樹莓栽培和貯藏加工研究進(jìn)展

薄艷紅，賈 明，白瑞亮，解小鋒，孫 銳*

(1.齊魯工業(yè)大學(xué)（山東省科學(xué)院）食品科學(xué)與工程學(xué)院，山東 濟(jì)南250300；2.山東省林業(yè)科學(xué)研究院，山東 濟(jì)南，250014；3.山東省經(jīng)濟(jì)林管理站，山東 濟(jì)南，250014)

樹莓學(xué)名山莓（Rubus idaeus L.），薔薇科(Rasaceae)懸鉤子屬(Rubus L.)的一種落葉灌木，享有“黃金水果”之稱的第3代保健水果。葉綠色，枝條直立；果實(shí)為聚合果，滋味偏酸，成熟時(shí)單果重5-10g；果實(shí)產(chǎn)量大，成熟期持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)。樹莓中除了含有豐富的礦物質(zhì)、維生素、氨基酸之外，還含有黃酮類化合物、花色苷、鞣花酸、樹莓酮、水楊酸等多種功能性成分；具有除黃褐斑、治療骨質(zhì)疏松癥、改善記憶障礙和治療婦科疾病等多種生物學(xué)功效[1-3]。

當(dāng)前，全世界有40多個(gè)國(guó)家種植樹莓，最主要的種植國(guó)有塞爾維亞、智利、波蘭和俄羅斯[4]。我國(guó)主要分布于東北三省、青海、新疆、云南等地。樹莓植株整體利用價(jià)值很高，是優(yōu)秀的經(jīng)濟(jì)果樹。目前，國(guó)際市場(chǎng)上樹莓廣泛用于食品、制藥、化妝品等產(chǎn)業(yè)，需求量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于供求量。由于樹莓的人工采摘成本較高，國(guó)際上樹莓生產(chǎn)一方面逐漸往發(fā)展中國(guó)家轉(zhuǎn)移，另一方面在樹莓生產(chǎn)主要國(guó)家單體速凍樹莓(IQF)還部分人工采摘外，更多的是機(jī)械采摘，這是大趨勢(shì)，在美國(guó)、加拿大、新西蘭、波蘭等樹莓主要生產(chǎn)國(guó)家，樹莓主要是機(jī)械采摘。近幾年，在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的歐美，樹莓鮮果生產(chǎn)有增加的趨勢(shì)。

1 樹莓的栽培和繁育

在我國(guó)，樹莓優(yōu)良栽培技術(shù)剛剛起步，優(yōu)良品種種苗供不應(yīng)求，嚴(yán)重制約著樹莓產(chǎn)業(yè)發(fā)展的速度。當(dāng)前，栽培擴(kuò)種方法以根蘗、扦插為主，結(jié)合組織培養(yǎng)培育方法。根蘗法對(duì)技術(shù)要求不高，并且當(dāng)年便能形成產(chǎn)量，但是繁殖產(chǎn)生的苗木質(zhì)量參差不齊，并且容易產(chǎn)生帶菌的苗木；扦插法可以讓苗木在生根后快速生長(zhǎng)，但生根能力比較弱，因此，無(wú)法達(dá)到更好的成活率；由組織培養(yǎng)法生產(chǎn)的苗木質(zhì)量較高，可生產(chǎn)脫毒苗，但成本及技術(shù)要求較高。

傳統(tǒng)的繁育方法在實(shí)際操作中往往存在著種苗質(zhì)量差而造成成活率低的情況，同樣制約著樹莓引種的發(fā)展。但通過(guò)技術(shù)改良，有研究結(jié)果表明經(jīng)剪除花序或打頂處理后，植株生長(zhǎng)更加健壯、葉綠素含量也增加，樹莓產(chǎn)量更高[5]。

在樹莓栽培過(guò)程中，對(duì)樹莓遮陰處理會(huì)延遲樹莓花芽分化的進(jìn)程，遮陰處理后樹莓芽和葉片內(nèi)可溶性糖、淀粉、蛋白質(zhì)含量均低于對(duì)照組未做處理的樹莓，且含量隨光照強(qiáng)度的降低而減少，這說(shuō)明適當(dāng)?shù)墓庹湛梢源龠M(jìn)樹莓植株的生長(zhǎng)[6]。

此外，在樹莓成長(zhǎng)期施用有效的肥料會(huì)有助于植株吸收一定量的養(yǎng)分，從而促進(jìn)植株的生長(zhǎng)?？梢酝ㄟ^(guò)增施鋅、硼等微肥途徑為農(nóng)作物生長(zhǎng)發(fā)育和高產(chǎn)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，進(jìn)而使樹莓植株生長(zhǎng)更加旺盛[7]。

樹莓栽培中，不僅栽培、繁育階段重要，種苗的品種選擇也同樣重要。科學(xué)研究表明，樹莓新品種“秋英”和“海爾特茲”樹勢(shì)健壯，耐旱耐瘠，病蟲害少[8]。此外，還有中林三號(hào)(大雙季)是秋果成熟期較早的一類品種。這些篩選出來(lái)的優(yōu)良品種為樹莓的種植提供了優(yōu)良的條件。

2 樹莓果實(shí)的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值

2.1 營(yíng)養(yǎng)素

樹莓中除了含有豐富的鈣、磷、鎂、鈉、鉀等礦物質(zhì)元素和少量的維生素B1、B2，還含有14種氨基酸，典型的氨基酸有丙氨酸、天冬酰胺和賴氨酸。其中丙氨酸可以對(duì)皮膚有保濕作用；天冬酰胺具有降血壓功效；賴氨酸有抗缺氧以及調(diào)節(jié)大腦的功能?？茖W(xué)研究表明，每100g樹莓含有水分84.2g，碳水化合物 13.6g，纖維 3g，蛋白質(zhì) 0.2g，脂肪 0.5g，維生素C 25mg[9]。因此，樹莓是一種食用價(jià)值很高的水果。

2.2 黃酮類化合物

黃酮類物質(zhì)大量存在于自然界的果蔬當(dāng)中，對(duì)人體具有降血壓、抗氧化、抗衰老等作用。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，藍(lán)樹莓葉內(nèi)總黃酮制劑，可降低大鼠肝部脂肪合成，對(duì)SD大鼠非酒精性脂肪肝起到防治作用[10]。樹莓葉及果實(shí)中的黃酮類物質(zhì)有著清除自由基、抑菌等作用，其安全，無(wú)毒，在食藥方面有很大的潛力[11]。關(guān)于黃酮的提取，包括采用甲醇、70%乙醇或水3種溶劑作提取劑的方法，用甲醇作提取劑時(shí)明顯比用乙醇或水提取時(shí)黃酮得率要高，3種方式平均得率為21.93g/100g，所以利用甲醇提取樹莓中的黃酮效率更高。

2.3 花色苷

花色苷在自然界中是極為重要的一種天然水溶性色素，但是在室外自然光下不穩(wěn)定[12]；此外，根據(jù)藥理學(xué)研究表明，花色苷還具有抗炎、抗癌、抗氧化、抗突變、抗腫瘤以及預(yù)防老年癡呆癥、抗糖尿病、預(yù)防高血壓、保護(hù)血管、抗動(dòng)脈粥樣硬化等作用[13]。已有研究者用高效液相色譜-二極管陣列檢測(cè)器-電噴霧質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)(HPLC-DAD/ESI-MS)對(duì)紅樹莓中花色苷含量進(jìn)行測(cè)定，經(jīng)測(cè)定得紅樹莓中總花色苷可達(dá)1050mg/kg，該方法方便快捷、精確度高、有著對(duì)雜質(zhì)的抗干擾能力，是一種精密的花色苷含量測(cè)定方法[14]。

2.4 鞣花酸

鞣花酸對(duì)人體癌癥具有一定的抑制作用，如結(jié)腸癌、食管癌、肝癌、肺癌及皮膚腫瘤等，所以平常攝取此營(yíng)養(yǎng)素可以預(yù)防癌細(xì)胞的形成，也是抗癌的最佳天然補(bǔ)充食品，被認(rèn)為是最有前景的天然化學(xué)抗癌藥之一。鞣花酸可通過(guò)丙酮法提取，其最佳工藝參數(shù)為：85% 丙酮、料液比 1∶12、提取溫度 80℃、提取 90min，樹莓鞣花酸的得率為 32.2mg/100g[14]。據(jù)研究結(jié)果顯示，樹莓中的鞣花酸量可以達(dá)到各類可食用植物之首，約為 1.5-2.0mg/100g·mf，因此多吃樹莓可能會(huì)給人體帶來(lái)良好的保健效果[15]。

2.5 樹莓酮

樹莓酮是日本人從樹莓里發(fā)現(xiàn)的，具有很好的分解轉(zhuǎn)化脂肪的功能，被稱為是“天然脂肪轉(zhuǎn)化因子”，可以添加到減肥產(chǎn)品中。樹莓酮在樹莓中含量能達(dá)到3.32μg/g[16]，是樹莓芳香中的關(guān)鍵成分之一。研究已發(fā)現(xiàn)，樹莓酮能降低大鼠血清炎癥因子水平，表明樹莓酮擁有能緩解高血脂癥的低度炎癥狀態(tài)的能力[17]。此外，樹莓酮是一種芳香成分，常作為增香劑用于化妝品的生產(chǎn)之中。因此樹莓酮是樹莓中一種具有廣泛用途的特殊成分。

2.6 水楊酸

水楊酸被稱為“天然阿司匹林”，在100g樹莓中的含量為0.5-2.5mg。水楊酸是一種解熱鎮(zhèn)痛藥，被廣泛應(yīng)用于多種止痛藥中，解熱鎮(zhèn)痛效果良好，具有消炎、抗風(fēng)濕的作用[18]。采用高效液相色譜法測(cè)定6個(gè)不同樹莓品種不同生長(zhǎng)時(shí)期和不同成熟度葉、果中的水楊酸含量，并以現(xiàn)保存菌種番茄灰霉病菌和大腸桿菌為材料分析其真菌、細(xì)菌抑菌性，結(jié)果表明樹莓葉片中的水楊酸含量高于果實(shí)，并且對(duì)大腸桿菌抑制效果強(qiáng)于番茄灰霉病菌的抑菌效果[19]。

3 樹莓的藥用價(jià)值

3.1 降血糖

已有研究者利用鏈脲霉素(STZ)誘導(dǎo)大鼠產(chǎn)生糖尿病，并用樹莓果粉喂養(yǎng)大鼠，研究發(fā)現(xiàn)樹莓果粉可以降低糖尿病大鼠的血糖，并增加其體重。在進(jìn)行病理組織切片后，發(fā)現(xiàn)樹莓粉能夠?qū)Υ笫蟊籗TZ破壞的胰腺進(jìn)行一定程度的修復(fù)[20]。因此，樹莓果粉在Ⅰ型糖尿病中有降血糖、免疫調(diào)節(jié)及抗氧化的活性。

3.2 降血脂

據(jù)研究發(fā)現(xiàn)樹莓提取物可以促進(jìn)患有高血脂癥大鼠體內(nèi)TC及TBA的排出，減慢大鼠體重增加速度，表明樹莓對(duì)高脂大鼠具有降血脂的作用。已有研究表明樹莓酮能調(diào)整高血脂癥大鼠的血脂，并能改善高血脂癥低度炎癥，但是其控制炎癥的機(jī)理尚不清楚，對(duì)人體是否有相同功效尚不明確[21]。

3.3 抗癌

美國(guó)明尼蘇達(dá)大學(xué)和南卡羅來(lái)納大學(xué)賀嶺斯癌癥中心研究人員在鼠的抗突變和抗致癌活性研究中發(fā)現(xiàn)，樹莓對(duì)結(jié)腸癌、宮頸癌、乳腺癌和胰臟癌的癌細(xì)胞有抑制作用[22]，這項(xiàng)研究對(duì)多種癌癥的治療進(jìn)展有很大的推進(jìn)作用。因?yàn)榧t樹莓和黑樹莓能抑制EC-109細(xì)胞增殖，當(dāng)濃度超過(guò)100μg/mL時(shí)EC-109細(xì)胞出現(xiàn)破碎等現(xiàn)象，甚至凋亡，對(duì)食管癌細(xì)胞增長(zhǎng)有抑制作用[23]。BRB（美國(guó)黑樹莓）營(yíng)養(yǎng)豐富，有明確的抗癌、防癌作用。美國(guó)黑樹莓通過(guò)降低DNA加和物水平，降低癌細(xì)胞的代謝速率，對(duì)于消化系統(tǒng)腫瘤的預(yù)防具有一定的前景[11]。

3.4 抗氧化

樹莓中擁有豐富的抗氧化成分：總多酚、總黃酮、原花青素、花色苷。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，花色苷含量對(duì)樹莓抗氧化性能的貢獻(xiàn)是最高的；SOD(超氧化物歧化酶)是一種非常重要的抗氧化劑，據(jù)研究發(fā)現(xiàn)，樹莓粉可以提高糖尿病大鼠體內(nèi)的SOD的活性[20]。據(jù)研究成果顯示，抗氧化能力也與樹莓品種有關(guān)，黑樹莓的體外抗氧化性比紅樹莓強(qiáng)；成熟度不同的樹莓果實(shí)其抗氧化性不同，其抗氧化性最強(qiáng)的是深紅果，青果抗氧化酶活性雖低于深紅，但是差異不明顯[24]。

4 樹莓的貯藏及加工技術(shù)

4.1 樹莓貯藏技術(shù)

近年來(lái)，隨著對(duì)樹莓研究的增加，越來(lái)越多的研究成果表明樹莓是一種經(jīng)濟(jì)并且具有藥用價(jià)值的水果，因此樹莓的供求量迅速增加，受到更多人的親睞。然而，水果易腐性，主要是由于失水、形態(tài)脆弱、軟化和存在病原菌，如肉毒桿菌，仍然是限制樹莓市場(chǎng)的主要問(wèn)題。因此，高硬度和延長(zhǎng)保質(zhì)期是成功的樹莓基因型的兩個(gè)關(guān)鍵品質(zhì)特征[25]。

樹莓中各種營(yíng)養(yǎng)成分，如花青素、花色苷穩(wěn)定性不高，在運(yùn)輸及儲(chǔ)存過(guò)程中會(huì)因?yàn)闇囟取H等原因變色，也有可能變味甚至腐爛，從而失去營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。由于樹莓果極不耐儲(chǔ)存，常溫放置1至2d即失去其商業(yè)價(jià)值，為了保護(hù)樹莓中花青素、花色苷等有效營(yíng)養(yǎng)成分，樹莓需要低溫儲(chǔ)藏，但是由于速凍及凍藏會(huì)使其中的有效成分降低，因此，需要尋找能夠?qū)漭挠行зA藏技術(shù)，對(duì)延長(zhǎng)樹莓保質(zhì)期及樹莓的產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展有著極大意義。

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，樹莓的貯藏技術(shù)不斷提升，新型貯藏技術(shù)不斷更替，使得樹莓產(chǎn)業(yè)的發(fā)展受到外界環(huán)境的限制越來(lái)越小。冰溫結(jié)合氣調(diào)貯藏、箱式氣調(diào)貯藏等新型的貯藏方式漸漸用于樹莓的保藏中[26-27]。冰溫結(jié)合氣調(diào)貯藏方式是利用冰溫保鮮技術(shù)在不破壞樹莓細(xì)胞的前提之下抑制樹莓中有害微生物的生長(zhǎng)；同時(shí)，氣調(diào)包裝抑制了果實(shí)的呼吸強(qiáng)度以及乙烯生成速率，從而更好地保持了樹莓果實(shí)的新鮮程度[26]。據(jù)研究表明，還可以采取人工調(diào)節(jié)箱內(nèi)CO2體積分?jǐn)?shù)的辦法，當(dāng)氣調(diào)保鮮箱內(nèi)CO2體積分?jǐn)?shù)為5%時(shí)可以抑制果實(shí)PPO（多酚氧化酶）活性的升高，使POD（過(guò)氧化物酶）在測(cè)定時(shí)間為20d-40d時(shí)活性從0.5△A/g·min上升到2.5△A/g·min，同時(shí)抑制MDA（丙二醛）的積累，從而較好地保持樹莓果實(shí)的感官品質(zhì)[27]。張娜等人使用臭氧精準(zhǔn)控制裝置對(duì)樹莓進(jìn)行短時(shí)精準(zhǔn)臭氧熏蒸，通過(guò)對(duì)比得出，熏蒸樹莓保鮮效果最好的條件是0.54mg/L，經(jīng)過(guò)處理的樹莓中維生素C的降解速度明顯減低，此方法明顯提高了樹莓的保存期[28]。

4.2 樹莓的加工技術(shù)

樹莓鮮果酸甜多汁、營(yíng)養(yǎng)豐富，除了大量作為鮮食外，經(jīng)過(guò)加工之后的產(chǎn)品也有極大的發(fā)展?jié)摿Α３藰漭?、樹莓酒、樹莓干等傳統(tǒng)加工工藝外，樹莓果茶、樹莓乳飲料、樹莓果凍、樹莓復(fù)合保健品、樹莓格瓦斯等新興產(chǎn)品也在蓬勃發(fā)展。

韓卓等人采用新鮮紅樹莓為主要原料，添加食醋、鹽、白砂糖、黃膠原、香辛料等輔料，利用真空濃縮技術(shù)，調(diào)制出了一種營(yíng)養(yǎng)豐富、風(fēng)味獨(dú)特的水果類調(diào)味品，通過(guò)單因素試驗(yàn)和正交試驗(yàn)確定了紅樹莓沙司的最佳調(diào)配方案為白砂糖10%、鹽1%、食醋5%、黃原膠0.3%、香辛料0.03%、浸提時(shí)間30min，沙司口感順滑、香氣濃郁、粘稠度適中、具有一定流動(dòng)性、延長(zhǎng)了樹莓保藏期[29]。何歡等人使用樹莓為原料，首先加入一定量的果膠酶和纖維素酶降低漿料黏度，然后加入一定量的助干劑50%的麥芽糊精，最后對(duì)樹莓濃縮汁進(jìn)行噴霧干燥，最佳工藝條件為進(jìn)料流量50 mL/min，進(jìn)口溫度150℃，出口溫度70℃，噴霧壓力為 10 MPa，從而得到了營(yíng)養(yǎng)成分損失較少、溶解性較強(qiáng)、復(fù)水性好、細(xì)膩且顆粒均勻的樹莓速融粉，為樹莓資源的充分利用提供了新的方向[30]。屈小媛等人探究出了在壁材海藻酸鈉/芯材4.05、海藻酸鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)2.27%、殼聚糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)1.28%時(shí)是銳孔-凝固浴法對(duì)黑樹莓果汁微膠囊化最佳的工藝條件，得到的微膠囊產(chǎn)品包埋效果最好，包埋率可達(dá)87.15%，并且顆粒大小均勻，硬度和彈性較好，為樹莓的保藏和研發(fā)提供了一種新型的有效的工藝措施[31]。此外，王雪松等人在樹莓酒發(fā)酵過(guò)程中加入了糯米糖化醪，為發(fā)酵提供充足的碳源和合適的酸度，所得到的樹莓酒酒體豐富、回味綿長(zhǎng)，得到最佳糖化條件是底物濃度（料水比）1∶2、淀粉酶用量0.05%、糖化溫度45℃；最佳發(fā)酵條件為酵母用量0.03%、發(fā)酵溫度為 20℃、果漿糖化醪比3∶1，從而研究出了樹莓酒的新型釀造工藝[32]。張佰清等人優(yōu)化樹莓籽油脫膠工藝，確定了最佳工藝條件為：磷酸加入量為油重的0.11%，加水量為油重的3%，操作溫度71℃，油脂中磷脂含量的實(shí)際值為9.2×10-4g/100g，達(dá)到了GB/T1532-2008標(biāo)準(zhǔn)要求，再經(jīng)脫酸、脫色、脫臭后可以作為食用油食用，從而大大提高了樹莓食用價(jià)值[33]。

由此可見，隨著樹莓產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，無(wú)論是為了延長(zhǎng)樹莓的保存期，還是為了更好的提升商業(yè)價(jià)值，都離不開對(duì)樹莓的加工。市面上出現(xiàn)的也遠(yuǎn)遠(yuǎn)不只是樹莓鮮果，樹莓的銷售也不再受到地域的限制，為了更好的儲(chǔ)藏、運(yùn)輸樹莓，必會(huì)將樹莓鮮果進(jìn)行加工。樹莓的加工也成為樹莓產(chǎn)業(yè)鏈中的重要環(huán)節(jié)。

5 樹莓發(fā)展前景

發(fā)展樹莓有六大優(yōu)勢(shì)：一是樹莓并沒(méi)有像蘋果等水果一樣在市面上很常見，對(duì)于很多人群來(lái)說(shuō)，樹莓屬于稀有的水果，因此，樹莓在銷售時(shí)會(huì)有較高的市場(chǎng)價(jià)值；二是樹莓耐寒、耐旱、耐瘠，種植環(huán)境限制性比較小；三是樹莓栽培方法主要有根蘗、扦插、組織培養(yǎng)，栽培方法省工節(jié)水；四是樹莓有較強(qiáng)的抗病蟲害能力，樹莓培育過(guò)程更容易一些；五是周期短，經(jīng)濟(jì)效益高；六是樹莓營(yíng)養(yǎng)豐富，不僅能作為普通水果，也能用于食品醫(yī)藥方面。因此，樹莓發(fā)展前景十分廣闊。

目前柑橘、蘋果等第一代水果，草莓獼猴桃等第二代水果，市場(chǎng)即將飽和，市場(chǎng)急需新興的水果滿足消費(fèi)者的消費(fèi)需要，樹莓作為一種新型的售賣水果具有更大的發(fā)展?jié)摿?。它不僅能滿足消費(fèi)者對(duì)新型水果的好奇，也可以滿足消費(fèi)者對(duì)營(yíng)養(yǎng)及保健作用的高要求。并且樹莓產(chǎn)業(yè)國(guó)內(nèi)剛剛起步，市場(chǎng)前景廣闊、競(jìng)爭(zhēng)者少，是發(fā)展樹莓產(chǎn)業(yè)的絕佳時(shí)期[4]。

樹莓的經(jīng)濟(jì)價(jià)值不僅在其果實(shí)方面，有研究者對(duì)樹莓葉茶中的營(yíng)養(yǎng)成分進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)其中也富含茶多酚、總黃酮及鞣花酸，這些物質(zhì)能對(duì)人體起到抗氧化、抗癌變、抗誘變及抗突變的作用，因此樹莓加工產(chǎn)業(yè)具有轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟(jì)效益的巨大潛力[34]。