樹(shù)莓活性成分及其果酒加工工藝研究進(jìn)展

于潤(rùn)美，張海悅，翟碩，姜燕

(長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué)化學(xué)與生命科學(xué)學(xué)院，吉林長(zhǎng)春130012)

樹(shù)莓活性成分及其果酒加工工藝研究進(jìn)展

于潤(rùn)美，張海悅，翟碩，姜燕

(長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué)化學(xué)與生命科學(xué)學(xué)院，吉林長(zhǎng)春130012)

樹(shù)莓通過(guò)發(fā)酵工藝釀造成果酒能夠很好地保存樹(shù)莓營(yíng)養(yǎng)價(jià)值并賦予果酒酒香。綜述了樹(shù)莓中主要活性成分（鞣花酸、黃酮類(lèi)物質(zhì)、樹(shù)莓酮等）的功能學(xué)評(píng)價(jià)研究現(xiàn)狀，并分析了樹(shù)莓果酒加工工藝及其市場(chǎng)現(xiàn)況，為樹(shù)莓深加工及樹(shù)莓果酒的研究開(kāi)發(fā)提供參考。

樹(shù)莓果酒；活性成分；加工工藝

樹(shù)莓又稱(chēng)“覆盆子”，薔薇科懸鉤子屬漿果植物，其性微溫，味甘酸，腎經(jīng)、歸肝，具有補(bǔ)肝益腎、明目功效[1]。樹(shù)莓中除了含有豐富的糖、有機(jī)酸、維生素C等營(yíng)養(yǎng)成分，還有一些活性成分具抗氧化和降血脂等功效[2]。樹(shù)莓果酒是以樹(shù)莓果實(shí)為原料發(fā)酵而成的低酒精度飲料，符合我國(guó)酒類(lèi)消費(fèi)所提倡的以低酒精度代替高酒精度、果酒代替糧食酒的趨勢(shì)。樹(shù)莓果酒中豐富的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)及光鮮亮麗的色澤均來(lái)自于樹(shù)莓本身，且樹(shù)莓果酒口感醇厚，將樹(shù)莓的果香和酒香融為一體。因此，本文針對(duì)樹(shù)莓活性成分的研究現(xiàn)狀及其果酒加工工藝進(jìn)行概述,為樹(shù)莓作為果酒飲料及保健食品的開(kāi)發(fā)提供理論參考。

1 樹(shù)莓的活性成分及功能學(xué)評(píng)價(jià)研究進(jìn)展

1.1 鞣花酸

鞣花酸又名“并沒(méi)食子酸”，多以鞣花單寧或游離狀態(tài)及葡萄糖苷形式存在于各種堅(jiān)果、軟果等植物組織中，且樹(shù)莓中鞣花酸含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)藍(lán)莓。魏小聰?shù)萚3]采用高效液相法檢測(cè)出樹(shù)莓的鮮葉、干葉、果實(shí)中鞣花酸含量分別為57mg/kg、76mg/kg、849mg/kg，其果實(shí)中鞣花酸含量最高。美國(guó)、歐洲、南韓大學(xué)及防癌協(xié)會(huì)有研究指出鞣花酸為超強(qiáng)抗氧化劑，可以清除體內(nèi)致癌毒素，提高免疫力[4-6]。鞣花酸不僅可以在48 h之內(nèi)有效地抑制癌細(xì)胞生長(zhǎng)、擴(kuò)散，而且能在72 h之內(nèi)殺死癌細(xì)胞，并且可以與姜黃素協(xié)同誘導(dǎo)ROS產(chǎn)生，從而使宮頸癌Hela細(xì)胞上的p53蛋白積累導(dǎo)致癌細(xì)胞凋亡[4]。Shi L等[5]研究發(fā)現(xiàn)鞣花酸還能夠增強(qiáng)磷脂酰肌醇-3-激酶功效從而抑制GDC-0941在乳腺癌細(xì)胞上的表達(dá)。另外，樹(shù)莓中的鞣花酸能抑制低密度脂蛋白介導(dǎo)的LOX-1的表達(dá)，對(duì)人類(lèi)內(nèi)皮細(xì)胞起到抗炎作用，同時(shí)可以保護(hù)細(xì)胞膜，防止細(xì)胞變性，是人體內(nèi)的衛(wèi)士[6]。鞣花酸還可以抑制大鼠因高糖、高脂飲食所引起的代謝綜合癥[7]。Bartosz Fotschki等[8]對(duì)樹(shù)莓渣中鞣花單寧和黃烷-3-醇調(diào)節(jié)大鼠盲腸發(fā)酵和血脂進(jìn)行研究，連續(xù)8周對(duì)40只受試小鼠按鞣花單寧與黃烷-3-醇比例分別為E1（7.7∶1）和E2（3.1∶1）進(jìn)行喂養(yǎng)，結(jié)果表明，2種劑量組均使細(xì)菌葡萄糖醛酸酶的活動(dòng)能力降低，增加盲腸中丁酸產(chǎn)量和降低血漿中甘油三酯，良好地調(diào)節(jié)盲腸微生物群活動(dòng)和大鼠血脂。

1.2 黃酮類(lèi)物質(zhì)

樹(shù)莓果實(shí)和葉片中含有黃酮類(lèi)物質(zhì)，不僅具有一定的活血化瘀、降血糖、提高免疫功能的作用，而且對(duì)細(xì)胞損傷具有一定的修復(fù)作用。孫金旭等[9]采用超聲波提取樹(shù)莓干果中的總黃酮類(lèi)物質(zhì)，經(jīng)500W超聲波40℃下處理50min，樹(shù)莓總黃酮提取量為0.3120mg/m L?？傸S酮類(lèi)物質(zhì)能明顯延長(zhǎng)小鼠凝血時(shí)間，縮短ADP誘導(dǎo)的血小板聚集肺栓塞所引起呼吸喘促持續(xù)的時(shí)間；可降低高膽固醇血癥動(dòng)物血清總膽固醇和甘油三酯含量，并使血清高密度脂蛋白膽固醇含量升高；降低四氧嘧啶糖尿病的小鼠血糖水平；以及促進(jìn)單核巨噬細(xì)胞的吞噬功能。莊晶晶等[10]對(duì)黑樹(shù)莓黃酮自由基清除活性與防護(hù)肝細(xì)胞氧化損傷進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)黑樹(shù)莓黃酮的總抗氧化能力等價(jià)于14.89μg trolox，并且黑樹(shù)莓黃酮清除DPPH自由基、ABTS自由基IC50值分別為0.57mg/m L和0.49mg/m L，過(guò)氧化氫能引起肝細(xì)胞LO2發(fā)生氧化損傷（細(xì)胞存活率為60.6%），80μg/m L的黑樹(shù)莓黃酮能顯著抑制H2O2所引發(fā)的細(xì)胞氧化損傷（細(xì)胞存活率為85.04%）。

1.3 樹(shù)莓酮

樹(shù)莓中樹(shù)莓酮的含量為0.0144～0.0336 g/L，具有很好的分解轉(zhuǎn)化脂肪的功能，被稱(chēng)為“天然脂肪轉(zhuǎn)化因子”，同時(shí)具有抗癌、抗菌、增加皮膚彈性的作用。孟憲軍等[11]探討樹(shù)莓酮對(duì)高脂飲食喂養(yǎng)的單純性肥胖大鼠的減肥作用以及其作用機(jī)制，對(duì)SD大鼠進(jìn)行灌胃處理，經(jīng)過(guò)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)大鼠體重、Lee’s指數(shù)和腎周脂肪質(zhì)量，GLU、INS水平，血清TG、TC、LDL-C水平，血清LEP、TNFα水平均明顯降低，表明了樹(shù)莓酮可通過(guò)調(diào)解糖脂的代謝紊亂、改善瘦素抵抗和胰島素抵抗等綜合作用來(lái)降低肥胖大鼠的體重。同時(shí)研究了樹(shù)莓酮對(duì)高血脂癥大鼠血脂及血清炎癥因子水平的調(diào)控作用[12]，樹(shù)莓酮能顯著降低高血脂癥大鼠TC、TG、LDL-C水平，升高HDL-C、ApoA-I水平，而ApoB水平顯著降低；樹(shù)莓酮能降低高血脂癥大鼠的肝臟質(zhì)量與體質(zhì)量比值；并能顯著降低血清hs-CRP、TNF-α和IL-6等炎癥因子水平從而達(dá)到降血脂效果。文獻(xiàn)還報(bào)道樹(shù)莓酮可以通過(guò)調(diào)節(jié)抗脂質(zhì)過(guò)氧化和抑制炎癥反應(yīng)等綜合作用來(lái)治療非酒精性脂肪性肝炎，其機(jī)制可能與增強(qiáng)PPARγ表達(dá)有關(guān)[12]。Kyoung Sik Park等[13]進(jìn)一步研究樹(shù)莓酮對(duì)脂肪細(xì)胞基因表達(dá)的影響，樹(shù)莓酮通過(guò)抑制參與脂肪的生成途徑包括過(guò)氧化物酶體增殖物活化基因受體G（PPARγ）和CCAAT增強(qiáng)子結(jié)合蛋白（C/EBPα），這導(dǎo)致了進(jìn)一步的脂肪型脂肪酸結(jié)合蛋白表達(dá)下調(diào)（AP2），從而抑制脂肪細(xì)胞的基因表達(dá)。樹(shù)莓酮在脂類(lèi)代謝藥物開(kāi)發(fā)中具有一定作用。

1.4 其他活性成分

除了研究較多的鞣花酸、黃酮類(lèi)、樹(shù)莓酮，學(xué)者們還從樹(shù)莓果中分離出許多活性成分。Felipe Jiménez-Aspee等[14]通過(guò)高效液相-質(zhì)譜方法確定了樹(shù)莓中36種酚類(lèi)物質(zhì)包括黃酮苷和單寧的含量，且類(lèi)黃酮含量較高。樹(shù)莓提取的酚類(lèi)物質(zhì)能夠提高細(xì)胞谷胱甘肽含量，保護(hù)人胃腺細(xì)胞免受過(guò)氧化氫或丙酮醛的誘導(dǎo)破壞。Han Saem Jeong等[15]發(fā)現(xiàn)樹(shù)莓提取物能夠增加代謝綜合癥患者的循環(huán)內(nèi)皮祖細(xì)胞以及改善患者的動(dòng)脈硬化。陳坤華等[16]從樹(shù)莓中提取的粗多糖可明顯促進(jìn)淋巴細(xì)胞增殖。在沒(méi)有絲裂原存在時(shí)，其增殖指數(shù)在30左右；在有微量絲裂原輔助下，其增殖指數(shù)亦為30左右(相對(duì)于微量絲裂原組)。在淋巴細(xì)胞激活的早期伴有cAMP水平的升高。據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道樹(shù)莓籽油也具有一定的功效，經(jīng)Bartosz Fotschki等[17]研究發(fā)現(xiàn)其可以調(diào)節(jié)大鼠的肝功能、炎癥以及脂質(zhì)代謝。

2 樹(shù)莓果酒加工工藝研究進(jìn)展

2.1 釀造工藝

除了采用傳統(tǒng)釀造方法外，人們還研究了熱浸提法、二氧化碳浸漬法、生物酶法以及添加糯米糖化醪等方法[18-22]。熱浸提法主要是縮短了發(fā)酵時(shí)間，酒香濃郁。二氧化碳浸漬法釀造的果酒酒精度為12.8%vol，酸度為9.86 g/L[18]，明顯低于傳統(tǒng)發(fā)酵的果酒酸度；果酒色澤為酒紅色，口感柔和圓潤(rùn)，酒香濃郁。生物酶法主要是先將樹(shù)莓鮮果利用果膠酶、半纖維素酶和纖維素酶等進(jìn)行生物酶解再進(jìn)行釀造，孫尤海等[22]研究該工藝使出汁率提高了5%～8%，釀造周期由傳統(tǒng)工藝3年以上縮短為3至6個(gè)月，提高了設(shè)備利用率。添加糯米糖化醪法是以樹(shù)莓為主要原料生產(chǎn)果酒，在樹(shù)莓果漿發(fā)酵過(guò)程中加入糯米糖化醪來(lái)彌補(bǔ)樹(shù)莓果汁酸度過(guò)高、碳源不足的缺陷。

2.2 降酸及澄清工藝

由于樹(shù)莓酸度很高影響酒的口感，所以在釀酒過(guò)程中需要進(jìn)行降酸處理。主要采用碳酸鈣法降酸、雙鹽法或離子交換樹(shù)脂法對(duì)樹(shù)莓酒進(jìn)行降酸[23-25]。丁杰[24]通過(guò)采用CaCO3、KHCO3、K2C4H4O6、復(fù)鹽法等不同降酸方式，分析比較不同降酸方式、降酸效果及對(duì)樹(shù)莓酒質(zhì)量的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn)利用CaCO3處理，能夠達(dá)到樹(shù)莓酒降酸目的，而且可以保留原有香氣和口感，但是熱穩(wěn)定性差，需要結(jié)合離子交換樹(shù)脂去除Ca2+；采用KHCO3降酸，能比較容易達(dá)到樹(shù)莓酒降酸要求，但如果用量過(guò)大，會(huì)使酒體略微表現(xiàn)出苦澀味；利用K2C4H4O6降酸，用量大，成本較高，且易生成KHC4H4O6，清除較麻煩。采用鈉鹽和鉀鹽降酸對(duì)樹(shù)莓果酒香氣和口感影響較大，K2CO3和酒石酸鉀及KHCO3和酒石酸鉀聯(lián)合降酸幅度較小。徐懷德等[25]利用D380弱堿性離子交換，樹(shù)脂樹(shù)脂交換量為1∶10（v/v），下酸降幅達(dá)76.9%，樹(shù)莓果酒中總酸含量符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定指標(biāo)，產(chǎn)品的色澤、風(fēng)味好?？傮w考慮這幾種降酸方法中效果最好的是采用離子交換樹(shù)脂法，既達(dá)到了降酸的目的且口感色澤很好。

樹(shù)莓果酒澄清的方法主要采用果膠酶、皂土、殼聚糖、明膠以及復(fù)合澄清劑法[26-27]。在單一澄清劑中，明膠對(duì)果膠的去除效果不佳，不能完全去除原酒中的果膠，有再度出現(xiàn)果膠類(lèi)渾濁的現(xiàn)象，其他澄清劑對(duì)果膠都具有很好的去除作用[26]；在酸度上，殼聚糖法和明膠法處理的酒液酸度無(wú)明顯變化，皂土處理的酒液酸度略有下降，可能是因?yàn)樵硗僚c有機(jī)酸化合成鹽所致，但下降幅度不大；果膠酶處理樹(shù)莓果酒，澄清果酒中不含果膠物質(zhì)[27]，澄清后的樹(shù)莓果酒呈亮紅色，具有樹(shù)莓自然色澤、口味純正、透明清澈；雖然殼聚糖和皂土混合使用效果普遍優(yōu)于單一使用，但是果膠酶用于澄清樹(shù)莓果酒具有應(yīng)用前景。

2.3 樹(shù)莓果酒香氣分析

目前主要采用頂空固相微萃取-氣質(zhì)聯(lián)用儀方法探究樹(shù)莓果酒香氣組成以及在發(fā)酵過(guò)程中香氣成分的變化。取30m L樹(shù)莓酒樣品置于50m L頂空瓶中，再加入0.1 g/m L NaCl溶液，并以聚四氟乙烯隔墊密封，置于70℃條件下萃取40m in后，將萃取針插入GC進(jìn)樣口，解吸1.5m in，同時(shí)啟動(dòng)儀器，分析樣品并采集數(shù)據(jù)[28]。經(jīng)過(guò)GC-MS測(cè)定樹(shù)莓果實(shí)、果酒主發(fā)酵和后發(fā)酵中共檢測(cè)出醇類(lèi)26種，酯類(lèi)35種，酸類(lèi)7種，烷烴烯烴類(lèi)26種，胺類(lèi)25種，醛酮苯酚類(lèi)物質(zhì)12種，其他類(lèi)11種[28]，果實(shí)中主要呈香物質(zhì)為R-4-甲基-1(1-甲基乙基)-3-環(huán)己烯-1-醇、己醛和2-己烯醛，相對(duì)含量分別為8.00%、14.73%、9.08%[28]，除此之外還有異戊醇、2-甲基-1-丁醇、4-羥基苯乙醇、4-羥基-2-戊酮和癸酸乙酯等[28-30]；果酒主發(fā)酵和后發(fā)酵中香味變化明顯的為乙醇、癸酸乙酯、苯甲酸乙酯、辛酸乙酯，其含量對(duì)比變化分別為8.78%、17.24%；22.05%、22.61%；11.37%、17.98%；18.67%、6.58%[29]。從后發(fā)酵到陳釀，樹(shù)莓酒的香氣成分趨于平衡、穩(wěn)定、成熟。

3 結(jié)論

樹(shù)莓中的活性成分具有抗氧化、抗菌、抗癌、抗炎、抑制肥胖和美膚生發(fā)等功效，樹(shù)莓果酒作為一種營(yíng)養(yǎng)豐富的保健飲料受到了人們的喜愛(ài)，逐步開(kāi)發(fā)出樹(shù)莓玫瑰酒、樹(shù)莓紅棗酒和樹(shù)莓枸杞酒等復(fù)合果酒。將樹(shù)莓和玫瑰、紅棗、枸杞等結(jié)合在一起，以酒為載體將兩者的營(yíng)養(yǎng)成分充分融合和互補(bǔ)。采用最佳的釀造工藝和配方使樹(shù)莓復(fù)合酒在口感、色澤以及芳香性等方面均有很大的提升，而且保證了原料中的營(yíng)養(yǎng)成分最大程度的被人體吸收。

隨著人們對(duì)樹(shù)莓功能性食品的需求量不斷增長(zhǎng)，樹(shù)莓果醬、奶昔、果茶、樹(shù)莓香精等系列產(chǎn)品已經(jīng)上市，樹(shù)莓提取物SOD也用于醫(yī)藥、化妝品等，樹(shù)莓產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)前景廣闊，但是我國(guó)對(duì)樹(shù)莓活性成分和開(kāi)發(fā)利用仍存在以下問(wèn)題：(1)已有大量研究證明樹(shù)莓活性成分對(duì)癌癥、肥胖、糖尿病等疾病有抑制作用，但是對(duì)其作用機(jī)理研究很少；(2)對(duì)樹(shù)莓籽和葉中的活性成分研究很少，在保健產(chǎn)品領(lǐng)域的應(yīng)用更是少見(jiàn)；(3)樹(shù)莓深加工環(huán)節(jié)薄弱，產(chǎn)品種類(lèi)有待于增加?？傊?，樹(shù)莓具有多種活性成分，在食品和醫(yī)藥業(yè)都有較好的開(kāi)發(fā)前景。我國(guó)目前對(duì)樹(shù)莓活性成分研究較深入，但是對(duì)深加工產(chǎn)業(yè)有待發(fā)展。今后，樹(shù)莓活性成分的研究利用以及具有一定保健功能的深加工產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)將是樹(shù)莓產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重點(diǎn)。

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Research Progress in Active Ingredients of Raspberry and Processing Technology of Raspberry Wine

YU Runmei,ZHANG haiyue,ZHAIShuo and JIANG Yan
(College of Chemistry and Life Science,Changchun University of Technology,Changchun,Jilin 130012,China)

The fermentation of raspberry to produce fruit wine could not only preserve the nutritional value of raspberry but also endow wine with raspberry aroma.In this paper,the research progress in main active ingredients of raspberry(ellagic acid,flavonoids,raspberry ketone, etc.)was introduced,and the processing technology of raspberry wine and its market status were analyzed,which provided useful reference for the deep processing of raspberry and the development of raspberry wine.

raspberry wine;active ingredients;processing technology

TS262.7；TS261.4

A

1001-9286（2017）02-0109-04

10.13746/j.njkj.2016351

吉林省教育廳。

2016-11-24

于潤(rùn)美（1991-），女，碩士研究生，專(zhuān)業(yè)：食品工程。

姜燕(1981-)，女，講師，博士。

優(yōu)先數(shù)字出版時(shí)間：2017-01-13；地址：http://www.cnki.net/kcms/detail/52.1051.TS.20170113.1427.005.htm l。