富硒西兰花营养保健成分及其硒产品开发探讨

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富硒西兰花营养保健成分及其硒产品开发探讨


作   者


杨丽丽1,2,3,*南占东1,2,3,赵静1,2,3

杨新旋2,3,杨敏2,3,黄毅华1


作者单位


1. 恩施徕福硒业有限公司;

2. 恩施硒禾生物科技有限公司;

3. 恩施硒隆科健康产业发展有限公司

引用格式


杨丽丽,南占东,赵静,等.富硒西兰花营养保健成分及其硒产品开发探讨[J].农产品加工,2025,(05):92-94+98.

基金项目


湖北省中央引导地方科技发展专项(2022BGE182)。


摘   要


西兰花作为高聚硒植物和蔬菜品种,其花、叶、茎杆及种子均含有丰富的营养成分和生物活性保健成分,如总硒及有机硒、萝卜硫苷等,作为优质的植物硒原料可高值化开发富硒营养保健功能产品,具有较高的附加值及显著的社会效益和经济效益。探讨了富硒西兰花营养保健成分、生物活性及其硒产品开发前景,并对富硒西兰花功能性产品产业发展进行评估与展望。


关 键 词


富硒;西兰花;硒产品


正   文


西兰花(Broccoli),又名青花菜、木立花椰菜、绿花菜,属十字花科芸薹属一年生或二年生草本植物和蔬菜品种,其主根基部发达、根系粗大,花茎表面光滑、叶呈倒心脏形或倒卵形,花为黄绿色,花序梗呈肉质,各地因海拔高度、气候环境各有不同,花期47月或69月。西兰花因其喜阳耐寒、芽苗期及成熟期富硒营养、生物活性成分含量高等特点,成为我国植物硒原料资源研究的热点方向之一,进而掀起了西兰花富硒栽培、硒与活性成分作用机理、提取分离纯化及硒产品开发的热潮。近年来,国内外富硒西兰花研究成果多集中于富硒西兰花品种选育、硒处理对西兰花代谢物组成的影响、富硒西兰花高效栽培生产技术等方面,而对富硒西兰花营养保健成分,如总硒、有机硒、萝卜硫苷等生物活性及其应用开发研究方兴未艾,引起硒营养学家和食品界的重大关注及研究开发。对富硒西兰花营养保健成分、生物活性及其硒产品开发前景进行了分析与探讨,以期为富硒西兰花产业发展及其精深加工高值化综合利用提供新方向。

1   材料与方法  

1.1   材料与仪器

富硒西兰花样品,均采自恩施徕福硒业有限公司创建的“湖北省富硒食品乡村振兴科技创新示范基地”(位于湖北省恩施市龙凤镇二坡村富硒蔬菜大棚);富硒西兰花芽苗、花苞、茎叶、种子等分别采样、烘干备用;硝酸、高氯酸、盐酸、氢氧化钠、氢氧化钾、过氧化氢、硼氢化钠、铁氰化钾、磷酸二氢钾、硫酸铜、四丁基溴化铵、碘化钾、甲酸、甲醇、乙腈,广州化学试剂厂提供;环己烷、2,3 -二氨基萘、乙二胺四乙酸二钠、盐酸羟胺、甲酚红、氨水,恩施市红霞化工有限公司提供;萝卜硫苷标准品(≥98%),北京百灵威科技有限公司提供。

HGF-T型原子荧光光谱仪,北京海光仪器有限公司产品;LC-20AD型高效液相色谱仪,日本岛津公司产品;FA1204B型分析天平,上海仪田精密仪器有限公司产品;Scientz-250C型聚能恒温超声波萃取仪,宁波新芝生物科技股份有限公司产品;TG16- WS型高速离心机,常州金坛良友仪器有限公司产品;DZF6020型电热恒温真空干燥箱,深圳市莱特仪器设备有限公司产品;JC-FW-200型粉碎机粉碎机,青岛聚创嘉恒分析仪器有限公司产品;TP300型电热板,广东三研科技有限公司产品;HH系列-1型水浴锅,青岛聚创世纪环保科技有限公司产品。

1.2   试验方法

总硒及有机硒含量测定采用《食品安全国家标准食品中硒的测定》(GB 5009.932017)、《食品安全地方标准 富硒食品中无机硒的测定方法》(DBS42/0102018[1-2],萝卜硫苷测定采用高效液相色谱法[3]

2   结果与分析

富硒蔬菜西兰花营养保健成分及其含量见表1

表 1 富硒蔬菜西兰花营养保健成分及其含量.png

西兰花作为“世界硒都”[4]恩施传统常见的特色蔬菜和餐桌食材,在含硒土壤和富硒土壤环境条件下都表现出良好的耐硒特性、富硒聚集能力和增收增效特点。由表1可知,富硒西兰花种子、芽苗、花苞及茎叶均具有较强的硒元素富集能力,达到了富硒营养的质量标准要求,总硒含量均较高且有机硒转化率高达90%以上,是一种可供开发的植物硒原材料优质品种和硒营养强化剂潜力原料。萝卜硫苷在富硒西兰花种子和芽苗中含量较高,但在其花苞、叶子及茎杆中含量较低,整体上差异较大。

国内外对西兰花硒元素及萝卜硫苷的营养保健作用研究成果较多,除了富硒西兰花栽培技术及其富硒营养机理外主要集中在硒的营养保健价值和萝卜硫苷提取分离及其显著的抗癌抗肿瘤作用方面。硒是人体必需矿物质微量元素和营养元素,具有抗氧化、抗肿瘤、抗癌、抗衰老、增强免疫力、预防心脑血管疾病、防治克山病等营养保健作用和生理功能[5-7]。萝卜硫苷是西兰花中具有防癌和抗氧化作用物质的前体物,其降解产物为萝卜硫素,可预防心血管疾病,显著抑制肿瘤细胞及肝癌、肺癌、乳腺癌、胰腺癌等[38-14]。陈清清等人[15]研究发现,富硒西兰花中的硒以硒蛋白及氨基酸形式存在,且具有显著的抗氧化活性。付玉梅等人[16]研究发现,西兰花干水提液富含萝卜硫苷且抗氧化活性与还原能力均较强。西兰花提取物萝卜硫苷在调节肠道和肝脏机能等方面具有良好的抗炎作用[17-18]。综上所述,富硒西兰花富含的硒元素和萝卜硫苷具有较高的抗氧化、抗肿瘤、抗癌及预防心血管疾病等营养保健作用,其作为植物硒原料和保健产品原料应用在富硒功能产品开发方面具有良好的附加值和发展空间。

3   西兰花硒产品开发

目前,国内外对富硒西兰花的应用研究热点主要聚焦富硒西兰花提取物、超微粉及其硒产品开发方面。随着现代分离工艺日新月异及功能健康需求的日益激增,对富硒西兰花提取物及其应用深度开发,并以其为原料复配开发、功能验证及品质控制,已逐步成为国内外富硒西兰花功能性产品研究开发的热点方向。2017531日,国家卫生与计划生育委员会通过2017年第7号公告发布乳木果油等10种新食品原料,其中包括西兰花种子水提物,这为富硒西兰花功能性产品应用开发提供了政策性的指导。目前,以湖北恩施、陕西安康为代表的十大富硒产区,正在集中硒科学与工程专业领域高校科研院所和硒产业龙头企业全面研究富硒西兰花作为硒营养强化剂的发展潜力和申请列入国家硒营养强化剂食品安全标准名录的可行性。而富硒西兰花作为植物硒原料和潜在的硒营养强化原料应用开发科学补硒、定量补硒的富硒功能产品目前正在为国内外硒产品开发者接受和应用,并取得了显著的科研成果。

一种复合酶二步酶解高硒西兰花制备硒蛋白的方法(中国专利申请号:CN201810697861.8[19]所述硒蛋白粉产品通过复合酶二步酶解高硒西兰花制备而成,有机硒含量达到6 846~8 727,硒蛋白提取率93%。一种富硒西兰花冻干即食超细粉及其加工方法(中国专利申请公布号CN202210325186.2[20]所述富硒西兰花冻干即食超细粉科直接冲饮或者搭配烹饪,食用简单便捷,富硒营养。郑贵娟等人[21]以富硒西兰花为主要原料研究开发了一款功能性的复合富硒植物固体饮料,并验证了其具有较好的抑制肿瘤细胞增殖和体外抗肿瘤活性、抗氧化活性。高硒西兰花压片糖果及其制备方法(中国专利申请公布号CN201710855012.6[22]所述该压片糖果以富硒西兰花为主要原料复配而成,具有易于携带保存、可定量补充硒元素、提高人体免疫力、制备工艺简单等特点。一种富硒枸杞西兰花压片糖果的生产装置(中国专利申请公布号CN202110934441.9[23]所述富硒西兰花压片糖果可定量补硒,食用便捷、营养保健。一种富硒西兰花固体饮料的制备方法(中国专利申请公布号CN201711156978.7[24]所述该硒产品以富硒西兰花为主要原料经酶解发酵复配而成,富硒营养易消化。一种具有安神助眠作用的食品组合物及其制备方法(中国专利申请公布号CN202211227687.3[25]所述产品添加了5%~10%的西兰花种子水提物(含萝卜硫苷13~50 g/100 g)复配而成,具有良好的抗氧化作用。一种富含有机植物硒的食盐及其制备方法(中国专利申请公布号CN201710939445.X[26]所述富含有机植物硒的食盐添加了富硒西兰花提取物,该硒产品稳定性良好,碘和有机硒更易吸收。

从上述富硒西兰花相关硒产品开发成果可知,目前多集中于西兰花提取物及其应用功能产品,如富硒西兰花超微粉、压片糖果、固体饮料、食盐及其他组合形式,并具有提供硒营养元素和抗氧化、抗肿瘤抗癌等功能特点。可以预见,以富硒西兰花为原料开发出的植物硒源产品将更多地应用于不同形态和功能的食品开发中,以提高富硒西兰花功能产品的附加值,以及社会效益和经济效益。

4   结语

随着对硒营养科普知识了解的日益深入,科学补硒、定量补硒、营养补硒的观念将逐渐为人们接受和关切。富硒西兰花作为人们日常餐桌食材将迎来良好的发展机遇,其在植物硒原料、硒营养强化剂及医药中间体等开发方面方兴未艾、未来可期,已逐步成为“世界硒都”湖北恩施大力发展的特色富硒产业之一。我国硒营养强化剂国家标准研制起步较晚,目前已出台形成了硒蛋白(GB 1903.282018)、富硒食用菌粉(GB 1903.222016)、富硒酵母(GB 1903.212016)、L --甲基硒代半胱氨酸(GB 1903.122015)、硒化卡拉胶(GB 1903.232016)、亚硒酸钠(GB 1903.92015)等食品安全国家标准,而富硒西兰花作为一种重要的植物硒原料列入国家硒营养强化剂潜力较好,亟需加大研发力度予以深度开发和完善科技支撑,未来将重点开展富硒西兰花生物活性成分提取分离浓缩及其复配产品精准设计和产品质量安全与标准控制等技术研究开发,以富硒西兰花系列功能产品在抗氧化、抗肿瘤、抗癌等功效方面的临床验证工作,为促进富硒西兰花产业持续快速健康发展提供强有力的科技支撑。


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编辑:张兴宇

审核:关   颖