藍(lán)莓果醋的制備及其保健功能的研究

王永鵬

(咸陽師范學(xué)院, 陜西 咸陽 712000)

1 概述

藍(lán)莓(Vacciniumspp.)作為一種水果，慢慢進(jìn)入人們的生活，藍(lán)莓果皮顏色呈現(xiàn)藍(lán)色，果肉柔軟而且細(xì)膩，屬于杜鵑花目Ericales，杜鵑花科Vacciniaceae，越橘屬Vaccinium。藍(lán)莓的果實(shí)形狀為橢圓形與圓形，果實(shí)為果醬。成熟后口感柔和、味道香甜，是新鮮水果味道極佳的食物，同時它可以被加工為果汁、果醬、果酒[1]。

藍(lán)莓最早在北美地區(qū)被栽培，之后，世界各地爭先進(jìn)行藍(lán)莓栽培，藍(lán)莓的產(chǎn)業(yè)得到了極大的促進(jìn)與發(fā)展。現(xiàn)在全世界已經(jīng)有很多國家開始對藍(lán)莓進(jìn)行規(guī)?；耘啵ㄟ^10多年的發(fā)展，藍(lán)莓品種不斷地更新，單位面積產(chǎn)量與口感遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了野生藍(lán)莓[2-3]。

我國擁有多樣的氣候條件，適合藍(lán)莓的生長[4-5]，我國藍(lán)莓深加工的發(fā)展起始于20世紀(jì)50年代，最先我國釀酒師使用當(dāng)?shù)氐囊吧V斯藍(lán)莓釀制藍(lán)莓酒，當(dāng)時我國并沒有對藍(lán)莓進(jìn)行過引種馴化，釀藍(lán)莓酒的主要來源材料為野生藍(lán)莓，導(dǎo)致藍(lán)莓酒的口感不一致，從而影響了藍(lán)莓酒的規(guī)?；a(chǎn)。隨后我國的李亞東教授從種植藍(lán)莓較為發(fā)達(dá)的幾個國家引進(jìn)了優(yōu)良品種，改良與篩選優(yōu)良品種，得到適合我國栽培的藍(lán)莓品種超過100個[6]，并在全國各地進(jìn)行推廣栽培。

藍(lán)莓具有較高的營養(yǎng)價值和保健功效，以其為原料生產(chǎn)的藍(lán)莓果醋口感獨(dú)特，含有豐富的天然營養(yǎng)物質(zhì)。

2 藍(lán)莓的營養(yǎng)價值及保健功效

藍(lán)莓是一種營養(yǎng)價值較高的漿果，含有豐富的碳水化合物、蛋白質(zhì)、維生素E、維生素C、維生素A、SOD和豐富的微量元素鈣、磷、鎂、鋅、鐵、鍺(見表1)。正因?yàn)檫@些營養(yǎng)物質(zhì)的存在，藍(lán)莓也具有了更多保健功能，例如抗氧化、抗炎抑菌、保護(hù)血管、保護(hù)視力、抗癌、抗腫瘤作用等。

表1 藍(lán)莓中主要的營養(yǎng)成分Table 1 The main nutrients in blueberries

2.1 抗氧化作用

藍(lán)莓中的花青素具有抗氧化、清除自由基等作用，藍(lán)莓的花青素中具有羥基，能夠與不穩(wěn)定的分子相結(jié)合，從而生成穩(wěn)定的物質(zhì)。藍(lán)莓中的花青素屬于天然物質(zhì)，與其他種類的花青素相比具有更強(qiáng)的抗氧化能力，清除自由基具有一定的優(yōu)勢。王榮姣等[7]通過分析3種不同藍(lán)莓中的抗氧化指數(shù)，發(fā)現(xiàn)黑莓與草莓在幼嫩時抗氧化能力最強(qiáng)，而紅樹莓在成熟時抗氧化能力最強(qiáng)，這些研究結(jié)果表明不同的藍(lán)莓均具有抗氧化能力。伍樹松等[8]將藍(lán)莓作為飼料的添加劑，用來提高動物的抵抗能力、抗炎癥能力和促進(jìn)生長能力。目前為止，沒有關(guān)于藍(lán)莓食用過量導(dǎo)致中毒的現(xiàn)象發(fā)生。所以，藍(lán)莓具有抑制氧化物質(zhì)產(chǎn)生、抗氧化和改善皮膚的作用，具有很大的商業(yè)潛力[9]。

2.2 抗炎作用

炎癥是機(jī)體對損傷因子防御的表現(xiàn)，具體的體現(xiàn)特征為紅腫[10]。藍(lán)莓具有抑菌作用，可以改善多種由于炎癥引起的癥狀，例如咽喉炎、牙周炎等[11]。Rossi A 等[12]研究了黑莓對大鼠的肺炎治療效果，發(fā)現(xiàn)很多炎癥相關(guān)的參數(shù)都在添加藍(lán)莓之后呈現(xiàn)減弱的趨勢，從而達(dá)到治療的目的。還有相關(guān)的研究結(jié)果表明，藍(lán)莓中的花青素能夠抑制腸道中的大腸桿菌與幽門螺線桿菌，且有利于人體口腔內(nèi)有害細(xì)菌的清除。

2.3 保護(hù)血管

藍(lán)莓在保護(hù)血管方面也具有一定的療效，2016年Vuthijumnonk J等[13]的研究結(jié)果表明，藍(lán)莓中的花青素具有減緩血管衰老的功效。Yang Y等[14]也在2011年的研究結(jié)果中表明，通過添加藍(lán)莓在小鼠食物中，發(fā)現(xiàn)小鼠血管中血栓的形成明顯減少，血小板過度活躍減弱，高甘油三脂血癥降低[15]。

2.4 保護(hù)視力

藍(lán)莓可保護(hù)眼睛中的微小血管，促進(jìn)血液的循環(huán)，加快視網(wǎng)膜中細(xì)胞的再生能力。Matsumoto H等[16]發(fā)現(xiàn)在藍(lán)莓中有黑加侖的提取物質(zhì)，黑加侖具有緩解疲勞、提高夜間視力的功能。劉春民等[17]的研究結(jié)果表明，藍(lán)莓中的提取物質(zhì)能夠改善視覺疲勞的癥狀，有改善近視和遠(yuǎn)視的功效。長期食用藍(lán)莓可以有效地緩解視力疲勞，保護(hù)視力。

2.5 抗腫瘤的作用

研究表明很多植物都具有明顯的抗腫瘤作用[18]，此類植物的共同特征為含有黃酮類物質(zhì)。藍(lán)莓中含有的花青素屬于黃酮類物質(zhì)，黃酮類物質(zhì)具有抗腫瘤的作用[19]。Jiang Y X等[20]研究藍(lán)莓中的花青素，發(fā)現(xiàn)隨著花青素濃度的不斷增加，癌細(xì)胞的增長速率也不斷被抑制。例如多種藍(lán)莓中含有的花青素對肺癌、胃癌、結(jié)腸癌等腫瘤細(xì)胞具有一定的抑制作用[21]。但不同藍(lán)莓中含有的花青素濃度不相同，所以對癌癥的抑制能力也存在一定的差異[22]。

3 果醋的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀

3.1 國外果醋生產(chǎn)發(fā)展現(xiàn)狀

果醋是以水果為原料，在一定的工藝條件下釀造而成的食醋，最早記載果醋是公元前古巴比倫人使葡萄酒通過自然酸敗而生產(chǎn)葡萄醋，這開啟了人類釀造果醋的先河。一直到17世紀(jì)中期，果醋開始在西方國家盛行，他們利用本國生產(chǎn)的水果釀造出很多不同的果醋[23]。隨著果醋工藝的發(fā)展，果醋市場呈現(xiàn)繁榮的景象，各種各樣的果醋誕生。日本、美國、歐洲國家等很多地區(qū)創(chuàng)造了自己獨(dú)特的果醋品牌，特別是在法國、西班牙、意大利等地區(qū)得到了較快的發(fā)展。在美國部分地區(qū)，蘋果醋成為家用常見的調(diào)味劑之一。果醋在日本也受到了歡迎，年消費(fèi)量僅次于美國[24]。

日本的果醋在整個果醋產(chǎn)業(yè)的發(fā)展歷史中具有代表性，果醋類產(chǎn)品在日本被歸類為健康食品。在20世紀(jì)中期，日本從德國引進(jìn)了食醋生產(chǎn)的相關(guān)設(shè)備與技術(shù)，進(jìn)入了食醋的工業(yè)化生產(chǎn)時代；到20世紀(jì)后期，日本實(shí)現(xiàn)了食醋的工廠化生產(chǎn)，果醋的市場需求劇烈增長后以高價進(jìn)入市場，帶動了日本食醋產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

3.2 國內(nèi)果醋研究現(xiàn)狀

我國食醋的釀造已經(jīng)有超過2000年的歷史，醋的文化深厚、非常多樣，像山西老醋、紅曲醋、香醋、米醋等品種都是在中國具有深厚文化傳承的佐餐食品。我國的果醋工藝發(fā)展始于20世紀(jì)中后期，起步的時間遠(yuǎn)遠(yuǎn)晚于西方歐洲地區(qū)，1986年才開始有關(guān)于果醋的報(bào)道；1989年，顏丹申請了我國第一個與果醋相關(guān)的專利，隨著不斷的實(shí)踐，到2011年為止，我國申請的果醋專利已經(jīng)超過了60項(xiàng)[25]；2000年以后，我國相關(guān)研究論文以每年80篇左右的數(shù)量增長。近年來，我國人民的生活質(zhì)量日益提高，果醋的營養(yǎng)價值和保健功能也更加得到認(rèn)可，果醋的需求量也在不斷地增加[26]。

4 藍(lán)莓果醋的營養(yǎng)成分及保健功能

4.1 藍(lán)莓果醋的營養(yǎng)成分

藍(lán)莓果醋中含有豐富的營養(yǎng)成分，不同原料、不同加工手段會影響果醋的基本成分和含量[27]。

4.2 藍(lán)莓果醋的保健功能

果醋和其他的食醋一樣可以緩解人體疲勞、降低血糖、降低血壓、分解膽固醇、防止人體的動脈硬化和心血管疾病的發(fā)生。除此之外，還擁有很多的保健功能，具體為以下幾個方面：促進(jìn)新陳代謝，調(diào)節(jié)人體的酸堿平衡；提高人體的免疫力，抗癌，抗腫瘤；促進(jìn)機(jī)體免疫力的提高；降低血糖和血脂；抗炎，預(yù)防感冒；開發(fā)智力；美容，延緩衰老，減肥[28-29]。

藍(lán)莓果醋中還含有多酚類物質(zhì)，具有多種生理功能，能夠通過抗氧化能力來預(yù)防某些慢性疾病，Hertog通過對幾個國家免疫學(xué)數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)查與分析，研究了果醋中多酚化合物攝入量對冠狀動脈疾病患者的影響。

5 藍(lán)莓果醋的制備流程

5.1 藍(lán)莓果醋制備的材料與試劑

藍(lán)莓果醋生產(chǎn)需要的材料原料：藍(lán)莓、糯米、麥曲、果膠酶；菌株：酵母菌、醋酸菌；培養(yǎng)基：土豆培養(yǎng)基(PDA)、酵母培養(yǎng)基(MEA)；試劑：硫酸鎂、葡萄糖、碳酸鈣、氯化鈉、磷酸二氫鉀、無水乙醇、鹽酸、冰乙酸等。

5.2 藍(lán)莓果醋的生產(chǎn)工藝流程

藍(lán)莓的發(fā)酵有兩個重要的步驟：酒精發(fā)酵和醋酸發(fā)酵。在藍(lán)莓果醋的發(fā)酵過程中，關(guān)鍵步驟是對菌株的選擇，菌株的強(qiáng)弱直接影響最終產(chǎn)品的品質(zhì)，成品酒酒精濃度和醋酸常量同時也有一定影響。一般正常的情況下，醋酸桿菌的酒精耐受能力在6%～10%左右，如果酒精濃度超過這個范圍，可能會導(dǎo)致醋酸桿菌死亡，而無法進(jìn)行醋酸發(fā)酵。先進(jìn)行酒精發(fā)酵，以發(fā)酵后的果酒作為基酒，酒精的濃度是后面階段發(fā)酵重要的條件，所有酒精發(fā)酵的參數(shù)條件至關(guān)重要。藍(lán)莓果醋的具體生產(chǎn)工藝流程圖見圖1[30]。

圖1 藍(lán)莓果醋的生產(chǎn)工藝流程Fig.1 The production technology process of blueberry vinegar

5.3 酒精發(fā)酵與醋酸發(fā)酵時間的確定

除了考慮發(fā)酵條件參數(shù)之外，還需要考慮其他因素對果醋的影響，如酵母菌與醋酸桿菌接種量的多少、單糖數(shù)量的多少、時間與溫度都會影響果醋的品質(zhì)?，F(xiàn)階段果醋工藝的研究還需要提高與改善。相關(guān)研究結(jié)果表明，酒精發(fā)酵的最佳時間為5 d，總糖與酒精的含量都不發(fā)生變化，見圖2。醋酸階段，隨著天數(shù)的增加，醋酸不斷增加，當(dāng)基酒中的酒精耗盡，醋酸發(fā)酵過程完成，時間一般為6～7 d，詳細(xì)發(fā)酵過程醋酸的變化見圖3。

圖2 總糖和酒精含量與發(fā)酵天數(shù)的關(guān)系Fig.2 The relationship between total sugar and alcohol content with fermentation days

圖3 發(fā)酵過程中醋酸與發(fā)酵天數(shù)情況Fig.3 The acetic acid and fermentation days during fermentation process

6 展望

目前市場上的果醋主要以蘋果醋為主，藍(lán)莓果醋則屬于相對高端的品種，研發(fā)的工藝也處于發(fā)展階段。藍(lán)莓中的營養(yǎng)成分是其他水果無法代替的，藍(lán)莓果醋作為一種新型的醋品，擴(kuò)增了藍(lán)莓的生產(chǎn)鏈，為藍(lán)莓果實(shí)的深加工提供了思路。隨著人們生活水平的提高，很多消費(fèi)者開始注意食品的營養(yǎng)價值與保健功能，藍(lán)莓屬于功能性食物。其口感獨(dú)特，含有豐富的天然營養(yǎng)物質(zhì)。

藍(lán)莓果醋與其他果醋相比較，具有獨(dú)特的營養(yǎng)成分，且具有抗癌、抗炎、抗腫瘤、抗心血管疾病等功能，可以提高人體的抵抗能力，清除人體內(nèi)的垃圾，促進(jìn)胃的消化能力，降低血糖和血脂，增強(qiáng)人的記憶能力，延緩衰老，提高人體免疫功能，美容等，所以藍(lán)莓具有很大的市場前景。