0 “g 倌c u 叶， 0 0 7 5 v c ，0 0 2 5 c i t r i ca c i di nb 1 粕c l l i n gg r e e n - p r o t e c t i n gs 0 1 u t i o n ，a l l dk e 印i n g 五w2 0 m i l l 1 1 l eo p 石m a lp m c e s s 证go fm u m p l ee n z y i l l a t i cl i q u e f a c 6 0 ni sa t5 5 五d r6 0i i 】i n u t e sw i m c o 唧椰n do f p e c t i n 弱e ( o 舶5 ) ，a a m y l a s e ( o 0 2 5 ) ，a n dc e l l u l o s e ( o 0 3 ) t 1 l ec a c t i l sp u l pp a n i c l es i z e ，m ev i s c o s i t ya l l dt l l en u 仃i t i o na c t i v ec o n s 石t u e n tc h a l l g e n g 江南大学硕士学位论文 p r o c e s s i n gp r o c e s sw e r ei l l v e s t i g a t e d ，a sw d la sn l ec l o u d yo p u n d aj u i c eb e v e r a g es t a b l e i n f l u e n c ef a 【c t o ra n dt l l em e c h 粗i s mt ot h ec a c t l l s ，k n o wt l l a tt l l ee l l z y h l o l y s i sw a sh e l p f l l li n i n c r c a s i n g v a r i o u si n g 砌e m st od i s s o l v er a t e 缸de l l l l 锄c i l l g l eb e v e 豫g es t a b i l i t y ， t l o m o g e n i z i n gw a sm o r ea d v a m a g e o u s i n 廿l ep e u e tp a n i d ec 她s e st h ep a n i c l es i z et or e d u c e ； o 2 1 。0 2 4 h y d r o p h i n cc o u o i dw 船f 洮n dw i m b e n e rs 诅l m i t ye 虢c t b ya l l a l y z i l l gp a r t i c l e s i z ed i s 廿i b u 6 0 n ，z e t ap a t e n d a l ，v i s c o s i t ya n d 蛐i s c a nd y n a m i ct e s t i n g ，h l o wn l a tt h e 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r a g e 石m e ，t 1 1 ec h a n g ej nr 酣u 曲喀s u g 札t o t a la c i d ，i - r e ea m i n oa c j dc o n t c n t s ，w a sn o ts i g n i i i c a l l t m c h 柚g ei nt o t a lp h e n o l 柚dv cc o n t e n t sw 硒s i g n j 如a n t s t o r e du n d e rm ec o n m t i o no f 4 0 ，v a r i o u si n 星弦d i e m sp r c s e m e das 蟾n i f i c 锄td e c l i n ew h i l ea t l o ws t o r a g et e m p e r a t l l r e ( o _ 4 ) ，m ed e c r e 船ew 嬲n o ti m p o r t a l l t ，m i si n d i c a t e dt h a tt l l el o ws t o r a g et e m 】p e r a t l l r c i s a d v 柚t a g e o u sf o rt l l ea c 6 v ec o n s t i t i l c n tf e t e m i o na n d j u i c ec o l o r 鼬i l i t y k e yw o r d s ：( ) p h n n 口肺日a z 旭，b i o a c t i v ec o i i l p o n e n t sa n a l y s i s ，c l o u d yj u i c eb e v 啪g e ， b l 锄c l l i n ga i l dg r e e n p r o t e c t i n g ，i n u l 石p l ee n z y 曲cl i q u e f 犯t i o n ，d o u ds t a _ b i l i t y 独创性声明 y9 6 7 8 9 8 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工 作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地 方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含 本人为获得江南大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。 与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明 确的说明并表示谢意。 签名： 丛堡豸日期：誓加z 年月“日 关于论文使用授权的说明 本学位论文作者完全了解江南大学有关保留、使用学位论文的规 定：江南大学有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和 磁盘，允许论文被查阅和借阅，可以将学位论文的全部或部分内容编 入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、 汇编学位论文，并且本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。 保密的学位论文在解密后也遵守此规定。 签名：剖k 彗导师签名：垄二垒生兰! 日期：9 名年j 月更g 日 第一章绪论 第一章绪论 1 1 米邦塔仙人掌资源概况 1 1 1 仙人掌资源分布 仙人掌属仙人掌科，是多年生肉质植物，原产于中美洲，为热带、亚热带植物。e g 母i 和t a y l o r 于1 9 9 1 年收载和命名的仙人掌属植物有3 1 1 种。从不同角度分类，可将其分 为果用、菜用、药用、染料用、饲料用和观赏用等6 大类“1 。 中国分布的仙人掌属植物有3 种，即仙人掌o d i l l e n i ih a w 、绿仙人掌0 v m l g a r i s m i l l 和梨果仙人掌0 f i c u s i n d i c am i l l ，主要为野生，分布在海南、广东、广西、福建、 云南、贵州等热带和亚热带地区跚。 米邦塔仙人掌( o p u n t y am y l p aa l t a ) 是国家农业部优质农产品中心1 9 9 8 年从墨西 哥引进的菜用仙人掌品种，为人工杂交培育的品种，具有食用、药用、观赏等多种用途， 尤其是作为无公害蔬菜和保健食品进行开发利用前景非常广阔。其产量在墨西哥蔬菜中 居第5 位，是墨西哥等拉美甚至欧洲各国人民所喜爱的很普通的蔬菜品种之一。我国已 在安徽、山东、黑龙江、浙江、江苏、海南、河北、河南、内蒙古、山西、宁夏等地建 立了较大规模的生产基地，现已经有2 万多亩种植面积。 1 1 2 米邦塔仙人掌生物学特性 米邦塔仙人掌茎绿色扁平，肉质多浆，棱形片状，针刺较少，为仙人掌的主要食用 部分。茎片1 年内抽4 5 次梢，每次1 片茎抽梢3 5 片。新梢有半个月的旺盛生长期， 旺盛期过后生长逐渐减慢，转为茎内物质充实贮存。食用仙人掌喜温、喜光、怕湿、耐 瘠、耐干旱、抗性强，种植环境适应性广、栽培容易，只要具备充足的阳光、适当水分、 微酸性到中性土壤及5 2 0 。c 环境，就可长年生长，是一种典型的多年生绿色肉质植物， 一次栽种可连续收获1 5 年。1 。仙人掌不耐贮藏、在1 0 1 5 。c 可贮藏l 2 月、1 0 以下 易腐烂，采摘后要及时加工利用。利用的途径不同，仙人掌的采摘期也不同，例如作种 的茎片，最好生长期在6 个月以上；作蔬菜的茎片，最适宜在1 个半月内采摘，幼嫩菜 片水分充足，清脆爽口；老菜片口感略脆，柔嫩滑爽“1 ，因此要掌握好采摘期。 图1 1 仙人掌实物图 江南大学硕士学位论文 1 2 米邦塔仙人掌的营养成分和保健价值 1 2 1 营养和活性成分 米邦塔仙人掌的营养成分丰富，含有蛋白质、多种氨基酸、有机酸、糖、维生素及 各种微量元素等各种物质，除此之外，它还含有三萜、黄酮类等生理活性很强的物质以 及玉芙蓉、角蒂仙、抱壁莲( 植物多糖) 等药用成分。近年来，国内许多科研机构对食 用仙人掌的营养成分做了仔细研究，其分析结果综合如下：仙人掌的掌片( 即茎) 作为 食用的主要部分，它的粗蛋白和总氮量与黄瓜、甘蓝等蔬菜持平，它的营养价值可以同 牛奶、番茄媲美。根据国家蔬菜系统工程技术研究中心检测：每1 0 0 9 米邦塔仙人掌茎 中含有矿物质o 9 9 、蛋白质1 3 卧纤维素6 7 9 、钙1 6 2 m g 、磷1 7 0 m g 、铁2 6 m g 、维生 素c 1 5 9 m g 、维生素b 10 0 3 m g 、维生素b 20 0 4 m g 、维生素a 2 2 0 1 x g 、维生素e 2 3 m g ， 另外还含有镁、锰、铜、锌、钴、镍等微量元素；同时，它的茎中含有三萜、槲皮素、 葡萄糖甙、琥珀酸、酒石酸、苹果酸，它的果实中含有糖，种子中含有脂肪，花中含有 鼠李糖和黄酮类化合物。测定结果还表明，仙人掌中v a 的含量高于西红柿；钙、铁含 量比各种粮食、蔬菜、水果、鱼、肉、蛋都高，且不含草酸，有利于钙的吸收；铜、锌 含量和普通蔬菜、水果、鱼、肉、蛋相近。因此，仙人掌是一种营养成分丰富、无毒、 无污染的优质营养蔬菜”。 1 2 2 保健价值 米邦塔食用仙人掌是近年来流行的一种蔬菜植物。近几年，国内外研究者对食用仙 人掌的营养价值和保健价值做了大量的研究，表明米邦塔仙人掌除具有很高的营养价值 外，还具有很高的保健价值。 ( 1 ) 增强机体抗衰老作用 万绍华哪等研究显示：米邦塔仙人掌提取物能提高小鼠血清s o d 和g s h - p x 水平， 降低脂质过氧化产物m d a 含量；延长老年小鼠负重游泳时间和耐缺氧时间，增强其抗 疲劳的能力，增加老年小鼠耐缺氧、耐寒和耐高温的能力，表明米邦塔仙人掌能增强小 鼠抗氧化、抗应激、抗疲劳能力，由此可知米邦塔仙人掌具有一定的抗衰老作用，有望 开发成新型的抗应激、抗衰老保健品。哈尔滨医科大学0 1 的仙人掌粉延缓衰老的实验结 果表明：其延缓衰老的作用机制可能为仙人掌含人体全部必需氨基酸及较高的z n2 3 0 ug g 、s r l 7 0 | lg g 、m n 2 9ug g 、c u 8 2i tg g 、c 0 8 2vg g 、c r 4 0ug g “，这些微量元 素是酶和维生素必需的活性因子，许多酶含有微量元素，并构成某些激素或参与激素的 作用，参与核酸代谢，协助常量元素发挥作用，直接影响机体的生长发育及寿命，例如 s r 与v e 共同作用维持机体内谷胱甘肽过氧化物酶( g s h p x ) 的活力“。同时仙人掌中含 有植物多糖类物质，多糖类物质具有抗氧化作用，延缓衰老“。 ( 2 ) 增强机体免疫功能 白求恩医科大学“”研究认为仙人掌粗多糖能使正常小鼠胸腺及脾脏重量增加，提高 网状内皮系统的吞噬能力，同时具有抗机体疲劳及抗炎作用，证明仙人掌粗多糖具有免 第一章绪论 疫增强作用，能增强机体对非特异性刺激的抵抗力，减轻致炎因子的损害，从而达到扶 正固本、祛邪的功能。姚月梅“o 等研究认为仙人掌提取物能够提高小鼠末梢血白细胞总 数，提高单核细胞数量进而使组织中的巨噬细胞数量增加，也使单核细胞、巨噬细胞的 吞噬能力增强，证明仙人掌水提取物具有增强机体免疫功能的作用。 ( 3 ) 抗肿瘤作用 邹翔等0 5 1 通过腹腔注射给药，以抑瘤率、生命延长率及胸腺指数和脾指数为指标比 较3 种仙人掌多糖对荷瘤小鼠( s l s o 和n 2 2 ) 的抑瘤作用。结果比较表明，食用仙人掌多糖 的抑瘤作用最显著。彭海生等“6 1 研究了食用仙人掌多糖和药用仙人掌多糖对s 1 小鼠肿 瘤细胞膜c a 2 + a t p a s e 的活性影响，结果表明，二者均能明显抑制荷瘤小鼠肿瘤细胞膜 上c a 2 + - a t p a s e 的活性。仙人掌多糖的这一作用改变了荷瘤小鼠细胞膜的物质、能量平 衡，推测其作用可能表现为促进肿瘤细胞的凋亡。汲晨锋0 7 1 研究观察了仙人掌属3 种植 物多糖对人肺腺癌( a n i p ) 细胞、宫颈癌0 a e l a ) 细胞、白血病( k 5 6 2 ) 细胞生长抑制作用，发 现他们对这三种癌细胞生长都有很好的抑制作用，食用仙人掌多糖对人白血病( k 5 6 2 ) 细胞生长的抑制作用最强。 ( 4 ) 降血糖、防治糖尿病作用 动物实验证明“：米邦塔仙人掌水提物能显著降低正常小白鼠和四氧嘧啶诱发糖尿 病小鼠的血糖，且其降血糖作用与给药剂量有关。在国外，尤其是墨西哥、津巴布韦、 韩国等，仙人掌已被用来研究治疗糖尿病溃疡等症“”“。墨西哥的科研人员发现，常食 仙人掌，可以避免人体内积累过多的葡萄糖，有一定的降糖作用，特别是对非胰岛素依 赖型糖尿病患者，在禁食几小时后，食用捂热的仙人掌茎，能有效降低血糖，改善体内 利用胰岛素的效能，促使葡萄糖从血液进入人体细胞，并转化为脂肪式能量。由于仙人 掌含有较多的营养，又是低脂肪低糖食品，因而，对人体健康非常有利，是控制糖尿病 病情的理想食物o “，其降血糖作用可能与仙人掌含有的膳食纤维有关。 ( 5 ) 降血脂和减肥降压作用 饶颖竹等研究食用仙人掌对实验性高血脂小鼠血清脂质含量的影响，结果表明： 饲喂仙人掌能够显著降低实验小鼠血清总胆固醇t c 、甘油三酯t g 含量及动脉硬化指 数a i 水平，明显升高高密度脂蛋白胆固醇h d l c 含量。仙人掌有可能成为一种具有降 血脂作用和预防动脉粥样硬化的天然保健品。韦启后。”也研究报道了仙人掌提取物对狗 有血压作用。赵声兰。”研究认为仙人掌提取物可提高离体动物脂肪组织游离脂肪酸的释 放量，有助于减肥。 分析仙人掌阻止血脂升高可能有以下几个原因：仙人掌中有含量很高的c a 2 + 和维 生素，维生素能够促进肠道对钙的吸收，而钙能显著降低肠道脂质的吸收，增加粪脂的 排泄啪1 ；仙人掌不但含有人体必需的全部氨基酸，多糖的含量更大大高于当归、党参 等1 0 种中药材的多糖含量。由于仙人掌含有丰富的植物性蛋白和复杂的碳水化合物( 主 要是多糖) 有利于防止血清中的t c 、t g 含量增高；仙人掌富含纤维素，它能加速 胆固醇的降解，同时增加肠蠕动防止便秘，有利于人体的新陈代谢：仙人掌还含有丰 江南大学硕士学位论文 富的生物碱、黄酮类、多酚类等化学物质可对高脂血症具有一定的降血脂的作用，能够 调节人体分泌机能和调节脂肪酶的活性，促进多余脂肪分解并且能有效地阻止脂肪在肠 道吸收。 ( 6 ) 抗炎、抗病毒及镇痛作用 孙海燕。7 1 研究米邦塔仙人掌对几种细菌性皮肤致病菌的抑制作用，结果表明米邦塔 仙人掌汁对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、绿脓杆菌、乙型溶血性链球菌、变形杆菌、枯 草牙孢杆菌、蜡状芽孢杆菌、表皮葡萄球菌均有明显的抑制作用。其抑菌效果，可能与 其含有的三萜类化合物、黄酮类化合物及有机酸等成分有关。李冬生嘲1 的研究也表明， 仙人掌水提取液和乙醇提取液对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、伤寒沙门氏杆菌、变性杆 菌、黄曲霉等常见食品污染菌具有很强的抑制与杀灭作用。 覃特营呻1 研究认为，仙人掌三萜皂苷对小鼠有明显的镇痛作用，强于阿司匹林。韦 国锋啪1 研究证实了仙人掌水提取物对小鼠具有显著的镇痛作用。 ( 7 ) 抗胃溃疡作用 仙人掌水提取物给大鼠口服，对应激型、消炎痛型、结扎胃幽门型胃溃疡皆有明显 的治疗作用，并且可明显提高胃液中前列腺素e 2 的含量。“。g a l a t i 。2 1 指出，仙人掌冻干 粉对乙醇所致大鼠实验性胃粘膜损伤有明显的保护作用，还能增加胃粘膜血流量，促进 胃粘膜p e g 2 生成等。 ( 8 ) 抗脂质过氧化作用 脂质过氧化物在人体内的沉积能够损伤肝脏、肾脏和血管，从而引起多种疾病，仙 人掌水煎液体外能明显抑制由四氯化碳所致小鼠和大鼠肝匀浆中丙二醛( m d a ) 的生成， 体内给药也能明显降低c 0 4 所致小鼠肝组织中m d a 的含量o ”。 ( 9 ) 增强性功能作用 河南中医学院王建人等m 1 研究探讨了仙人掌提取物对提高雄鼠性功能的作用。结果 说明仙人掌不仅具有很高的营养价值，而且是很好的性功能增强剂，但对性功能增强的 机制，值得进一步的研究和开发。 1 3 米邦塔仙人掌混汁饮料开发前景及存在问题 1 3 1 米邦塔仙人掌的开发利用现状 2 0 世纪4 0 年代，墨西哥人民在米邦塔( m i i p a a i t a ) 地区改良驯化出少刺的0 p u n t i a 菜用仙人掌一“米邦塔”食用仙人掌，它被人们广泛食用并迅速占领美洲的蔬菜市场。 墨西哥的仙人掌及制品，包括仙人掌食品、保健品、仙人掌酒品、化妆品和药品等每年 都大量出口到美国、日本、韩国以及欧洲的一些发达国家。仙人掌产业已经成为墨西哥 国民经济发展的主导产业和出口创汇主力军。据墨西哥农业部统计资料显示，目前全国 “米邦塔”食用仙人掌的种植面积达一万多公顷，仙人掌深加工企业遍布全国各地。随 着世界经济全球化的发展，美国、巴西、意大利、越南、摩洛哥等许多国家先后从墨西 哥引进食用仙人掌并试种成功。食用仙人掌在我国起步晚、发展快、问题多、状况忧。 4 第一章绪论 2 0 0 4 年，仙人掌的种植已在全国普及，但比较分散，种植面积为2 万多亩。与此同时， 许多科研机构、高等院校、相关行业也纷纷加入到开发利用食用仙人掌的行列中来。 国内外开发利用的主要方面如下：( 1 ) 作为食品资源的开发利用：可直接食用，吃 法多样，口感较独特。”；已开发出仙人掌啤酒、果脯、面条、粉皮、酱油、醋等食品： 已开发出仙人掌干粉胶囊、蛋白营养素、降糖胶囊等保健品。( 2 ) 作为药用资源自争开发 利用：可用于治疗糖尿病、肥胖病、炎症、皮肤瘙痒等，已开发出片剂和胶丸的商品并 投放市场。“蚓。( 3 ) 作为化妆品资源的开发应用：已开发出多种仙人掌化妆品系列，如 肌肤护理系列、肌肤营养系列、面膜系列等。此外还能净化水质，净化空气，其市场潜 力十分巨大，其行业涉及种植、餐饮、食品加工、化妆品、医药、特种花卉等诸多领域， 无论出口还是内销，均有广阔的市场前景。 1 3 2 国内外果蔬汁饮料的开发前景和现状 果蔬饮品是目前国外流行的“时髦饮”，它代表人们一种新的理念和时尚，体现了 人们对天然、营养、健康、方便食品的追求。美国、日本、德国等发达国家的果蔬饮品 每年以1 0 的速度递增，果蔬饮料占总产量的6 0 以上，而我国只占1 1 1 ，市场空间 很大，前景广阔。预计到2 1 世纪中期，亚洲将成为世界上最大的果蔬汁消费市场“”。 蔬菜汁是以新鲜或冷藏蔬菜为原料，经压榨或生物酶作用而提取的汁液，可分为澄 清型和混浊型蔬菜汁。蔬菜混汁保留了蔬菜的大部分营养成分，是蔬菜营养的精华所在， 它不仅含有丰富的维生素、矿物质、膳食纤维、蛋白质、氨基酸和药用成分等，而且作 为一种低酸性食品，可中和兽禽肉、谷物消化后所产生的酸、对维持体内酸碱平衡，僧 进人体健康有着重要的作用，具有其它食品不可替代的生理功能，特别是绿色蔬菜。 国内外市场上果汁比蔬菜汁多，蔬菜汁的风味不如果汁浓郁，口感趋于平和，但营 养价值比果汁高。因此，蔬菜汁将以其独特的风味、营养、保健功能和纯天然性，逐步 受到人们的青睐，是2 l 世纪最具潜力的饮料之一，必将成为饮料市场销售热点，其产 业化发展前景和市场前景十分广阔。蔬菜汁饮料、果蔬混合汁饮料、高纤维果汁饮料、 营养强化果蔬汁饮料、果汁奶等新型饮料及1 0 0 的纯果汁已成为众多饮料企业推出的 法宝，风靡市场，显示出强劲的优势和广阔的消费市场。 国外尤其是日美等发达国家在蔬菜汁加工领域开展了大量的技术研究与产品开发 工作”1 ，将生物酶解、真空浓缩、渗析浓缩、超高温短时杀菌、无菌罐装等先进技术广 泛应用于实际生产中，并开发了许多产品，番茄、胡萝b 、菠菜、芦笋等多种蔬菜汁产 品投入市场，产生显著的社会和经济效益。我国的蔬菜汁加工起步晚，发展慢。从二十 世纪八十年代才开始对番茄汁、胡萝b 汁的加工工艺进行探索性的研究工作，但由于市 场小和加工科技含量低等问题，产品的消费市场没有得到开拓。九十年代开始，采用酶 法澄清、酶法液化和超滤等加工技术，相继进行了胡萝b 、冬瓜、萝b 、南瓜、芹菜等 清汁、混汁和复合汁的工艺研究“”1 ，蔬菜汁的工业化生产开始快速发展，真空浓缩、 超高温短时杀菌、无菌灌装等高新技术在生产中得到应用，蔬菜汁饮料、蔬菜复合汁、 果蔬复合汁等产品也有了一定的消费市场。但由于缺乏对蔬菜汁加工关键技术的系统化 江南大学硕士学位论文 理论研究，产品还存在许多亟待解决的问题，如蔬菜汁分层严重、色泽变化、风味差和 营养损失等。随着果蔬品产量的大幅度提高，大力发展果蔬汁加工工业，研究果蔬汁加 工技术，在促进果蔬品的生产发展，促进农业的农业化进程，满足人民的消费需求等方 面，具有重要的意义。 1 3 3 仙人掌混汁饮料在加工贮存中存在的主要问题 由天然果蔬提取的果蔬汁饮料与兑制的果味饮料不同，天然的仙人掌混汁饮料为混 浊汁，在贮存过程中，由于外界环境以及饮料中各组分间的相互作用，很容易出现色泽 变化、絮凝沉淀等现象。总体来说，影响仙人掌混汁饮料加工的主要问题有：出汁率低， 色泽不稳定、混浊不稳定和风味变化。 1 3 3 1 出汁率低 从蔬菜原料提取汁液时，存在出汁率低的问题，仙人掌汁液很粘稠，如按传统压榨 工艺取汁时，其出汁率只能达到4 5 ，原料利用率低，造成生产成本高，加工废弃物多， 还会导致环境污染等问题。 1 2 , 3 2 色泽不稳定 食品加工中果汁的色泽是主要的质量指标之一。仙人掌混汁饮料在加工和贮存中颜 色会变浅、变暗。仙人掌混汁饮料的色泽主要是来源于仙人掌肉茎中的叶绿素，叶绿素 在酸性和加热条件下极易脱去叶绿素分子中的植醇和卟啉环中的镁离子，生成黄褐色的 脱镁脱植醇叶缘素或脱镁叶绿素，导致绿色蔬菜汁色泽由鲜绿色变成黄褐色“。此外， 褐变也会引起仙人掌混汁饮料的色泽发生变化，褐变有两类：酶促褐变及非酶褐变。 酶促褐变是酚酶催化酚类物质形成醌，再聚合形成黑色素的结果。据报道 1 ，米 邦塔仙人掌富含酚类物质，在加工贮藏过程中极易被氧化而使色泽变深，发生褐变，抑 制酶促褐变的主要方法有减少果蔬汁与空气接触的机会；采用真空脱气或加入葡糖氧化 酶，消耗果蔬汁中的氧；对果蔬汁进行热处理灭酚酶；用s 0 2 或亚硫酸盐抑制酶活性。 果汁的非酶褐变反应比较复杂。其反应物种类和反应类型非常多，褐变产物也十分 复杂。非酶褐变反应一般分为四类：羰氨反应( 即m a i l l a r d 反应) 、焦糖化反应、v c 降 解反应以及多酚类化合物的氧化缩合和降解反应“”。 在果汁的贮存过程中，v c 的降解很大程度上与体系的p h 和v c 的浓度有关。对于 高含量的有机酸和v c 体系，非酶褐变以v c 的裂解为主 4 3 o 仙人掌干粉中约含1 6 m g 1 0 0 9 的v c ，含量相对较少，因而它对仙人掌汁颜色变化贡献不大。 由于仙人掌混汁饮料中存在的氨基酸、氨基化