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酶法制取南瓜汁饮料的工艺研究 1 前言 1.1南瓜的产地、产量及品种[1，2] 南瓜（pumpkin），葫芦科南瓜属叶片具白斑，果柄为五棱形的栽培种，属一年生蔓性草本植物。南瓜根据产地和性状的不同分为三种：中国南瓜（Cucurbita moschata Duch，俗称窝瓜、番瓜）、印度南瓜（Cucurbita maxima Duch，又称笋瓜，搅瓜）和美洲南瓜（Cucurbita pepo L，又称西葫芦）。根据考古资料及品种资源的分布确认南瓜起源于中、南美洲。现在世界各地都有栽培，亚洲的栽培面积最多，其次为欧洲和南美洲。 南瓜在我国普遍栽培。据FAO（联合国粮油组织）统计调查，2001年亚洲南瓜产量占世界产量的64.5%，其中中国占世界的24.4%。在我国，南瓜产量成逐年递增趋势。(见图1.1) 我国南瓜品种丰富，按果实形状可分为两个变种。 圆南瓜（Var.melonaeformis）果实扁圆或圆形，果面多有纵沟或瘤状突起，如湖北的柿饼南瓜、甘肃的磨盘南瓜、广东的盆瓜和台湾的木瓜形南瓜等。 长南瓜（Var.toonas）果实长，头部膨大，果皮绿色有黄色花纹。如山东的长南瓜、浙江的十姐妹和江苏的牛腿南瓜等。 1.2 南瓜的主要营养成分[3] 南瓜营养成分比较全面，它含有淀粉、脂肪酸、葡萄糖、瓜氨酸、静氨酸、天门冬氨酸、胡萝卜素、抗坏血酸、维生素A、B、C、E、胡萝卜巴碱、腺嘌呤、戊聚糖、果胶、甘露醇、可溶性纤维、叶红素、叶黄素、钾、磷和钛等矿物质、酶类及其它营养成分。在南瓜所含的矿物质中，钾居蔬菜之首。南瓜含有的金属元素锌能直接影响成熟红细胞的功能，钴是构成血液中的重要成分之一，具有补血的功效。 1.3 南瓜的生理功能 南瓜全身都是宝，除了果肉外，蔓、叶、蒂、花、籽及皮都可入药[4]。 对于南瓜的药用价值，中国医学认为南瓜“味甘、性温、咯寒、入脾、胃经”，有健身益气、消炎止痛、解毒杀虫之功效。《医学篡要》中记载“益气敛肺”，《本草纲目》中说：“南瓜色黄味甘，滋补元气，不能以贱而忽之。食之滋津益血。”常食南瓜可防治糖尿病，对高血压及肝、肾疾病也有一定疗效。南瓜的这些生理功能都是其中的某些有效成分在作用。 南瓜中含有丰富的多糖。近十年来，人们发现多糖类物质在生物体中不仅作为能量资源或结构材料，更重要的是它参与生命科学中细胞的各种活动，具有多种多样的生物功能[5]。南瓜多糖的研究是近几年才开始。经过提取、分离、纯化后的南瓜多糖是一种酸性杂多糖，它由葡萄糖、半乳糖、木糖、阿拉伯糖和葡萄糖醛酸组成。南瓜是一种传统的降血糖食物。研究表明，南瓜的降血糖成分与南瓜戊糖、果胶和铬有关。另外，也证实南瓜多糖具有降血糖、降血脂的作用。有关南瓜多糖的具体生物活性的研究报告不多，不过有报告认为南瓜多糖可作为一种新的、高效低毒的降血糖药物。 南瓜还含有多种酶和蛋白质。南瓜中所含的尿素酶能催化分解致癌物质亚硝铵，具有防癌抗癌的作用。Schales等发现，南瓜中的谷氨酸脱羧酶（GDA）含量居所有植物之首。植物GAD的生理作用虽尚未完全清楚，但它可能对γ-氨基丁酸（GABA）支路有一定的生理重要性。而南瓜属中的丝氨酸蛋白酶抑制剂是重要生物分子：胰蛋白酶、激活Hageman因子、人类的血球胰肽酶E和组织蛋白酶G的抑制剂。因此，是制造治疗心血管疾病和水解发炎细胞药物的一种十分重要的成分，天然存在的胰蛋白抑制剂（CMTI）及其变种的化学合成能力为建立这种蛋白类的结构——功能关系打开了一条新的道路。Masayuki等发现在南瓜组织细胞内存在四种结构的谷胱甘肽-S-转移酶（GST）。GST可以帮助植物分解代谢以及抵抗杀虫剂。 南瓜的色素主要是类胡萝卜素，其中以β-胡萝卜素居多。据报道，南瓜的类胡萝卜素含量为70-110mg/kg果肉，其中β-胡萝卜素的含量为22-80mg/kg果肉。作为维生素A的前体，β-胡萝卜素的生理功能是近年来生化、医学等领域的研究热点。β-胡萝卜素具有抗氧化性，可以抑制单线态氧及淬灭自由基；它有抗致突变性和抗癌性，可显著抑制细胞中由于活性氧所产生的有害物质，抑制细胞恶性转化，减轻基因毒物对细胞的有害性；β-胡萝卜素还具有免疫修饰性，可促进细胞免疫系统中的T细胞和B细胞的增殖而修饰免疫作用[6]。 1.4 国内南瓜产品的开发现状 目前，南瓜产品的开发主要以食品为主，其中有南瓜粉、南瓜酱、南瓜罐头、南瓜果脯、南瓜蜜饯、南瓜片等干制品或半干制品。从其发展趋势看，南瓜粉的市场需求量大，发展前途十分广阔。其它如南瓜汁饮料、南瓜特效药品、南瓜饲料等也将逐步进入市场。 1.5 南瓜汁开发的意义及存在的问题 1.5.1 果蔬汁饮料的发展意义和现状 进入20世纪，随着生产技术的提高，人们的饮食结构发生了显著变化。高能量、高脂、高蛋白占据了主