段永芳，林冬梅，宋惠月

（河北工程大學(xué)生命科學(xué)與食品工程學(xué)院，河北邯鄲 056200）

海棠是世界上第六大被子植物屬，分布在世界各地的熱帶和亞熱帶地區(qū)[1]?海棠果又叫做海紅果、沙果。其果實(shí)較小，類似圓形，口感酸甜干脆，果肉呈現(xiàn)淡紅色，營養(yǎng)豐富，尤其是鈣含量高，被譽(yù)為“果中鈣王”?其栽植歷史悠久，清乾隆年間《府谷縣志》記載：“海紅果，赤色芳香異常，果丹皮，用海紅、海紅果煮熟即成經(jīng)久不壞”[2]?海棠果具有抗氧化、抗癌、抗衰老和抑菌等特性。因其具有的保健功效及酸甜的口感，海棠果及其提取物經(jīng)常被用來加工制作飲品、果醬、果凍等。海棠果屬蘋果屬，其樹高5～12 m，樹冠呈圓形，冠徑一般可達(dá)6～7 m，像一把大大的綠傘?其葉長5～10 cm，心形，尖狀，基部不均勻，邊緣有齒，花多為粉紅色或紫紅色，具有耐旱、喜光、抗寒、耐堿、對(duì)環(huán)境要求不嚴(yán)格、生長快和樹齡長的特點(diǎn)?海棠果屬于蘋果屬植物，中國是蘋果屬植物起源中心之一。海棠果抗逆性及適應(yīng)性強(qiáng)，同時(shí)與主栽品種有很強(qiáng)的親和性，在我國海棠果種質(zhì)資源極為豐富，目前主要用于觀賞和加工[3]?本文綜述了不同品種海棠果及其不同部位所含多酚類、黃酮類、多糖類和根皮苷等生物活性物質(zhì)的生物學(xué)功能以及加工飲品的研究進(jìn)展，為海棠果保健產(chǎn)品開發(fā)提供一定的參考。

1 海棠果的功效成分及其提取方法

1.1 多酚類化合物

多酚是植物源性食物的常見成分，也是日常飲食中的主要抗氧化劑?多酚的主要飲食來源是水果和飲料?蘋果、葡萄、梨、櫻桃和各種漿果等水果每100 g鮮質(zhì)量含有200～300 mg多酚[4]?海棠果不同部位的多酚含量有一定差異?通過對(duì)冬紅海棠果的果皮、果肉和種子的酚類物質(zhì)的含量及種類進(jìn)行測(cè)定，發(fā)現(xiàn)果皮總酚含量最高[（4.03±0.20）mg GAE/g鮮重 ]，其次是種子 [（3.10±0.21）mg GAE/g 鮮重 ]，其中，表兒茶素是果皮中游離酚的主要成分[5]?不同品種的海棠果多酚含量也有所不同?李楠等[6]對(duì)14種不同品種的海棠果實(shí)進(jìn)行測(cè)定，檢測(cè)到兒茶素、綠原酸、表兒茶素、對(duì)香豆酸、蘆丁、根皮苷和槲皮素等13種酚類化合物，其多酚含量為62.96～287.86 mg GAE/100 g鮮質(zhì)量。

提取多酚的方法有多種，其中最為常見的方法為有機(jī)溶劑提取法、超聲波輔助提取法、超臨界流體萃取法和微波提取法等。張福娟等[7]以海棠果榨汁后的果渣為原料，通過不同的溶劑進(jìn)行提取，以體積分?jǐn)?shù)70%的丙酮作為提取溶劑時(shí)，所得多酚類物質(zhì)的提取率最高，為10.22%±1.49%。一些研究表明，酚類物質(zhì)，如黃酮類、酚酸和單寧是比維生素C和維生素E更有效的抗氧化劑?這些酚類化合物還具有多種生物學(xué)功能，包括抗氧化、抗糖尿病、抗癌、抗菌、抗過敏、抗突變和抗炎活性，在開發(fā)天然保健品或功能性食品成分方面具有應(yīng)用潛力?

1.2 黃酮類化合物

黃酮類化合物又稱黃堿素，廣泛存在于自然界。海棠果實(shí)中含有黃酮類化合物?黃酮類化合物常見的提取方法有有機(jī)溶劑浸提法、酶解法、堿液提取法和超聲波提取法，其中不同的有機(jī)溶劑對(duì)提取率有一定的影響。羅永會(huì)等[8]優(yōu)化了海棠果中黃酮的提取方法，通過對(duì)提取溶劑濃度、料液比、溫度及提取時(shí)間等單因素進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，以1∶60的料液比，用50%乙醇在80 ℃浸提3.0 h，發(fā)現(xiàn)海棠果中總黃酮含量達(dá)10.04%，具有較高的研究價(jià)值?該方法簡便、穩(wěn)定、重現(xiàn)性好，為海棠果的開發(fā)利用奠定了一定基礎(chǔ)?黃酮類化合物是一種強(qiáng)效的水溶性抗氧化劑和自由基清除劑，可以防止氧化細(xì)胞損傷，具有很強(qiáng)的抗癌活性?李清宇[9]采用溶劑回流法提取海棠果中的黃酮，在乙醇濃度為80%、浸提時(shí)間3 h、料液比1∶30以及浸提溫度40 ℃時(shí)得到黃酮的最佳提取率為5.27%。并且發(fā)現(xiàn)海棠果黃酮粗品中含有蘆丁類物質(zhì)?在日常飲食中食用含有類黃酮的食物可以降低患各種癌的風(fēng)險(xiǎn)，并能預(yù)防更年期癥狀。

1.3 多糖類物質(zhì)

多糖是一類結(jié)構(gòu)復(fù)雜的糖類物質(zhì)，廣泛存在于動(dòng)植物界中，具有提高免疫力、抗癌、降血糖等生物功能。半乳糖、葡萄糖和甘露糖是海棠果果酒多糖 MWP-21的主要組成單糖[10]?賈琳斐等[11]通過試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)在提取溫度為86 ℃，提取時(shí)間4 h，料液比為1∶28時(shí)，得到海棠果多糖的提取率為8.33%，并且在體外抗氧化試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，提取出的海棠果多糖具有一定的清除自由基能力和較強(qiáng)的還原能力，還具有增強(qiáng)免疫力等生物功效。

1.4 礦物質(zhì)類

海棠果實(shí)中含有較高的粗纖維，以及K、Ca、Mg、Fe、Mn、Cu和Zn等多種礦物質(zhì)[12]。穆茜等[13]對(duì)揚(yáng)州地區(qū)5種不同品種海棠果進(jìn)行測(cè)定，發(fā)現(xiàn)其均含有維生素C，其中“冬紅”海棠果的含量最高，達(dá)到241.45 mg/g，含量最低的為“紅哨兵”海棠果，為130.01 mg/g。

1.5 根皮苷

根皮苷是由根皮素及其配糖體結(jié)合成的苷，屬于黃酮類中的二氫査耳酮類物質(zhì)，主要存在于蘋果屬植物的皮和葉中，具有降血糖、抗癌等生物功效。俞月麗[14]采用不同濃度乙醇洗脫得到海棠果根皮苷精制物和粗提物，并分別進(jìn)行測(cè)定，發(fā)現(xiàn)采用70%乙醇洗脫得到的海棠果中根皮苷含量達(dá)到37.89 μg/mL，且根皮苷的含量越高，其清除自由基和總還原能力越高，抗氧化性越強(qiáng)。根皮苷是海棠果酚類物質(zhì)的主要成分之一，不同品種海棠果根皮苷的含量也不相同。王猛[12]測(cè)定了16個(gè)蘋果屬海棠品種，對(duì)海棠果果實(shí)中的根皮苷進(jìn)行測(cè)定，發(fā)現(xiàn)雪球海棠果根皮苷含量最高，為175.74 mg/g DW。

2 海棠果的生物學(xué)功效

2.1 抗氧化

近年來，天然抗氧化劑，特別是水果和蔬菜中的抗氧化劑已經(jīng)獲得了越來越多的關(guān)注?抗氧化劑是一種保護(hù)細(xì)胞免受活性氧(如單線態(tài)氧、超氧化物、過氧自由基、羥基自由基和過氧亞硝酸鹽)損害的化合物，天然食物通常含有能清除自由基的抗氧化劑[15]?陳芳甜[16]對(duì)7種觀賞海棠的果實(shí)進(jìn)行測(cè)定，發(fā)現(xiàn)其中“王族”海棠果乙醇提取物中有13種化合物，且具有一定抗氧化活性。有研究表明，食品中酚類化合物及黃酮類物質(zhì)的含量與其抗氧化活性有一定的關(guān)系[17]。王文良[18]發(fā)現(xiàn)海棠果多酚清除DPPH自由基的IC50值為3.10 μg/mL，并且隨著海棠果多酚濃度的增大，其對(duì)DPPH自由基的清除率越來越高，而經(jīng)過純化后的海棠果多酚的清除率達(dá)到88.37%。

2.2 抗癌

海棠果還具有抗癌的生物功能?李媛等[19]通過測(cè)定4種海棠果實(shí)提取物發(fā)現(xiàn)其具有較高含量的多酚，對(duì)人胃癌細(xì)胞BGC-803有較好的抑制作用?其中，紅果肉的海棠果（亞當(dāng)、紅麗）對(duì)BGC-803細(xì)胞增殖的抑制作用最強(qiáng)?

2.3 降血糖

海棠果中的活性成分還具有降血糖的生物功能。有研究表明，給正常大鼠注射海棠果的甲醇提取物后，在第3 h、第4 h以后測(cè)量血糖，發(fā)現(xiàn)其血糖明顯降低，表明海棠果的甲醇提取物具有明顯的降血糖活性[20]?花俊麗[10]研究發(fā)現(xiàn)海棠果果酒中含有的多糖具有降低糖尿病小鼠血糖的作用，并能促進(jìn)糖尿病小鼠血清胰島素的生成?同時(shí)對(duì)糖尿病小鼠體重的降低也有明顯的緩解作用，可以提高糖尿病小鼠的肝指數(shù)，并能保護(hù)小鼠肝臟不受鏈脲佐菌素的損傷，提高肝臟內(nèi)超氧化物歧化酶（Superoxide Dismutase，SOD）、谷胱甘肽過氧化物酶（Glutathione Peroxidase，GSH-Px）、過氧化物酶（Peroxidase，POD）的活力?

2.4 抗衰老

癌癥、心血管疾病、骨質(zhì)疏松等疾病都與衰老有關(guān)?隨著年齡的增長，人體細(xì)胞成分、DNA、蛋白質(zhì)和脂質(zhì)的氧化損傷會(huì)逐漸積累，并導(dǎo)致體細(xì)胞的變性，增大患病概率，食物中含有的抗氧化劑可以減少這種損害。黃永清等[21]觀察到D-半乳糖會(huì)導(dǎo)致小鼠衰老，使其神經(jīng)元樹突數(shù)量減少、體積減小、染色質(zhì)凝集?而海棠果多糖可以使小鼠腦部的神經(jīng)元樹突的體積和數(shù)量明顯增加，染色質(zhì)解旋，組織細(xì)胞變性和壞死情況得到改善，所以海棠果多糖可以抑制細(xì)胞凋亡，有一定的抗衰老作用?花俊麗[10]研究發(fā)現(xiàn)海棠果酒多糖可以提高機(jī)體抗氧化和防御能力、抑制氧化應(yīng)激、減少大腦皮質(zhì)神經(jīng)元細(xì)胞的凋亡，發(fā)揮其對(duì)大腦的保護(hù)作用，達(dá)到抗衰老的目的。

3 海棠果飲品加工現(xiàn)狀

3.1 果酒類

近些年果酒類飲品發(fā)展迅速，用海棠果與其他水果復(fù)配制作出的復(fù)合果酒相比單一果酒口感更豐富，營養(yǎng)更全面，為果酒研發(fā)提供了新的方向。果酒的酒精度數(shù)相比其他酒類較低。張輝元等[22]以海棠果和蘋果為原料混合釀制復(fù)合果酒，在糖添加量8%、發(fā)酵溫度28 ℃、接種量8%的條件下制得的酒精度數(shù)為12.8%vol的果酒口感最好。陳梓齊[23]以海棠果和大棗為原料釀造復(fù)合果酒，采取了邊浸提邊發(fā)酵和先浸提后發(fā)酵兩種發(fā)酵方式，選擇酵母菌XF15進(jìn)行發(fā)酵，用皂土和殼聚糖進(jìn)行復(fù)配澄清試驗(yàn)。采用此最佳工藝釀造出的海棠果大棗果酒酒精度、柔和指數(shù)和感官評(píng)分較高，甲醇含量低，果香明顯，爽口，酒體豐滿，顏色澄清透亮?綜上所述，對(duì)海棠果進(jìn)行深加工可以提高海棠果的利用率，增加有缺陷水果的附加價(jià)值，減少浪費(fèi)，對(duì)發(fā)展海棠果的種植以及其食品的加工有一定的意義。

3.2 果汁類

利用海棠果制作的飲料口感酸甜可口，果香味濃郁。童觀珍等[24]采用響應(yīng)面試驗(yàn)設(shè)計(jì)優(yōu)化海棠果飲料配方，以麗江海棠果為原料，以果汁添加量72.20%、白砂糖添加量8.55%、檸檬酸添加量0.05%、β-環(huán)糊精添加量0.24%的模型配方得到的果汁顏色呈鮮紅色，過夜后果汁依然澄清明亮，無明顯沉淀，改善了海棠果較為苦澀難以入口的問題，同時(shí)營養(yǎng)成分得到了較好的保留?菅田田等[25]以麩皮和海棠果為原料研制復(fù)合乳酸果汁，采用復(fù)合乳酸菌進(jìn)行發(fā)酵，研究發(fā)現(xiàn)在初始糖度為11%、接種量為12%、發(fā)酵溫度為37 ℃時(shí)，復(fù)合乳酸果汁不僅口感最佳，發(fā)酵后氨基酸含量還增加了27.5%，且發(fā)酵后DPPH清除率和抗氧化能力均有所提高?出汁率是制作果汁飲品時(shí)需要考慮的關(guān)鍵因素之一。通過改變不同酶解條件會(huì)對(duì)海棠果果汁出汁率有一定的影響，司更花等[26]在果膠酶添加量為0.02%、酶解時(shí)間120 min、酶解溫度45 ℃的條件下研制出的海棠果果汁出汁率最高，與未加果膠酶處理的試驗(yàn)相比，出汁率提高了52個(gè)百分點(diǎn)?

3.3 果醋類

果醋是以水果為原料進(jìn)行釀制的一種新型飲品，其口感酸甜，同時(shí)具有水果和食醋的營養(yǎng)保健功效。韓瑨烜[27]以新疆海棠果為原料，采用兩株不同屬醋酸菌株混合發(fā)酵釀造果醋，發(fā)酵制得總酸為5.03 g/100 mL果醋，總酸含量相比單一菌種發(fā)酵提高了41.29%，發(fā)酵效率提升明顯，釀造后的果醋具有獨(dú)特的香氣。

4 結(jié)語

研究表明海棠果具有多酚類、黃酮類、多糖類和礦物質(zhì)等豐富的功效成分，還具有抗氧化性、抗癌、降血糖和抗衰老等保健功能。近年來，海棠果的功效成分的提取及保健功能的開發(fā)依舊是研究的重點(diǎn)之一。海棠果作為蘋果屬植物，和蘋果一樣含有豐富的營養(yǎng)成分，其中根皮苷是海棠果特有的重要成分之一。根皮苷作為保健食品的開發(fā)，具有很大的開發(fā)潛力。對(duì)于海棠果其他的功效成分的研究還有待進(jìn)一步加深。

目前海棠果在飲料加工業(yè)中應(yīng)用較多，但由于其富含有機(jī)酸、單寧酸和其他多酚類物質(zhì)，海棠果實(shí)味酸、澀，直接食用口感欠佳，多為自然脫落腐爛，浪費(fèi)嚴(yán)重?隨著社會(huì)的發(fā)展和現(xiàn)代科技水平的提高，對(duì)海棠果的研究越來越深入，未來會(huì)更進(jìn)一步探索其功能性產(chǎn)品的開發(fā)，擴(kuò)大其應(yīng)用范圍?