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桑葉粉及桑葉提取物的功效和應用現狀

2024-05-09 02:04許金偉周曉紅馮文婕王夢涵
保鮮與加工 2024年2期
關鍵詞:桑葉提取物

許金偉,周曉紅,馮文婕,王夢涵

(浙江經貿職業技術學院,浙江 杭州 310018)

桑葉是蠶科植物桑樹的嫩葉,在傳統中醫中被廣泛用于清熱解毒、降血壓、利尿消腫等方面,是一種常用的中藥材?!侗静菥V目》中就有關于桑葉的記載,稱其為“清熱解毒、利水消腫之藥”。同時,現代研究也表明,桑葉富含多種營養成分,如蛋白質、VC、鈣、鐵等,具有抗氧化、抗炎、降血糖等多種保健功效[1-2]。因此,桑葉既可以作為藥品使用,又可以作為保健食品或食品添加劑使用。2002年中華人民共和國衛生部確認桑葉為“藥食同源”植物,是人類綠色新食品資源[3]。

桑葉原產于中國、韓國及日本,迄今為止全球已有50%的國家種植桑葉。我國是最大的桑樹種植國,栽培歷史已有四千年之久[4-5],桑樹品種將近20種,分別是普通桑樹、野生桑樹和變種桑樹,具有極大的種植資源優勢。桑葉是桑樹的主要產物,占地上部分產量的64%之多。桑葉每年可采摘3~6次,具有生命力強、繁殖快、適應性強等特點,其用途廣泛[6-7]。近年來,隨著人們對健康飲食的需求不斷增加,桑葉粉作為一種新型的保健食品,在食品加工中的應用越來越廣泛,如桑葉茶、桑葉飲料、桑葉面條、桑葉餅干等。此外,桑葉粉還可以作為飼料添加劑,提高動物的免疫力和生產性能[8-9]。隨著科技水平的不斷提高,以桑葉粉為原料提取活性成分的方法和技術也得到了不斷改進和完善,這將進一步推動該領域的發展。桑葉粉及桑葉提取物具有豐富的營養成分和多種保健功能,在食品藥品加工中應用前景廣闊。本文主要介紹了桑葉粉及桑葉提取物的加工工藝、營養價值和在食品藥品加工中的應用現狀、研究進展及未來發展方向,以期為進一步推動桑葉產業的發展提供科學依據和技術支持。

1 桑葉粉及桑葉提取物加工工藝

1.1 桑葉粉的加工工藝及理化指標

桑葉粉的加工工藝及理化指標因不同的用途而有所不同,一般工藝流程為:桑葉清洗→瀝水→攤青→殺青→初烘→揉搓→烘干→粉碎→篩分→調配→包裝→成品。

桑葉粉的品質標準:產品呈青綠色或翠綠色,粉末狀,具有桑葉的清香味和烘焙香味,香味協調,滋味鮮醇爽口。

理化指標:桑葉粉粒徑75~120 μm,水分含量≤7%,灰分含量≤12%,總蛋白質含量≥18%,1-脫氧野尻霉素(DNJ)含量≥0.4%[10-11]。

1.2 桑葉提取物制備工藝

桑葉提取物是指從桑葉中提取出有效成分的物質,具有多種保健功效和應用價值。常用的提取工藝包括水提法、乙醇提取法、超聲波提取法等。以水提法為例,工藝流程為:桑葉粉→過篩→提?。崴岱ǎ鷿饪s→噴霧干燥→桑葉速溶粉。采用熱水浸提法制備桑葉提取物的工藝,能夠有效地提取桑葉中的活性成分,保持桑葉原有的營養成分和生物活性。

2 桑葉粉及桑葉提取物的營養成分

近年來,大量研究表明,桑葉粉及桑葉提取物富含粗蛋白質、氨基酸、多酚類、礦物元素和維生素等多種營養成分,這些成分具有多種生物活性和功能,如免疫調節、抗氧化、抗癌等,對人體健康具有重要作用。因此,桑葉粉及桑葉提取物在食品、醫藥等領域具有廣泛的應用前景[12]。

2.1 蛋白質

桑葉粉中含有豐富的蛋白質,其蛋白質含量比其他蔬菜高很多。據研究發現[13-14],每100 g 桑葉粉中含有約20%~30%左右的粗蛋白,包含8 種人體必需氨基酸,約占總氨基酸的44%,谷氨酸、絲氨酸、天冬氨酸的含量較高,可促進新陳代謝、增強免疫力、提高肌肉力量等。這對于素食者來說是一個很好的選擇,有利于人體吸收利用[15-16]。

2.2 礦物質

桑葉粉中富含鉀、鈣、鎂、鐵等多種礦物質,對人體骨骼、血液、神經等方面都具有重要的作用[17-18],其中鉀含量較高,每100 g桑葉粉中含有約400 mg的鉀元素,這對于高血壓患者來說是非常有益的。

2.3 維生素

桑葉粉中含有多種維生素,如VC、VE、VB1、VB2等,這些維生素對人體的生長發育、免疫系統和神經系統等方面都有著重要的作用。VC可以促進膠原蛋白的合成,增強皮膚彈性;VE可以抗氧化,延緩衰老;VB1可以促進新陳代謝,維持神經功能;VB2可以促進蛋白質代謝,維持皮膚健康等[19]。

2.4 黃酮類化合物

桑葉中含有豐富的黃酮類化合物,如異鼠李糖苷、山奈酚、蘆丁等,是桑葉中重要的活性成分之一。黃酮類化合物具有多種生物活性,如抗氧化、抗炎、抗菌、抗腫瘤等。

2.5 桑葉多糖

桑葉多糖是一種天然高分子多糖,其主要成分為多種大分子碳水化合物。桑葉多糖可以分為不同的組分,包括甘露聚糖、半乳糖醛酸和殼多糖等。桑葉多糖具有顯著的抗炎作用,能夠抑制炎癥反應的發生,減輕炎癥反應對機體的危害。此外,桑葉多糖還能夠促進胰島素的分泌,增加機體對葡萄糖的利用,從而降低血糖水平,具有對糖尿病的治療作用[20]。

2.6 桑葉生物堿

桑葉生物堿是桑葉中的一種活性成分,具有降血糖、抗氧化、抗炎癥、抗腫瘤、減肥美容等醫療及保健功能。目前已從桑葉中分離出8種生物堿單體,其中已知1-脫氧野尻霉素具有高效的糖苷酶抑制作用,蕎麥堿能夠促進胰島素分泌和降低胰島素抵抗,同時,桑葉總生物堿還具有抑制糖原分解的作用[21]。

2.7 其他成分

桑葉提取物中含有豐富的揮發性化合物,其中包括苯丙烷、萬壽菊衍生物等糖苷類物質。桑葉揮發油中包含57 種化學成分,如煙葉酮等,此外,桑葉還富含維生素、脂質、色素和植物纖維等多種成分[22-23]。

3 桑葉粉及桑葉提取物的功能特點

3.1 降血糖功能

國內外研究資料證實,桑葉粉及桑葉提取物中的生物堿和桑葉多糖具有較顯著的降血糖作用,主要通過兩個途徑實現:一是通過生物堿DNJ對二糖類分解酶活性產生抑制作用,從而抑制小腸對雙糖的吸收,降低人們進食后血糖的高峰值;二是通過桑葉生物堿及桑葉多糖促進β細胞分泌胰島素,而胰島素可以促進細胞對糖的利用及肝糖原合成,最終達到降血糖的效果。因此,桑葉粉可以作為糖尿病患者的輔助治療藥物之一[24]。

3.2 抗氧化功能

桑葉粉及桑葉提取物中含有豐富的黃酮類和多酚類化合物等天然抗氧化劑,可以有效地抑制自由基的生成,保護細胞免受氧化損傷,從而起到抗氧化的作用。這對于預防衰老和癌癥等疾病都有一定的幫助。其中,蘆丁是含量較高的黃酮類化合物,具有良好的抗氧化和抗炎作用。桑葉粉及桑葉提取物中的γ-氨基丁酸(GABA)是一種神經遞質,能促進腦組織的新陳代謝和恢復腦細胞功能,同時能改善腦部血液流動,增強血管緊張素轉換酶I 的活性,具有明顯的降血壓功能[25]。

3.3 改善睡眠質量

研究表明,桑葉粉及桑葉提取物中含有褪黑素,褪黑素是一種由松果體分泌的激素,可以調節人體的生物鐘節律,從而改善睡眠質量[26]。因此,桑葉粉及桑葉提取物可以作為改善睡眠質量的健康食品原料。

3.4 調節免疫功能

人體免疫功能是維持機體內環境穩定的關鍵,包括對病原體的防御、清除和監視等。如果免疫調節功能異常,可能會導致自身免疫性疾病的發生。桑葉粉及桑葉提取物中含有多種多糖類物質,如桑葉多糖、β-葡聚糖等,具有免疫調節作用,能夠增強機體免疫力,預防感冒等疾病。因此,適當食用桑葉粉及桑葉提取物有助于調節人體免疫系統。

3.5 降血壓功能

桑葉粉及桑葉提取物中的多糖類物質(桑葉多糖、β-葡聚糖等)具有降血壓作用。這些成分能夠通過增加心臟輸出量、降低心率等方式降低血壓。此外,桑葉中還含有γ-氨基丁酸、蕓香苷、槲皮素等成分,它們也具有顯著的降血壓功效。研究表明,桑葉中的蕓香苷、槲皮素、槲皮苷能夠促進離體及在位蛙心的收縮力和輸出量的增加,從而起到降低血壓的作用。同時,蕓香苷還能使蟾蜍下肢及兔耳血管收縮,槲皮素則能夠擴張冠狀血管,改善心肌循環。因此,桑葉粉及桑葉提取物中的多糖類物質是其降血壓作用的主要功能成分之一。

3.6 抗腫瘤功能

桑葉粉及桑葉提取物中的黃酮類化合物和多酚類化合物具有廣泛的抗癌作用,能夠抑制癌細胞的生長和擴散。研究發現,桑葉中的黃酮類化合物能夠通過多種途徑抑制肝癌細胞的增殖,例如抑制肝癌細胞的侵襲和轉移,促進腫瘤細胞凋亡等。此外,桑葉中的多酚類化合物也具有顯著的抗氧化、抗炎、抗腫瘤等多種生物活性。這些成分可以通過清除自由基、調節免疫系統等方式發揮抗癌作用。因此,桑葉粉及桑葉提取物在預防和治療癌癥方面具有潛在的應用價值。

4 桑葉粉的應用案例

4.1 桑葉粉在面包中的應用

面包發酵過程中起主要作用的是蛋白質和碳水化合物。面粉中的蛋白質主要由麥膠蛋白、麥谷蛋白、麥清蛋白和麥球蛋白等組成,其中麥谷蛋白、麥膠蛋白能吸水膨脹形成面筋質。在面包制作過程中,加入適量的桑葉粉可以有效地改善面包的質地和口感,同時提高面包的營養價值。研究表明,在面包中添加5%左右的桑葉粉可以明顯提高面包的比容、彈性和硬度指數,同時還可以增加面包的蛋白質、纖維素和維生素等的含量[27]。宋喜云等[28]開發了的一款桑茶低糖主食面包,配方為:面包粉100 g,桑茶粉4 g,綿糖與木糖醇總量為10 g(質量比3∶2),安琪酵母1.4 g,鹽1 g,黃油3 g,雞蛋12 g,研制出的面包具有桑葉特殊顏色、香氣和滋味,面包芯氣孔細密,組織狀態良好,具有較高的營養價值。

4.2 桑葉粉在餅干中的應用

餅干是由面粉、糖、油脂等原料混合后,經過調粉(或調漿)、成型、烘烤(或煎烤)等工藝制成的食品。制作過程中加入適量的桑葉粉可以有效地改善餅干的口感、質地和營養價值。研究表明,在餅干中添加一定比例的桑葉粉可以明顯提高餅干的比容、硬度和脆度指數,同時還可以增加餅干的蛋白質、纖維素和維生素等含量。唐長波等[29]確定桑葉保健餅干最佳配方為:面粉50 g,桑葉粉4.5 g,白砂糖7.5 g,油脂12.5 g,水25 g,小蘇打0.35 g,碳酸氫銨0.2 g,磷脂0.5 g,食鹽0.2 g,甜味劑2.5 g。按該配方制得的餅干呈均勻淡綠色、外形完整不變形、結構細密、口感酥松爽口,并有桑葉特有的清香,具有良好的營養和保健價值,開發前景廣闊。

4.3 桑葉粉在糕點中的應用

在糕點制作過程中加入適量的桑葉粉不僅能對蛋糕色澤起到潤色作用,同時可以有效地改善糕點的口感、硬度和營養價值。宋喜云等[30]將桑葉粉與面粉混勻后,再與糖、雞蛋、水分、蛋糕油一起攪拌制作蛋糕,得到桑葉蛋糕的最佳配方為:面粉90 g,桑葉粉10 g,糖50 g,雞蛋110 g。烘烤后得到的蛋糕成品不僅保留著蛋糕本身的風味,同時蛋糕的支撐性也得到了改善,不易塌陷,蛋糕內部疏松多孔,極大地提高了蛋糕品質。

4.4 桑葉粉在飲料中的應用

桑葉粉在飲料中的應用比較廣泛,除了傳統的桑葉茶,還有桑葉碳酸飲料、桑葉菊花保健飲料、桑葉酸奶等。桑葉提取物也在更多食品上得到了應用,例如元氣森林推出了“無糖桑葉茶”,將桑葉粉末與碳酸氣體混合,制成口感清新、味道獨特的桑葉碳酸飲料。三元推出了添加桑葉提取物的“益糖平”酸奶,將桑葉粉末加入普通酸奶中,可增強酸奶的營養價值,并有助于緩解消化不良等問題。隨著人們對健康飲食的需求不斷增加,桑葉粉在飲料中的應用也越來越廣泛,為人們提供了更多選擇。

除了以上應用案例,桑葉粉在食品加工中的應用還有諸多方面。將桑葉粉與其他食材混合制作成各種食物,如桑葉炒飯、桑葉湯面、桑葉涼粉等。另外,隨著人們對健康飲食的需求不斷提高,越來越多的人開始注重膳食纖維的攝入量。而桑葉中含有豐富的膳食纖維,可以幫助促進腸道蠕動,預防便秘等問題。因此,將桑葉粉加入到各種食品中,不僅可以提高食品的營養價值,還可以滿足人們對膳食纖維的需求。

5 桑葉提取物的應用案例

5.1 桑葉提取物在醫藥方面的應用

桑葉提取物除可作為食品添加劑適量添加于食品中,還可根據其特有活性物質的不同性質,經過分離純化后,應用到醫藥方面,作為藥物成分起到治療功效。曹宇等[31-32]通過對桑葉提取物成分分析及動物性試驗研究發現,桑葉提取物有效成分1-脫氧野尻霉素對糖尿病、心肌病的治療有一定的療效。李晴晴等[32]研究發現,桑葉提取物DNJ 對高脂飲食(HFD)小鼠具有抗肥胖的作用,這可能與增強棕色脂肪活性有關。此外,現代醫學研究表明,桑葉中含有豐富的鉀、鈣、鐵、VC、VB1、VB2、VB3、VA、葉酸以及銅、鋅等人體所需的微量元素,具有降血壓、降血脂、抗衰老、增加耐力、降低膽固醇、抑制腸內有害細菌繁殖和過氧化物產生等多重功效,對人體具有良好的保健作用。

5.2 桑葉提取物在動物飼養方面的應用

桑葉提取物在動物飼養方面的應用非常廣泛,可作為草食動物的進食草料,促進動物生長,改善反芻動物瘤胃內的生態環境,促進瘤胃內纖維分解菌的繁殖,提高飼料消化率,增加反芻動物的采食量[34]。在生豬養殖過程中添加桑葉提取物,可提高生豬產仔性能,改善豬肉品質[35]。家禽飼養過程中添加桑葉提取物,能夠顯著改善禽蛋品質,降低蛋雞血糖和血脂,提高產蛋率,促進肉雞生長[36]。漁業養殖過程中,適量添加桑葉提取物,能有效改善魚的糖脂代謝,提高其免疫力和抗氧化能力,提升魚的生長性能[9]。此外,桑葉提取物還具有改善肉質、調節動物機體免疫及提高動物抗氧化能力等方面的作用。

6 展望

桑葉粉是一種新型的健康食品,具有多種營養成分和功能特點,可以應用于各種食品加工中。在未來的發展過程中,需要做到以下幾點:

首先需制定和完善桑葉粉相關產品標準并推廣,規范桑葉粉的生產加工和品質控制,加大對我國桑葉資源的開發力度,助力桑農創收,促進我國桑葉種殖業的發展。

其次要加大新技術、新產品、新工藝的研發投入力度,以提高桑葉粉及桑葉提取物的純度、精度和質量穩定性,使其在食品加工方面得到更充分的利用。

同時,桑葉提取物作為桑葉粉的深加工產物,富含多種有效成分。在科技的發展過程中繼續探究有效成分的細胞和分子作用機制,將為大力開發以桑葉提取物為主的食品、藥品提供支持依據。這不僅有益于農業資源的綜合利用,同時能夠帶動農業增效,農民致富。

除此之外,還需要結合現代科技手段,探索桑葉粉及桑葉提取物在醫藥保健領域的應用潛力,滿足人們對于健康飲食和醫療保健日益增長的需求。研究提高桑葉粉中抗營養因子和有毒物質的去除率,加大桑葉粉及桑葉提取物在動物飼料加工中的應用范圍。

最后,需加強桑葉粉及相關產品的質量控制和安全監管,確保消費者的健康和權益得到保障;積極開展桑葉粉的宣傳推廣工作,提高消費者的認知度和接受度,促進其在市場上的銷售和應用。同時,鼓勵相關企業和機構進行技術創新和品牌建設,進一步推動桑葉粉產業的發展。

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