石 琢,官春云,黃 璜,唐忠海,郭時(shí)印
(1湖南食品藥品職業(yè)學(xué)院,長沙 410208;2湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院,長沙 410128;3湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)生物科技學(xué)院,長沙 410128;4湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科技學(xué)院,長沙 410128)
油菜是我國的主要油料作物之一,是油料作物生產(chǎn)的主體。近幾年來,我國油菜在種植面積、單產(chǎn)、總產(chǎn)等方面都呈現(xiàn)上升的趨勢[1]。以湖南為例,湖南省油菜產(chǎn)業(yè)指導(dǎo)組的調(diào)研報(bào)告顯示,從2010年到2016年,全省油菜種植面積實(shí)現(xiàn)年均4%的增速,種植面積從108.9萬公頃擴(kuò)大到130.7萬公頃。全省油菜生產(chǎn)面積占全國總面積的比重由2010年的14.8%上升到2016年的17.8%,2015年以來穩(wěn)居全國第一位。單產(chǎn)水平由2010年的1530 kg/hm2提高至 1611 kg/hm2,增幅為 5.3%。2016年湖南省油菜籽總產(chǎn)量為210.6萬噸,居全國第三,比2010年增加了44.0萬噸,增幅達(dá)26.4%。
油菜的生長階段包括苗期、抽薹期、花期、盛花期和角果期。生長期不同、油菜部位不同,用處也不同。角果期生成的油菜籽是菜籽油的生產(chǎn)原料,菜籽油中富含植物甾醇、礦物質(zhì)、維生素E、多酚類物質(zhì)等。熊秋芳等[2]將菜籽油與不同食用植物油進(jìn)行對比,發(fā)現(xiàn)低芥酸菜籽油具有合理的脂肪酸比例、豐富的礦物質(zhì)和維生素E以及特有的菜籽多酚類物質(zhì),是“最健康的食用植物油”之一。油菜籽加工成菜籽油后,剩余的菜籽粕中富含蛋白質(zhì),是動(dòng)物飼料的良好原料。孫林等[3]通過接種植物乳酸菌、黑曲霉菌、枯草芽孢桿菌得到了高蛋白、多肽、低毒的菜籽粕飼料。
油菜除油菜籽可以用于榨油外,還有菜用、花用、肥用等功能可以開發(fā)。湖南省油菜產(chǎn)業(yè)指導(dǎo)組的調(diào)研報(bào)告顯示,油菜菜薹口感好、食味佳、營養(yǎng)高,南縣、沅江、醴陵等地正在大力開發(fā)油菜菜用功能;衡陽縣、雙峰縣、新化縣等地利用豐富的油菜花資源舉辦了豐富多彩的油菜花節(jié);湖南已有3個(gè)肥用的油菜品種用于生產(chǎn),效果良好。指導(dǎo)組還指出,湖南油菜生產(chǎn)還存在生產(chǎn)效益相對不高、產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展不深等問題。因此,深度開發(fā)和利用油菜各部位的功能性成分十分必要。本文對油菜各部位中的生物活性物質(zhì)進(jìn)行綜述,以為進(jìn)一步高效利用油菜,開發(fā)更多高價(jià)值功能性食品提供一定的理論依據(jù)。
油菜籽是我國的主要油料作物之一。根據(jù)國家統(tǒng)計(jì)局統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示,2016年我國油菜籽產(chǎn)量為1454.56萬噸[4]。目前,我國油菜籽的主要加工產(chǎn)物為菜籽油。菜籽油根據(jù)品質(zhì)不同分為普通菜籽油和雙低菜籽油(低芥酸、低硫甙)。雙低菜籽油中含有豐富的油酸、亞油酸、亞麻酸等,且脂肪酸種類和比例較為合理[5],能有效的降低膽固醇、降低心血管疾病的發(fā)生[6],被稱為“最健康的食用植物油”。湖南省油菜產(chǎn)業(yè)指導(dǎo)組指出,菜籽油中不含有鎘,無重金屬超標(biāo)之憂,可作為湖南省鎘污染區(qū)的替代種植作物。菜籽油也是人造奶油的良好原料之一。蘇國忠[7]利用菜籽油、棕櫚油、中鏈甘三酯為原料油,制備出新型低能量的人造奶油。Nadeem等[8]研究發(fā)現(xiàn),用3%的菜籽油、1.5%的乳脂肪制備的冰淇淋在穩(wěn)定性、酸度和口感等方面沒有不利影響。
胚是植物種子的重要組成部分,因其含有豐富的營養(yǎng)價(jià)值而被開發(fā)出眾多產(chǎn)品。近年來,小麥胚芽油、玉米胚芽油、大米胚芽油深受消費(fèi)者的青睞,但菜籽胚芽油的開發(fā)尚未起步。研究表明,胚芽油中含有豐富的亞油酸、亞麻酸等不飽和脂肪酸和維生素E等[9~11],營養(yǎng)保健價(jià)值較高,是深受消費(fèi)者喜愛的功能性食品。目前常見的產(chǎn)品形式為胚芽油膠囊,如湯臣倍健小麥胚芽油膠囊、天谷牌玉米胚芽油膠囊等。目前,菜籽油的加工工藝主要是整粒直接壓榨出油而沒有去殼處理過程,這可能是導(dǎo)致油菜籽胚芽油未做重點(diǎn)研究的原因之一。筆者認(rèn)為,油菜籽中富含營養(yǎng)物質(zhì),且脂肪酸種類和比例較為適宜,是新型功能性食品的良好原料,油菜籽胚芽油的開發(fā)利用應(yīng)有較好的發(fā)展前景。
菜籽粕又稱菜籽餅,是油菜籽提取油脂后的主要副產(chǎn)物。菜籽粕中含有豐富的酚類物質(zhì)[12,13]、蛋白質(zhì)等,是精飼料的良好原料[14,15]。王剛等[16]利用菌種混合固態(tài)發(fā)酵菜籽粕,將菜籽粕粗蛋白的含量從39.99%提高到45.84%,且蛋白質(zhì)的體外消化率提高了1.94%。菜籽粕中的蛋白質(zhì)種類齊全、含量豐富,是一款優(yōu)質(zhì)的全價(jià)蛋白。但由于采用傳統(tǒng)的蛋白質(zhì)提取工藝得到的蛋白質(zhì)殘留有令人不愉快的氣味,因此菜籽粕幾乎專用于加工飼料[17]。國外有學(xué)者提出開發(fā)菜籽粕蛋白食品的理念,但具體加工工藝尚未研究[2]。
菜籽粕中還含有豐富的菜籽多肽。菜籽多肽具有多種生物活性作用,如抗氧化[18]、降血壓[19]、抗腫瘤[20]、改善睡眠[21]等,是理想的功能性食品原料。楊雪等[22]利用酶解法,制備出了較高濃度的菜籽多肽。葉國棟等[23]利用菌酶協(xié)調(diào)作用制備出菜籽粕抗氧化肽,且抗氧化活性較好。
目前,提取菜籽粕中蛋白質(zhì)、酚類物質(zhì)、制備多肽等研究較多,但將其開發(fā)成功能性食品的報(bào)道較少。筆者認(rèn)為,無論是菜籽粕中的蛋白質(zhì)、酚類物質(zhì),還是其他功能性成分,都可利用提取純化工藝開發(fā)功能性食品,提高菜籽粕的利用率和經(jīng)濟(jì)效益。
油菜花一般在每年的3、4月份盛開,觀賞金黃燦爛的油菜花是人們踏春的首選,貴州、云南等地更是開發(fā)了油菜花旅游景點(diǎn)。除觀賞價(jià)值外,油菜花的食用、藥用價(jià)值也不斷被發(fā)掘。油菜花粉是油菜的雄性生殖細(xì)胞,其中含有豐富的蛋白質(zhì)、糖、黃酮類化合物等,是純天然的保健食品[24]。但由于其有令人不愉悅的特殊氣味,目前多數(shù)研究都是提取純化油菜花粉中的功能性成分。楊必成等[25]通過研究發(fā)現(xiàn),滲漉法適合油菜花粉中黃酮類物質(zhì)的提取;熊夏宇等[26]采用脈沖電場輔助提取油菜花粉中黃酮類物質(zhì),提取率高達(dá)4.508%。
油菜花含有大量的天然色素,具有安全性高、色澤鮮亮等優(yōu)點(diǎn)。史娟[27]運(yùn)用超聲波輔助技術(shù)提取油菜花色素,并對其穩(wěn)定性進(jìn)行檢測,結(jié)果表明,油菜花色素對pH、金屬離子等穩(wěn)定性較好,但對光、熱較為敏感。除此之外,史娟等[28]還研究了微波輔助提取油菜花黃色素及其抗氧化活性,結(jié)果表明油菜花色素有較強(qiáng)的抗氧化能力,能抑制植物油的氧化。
目前,油菜花粉在市場上較為常見,是一類具有抗氧化、抗衰老的功能性食品。李鳳林等[29]將油菜花粉破壁后提取油菜花粉發(fā)酵液,研發(fā)出了一款功能飲料,但并未指出該飲料有何保健作用。吉挺等[30]以油菜花粉蛋白酶解液為基準(zhǔn),配制出了一款口感清爽的多肽功能性飲料,該產(chǎn)品具有良好的抗氧化活性。
油菜葉中含有豐富的蛋白質(zhì)。王麗娟等[31]以甘藍(lán)型油菜為原料,提取油菜葉中的蛋白質(zhì),其中可溶性蛋白的提取率高達(dá)85.7%。但王麗娟等人并未對蛋白質(zhì)進(jìn)行純化,也未提及能否直接用于食品開發(fā)。王真等[32]發(fā)現(xiàn),油菜葉乙醇提取物能抑制禽傳染性支氣管炎病毒(IBV)的增殖,為抗IBV中草藥的研發(fā)提供了理論支撐。但文章并未提到具體是哪種或哪幾種成分能抑制IBV,也未對抑制機(jī)理進(jìn)行研究。
油菜秸稈是油菜籽采后的主要副產(chǎn)物,秸稈中含有大量纖維素和半纖維素,是生產(chǎn)生物燃料的優(yōu)質(zhì)原料[33]。此外,油菜秸稈中含有豐富的蛋白質(zhì)、膳食纖維等,是粗飼料[34]和肥料[35,36]的良好來源。孟春花等[37]研究表明,在15%碳酸氫銨、30%水分條件下,油菜秸稈的氨化處理效果最好、最經(jīng)濟(jì),較適合加工粗飼料。劉新等[38]通過研究發(fā)現(xiàn),油菜秸稈外殼可以有效的吸附水溶液中的重金屬鉻,并對吸附性能和吸附機(jī)制做了初步研究,但研究未表明具體起吸附作用的成分。目前,我國大部分油菜秸稈都被直接焚燒,給生態(tài)環(huán)境帶來極大的破壞。2017年農(nóng)業(yè)部印發(fā)的《“十三五”農(nóng)業(yè)科技發(fā)展規(guī)劃》明確指出,要研制并推廣秸稈的綜合利用技術(shù)。筆者認(rèn)為,油菜秸稈中含有豐富的營養(yǎng)成分,若將其中的功能性成分分離提純,可以廣泛應(yīng)用于食品、醫(yī)藥、化妝品等。
目前,菜籽油的加工和油菜的育種是研究的熱點(diǎn),相對也較為成熟。隨著生活水平的不斷提高,人們對菜籽油品質(zhì)的要求越來越高,菜籽油的加工和油菜的育種仍會是今后研究的重點(diǎn)。油菜含有豐富的營養(yǎng)物質(zhì),但研制出的食品產(chǎn)品較少,常見的也就是菜籽油。筆者認(rèn)為,油菜各個(gè)部位都存在具有代表性的功能成分,如油菜花中的天然色素、油菜籽中的不飽和脂肪酸等,若能充分利用這些特點(diǎn),開發(fā)研制出營養(yǎng)豐富、口感舒適的功能性食品,將極大的提高油菜的利用價(jià)值。
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