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蓝莓饮料研究概况

2016-09-18莫依灿

中国酿造 2016年7期
关键词:花青素果汁蓝莓

李 森,莫依灿

蓝莓饮料研究概况

李森,莫依灿

(仲恺农业工程学院 轻工食品学院,广东 广州 510225)

蓝莓由于其高营养保健价值近年来多用于饮料加工。目前对蓝莓饮料的研究除了果汁饮料外,主要为发酵型饮料:乳酸菌饮料、醋饮料、复合型饮料。该文概括近几年蓝莓果汁饮料、乳饮料、醋饮料、复合型饮料的研究概况,旨在为蓝莓饮料的研究与开发提供参考。

蓝莓;果汁饮料;乳饮料;醋饮料;复合型饮料

蓝莓(blueberry)意为蓝色浆果,属杜鹃花科(Vacciniaceae)越橘属(Vaccinium)植物。野生的蓝莓是低灌木,矮脚野生,颗粒小,但花青素的含量很高;第二种是人工培育蓝莓,能成长至240 cm高,果实较大,水分较多,花青素含量相对偏低。我国已知有91种28个变种,南北方均有分布,但主要分布区是西南、华南及东北地区。目前,商业栽培的蓝莓品种主要分为矮灌、半高灌、高灌和兔眼蓝莓四大类型[1]。

蓝莓营养丰富,保健功能多,是富有高经济价值的水果,随着人们消费水平的提高,对蓝莓饮料多样化的要求也随之提高。近5年来,虽然蓝莓种植面积多但是在各地区仍然存在问题,江西的蓝莓种植存在品种选择和区域化不完善、土壤改良技术尚未成熟化、标准化问题,在广东地区蓝莓品质则受气候与土壤肥力的制约等,但蓝莓产业发展迅猛,2012年我国已超过20个省份开始规模栽培,栽培面积约1.86万hm2[2-3]。蓝莓其果实含水量丰富、营养价值高,故常用于饮料生产。目前蓝莓在饮料上主要应用于果汁饮料、乳酸菌饮料、醋饮料、复合型饮料。

1 蓝莓的保健功能

1.1抗氧化

蓝莓中含有大量的抗氧化物(VA、VC、VE)、鞣酸、叶酸、抗菌成分和丰富的食用纤维等对人类健康有益的物质。美国农业部人类营养研究中心的研究报告显示,结合以往的研究显示蓝莓是含抗氧化植物营养成分最丰富的一种资源[4]。蓝莓果实中的花青素具有供氢能力,氢与自由基结合,使之还原为惰性化合物或是稳定的自由基,进而可以有效地清除体内过多的有害自由基,其淬灭自由基的能力是维生素C的20倍,维生素E的50倍。同时,花青素与胶原蛋白有较强的亲和力,能形成一层抗氧化保护膜,保护机体细胞和组织不被自由基氧化,进而起到延缓衰老的作用。并且蓝莓果实中维生素C的含量是苹果的几十倍[5]。

1.2预防心血管疾病

塔夫斯大学研究者认为,日常饮食结构如果单一地由蓝莓组成,那么血压会发生改变:蓝莓消费的增加与高血压、心血管疾病发病率的降低成正比[6]。国内研究者通过研究蓝莓花色苷(anthocyanins from blueberry fruits,ABBF)对实验性高脂血症大鼠的血脂水平和抗氧化能力的影响发现蓝莓花色苷使高脂血症大鼠血脂水平和动脉粥样硬化指数(atherosclerosis index,AI)显著降低;总抗氧化能力、超氧化物歧化酶和谷胱甘肽过氧化物酶活性明显增强、丙二醛的生成量显著减少。可见,蓝莓花色苷具有降血脂和抗氧化生物活性,降低动脉硬化发生的危险性[7]。

1.3抗癌

目前,国内很多研究证实,蓝莓花色苷对多种癌变(如乳腺癌、皮肤癌、结肠癌、肝癌、肺癌等)都有不同程度的抑制作用,蓝莓中的花青素、类黄酮、鞣质等与机体作用后能引起对身体有益的生物效应,其强抗氧化能力以及对环氧化酶的抑制能够影响癌变进程,这显示了其抗癌的潜力[8]。

1.4保护视力

视网膜分辨影像能力的大小就是视力的好坏,当眼的角膜、晶体、玻璃体等变得浑浊时视力便会下降,蓝莓的花色苷可以保护眼睛的微血管,进而促进眼部血液循环,进而减少有害物质在眼部的沉淀。此外,当人眼视力下降时,花色苷可激活视网膜酶,有活化和促进视红素的再合成作用,从而改善人眼视觉的敏锐程度,加快黑暗环境适应能力,增强人眼视力[9]。

2 蓝莓饮料的研究现状

2.1果汁饮料

蓝莓因其丰富的营养与肉嫩多汁的特点不断被用于果汁饮料的开发。包怡红等[10]用蓝莓为主原料,配以其他食品添加剂,得出果肉型蓝莓饮料的最佳工艺:果汁200 mL,糖度10°Bx,柠檬酸0.06%,苹果酸0.06%,羧甲基纤维素钠(carboxymethyl cellulose-Na,CMC-Na)0.20%,黄原胶0.06%,卡拉胶0.06%,在均质压力为25 MPa条件下,以90~100℃杀菌10 min。王静华[11]通过对蓝莓果汁工艺的研究,认为果汁质量分数为10%,酸度为0.8%,糖度为12%时添加果胶酶作为澄清剂,135~150℃条件下灭菌2~8 s是最佳工艺。马立志等[12]利用蓝莓汁添加量20%,复合稳定剂0.09%,复合糖6.67%,柠檬酸0.15%,130℃、3 s杀菌的工艺制作的蓝莓果汁饮料避光条件贮藏7 d后,饮料的吸光值保留率高达98.17%,透光率变化值0.1,色泽变化值仅为0.97。该工艺使蓝莓饮料最大可能地保留了原有的色泽,更易被消费者接受。

蓝莓果汁加工过程中营养、色泽的变化会影响到成品的质量。谢国芳等[13]对蓝莓饮料在加工贮藏过程中的营养和色泽损失进行了研究发现,蓝莓果汁饮料添加0.1%的抗坏血酸的条件下,110℃、15 s下杀菌,贮藏在避光处,可有效延缓花色苷降解、透光率增加和色泽的变化。单宁含量在一定程度上决定着果汁的口感,解利利[14]研究了聚乙烯吡咯烷酮(polyvinylpyrrolidone,PVP)、β-环糊精、海藻糖在加工过程中对单宁的影响,发现PVP在添加量为5 g/L,30℃条件下作用25 min得到单宁的去除率可达74.48%;通过包埋试验表明,β-环糊精添加量为0.3%时,游离单宁的包埋率可达75%以上;海藻糖添加量为1.0%时,不仅果汁中涩味有所下降,而且色泽相对较好。

固体饮料以其方便携带的特点广为大众认可,陈伟平等[15]以蓝莓果为主要原料,利用喷雾干燥对蓝莓固体饮料进行加工,研制开发一种新型固体饮料:在蓝莓提取液中加入3%的助干剂和8%的蔗糖,控制喷雾干燥进口温度在140℃,生产出分散性好、口味醇厚的蓝莓固体饮料。孟宪军等[16]利用真空干燥、微波干燥和热风干燥三种干燥技术对蓝莓果肉进行处理得到的果脯,发现真空干燥更能够保持蓝莓原有的色泽和风味。张亚红[17]对浑浊型蓝莓果肉饮料在加工贮藏过程中易出现的分层及色泽变暗的不稳定现象进行研究,结果发现,0.15%的羧甲基纤维素钠,0.4%海藻酸丙二醇酯及0.2%的黄原胶组成的复合稳定剂稳定效果较好,而0.4%的茶多酚、0.6%的抗坏血酸钠对蓝莓果肉饮料的花青素有显著的保护作用。

2.2乳饮料

蓝莓具有多种保健功能,将其与牛乳组合制成的乳饮料,可以使二者营养与保健功能有效结合,融为一体。蓝莓乳饮料以发酵型为多,表1为研究者对蓝莓乳饮料工艺研究的部分参数。

表1 蓝莓乳饮料工艺参数Table 1 Process parameters of blueberry beverage

其中,杨炳坤等[20]选育适合乳酸菌饮料发酵的菌种∶嗜热乳链球菌和德氏乳杆菌保加利亚亚种,进行1∶1复配,经40℃、8 h发酵,pH值可达到4.1,滴定酸度可达到100°T左右。满丽莉等[21]将蓝莓进行了以下处理:挑选、除杂、清洗、在100℃灭酶护色5 min、0.1%果胶酶,50℃酶解2 h后利用组织捣碎机打浆,过滤澄清得到蓝莓汁,再以处理过的蓝莓汁和牛乳为基质进行蓝莓酸奶的制备。优化条件下生产的蓝莓酸奶感官评分为93分。苏伟等[22]的最佳发酵工艺参数为接种量3.2%、发酵时间4.4 h、温度42℃。此外,钟宝[23]的蓝莓乳饮料发酵最佳工艺条件为蓝莓汁∶脱脂牛奶为1∶1.5,发酵时间为20 h,发酵温度为40℃,菌种接种量为4%。蓝莓乳酸菌饮料最佳配方为原发酵汁添加量80%,白糖添加量5%,柠檬酸添加量0.01%;蓝莓乳酸菌饮料稳定剂添加量为黄原胶0.15%、CMC-Na 0.06%、海藻酸钠0.07%。

2.3醋饮料

近年来,醋饮料已经成为养生饮料的一员,蓝莓果醋也成为了研究的对象。蓝莓主要的花青素为矢车菊素、飞燕草素、矮牵牛素、芍药素、锦葵花素。花青素在中性和弱碱性溶液中不太稳定[9]。果醋中pH值偏低,低pH值可增加蓝莓花色苷的稳定性,适量添加柠檬酸、苹果酸、醋酸,有利于花色苷的稳定[24]。用香草醛-硫酸比色法测定出蓝莓制品的花青素含量:自制蓝莓果汁为58.15 mg/100 mL、蓝莓果酒为43.19 mg/100 mL、蓝莓果醋为36.18 mg/100 mL,在酒精发酵过程中花青素的损失率为25.73%,而在醋酸发酵过程中花青素损失较小,在整个过程中的总损失率为37.78%[25],仍有大量的花青素保留下来。其原因是花青素在酸性水溶液时,存在着水合平衡(hydration equilibrium)、酸碱平衡(acid equilibrium)和环-链异构化平衡(ring-chain tautomeric equilibrium),花青素在这3种平衡中呈现四种结构,温度、pH、生化反应等动态环境的变化可能会在蓝莓果汁酒精发酵的过程中破坏花青素化学结构的平衡而减少含量,而在蓝莓果酒发酵成蓝莓果醋的过程中,由于醋酸、苹果酸和柠檬酸等有机酸产生使发酵环境逐渐处于低pH,低pH能使花青素的结构酰化,酰化后的花色苷能提高分子内部或分子间的稳定性,因此,在这个过程中花青素损失较小[25]。

王静华等[26]通过研究确定了蓝莓果醋的最佳发酵条件:接种量为10%,温度为35℃,pH值为5.5。还发现在发酵温度30~40℃范围内,初始发酵糖度和酸度一定的条件下,影响蓝莓醋酸发酵条件的顺序依次是接种量,发酵温度,pH值。张建炀等[27]利用GC-MS检测得到蓝莓发酵原醋香气物质44种,包括醇类9种,酯类8种,酸类6种,醛类5种,酚类5种,烃类5种,其余类6种。蓝莓果醋饮料共检出香气物质66种,包括烃类17种,醇类10种,酯类8种,苯类7种,醛类6种,酮类4种,其余类4种。并确定了蓝莓果醋饮料的最优配方是蓝莓发酵原醋20%,白砂糖10%,蓝莓汁20%,蜂蜜1%。

2.4复合型饮料

为提高果汁中的花青素含量,增加饮料的品种,蓝莓常与黑加仑、蓝莓进行加工制作复合型饮料。关莹等[28]采用二次发酵法,对黑加仑、蓝莓复合果醋酿造进行了研究。得到酸度为4.5g/100 mL左右的果醋,其工艺为酒精发酵阶段黑加仑果汁与蓝莓果汁3∶2复合,在初始糖度18°Bx、初始pH值为3.8、28℃发酵6 d;醋酸发酵阶段35℃时,通风量为1∶(0.10~0.15)m3/h,酒精含量8.0%vol,接种量12.0%,初始pH值为6.0。王金华等[29]对蓝莓、黑莓复合型饮料的榨汁工艺、饮料配方及稳定性等方面进行综合研究。结果表明:蓝莓、黑莓冻果解冻,采用蒸汽热烫3 min后直压方式榨汁的方法果汁澄清且出汁率高;在80℃用纯水对果渣进行浸提40 min,浸提液中花色苷含量最高;将浸提液添加到饮料中,能有效地改善饮料的感官品质;饮料的最佳配方:黑莓原汁添加量为20%,蓝莓原汁添加量为10%,糖添加量为8%,CMC添加量为0.105%,藻酸丙二醇酯添加量为0.613%,黄原胶添加量为0.015%,由此配方制得的饮料感官评价最高,稳定性最好。为加强蓝莓饮料的保健功效,邓怡等[30]以蓝莓为主要原料,添加少量黄精、山药、葛根、枸杞等研制出了具有益肾功效的蓝莓复合保健饮料:用12.00%蓝莓汁配以7.00%白砂糖、0.10%柠檬酸、0.10%黄精、0.25%山药、0.10%葛根、枸杞0.05%,在95℃条件下灭菌10 min。陈蕾等[31]研制了蓝莓与葛根的复合饮料,其最佳的工艺条件为用0.3%果胶酶在40℃条件下酶解蓝莓汁5 h。在140 mL蓝莓原汁中添加添加白糖8 g,葛根汁20 mL,玫瑰花汁10mL,维生素C2.33%,柠檬酸0.23%,山梨酸钾0.02%,糖酸比为40∶1。

3 结语

随着人们对保健品的要求日益升高,蓝莓的价值已逐渐被人们发现与利用,蓝莓饮料作为水果饮料的一大类,加上其高效的保健功能,将被越来越多消费者青睐,但蓝莓饮料的研究仍存在少许问题,研究者可在以下几个方面多做努力:

(1)饮料品种的研究有多,但是市场上出现的蓝莓饮料种类却相对较少,研究者应多注重研究成果的转换;

(2)目前在国内市场上的蓝莓类饮料多以国外品牌较多,消费者也更倾向于购买国外品牌的蓝莓类饮料,除了宣传力度不足外,食品安全问题是消费者所关注的,研究者可在探讨工艺时进行相关安全检测,将大大提升消费者对国内蓝莓饮料的购买信心。

(3)在中国,药食同源的观念已被消费者熟知,将蓝莓与中药成分复合的饮料具有很大潜力,研究者可多做该类饮料的研究与尝试。

[1]王辉,王鹏云.我国蓝莓的发展现状及前景[J].农业现代化研究,2008,29(2):250-253.

[2]高丽霞,肖化兰,李森,等.广东省蓝莓发展现状与展望[J].广东农业科学,2015(6):30-34.

[3]王璠,邱庆霄,胡钟东,等.江西蓝莓栽培现状、存在问题及发展对策[J].中国园艺文摘,2015(2):54-55.

[4]李丽敏,吴林.蓝莓深加工的研究进展[J].中国农机化学报,2014,35(4):174-179.

[5]张秀凤,魏建春,李云芳.蓝莓的保健功能及蓝莓食品开发利用现状[J].农业机械,2013,29:78-81.

[6]WANG Y,CHANG C F,CHOU J,et al.Dietary supplementation with blueberries,spinach,or spirulina reduces ischemic brain damage[J].Experimental Neurology,2005,193(1):75-84.

[7]李颖畅,孟宪军,孙靖靖,等.蓝莓花色苷的降血脂和抗氧化作用[J].食品与发酵工业,2008,34(10):44-48.

[8]王乾,冷吉燕,郑恩来,等.蓝莓功效的研究进展[J].中国老年学杂志,2015(14):4082-4084.

[9]李金星,胡志和.蓝莓花青素的研究进展[J].核农学报,2013,2013,27(6):817-822.

[10]包怡红,王文琼.果肉型蓝莓饮料的研制[J].中国林副特产,2011(5):32-35.

[11]王静华.蓝莓保健果汁饮料加工工艺的研制[J].辽宁农业职业技术学院学报,2015,17(1):5-6.

[12]马立志,谢国芳,王瑞,等.蓝莓清汁饮料加工工艺[J].食品工业科技,2014,35(9):192-195

[13]谢国芳,马立志,王瑞,等.蓝莓果汁饮料护色工艺[J].食品与发酵工业,2013,39(11):114-117.

[14]解利利.蓝莓浊汁饮料加工技术的研究[D].无锡:江南大学,2011.

[15]陈伟平,杨曙方,陈华江,等.蓝莓固体饮料的研制[J].饮料工业,2013,16(8):18-20.

[16]孟宪军,邵春霖,毕金峰,等.国内外蓝莓加工技术研究进展[J].食品与发酵工业,2013,39(8):172-175.

[17]张亚红.浑浊型蓝莓果肉饮料稳定性的研究[J].北方园艺,2008(5):244-245.

[18]赵旭彤,吴都峰,季中梅,等.蓝莓加工的研究动态与应用前景[J].农产品加工·学刊,2013(14):57-59,62.

[19]提伟钢.蓝莓发酵乳饮料加工工艺研究[J].科技创新与应用,2013,18(16):46-47.

[20]杨炳坤,刘秉杰,江秋梅,等.乳酸菌的抗肿瘤作用及其机理[J].黄冈师范学院学报,2004,24(3):63-64

[21]满丽莉,向殿军.蓝莓酸乳的工艺初探[J].农产品加工·学刊,2013(4):45-47.

[22]苏伟,简素平.乳酸发酵型蓝莓乳饮料的研制[J].乳业科学与技术,2012,35(1):25-28.

[23]钟宝.蓝莓乳酸菌发酵饮料的研制[J].食品研究与开发,2015,36(18):95-97.

[24]石光,张春枝,陈莉,等.蓝莓花色苷稳定性研究[J].食品与发酵工业,2008,34(2):97-99.

[25]荣智兴.固定化发酵条件下蓝莓果醋加工工艺研究[D].杭州:浙江工商大学,2013.

[26]王静华,陈杏禹,刘景芳.蓝莓果醋酿造工艺的研制试验[J].中国调味品,2010,35(1):68-70.

[27]张建炀,隋秀芳,熊建军,等.蓝莓果醋饮料的研制及香气物质检测[J].中国酿造,2015,34(2):142-147.

[28]关莹,张冬雪,张军,等.黑加仑、蓝莓复合果醋饮料的研制[J].中国酿造,2011,30(5):183-186.

[29]王金华,王玉,马立志.黑莓蓝莓复合浊汁饮料加工技术研究[J].食品研究与开发,2015,36(3):35-38.

[30]邓怡,孙汉巨,谢玉鹏,等.蓝莓复合保健饮料的工艺研究[J].饮料工业,2015,18(4):29-34.

[31]陈蕾,鲍俊杰,王辰龙.蓝莓葛根复合饮料的加工与研制[J].安徽农学通报,2013,19(10):110-112.

Research development of blueberry beverage

LI Sen,MO Yican
(College of Light Industry and Food Science,Zhongkai University of Agriculture and Engineering,Guangzhou 510225,China)

In recent years,blueberries are used in beverage processing due to its high nutrition and health care value.At present,in addition to fruit juice beverage,the study of blueberry beverage was mainly on fermented beverage such as lactic acid bacteria beverages,vinegar drinks,compound beverage.This paper summarized the research on blueberry fruit beverage,milk beverage,vinegar drinks,and compound beverage,aiming to provide reference for the research and development of the blueberry beverage.

blueberries;fruit juice;milk beverage;vinegar drinks;compound beverage

TS255.44

0254-5071(2016)07-0011-04

10.11882/j.issn.0254-5071.2016.07.003

2016-02-05

广东省落叶果树工程技术研发中心(2015B09090382);广东省科技计划项目(2012B050500009);蓝莓在广东山地栽培技术与推广示范(2013B090200065)

李森(1982-),男,研究员,硕士,研究方向为蓝莓栽培及利用。

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