摘要：介绍了花生的营养保健价值, 以及花生中的一些生物活性成分白藜芦醇、花生蛋白、花生四烯酸等的作用功效, 重点阐述了花生中功能成分在饮料中的应用以及花生在饮料工业中的应用进展, 并对其未来发展前景做了简要分析, 旨在为花生保健饮料的研发提供理论依据。
关键词：花生,营养保健,饮料工业,应用
花生是我国产量丰富、食用广泛的一种坚果, 主要产于中国、埃及、巴西等地。常吃花生具有开胃润肺、驻颜延年、强身健脑的功效, 花生中富含的磷脂、蛋白质及白藜芦醇等植物活性物质, 具有重要的保健功能, 其中, 花生蛋白质含量高, 所含必需氨基酸种类较全, 尤其是所含的赖氨酸是各类主食所缺少的, 且花生中维生素和矿物质的含量也相对较高, 这对于膳食营养来说具有重要价值。除此之外, 花生所富含的植物固醇———白藜芦醇具有抗癌抗老化等重要作用[1,2,3]。因此花生也有“长生果”之美称。本文就花生的营养保健价值及其在饮料工业中的应用予以概述, 以期为花生在饮料工业的开发应用提供参考。
1 花生的营养价值与保健功能概述
1.1 花生的营养价值
花生中蛋白质含量高, 属于高蛋白食品, 蛋白质含量占24%~36%, 其中, 花生中的必需氨基酸含量约为总量的1/3。另外, 花生脂肪含量约为50%, 且含有大量的不饱和脂肪酸, 其中所富含的亚油酸是重要的必需脂肪酸之一, 而必需脂肪酸与人体相关代谢关系密切, 十分重要。碳水化合物是机体重要的能量来源, 也是构成生命有机体的一种重要物质, 参与许多生命过程, 而花生中的碳水化合物约占花生的10%~23%。花生不但含有丰富的蛋白质、脂肪和膳食纤维, 同时也含有多种微量元素, 如VB族、VC、钙、铁、镁、磷、锰等[2,3]。这些种类丰富的营养成分在花生的营养价值方面起到决定性作用。
1.2 花生中的主要功能成分
1.2.1 花生白藜芦醇
白藜芦醇, 别名芪三酚, 是含芪类结构的二苯乙烯芪类、非黄酮类多酚物质[4]。主要存在于葡萄、花生、桑葚等植物中, 其中花生中白藜芦醇的含量极高。1976年, Ingham首次在花生中分离得到了白藜芦醇, 随着科研人员研究的不断深入, 人们陆续发现花生中白藜芦醇具有抗菌、抗老化、抗癌、防治心脏病、保护肝脏、降低血脂、防辐射、抗突变等功效[5,6,7,8,9,10,11], 其作用机制是通过抑制环加氧酶与氢过氧化物酶的活性、诱导癌细胞分化来控制癌细胞增长和促使癌细胞凋亡, 所以可减少和预防肿瘤类疾病, 同时也可作为防治心脑血管疾病、预防动脉粥样硬化的化学预防剂[12]。除此之外, 白藜芦醇还具有调节激素、防突变、提高免疫功能等多方面作用[13]。因此, 花生白藜芦醇在饮料中不仅能提升饮料的营养价值, 同时也能起到保健作用, 对改善人体健康具有重要意义。
1.2.2 花生蛋白
随着经济水平和生活质量的提高, 人们对饮料的营养价值要求也越来越高, 各种植物蛋白类饮料也逐渐出现在人们的日常生活中。其中, 花生作为我国一种重要的植物蛋白资源, 以花生为原料加工而成的花生乳, 对维持人体健康、减少组织衰老、防止动脉粥样硬化均有很好的作用[14]。花生中蛋白质的含量占30%左右[15], 其蛋白质含量远高于一般油料作物, 甚至在油菜籽和芝麻之上。另外, 人们发现花生蛋白作为一种具有高营养价值的植物蛋白, 含有人体必需的多种氨基酸, 且在体内的消化吸收率均在较高水平。其中, 谷氨酸和天门冬氨酸还具有促进细胞生长和提高记忆力的作用[16]。因此, 花生乳作为植物蛋白类饮料, 其高营养价值和高蛋白含量是其他植物蛋白饮料所无法比拟的。
1.2.3 花生四烯酸 (AA)
花生中的脂肪含量占总营养的30%~39%左右, 且多为油酸和亚油酸等不饱和脂肪酸, 远高于其他植物性食物中的脂肪含量。其中, 四烯酸是花生中一种重要的不饱和脂肪酸。花生四烯酸是一种多不饱和脂肪酸 (PU-FAs) , 也是人体必需脂肪酸 (EFA) 之一, 在人体中含量最高、分布最广。研究表明, 花生四烯酸具有调节免疫机制、促进大脑发育、抗炎、有效降低血脂和血清胆固醇、防治糖尿病、减少冠心病发病危险等作用[16,17,18]。由于人体自身不能合成不饱和脂肪酸, 人体内的花生四烯酸主要通过外界摄取, 最常见的方式是饮食摄入, 因此花生制品在人们的日常饮食中占有重要的地位。
1.3 花生食品的保健功能
1.3.1 促进人体生长发育, 提高智力
花生中含有多种矿物质, 其中钙、磷含量较高, 钙能够以钙盐的形式存在于人体骨骼中, 从而有助于人体的生长发育。除此之外, 花生中还含有大量人体所必需的氨基酸, 其中赖氨酸在青少年的智力发展和增强大脑记忆力等方面起到重要作用。同时, 花生中含有的卵磷脂和脑磷脂也具有增进儿童大脑发育、延缓中老年人大脑功能衰退的作用[17,18]。
1.3.2 抗衰老, 防早衰
研究表明, 花生中富含许多有益健康的成分, 其中白藜芦醇作为一种抗衰老抗肿瘤的有效物质, 在防治肿瘤类疾病和心脑血管疾病等方面具有重要作用[19]。另外, 花生中所富含的赖氨酸、儿茶素等也有着良好的抗衰老功效。
1.3.3 防治心血管疾病
作为一种油料作物, 花生中含有丰富的脂肪, 这些脂肪绝大多数为不饱和脂肪酸, 且不含胆固醇。其中油酸和亚油酸能使人体内的胆固醇分解成胆汁酸排出体外, 降低胆固醇在体内聚积的风险, 有效减少人体胆固醇的含量, 且具有润泽肌肤的功效。此外, 花生所含的B族维生素、精氨酸、膳食纤维等物质对心脏也有良好的保护效果。研究表明:在减少心血管疾病的发生率方面, 花生油强于橄榄油[15,17,20], 花生油及花生制品具有更好的降低心血管疾病的功效, 这也是花生油更受到消费者青睐的原因之一。
2 花生在饮料工业中的应用
2.1 花生在饮料工业中的现状
近年来, 花生的生产和加工工艺有了较大的发展, 尤其在饮料这个高成长性的行业, 对新兴饮品的需求日益增强。花生富含多种生物活性物质和高营养保健价值的特点使得它在饮料行业中占有重要的一席之地。花生饮料是以花生为主要原料, 配以不同的辅料加工而成的含有一定量花生功能成分且具有花生味的液体制品。花生饮料有别于传统的花生制品, 是花生的深加工产品。随着科学技术的进步和花生营养保健功能的深入研究, 以花生为原料开发的瓶装、罐装的花生饮料在世界各地已十分流行, 深受消费者的喜爱。
2.2 花生在饮料工业中的应用
2.2.1 茶类饮料
花生果茶, 顾名思义是以花生为原料, 选取山楂、胡萝卜等新鲜蔬果加工而成的茶类饮料, 它不仅含有花生中特有的营养成分, 如丰富的花生蛋白、花生四烯酸等, 同时, 配料中的山楂、胡萝卜中也含有大量的维生素, 这使得花生果茶具有独特的风味, 口感浓厚又不失鲜果的清香, 是优质的天然饮料。其制作流程如下:首先, 准备花生、山楂、胡萝卜等原辅料, 将花生配制成浓度为25%的花生蛋白水溶液, 并将山楂、胡萝卜去皮洗净, 压榨成汁;然后将准备好的25%花生蛋白水溶液、15%山楂汁、12%胡萝卜汁以及0.3%柠檬酸、0.4%羧甲基纤维素钠、100%软化水等食品添加剂按比例加入到配料罐中, 根据个人喜好, 可适当添加一些蔗糖增添甜味, 混合调配搅拌均匀后用高压锅均质, 压力控制在20~25 MPa左右;均质完成后进行脱气, 脱气后的物料应立即罐装密封, 以防花生果茶氧化褪色或风味发生变化;最后, 将罐装密封好的花生果茶在95℃的高温下杀菌30 min, 冷却至室温后即可食用[19,20,21,22,23]。
2.2.2 保健功能饮料
功能性饮料的概念最早由日本提出, 因为花生优质的营养价值, 不少保健功能饮料里都含有花生, 其中较常见的有花生红枣复合发酵功能饮料, 主要以花生、红枣为原料, 将花生和红枣打磨成浆, 然后根据配方按40%花生浆和60%枣浆的比例混合均匀, 按照个人口味适当加入冰糖。选择适量的乳酸混合菌进行接种发酵, 在发酵箱中保持42℃恒温发酵一段时间后即可食用, 制成的花生红枣复合发酵功能饮料营养保健价值优良且别具风味[24,25,26]。
除此之外, 一些具有高营养保健价值的食材也常作为复合功能饮料的原辅料。如银杏花生复合饮料中银杏和花生均具有较高的营养保健价值, 通过单因素试验和正交试验研制出的银杏花生复合饮料, 不仅口感细腻, 而且稳定性强。结果表明:花生乳和银杏乳的最佳体积混合比例为7∶3, 而稳定剂则采用了以0.04%黄原胶、0.06%琼脂和0.6%海藻酸钠为主要原料制成的复合稳定剂, 在此基础上再加入0.04%蔗糖酯E-11、0.02%蔗糖酯E-15以及0.14%聚甘油酯制成的复合乳化剂, 可使产品的稳定性得到有效提高。而王首宇等[27]以蜂蜜和花生为主要原料, 配以甘草、奶油等辅料制成蜜醋花生汁饮料。其工艺流程:花生仁→筛选→清洗→浸泡→加水磨浆→过滤→调制→装罐→杀菌→冷却→成品。在浸泡过程中, 将花生用30~40℃的温水浸泡5 h可达到最佳出汁率[28,29,30]。
另外, 花生也常与一些药用食材一起作为原料制成复合型保健功能饮料, 如山药花生黑米复合保健饮料, 其工艺流程如下:首先准备山药、黑米、花生等原料, 将山药去皮洗净制成山药汁, 将花生和黑米清洗烘烤后打浆成汁备用, 然后将山药汁、黑米汁、花生汁、白砂糖、柠檬酸、水等原辅料混合均匀, 加入0.2%黄原胶使其均质, 最后在90~95℃的高温下完成杀菌操作即可食用。以山药、花生和黑米为原料复配而成的复合型保健功能饮料口感独特, 风味良好[31]。
2.2.3 乳饮料
花生乳饮料是以花生为主要原料, 利用其优质的营养价值特点精制而成的植物性蛋白饮料。其基本的加工方法是将花生筛选洗净后磨浆, 在磨浆过程中加入70~90℃的热稀碱溶液, 并用热水冲洗花生渣, 使花生渣中残留的水溶性蛋白尽可能被分离出来, 随后将多次滤液合并混匀后, 通过高温加热的方式杀菌消毒, 待稍稍冷却后向花生乳液中加入增稠剂、乳化剂等食品添加剂, 均质后立即罐装[32,33]。
除传统的花生乳饮料外, 发酵型乳饮料正越来越受现代年轻人的青睐, 其中最典型的是以花生和牛奶为原料, 经发酵制成的花生酸奶。如苦荞花生复合发酵酸奶, 该产品以苦荞和花生为主要原料, 通过乳酸菌发酵制成, 既丰富了苦荞在发酵领域的研究, 也为花生的深加工提供新方向[34]。传统的花生酸奶以嗜热链球菌和保加利亚乳酸菌为发酵菌, 在接种过程中等量添加这两种菌种, 经4 h发酵后后熟32 h制成[35,36]。此外, 庄义庆等[37]采用纳豆菌发酵联合酶法制备花生酸奶, 向充分磨浆后的花生浆液中分别加入纳豆菌发酵和复合酶, 在30~45℃温度下, 酶解0.5~6 h, 在酶解过程中蛋白酶水解产生大量的花生多肽, 使产品更利于人体吸收。
随着对花生乳加工方法研究的不断深入, 现代化科技被应用在加工生产过程中, 徐航等[38]利用水酶法提取花生油后的水相为基料研制出低脂花生乳饮料, 其工艺流程为:去皮花生→筛选→粉碎→水提→离心→分离→取中间层水相→混合柠檬酸、乳清蛋白粉→加入果葡糖浆→过滤→均质→灌装→杀菌→冷却→成品。结果表明, 制备的优化工艺及最佳配方是:首先将水酶法提油后的水相稀释至蛋白含量25 g/L, 然后依次添加0.5 g/L柠檬酸、5 g/L乳清蛋白粉、5 g/L果葡糖浆和3.5 g/L白砂糖。通过响应面法得到以0.04%黄原胶、0.05%卡拉胶、0.12%蔗糖酯制成的稳定剂可使花生乳的沉淀率为1.13%, 产品中的蛋白质含量为7.12%。最终制备得到的产品氨基酸组成营养均衡, 口感纯正, 具有良好的风味、色泽以及悬浮稳定性。
展望和小结
进入21世纪以来, “饮食与健康”成为一个世界性话题, 可用于开发功能性食品的生物活性物质越来越多, 特别是植物来源的生物活性物质。而花生作为人们日常饮食中常见的一种食材, 具有良好的营养保健功能, 在提高广大人们群众的营养与健康水平方面发挥着无可替代的作用。目前, 我国的花生产量虽高, 但在花生的加工和应用方面却相对落后, 尤其是在花生研究、加工工艺和产业发展等方面仍有待优化和提高。因此, 研究花生的营养保健价值、开发花生在饮料工业中的应用具有重要意义。
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