食品科学与工程个性化教育

食品食品科学与工程个性化科学与工程个性化教育教育 学生姓名 朱强 学 号 12031136 学 院 生物科学与工程 专 业 食品科学与工程 题 目 红薯茎叶的营养价值和功能性成分研究 指导教师 李丹丹 教授 评阅教师 2015 年 12 月 1 摘要摘要 近些年 红薯叶被称作 蔬菜皇后 以前通常都把红薯叶当作肥 料 农民也就喂喂畜生 随着科学的进步 研究发现 红薯叶有提高免疫力 止血 降糖 解毒 防治夜盲症的保健功能 本文就红薯叶的营养价值及功能 性进行探讨 关键词关键词 红薯叶 营养价值 功能性 1 前言前言 红薯叶是红薯藤的叶子 又称地瓜叶 是旋花科甘薯植物 它是经过人工 选择培育出供人们食用的红薯苗顶端尖嫩茎的品种 在香港仍至世界被誉为 长寿蔬菜 及 抗癌蔬菜 亚洲蔬菜研究中心已将红薯叶列为高营养蔬菜 品种 红薯叶的营养非常丰富 叶子翠绿鲜嫩 爽口 它的大部分营养含量比 菠菜 芹菜等这种高营养物质高很多 特别是类胡萝卜素比普通胡萝卜高 3 倍 比鲜玉米 芋头等高 600 多倍 红薯芽苗营养丰富 每 100 克红薯秧蔓顶端的 10 15 厘米及嫩叶 叶柄合称茎类 红薯茎尖含有丰富的蛋白质 胡萝卜素 维生素 铁和钙质 我国中草药资料上记载 1 以甘薯茎叶入药 其药性微凉 味苦涩 无毒 具有通乳汁 溃痈疮 排脓 解毒等功效 主治妇人乳汁不通 痈疮久不溃脓 大便带血及红腹 腹泻等症状 甘薯适应症广 适用于栽培 产叶量高 茎叶 的开发与利用可以提高甘薯的综合利用价值 对发展农村经济 增加农民收入 促进新农村建设等方面具有重要意义 2 2 红薯叶营养成分和功能性探究红薯叶营养成分和功能性探究 2 12 1红薯叶的营养成分红薯叶的营养成分 2 1 12 1 1 蛋白质蛋白质 据中国预防医学院的检测 2 红薯叶茎尖和芹菜 甘蓝 菠菜 白菜 油 菜 韭菜 黄瓜 茄子 胡萝卜 番茄等 13 种蔬菜相比较 在 14 种营养成分 中 蛋白质 脂肪 热量 纤维素碳水化合物 钙 铁 磷 胡萝卜素 维生 素 C B1 B2 烟酸等 13 项 红薯叶均居首位 据有关资料报道 3 甘薯茎叶蛋白质含量比块根高 据台湾化验分析 甘 薯茎尖蛋白质含量为干重的 21 1 25 1 与猪牛肉相当 是大白菜的 1 6 2 倍 茎叶和茎尖的蛋白质为 2 7 2 1 22 1 2 糖类物质糖类物质 2 甘薯叶总膳食纤维含量为 5 90g 7 0g 100g 4 是甘薯叶的主要组成成分 主要有纤维素和半纤维素组成 也含有少量木质素 在总膳食纤维中大部分是 不溶性膳食纤维 少量是可溶性纤维 2 1 32 1 3 维生素和矿物质维生素和矿物质 甘薯叶中含有丰富的 Vc Vb1 Vb2 国产甘薯叶 vc 含量为 18mg 24mg 100g 5 同时 甘薯叶也是优质的矿物质来源 富含钙 钾 镁 铁 锌 等人体所需的矿物质 维生素 A 与视觉有关 并能维持粘膜正常功能 调节皮 肤状态 帮助人体生长和组织修补 对眼睛保健很重要 能抵御细菌以免感染 保护上皮组织健康 促进骨骼与牙齿发育 维生素 B1 强化神经系统 保证心 脏正常活动 促进碳水化合物之新陈代谢 能维护神经系统健康 稳定食欲 刺激生长以及保持良好的肌肉状况 维生素 B2 维持眼睛视力 防止白内瘴 维持口腔及消化道粘膜的健康 促进碳水化合物 脂肪与蛋白质之新陈代谢 并有助于形成抗体及红血球 维持细胞呼吸 叶酸 制造红血球及白血球 增 强免疫能力 2 维生素 C 抗坏血酸 对抗游离基 有助防癌 降低胆固醇 加 强身体免疫力 防止坏血病 2 维生素 E 抗氧化剂 有助防癌 生育相关 2 22 2红薯叶的生物活性物质红薯叶的生物活性物质 2 2 12 2 1 黄酮类化合物黄酮类化合物 黄酮是指一类具有基于 2 苯基色原酮 4 酮 2 苯基 1 苯并吡喃 4 酮 骨架的化合物的总称 广泛存在于各类植物中 容易与糖苷结合成苷 具有抗 炎症 抗组胺活性 改善血液循环 降低胆固醇 清除自由基等作用 邹耀洪 6 从国产甘薯叶中分离出了四种黄酮类化合物 并鉴定了其结构 榭皮素 榭皮素 3 O b D 葡萄糖 1 6 a L 鼠李糖甘 4 7 二甲基山奈酚 榭皮素 3 O B D 葡萄糖甘 高莹 6 等人研究了甘薯叶黄酮采用超声波乙醇提取法 并得到了最佳工艺 条件 乙醇体积浓度 80 超声波提取时间 45min l 料液比 1g 100g 2 2 22 2 2 多糖多糖 多糖又称多聚糖 是由醛糖或酮糖通过甘键聚合在一起的一类天然大分子 化合物广泛存在于植物 动物和微生物中并含有多重生物活性 杨彦涛 4 等通过单因素和正交试验优选出红薯叶中粗多糖最佳提取条件 采用 600W 微波辅助提取在料液比 1 40 提取 20min 的条件下 红薯叶中多糖的 3 得率可达 9 51 研究实验结果显示 红薯叶多糖为吡喃型多糖 并由木糖 甘露糖 葡萄糖等单糖所组成 2 2 32 2 3 绿原酸绿原酸 绿原酸是含有羧基和邻二苯酚羟基的有机酸 易溶于水 醇溶液和丙酮等 溶剂 现在可以有效提取出绿原酸的植物比较少 主要是金银花和杜仲 甘薯 也来源广泛 为绿原酸的提取提供了丰富材料 绿原酸是植物在有氧呼吸过程中 经磷酸无糖途径中间体合成的一类苯丙 素类化合物 具有很强的药理活性 对消化 血液 和生殖系统疾病具有显著疗 效 现代研究证明绿原酸还含有清热解毒的有效成分 Islam 等对基因型红薯 叶中咖啡奎宁衍生物进行研究时 提取了绿原酸 红薯中的绿原酸具有降压补肾 增强机体免疫 抗肿瘤 抗氧化 抗衰老 利尿 利胆和降血脂等作用 但是红薯叶中绿原酸的常规提取方法 需在常温 下 热水浴中浸提 2h 不但操作复杂费事 而且耗时长 测定效率低 高崎 7 等人对红薯叶中的绿原酸的微波提取进行了研究 并得到了最佳实 验条件 即料液比为 1 20 微波功率为 440W 微波时间为 6min 这种微波提 取不仅速度快 提取时间短 操作简单 效果好 同时还减少对环境的污染和 环境的干扰 与常规加热回流法相比更加适应现代科技发展对化学工艺的要求 不失为一种快速 高效和节能的新型提取工艺 2 22 2 4 4 糖蛋白糖蛋白 甘薯叶中含有丰富的黏液蛋白 它是一种多糖与蛋白质的混合物 也称糖 蛋白 对人体有特殊的保护作用 这种物质可以防止脂类在动脉管壁上沉积而 引起的动脉硬化 提高机体免疫力 彭玲 8 等对甘薯糖蛋白降血糖与抗氧化作用进行了研究 结果表明 它对 四氧嘧啶诱导的糖尿病小鼠肝 脑组织及血清中超氧化物歧化酶和过氧化氢酶 的活性 具有明显的体美抗氧化活性 甘建全研究表明 9 甘薯糖蛋白四个组分均有降血压作用 可防止脂类物 质在动脉管壁上沉积而引起的动脉硬化 糖蛋白最显著的功能呢更是抗动脉硬化 有良好的降血脂功能 因此可以 尝试采用物理手段提取甘薯叶或甘薯中的糖蛋白 将其开发成功能药品 为高 血脂患者提供希望 4 2 2 52 2 5 去氢表雄酮去氢表雄酮 去氢表雄酮 简称 DHEA 是人体肾上腺皮质网状层分泌的一种肾上腺激 素的前体物质 是制造淄体激素的中间体 他参与合成肾上腺分泌的多种激素 国外对其生理和病理作用已做了大量研究 已初步证实 DHEA 具有的广泛的生理 和病理生理作用 Liao Hong 等研究表明 10 DHEA 对抗 NMDA 神经毒性和抑制细胞内钙离子 升高有明显的效果 DHEA 具有抗衰老 抗癌等保健功效 生理作用研究已经很 成熟 因此 可加强 DHEA 的应用 开发功能药品和护肤品 为大众服务 近几年来报道称红薯中发现了 DHEA 由于工业上生产 DHEA 采用的是合成 的方法 很难保证与天然的 DHEA 结构和性质完全一样 因此在植物中提取 DHEA 工艺研究就变得尤为重要 程坷伟 11 等对红薯中功能性成分的研究进行了总结 红薯中的花色苷对于 杂环胺类的致突变的物质有很好的的抑制作用 说明其具有抗突变功能 红薯 中分离的 DHEA 可以预防结肠癌和乳腺癌 对脑细胞和内分泌腺素的活力有很大 促进作用 故能延缓智力衰退和增强人体的抵抗力 在红薯叶和根中分离出的 糖酯可以抑制癌细胞的蔓延 并且能够提高对癌细胞的鉴别能力 从红薯的茎 和叶中得到的以直链脂肪醛为主的物质对降低血液中的胆固醇具有很好的疗效 红薯中的绿原酸荷叶绿原酸具有很强的抗氧化作用 红薯中还含有丰富的黏液 蛋白 这种蛋白能防止脂类物质在动脉管壁上沉积而引起的的动脉硬化 可以 防止肝及肾脏等器官结缔组织的萎缩 可以减缓人体器官的老化 提高肌体免 疫力 2 2 62 2 6 膳食纤维膳食纤维 膳食纤维对促进良好的消化和排泄固体废物有着举足轻重的作用 适量地 补充纤维素 可使肠道中的食物增大变软 促进肠道蠕动 从而加快了排便速 度 防止便秘和降低肠癌的风险 另外 纤维素还可调节血糖 有助预防糖尿 病 又可以减少消化过程对脂肪的吸收 从而降低血液中胆固醇 甘油三脂的 水平 防治高血压 心脑血管疾病的作用 国际相关组织推荐的膳食纤维素日 摄入量为 美国防癌协会推荐标准为每人每天 30 40 克 欧洲共同体食品科学 委员会推荐标准为每人每天 30 克 5 2 32 3红薯叶中的功能性应用红薯叶中的功能性应用 2 3 12 3 1排毒排毒 含丰富的叶绿素 能够 净化血液 帮助排毒 2 3 22 3 2 提高免疫力提高免疫力 含有比一般蔬菜高 5 10 倍的抗氧化物 能提高免疫力 预防感冒 2 3 32 3 3 预防贫血预防贫血 每天摄取 30g 的番薯叶 就可以补充人体一天所需的铁质及维生素 A C E 2 3 42 3 4 预防高血压预防高血压 富含钾 有助血压控制 预防高血压 2 3 52 3 5 改善便秘改善便秘 丰富的膳食纤维 可促进肠胃蠕动 预防 便秘及痔疮 2 3 62 3 6 抗癌抗癌 含有丰富的多酚 能预防细胞癌变 2 3 72 3 7 改善更年期症状改善更年期症状 富含植固醇 可以达到与荷尔蒙类似的调节身体机能的功效 2 3 82 3 8 促进乳汁分泌促进乳汁分泌 富含黄酮类化合物等物质 能促进乳汁分泌 2 3 92 3 9 强化视力强化视力 有丰富的维生素 A 可增强视力 3 3 红薯叶功能性的利用前景展望红薯叶功能性的利用前景展望 目前 红薯茎叶产品开发主要把茎叶与其他原料结合开发保健产品 比如 保健啤酒 饮料等 饮料的开发已经比较成熟 另外 有对利用红薯叶和茶叶 拼配和直接运用红薯叶加工成薯叶茶的报道 但加工过程比较粗糙 方法单一 薯叶茶品质不很理想 我国红薯茎叶资源丰富 天然无公害却营养价值高 今 后可以把红薯茎叶按制茶加工原理 采用现代化加工技术开发成薯叶茶 薯叶 茶加工还要考虑品种 栽培环境和后续工艺改进等方面 生产出符合大众口味 的产品 仍有待进一步创新研究 红薯茎叶及甘薯主要由黄铜 黏液蛋白 去氢表黄酮 活性多糖等六大功 能性成分 目前国内外对这些功能成分的生理功能研究已颇为成熟 但红薯茎 叶中这些活性物质的深加工方面还远处于起步阶段 去氢表黄酮 黏性蛋白的 6 定量和提取未见有系统研究 红薯叶黄酮和活性多糖的提取 大多都采用化学 的手段 物理技术还很不成熟 化学方法提取功能性物质存在提取率低 不安 全等缺陷 红薯叶中含有这么多功能性物质 且资源丰富 成本低廉 因此 如何把这些功能性物质采用合适的方法进行定量 如何运用物理的手段从红薯 茎叶中提取功能性成分 应用到医学 食品工业等领域是今后值得研究的一个 重点 同时也大大提高了红薯茎叶的利用价值 一方面可以借助传统食品加工技术 分别以速冻调理食品 饮料食品 干 制食品 罐藏食品 发酵食品等为载体研究甘薯叶的开发利用 另一方面 也可以利用有效成分的分离 纯化结合微胶囊技术 冷冻干燥 技术等现代食品高新技术 以甘薯茎叶为原料开发研究更高附加值的功能食品 甘薯叶黄酮类化合物是重要的活性成分 具有多种医疗功效 研究表明 黄酮 类化合物具有降脂减肥 抗自由基 抗氧化 抑菌 抗病毒的功效 大多数自 由基就可能对人的身体健康造成很大的损害 人的病理 肿瘤 炎症 动脉粥 样硬化等 胜利 衰老 与自由基有密切关系 而黄酮类化合物可以防止自 由基的氧化作用 因此具有多种生理功能和药用价值 如保护心脑血管 保肝 抗菌 消炎 抗辐射和抗肿瘤等 对防治疾病 维护人的健康有积极意义 甘 薯叶中的亚麻油酸促进脂肪酸燃烧转化成热量 特别适合想减去多余脂肪或吸 收过多脂肪类食物的人 甘薯叶中的十八碳二烯酸有较强的血脂调节作用 能 促进胆固醇肝中分解为胆酸排出体外 有较强的降胆固醇作用 还能抑制脂肪 组织释放的脂肪酸进入肝脏 降低了肝游离脂肪酸含量 减少肝脏产生甘油三 脂 从而降低血中甘油三酯水平 因此 甘薯叶在保健食品方面以其拥有的天 然生物活性成分和疗效有着广阔的市场前景及应用研究开发价值 结合甘薯的 综合开发与利用 其前景更加广阔 参考文献参考文献 1 江苏新医学院 中药大辞典 M 下册 上海 上海人民出版社 1997 2 张立明 王庆美 王荫墀 甘薯的主要营养成分和保健作用 J 杂粮作 7 物 2003 23 3 162 166 3 王建玲 刘学庆 林祖军等 特用甘薯的研究进展及综合开发利用 J 杂 粮作物 2000 20 3 43 49 4 Hiroshi I Hiroko S Nutritive evaluation on chemical components of leaves stalks and stems of sweet potatoes J Food Chemistry 2000 68 359 367 5 陈定福 杨家寺 李坤培等 甘薯渝苏一号 茎叶蔓尖营养成分的分 析研究 J 西南师范大学学报 199