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我国蓝莓产品开发和未来发展建议

2021-11-29谭敏华于立梅高丽霞冯卫华

保鲜与加工 2021年5期
关键词:果脯果酒结果表明

谭敏华,于立梅,*,高丽霞,冯卫华

(1.仲恺农业工程学院轻工食品学院,广东 广州 510225;2.仲恺农业工程学院现代农业工程创新研究院,广东 广州 510225)

蓝莓属于杜鹃花科的一种小浆果,主要生长在海拔900~2 300 m的地区,因果实呈蓝色而得名。蓝莓除了含有丰富的花青素,还含有大量的多酚、果胶、矿物质等[1],风靡全世界。花青素比较突出的功效是能够预防眼部疲劳,具有很强的抗氧化能力等;VC可以作为食品中的还原剂和酸度调节剂,能预防坏血病,保持血管完整,维持免疫功能等;果胶具有凝胶化和乳化作用,能起到有效降低三高、防止便秘的作用,被广泛应用于各类食品中[2-5]。

随着人们对食品安全和营养价值的重视,蓝莓的消耗量在逐渐上升,我国蓝莓的种植面积和产量不断增加。与发达国家相比,我国的蓝莓果树种植较晚,产品的开发研究仍处于初级发展阶段,大多数蓝莓被速冻出口到国外,只有少部分被加工成蓝莓产品[6-7]。本文对蓝莓产品的开发研究展开综述,以期为蓝莓产品的开发和未来发展提供理论支持与指导,促进蓝莓产业的快速发展。

1 蓝莓的功效作用

蓝莓之所以受到大家的青睐,是因为其含有多种活性成分,具有很强的抗氧化、预防心脏病和增强抵抗力等多种保健作用。Krikorian等[8]研究了长期喝蓝莓汁对老年人记忆力的影响,结果表明长期饮用蓝莓汁可以提高老年人的记忆力,预防阿尔茨海默症。周彤彤等[9]研究蓝莓花青素对炎症性肠病大鼠的影响,结果表明,蓝莓花青素可以缓解炎症性肠病。薛宏坤等[10]研究了蓝莓果渣中花色苷的抗肿瘤活性,结果表明,花色苷可以抑制肝癌细胞和肺癌细胞的生长。岳恒等[11]和丁欢欢等[12]研究表明,野生蓝莓花青素能够有效降低CdCl2诱导的慢性肝损伤,具有良好的保肝效果。从以上研究中可以看出,食用蓝莓能够有效预防和改善慢性疾病,其中蓝莓花青素是预防慢性疾病的主要活性成分,可为研发治疗慢性疾病的药物提供参考依据。

2 蓝莓花青素及其提取

有研究表明,市售蓝莓样品中含有77种活性物质,其中花青素及其糖苷占了一半[13]。彭祖茂等[14]利用高效液相色谱法(HPLC)测定不同植物中花青素的含量,结果表明,蓝莓和黑葡萄两种水果的花青素含量最多,是补充花青素的最佳选择。刘笑宏等[15]分别测定4个不同蓝莓品种的抗氧化活性,结果表明,珠宝和绿宝石两个蓝莓品种的花色苷、总酚和类黄酮所占比例最多,且花色苷的种类丰富。叶红玲等[16]采用HPLC对蓝莓果渣中花青素提取物进行分析,结果表明,锦葵色素的含量最多,占总花青素的1/3。测定花青素含量的方法主要有HPLC和pH示差法等,两种方法的检测结果非常接近,准确度高[17]。pH示差法操作简单,检测成本较低,可以解决HPLC设备和标品成本高、标品不稳定等问题,但是目前使用较多的是HPLC,而pH示差法相对较少。

目前我国对蓝莓花青素的提取工艺也在不断完善中。在蓝莓生产加工过程中,花青素容易受到温度、光照等加工环境的影响而遭到不同程度的破坏。在pH小于3.0和温度低于60℃的条件下,花青素不易降解或降解速率较慢;抗坏血酸和茶多酚能够使花青素的稳定性增加[18]。谢丹等[19]比较了超声辅助乙醇法和乙醇静置法提取蓝莓花青素,结果表明,超声辅助乙醇法能大大提高花青素提取率,缩短提取时间。谭莉等[20]采用响应面法对超声酶解法提取蓝莓花青素工艺进行优化,结果表明,在最优提取条件下提取率为7.28%。张林等[21]采用正交试验法优化蓝莓废弃物中花青素的工艺参数,结果表明,在最优参数条件下,每克果渣中花青素提取量为2.82 mg。

3 蓝莓产品开发

蓝莓除了可以新鲜食用外,还可以加工成多种蓝莓副产品,不仅提高了食品的营养价值,还增加了蓝莓的经济附加值。由于蓝莓含有大量的功能活性成分如花青素、酚酸类物质等,使得市场上蓝莓鲜果和蓝莓产品的需求越来越大。有研究表明,我国市场上蓝莓产品主要有果酒、果汁、果脯、酵素、果汁饮料、乳制品、化妆品等[22-24]。

3.1 蓝莓果酒

根据蓝莓果酒酿制方式的不同,可分为发酵型和配制型。与配制果酒相比,发酵果酒能够保留蓝莓的营养物质和特有风味。王欢等[25]采用高效液相色谱法测定蓝莓果酒中6种花青素的含量,结果表明,蓝莓果酒中花青素的含量为64.54 mg/kg,其中锦葵色素的含量最高,为29.49 mg/kg;天竺葵色素未检出。此结果与叶红玲等[16]采用高效液相色谱法对蓝莓果渣进行成分分析的结果相似,这说明蓝莓果渣对蓝莓果酒中花青素的影响起着决定性作用。李安等[26]探讨了蓝莓果酒的发酵工艺并测定其抗氧化能力,结果表明,在最佳发酵条件下,蓝莓果酒中花色苷含量达到46.47 mg/100 mL,蓝莓果酒的总抗氧化能力比VC强,具有较好的抗氧化活性。胡佳星等[27]对野生蓝莓保健酒的发酵工艺进行优化,结果表明,在最佳发酵条件下,蓝莓果酒中花青素含量为36.85 mg/100 mL,果香浓郁,口感醇厚。从以上数据可以看出,蓝莓果酒中花青素的含量有所不同,分析原因可能是蓝莓的产地、酵母的选择、酿造工艺、检测方法等因素均可影响蓝莓果酒中花青素的含量。

3.2 蓝莓果汁

蓝莓果汁是以新鲜蓝莓为原料,通过添加适量的食品添加剂如甜味剂等调制出具有蓝莓风味的果汁。蓝莓果汁加工过程中会遇到3个主要问题:一是蓝莓果汁色泽因加工环境的剧烈变化,导致果汁色泽变差;二是蓝莓果皮和籽含有大量的单宁物质,会带来苦涩的味道;三是蓝莓果皮含有大量的果胶等大分子物质,导致果汁出现沉淀分层。夏晓雨等[28]研究了蓝莓果汁中原花青素的热稳定性,结果表明,温度的升高和pH的降低都会引起蓝莓果汁中原花青素的稳定性下降。刘晓燕等[29]研究了不同基质条件下蓝莓果汁成分对花青素稳定性的影响,结果表明,花青素在pH≤2或添加高浓度Mg2+的条件下会遭到破坏。吴航[30]研究了蓝莓果汁乳酸菌饮料的工艺并确定最佳工艺条件,结果表明,在最佳工艺条件下制作的蓝莓饮料的稳定性可达6个月。贾莹等[31]研究了不同杀菌条件和包装方式对蓝莓饮料中花青素的影响,结果表明,蓝莓饮料在高温瞬时杀菌和全标包装条件下储存,使花青素不易受到破坏。

在果汁加工和储藏过程中,花青素的稳定性会降低[32]。提高蓝莓果汁中花青素稳定性的措施有以下4个方面:一是在加工过程中花青素的提取时间不宜过长、果汁澄清时应使用离心的方式分离过滤,否则会使花青素遭到破坏,造成果汁色泽变暗;二是充氮处理或添加VC、低浓度Mg2+等可提高花青素的稳定性;三是适当添加稳定剂、乳化剂等,使用复合乳化剂的效果会比单一乳化剂的效果要好;四是蓝莓果汁要在低温的条件下储藏。

3.3 蓝莓果脯

根据果脯含糖量的不同,可分为低糖果脯和高糖果脯,含糖量在40%~55%之间为低糖果脯,含糖量在60%以上为高糖果脯。随着人们对饮食要求的不断提高,低糖果脯受到大家的喜爱。李斌等[33]采用响应面法优化蓝莓果脯真空渗糖工艺,结果表明,在最优工艺条件下,糖液最低浓度为33.77%。王春荣[2]采用正交试验法优化低糖蓝莓果脯的真空渗糖工艺,在最佳工艺条件下,糖液的渗透率达到16.9%。马艳弘等[34]采用正交试验法优化低糖蓝莓果脯的微波渗糖工艺,结果表明,在最优工艺条件下制得的蓝莓果脯含糖量为35.14%。焦淑停[35]采用响应面法对超声波渗糖的蓝莓果脯口感进行优化,结果表明,最优口感配方为柠檬酸0.20%、抗坏血酸0.06%、植物油0.20%和糖液浓度50%。真空渗糖技术能够解决低糖果脯在工艺上存在渗糖时间长、汁液流失、颜色变化等问题,从而提高低糖果脯的质量。国内关于低糖蓝莓果脯的研究较少,以蓝莓为原料加工成低糖蓝莓果脯是未来的研究热点。

3.4 蓝莓酵素

蓝莓酵素是以新鲜蓝莓为原料,通过添加多种益生菌共同发酵并产生多种营养物质的微生物发酵制品。目前我国蓝莓酵素的制作成本较高,人们对酵素的认识还没有深入地了解,我国在蓝莓酵素方面的开发仍有较大的发展空间。刘鑫等[36-37]研究了蓝莓酵素的发酵工艺,结果表明,在生产过程中添加0.2%酵母菌发酵后蛋白酶活力和超氧化物歧化酶(SOD)活力分别是29.76 U/mL和55.93 U/g,添加4%植物乳杆菌发酵后蛋白酶活力和SOD活力分别是39.44 U/mL和84.17 U/g,添加0.15%酵母菌和4%植物乳杆菌发酵后蛋白酶活力和SOD活力分别是55.76 U/mL和81.27 U/g,可见添加4%植物乳杆菌与0.15%酵母菌的发酵方式最佳。复合菌种发酵的效果要比单一菌种发酵的效果好。谢冬[38]探讨了生物酶法酿造蓝莓酵素,结果表明,此法能够获得品质较好的蓝莓酵素。罗泽江等[39]研究了银耳蓝莓酵素发酵前后体外抗氧化能力的变化,结果表明,与银耳蓝莓酵素发酵前相比,发酵后的总酚含量增加了39.99%,可见发酵后的体外抗氧化能力明显比发酵前强。蓝莓酵素经过发酵后的抗氧化能力均显著提高。

3.5 化妆品类

化妆品根据原料来源的不同,可分为天然型和非天然型[40]。随着人们健康意识的不断增强,天然化妆品日益风靡,绿色天然已成为化妆品发展的趋势。有研究报道[41],2012—2018年期间,蓝莓化妆品申请的专利数量呈现上升的趋势。由于蓝莓含有大量的花色苷、黄酮、酚酸等,大多数蓝莓化妆品的功效主要是抗氧化和美白。花青素是一种具有很强抗氧化活性的健康、无毒着色剂,可以代替非天然色素加入到化妆品中,不会对人体造成危害[42-43]。此外,随着人们对紫外线严重伤害皮肤的意识不断提高,可将原花青素加入到防晒类化妆品中,有防止晒黑、抗氧化的功效。

4 蓝莓产品未来发展方向

随着人们环保意识和健康饮食意识的不断增强,蓝莓产品未来可能会向两个方向发展:一是将果渣变废为宝,二是开发更多的保健品。

4.1 蓝莓果渣产品开发

蓝莓在加工成蓝莓副产品后会产生大量的果渣,需要对其废弃物加以利用,提高蓝莓的附加值并保护环境。蓝莓果渣中含有大量果胶和膳食纤维等,如能对果渣加以利用并开发新型食品,可增加食品的多样性和提高经济收入[44]。在发达国家,将果渣废弃物加工利用已经成为常态;而我国对于果渣废弃物的处理一般是扔掉,这会造成资源浪费和环境污染严重。出现此现象可能是由于对果渣废弃物的加工工艺不像发达国家那么成熟,这也是导致我国果渣废弃物的加工发展停滞不前的原因。焦妍津[45]利用蓝莓果渣生产

挤压膨化食品并比较了市售4种膨化食品,结果表明,蓝莓膨化产品的膨化效果较好。

4.2 蓝莓保健品开发

在意大利、德国等国家,花青甙含量≥24%的色素提取物作为药用并被其药典所记载[46]。而我国蓝莓活性成分的开发较晚。目前蓝莓在食品方面的应用最多,其次是化妆品,而在保健品、药品方面的研究相对较少。因此,蓝莓活性物质在保健品方面还有很大的发展前景。

5 结语

花青素是花色苷发生水解后得到的一种水溶性着色剂,存在于各种开花植物中。由于其安全无毒、颜色鲜艳,拥有多种营养成分和功效作用,被广泛应用在各类功能性产品中。目前导致我国蓝莓产品开发停滞不前的原因有以下两个方面:第一,我国开发蓝莓保健品的技术不成熟,导致生产成本高;第二,虽然我国人们的生活水平提高了,但人们的消费水平有限,不能被大众所消费。未来蓝莓产品的开发还需要向低成本、健康、环保方面发展,能让普通大众都可以消费得到,从而进一步开发蓝莓产品的市场,提高蓝莓的经济价值。

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