王思溥,朱丹,寧志雪,朱立斌 牛廣財(cái),魏文毅,苗欣月
(1.黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)食品學(xué)院,大慶 163319;2.黑龍江省農(nóng)產(chǎn)品加工工程技術(shù)研究中心;3.黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)生命科學(xué)技術(shù)學(xué)院)
黑果腺肋花楸(Aronia melanocarpa Elliott)又名野櫻莓、不老莓,簡(jiǎn)稱黑果,為薔薇科花楸屬落葉灌木,是集生態(tài)價(jià)值、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值、保健功能于一體的珍貴樹(shù)種[1]。原產(chǎn)自北美,后流傳至歐洲,于20 世紀(jì)90年代引進(jìn)至我國(guó)東北地區(qū),國(guó)內(nèi)最早的黑果腺肋花楸品種由我國(guó)遼寧省某造林研究所從朝鮮引入,后從俄羅斯和美國(guó)引進(jìn)其他品種[2]。自引種以來(lái),國(guó)內(nèi)外關(guān)于黑果腺肋花楸的繁殖、栽培、適應(yīng)性等方面的研究不斷推進(jìn)。黑果腺肋花楸具有獨(dú)特的功能性和非凡的保健作用,符合“藥食同源”,其豐富的多酚類物質(zhì)有助于清除機(jī)體自由基及重金屬,防止機(jī)體氧化,增強(qiáng)人體免疫系統(tǒng)功能。因此,近年來(lái)黑果腺肋花楸逐漸走入大眾的視線,受到國(guó)際的高度關(guān)注,其相關(guān)研究也受到世界科研工作者的重視。圍繞黑果腺肋花楸的化學(xué)成分、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值、保健作用和加工利用等方面進(jìn)行綜述,為黑果腺肋花楸的進(jìn)一步開(kāi)發(fā)和利用提供參考。
黑果腺肋花楸的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)豐富,包括糖類、蛋白質(zhì)、維生素、類胡蘿卜素、有機(jī)酸、各種礦物質(zhì)及微量元素等,具體含量如表1 所示。除此之外,還富含豐富的多酚類化合物,如原花青素、花青素、黃酮醇、酚酸等。
從表1 中可以看出,黑果腺肋花楸中糖類、纖維素及果膠質(zhì)含量較高,并且含有多種維生素[3-5],其中含量為首的維生素P2能夠防止維生素C 被氧化破壞,從而增強(qiáng)維生素的效果,鞣酸(單寧酸)的含量較高,是一種具有收斂作用的有機(jī)酸,其他成分如鈣、鎂等礦物質(zhì)及其他微量元素的存在,能夠維持機(jī)體正常的生理功能。黑果腺肋花楸中營(yíng)養(yǎng)成分多樣,含量豐富,符合人體所必需的營(yíng)養(yǎng)素,因此可以從中攝取營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)以達(dá)到保健的功效。
表1 黑果腺肋花楸營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)構(gòu)成表(每100 g)Table 1 Nutrient composition of Aronia melanocarpa(per 100 g)
一般深色漿果中多酚含量較高,具有抗氧化活性。多酚類物質(zhì)能夠限制氧自由基及一些還原性氧化合物,從而預(yù)防多種免疫低下類型的疾病[6]。黑果腺肋花楸中的多酚類物質(zhì)含量高達(dá)2.5%~3.5%,壓榨后的果汁中多酚類物質(zhì)含量可達(dá)4 210 mg·100 g-1。國(guó)外學(xué)者將黑果腺肋花楸與黑莓、樹(shù)莓、黑加侖、紅加侖進(jìn)行對(duì)比,發(fā)現(xiàn)其總酚含量高于其他參比漿果[7]。黑果多酚類物質(zhì)含量較葡萄高80~180 倍,是香蕉的1 000~2 000 倍、藍(lán)莓的5 倍,且抗氧化性約是藍(lán)莓的2.5 倍、蔓越莓的9 倍以上[8]。黑果腺肋花楸中的多酚類物質(zhì)按組成大致可分為黃酮類、三萜類、酚酸類、甾醇類和糖苷類。
1.1.1 原花青素
原花青素又名縮合鞣質(zhì),是一類廣泛存在于自然界中的黃烷-3-醇類化合物。原花青素是黑果腺肋花楸中含量最高的多酚類物質(zhì),約占總酚的43.2%~55.6%,是一種新型高效氧化劑,具有很強(qiáng)的體內(nèi)活性,可用于臨床治療。黑果腺肋花楸的原花青素在果肉中約占70%,果皮中約占25%,果仁中約占5%,由不同數(shù)量的兒茶素和表兒茶素微粒結(jié)合形成,是黑果腺肋花楸呈澀味和呈色的主要物質(zhì)[9-10]。根據(jù)原花青素的聚合程度可分為單倍體、寡聚體和多聚體,其中單倍體是構(gòu)成原花青素的結(jié)構(gòu)單元,有研究表明聚合度較低的原花青素能完全被胃腸道吸收,黑果腺肋花楸中結(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)單的原花青素是兒茶素和表兒茶素的二聚體以及多聚體[11-12]。
1.1.2 花青素
花青素是糖苷衍生物,約占總酚含量的25%,屬于酚類化合物中類黃酮類。黑果腺肋花楸鮮果中的花青素含量為0.5%~1.0%,主要為花青素-3-半乳糖苷、花青素-3-阿拉伯糖苷、花青素-3-葡萄糖苷和花青素-3-木糖苷,其中,花青素-3-阿拉伯糖苷在花青素中具有最強(qiáng)的自由基清除能力,被證明是一種很強(qiáng)的促氧化酶抑制劑,如15-脂氧合酶和黃嘌呤氧化酶[13-15]。中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)采用ORAC 法將黑果腺肋花楸與藍(lán)莓進(jìn)行檢測(cè),前者的花青素含量可達(dá)402.72 mg·100 g-1,遠(yuǎn)超藍(lán)莓的131.59 mg·100 g-1[16],由此可見(jiàn),黑果腺肋花楸的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于藍(lán)莓。作為天然強(qiáng)效的自由基清除劑,花青素的抗氧化性現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于國(guó)外醫(yī)藥和功能食品工業(yè)。黑果腺肋花楸的花青素是已知植物中含量最高的,因此賦予其強(qiáng)大的抗氧化性能,黑果花青素的自由基清除活性均強(qiáng)于黑刺李和金銀花的花青素,是迄今為止發(fā)現(xiàn)的最強(qiáng)效的自由基清除劑[17-18]。
1.1.3 黃酮醇
黑果腺肋花楸中的黃酮醇含量較低,約占總多酚的1.3%,主要為槲皮素,最為豐富的是糖苷,包括3-O-蕓香苷、3-O-半乳糖苷和3-O-葡萄糖苷[19]。研究表明,黑果腺肋花楸葉片中總黃酮醇含量(180~786 mg·100 g-1DW)高于其果實(shí)總黃酮醇含量(12~44 mg·100 g-1DW)[20]。
酚酸是一種非類黃酮類物質(zhì),按結(jié)構(gòu)分為羥基苯甲酸類和羥基肉桂酸類,大部分與糖、有機(jī)酸、醇等以酯化或結(jié)合態(tài)的形式存在于植物體中,少部分以游離態(tài)形式存在。黑果腺肋花楸中酚酸含量豐富,其中兩種主要的綠原酸和新綠原酸占總酚含量的7.5%[21-22]。位路路[23]采用高效液相色譜法從黑果腺肋花楸提取物中檢測(cè)出9 種酚酸成分,分別為沒(méi)食子酸、原兒茶酸、對(duì)羥基苯甲酸、綠原酸、咖啡酸、苯甲酸、對(duì)香豆酸、阿魏酸和肉桂酸,證明了黑果腺肋花楸是良好的酚酸來(lái)源。
黑果腺肋花楸中富含的生物活性物質(zhì)與它的藥理活性和保健功效之間有很大的內(nèi)在聯(lián)系。黑果腺肋花楸在前蘇聯(lián)被稱為“有治療功效的植物”,其提取物目前在一些歐美國(guó)家成為最流行的保健品和藥品,對(duì)于部分疾病的防治效果顯著。
黑果腺肋花楸富含花青素、維生素C 及胡蘿卜素等抗氧化成分,有較強(qiáng)的自由基清除屬性,能夠防止機(jī)體細(xì)胞氧化,延緩衰老。2007 年美國(guó)農(nóng)業(yè)部對(duì)276 種可食用物種進(jìn)行對(duì)比,發(fā)現(xiàn)黑果腺肋花楸的抗氧化能力名列第一[18]。黑果腺肋花楸色素能夠有效清除DPPH 自由基,Matsumoto M 等[24]的研究表明,濃度為25 μg·mL-1的黑果腺肋花楸紅色素(其中包含花青素3-O-β-葡萄糖苷)對(duì)DPPH 自由基的清除率為44%。黑果腺肋花楸黃酮在清除各類自由基方面均有顯著效果,劉靜等[25]的研究顯示,質(zhì)量濃度為5.14 mg·mL-1的黑果黃酮提取物對(duì)·OH、O2-·、DPPH自由基的IC50值分別為3.27、3.96、3.79 mg·mL-1,最大清除率分別達(dá)29.58%、70.23%、61.41%,且濃度為4.1 mg·mL-1的黑果腺肋花楸黃酮的還原能力與250 μg·mL-1的VC 幾乎一致,證明黑果腺肋花楸黃酮具有良好的自由基清除能力和還原性。劉佳等[26]在研究的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)黑果腺肋花楸黃酮對(duì)DPPH 自由基、超氧陰離子和羥自由基的清除率的IC50值分別為5.05、2.31 和3.40 mg·mL-1。上述研究均能說(shuō)明黑果腺肋花楸黃酮類物質(zhì)具有較好的體外抗氧化活性。不同品種及不同地區(qū)種植的黑果腺肋花楸的抗氧化能力可能略有差異。徐福成等[27]通過(guò)比對(duì)產(chǎn)自不同地區(qū)的黑果腺肋花楸的DPPH 自由基和羥基自由基清除率以及還原力,發(fā)現(xiàn)其抗氧化活性存在差異,這可能是由于種植地的環(huán)境因素及品種差異導(dǎo)致活性物質(zhì)含量不同而造成的。
黑果腺肋花楸還具有較強(qiáng)的體內(nèi)抗氧化活性,能夠有效提高動(dòng)物肝腎的抗氧化能力。李美蘭等[28]用3%的黑果腺肋花楸溶液飼喂小鼠8 周,其肝臟中的SOD酶活性升高,腎臟中的MDA 含量降低,GSH 含量增加。黃海等[29]使用黑果腺肋花楸酵素喂食小鼠后,經(jīng)測(cè)定其肝臟中的MDA 值為0.47±0.05 nmol·mg-1pro,與維生素C 陽(yáng)性對(duì)照組相比有所降低;羥基自由基清除能力為695.28±24.76 U·mg-1pro,高于陽(yáng)性對(duì)照組的668.09±14.62 U·mg-1pro;T-SOD 活力為120.65±5.87 U·mg-1pro,高于陽(yáng)性對(duì)照組的116.32±4.63 U·mg-1pro;GSH-Px 活力為269.67±15.61 U·mg-1pro,與對(duì)照組相比也有顯著升高(P<0.05)的趨勢(shì)。
黑果腺肋花楸在抗腫瘤方面也有較好的效果,國(guó)內(nèi)外相關(guān)學(xué)者針對(duì)這一領(lǐng)域進(jìn)行了廣泛研究。美國(guó)伊利諾斯州立大學(xué)研究人員發(fā)現(xiàn)黑果腺肋花楸中含有治療癌癥的特定化合物[30]。現(xiàn)有大量研究表明黑果提取物對(duì)肝癌細(xì)胞、胃癌細(xì)胞以及結(jié)腸癌細(xì)胞均有抑制作用。Nhuan Thi 等[31]經(jīng)研究發(fā)現(xiàn),黑果腺肋花楸提取物濃度與人肝臟癌細(xì)胞生長(zhǎng)抑制成正比,黑果提取物能夠抑制癌細(xì)胞的增殖和粘附,最終抑制癌細(xì)胞的轉(zhuǎn)移。李夢(mèng)莎等[32]以人胃癌細(xì)胞SGC-7901作為模型,通過(guò)MTT 實(shí)驗(yàn)檢測(cè)出濃度為8 mg·mL-1黑果腺肋花楸花色苷經(jīng)72 h 處理,對(duì)腫瘤的抑制率最高可達(dá)49.49%。Zhao Cuiwei 等[33]通過(guò)比較葡萄、越桔、黑果三種富含花青素的植物提取物,發(fā)現(xiàn)25 μg·mg-1黑果腺肋花楸提取物對(duì)HT-29 結(jié)腸癌細(xì)胞的抑制率高達(dá)50%。因此,將黑果腺肋花楸制成具有抗癌防癌作用的保健產(chǎn)品和治療癌癥的輔助藥品也將是未來(lái)發(fā)展的前景之一。
炎癥,一般表現(xiàn)為紅腫熱痛和功能障礙,研究表明原花青素具有較好的抗炎作用。人體在發(fā)炎時(shí)會(huì)產(chǎn)生并釋放組胺而產(chǎn)生疾病,花青素是組胺的抑制劑,能抑制產(chǎn)生組胺需要的酶,但它并不阻礙其它的酶,從而減輕炎癥的發(fā)生[18]。黑果可以顯著降低由組胺或血清素溶液引起的大鼠爪子腫脹,其抗炎作用強(qiáng)于蘆丁和蘆丁鎂復(fù)合物[9]。黑果提取物能夠誘導(dǎo)與機(jī)體炎癥相關(guān)聯(lián)的部分細(xì)胞因子,降低炎癥發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)。Bijak Micha? 等[34]的研究中闡明了黑果腺肋花楸天然提取物消除了過(guò)亞硝酸鹽誘導(dǎo)的對(duì)纖維蛋白原聚合的抑制作用(50 μg·mL-1,抑制率為95%),能夠?qū)^(guò)氧亞硝酸鹽引起的血漿纖維蛋白原損傷起到保護(hù)作用,有助于預(yù)防過(guò)氧亞硝酸鹽引起的炎癥性疾病。此外,黑果腺肋花楸中的花青素還可以與硒元素結(jié)合形成協(xié)同效應(yīng)因而起到消除炎癥的作用,Appel Kurt 等[35]的研究中發(fā)現(xiàn)硒元素的添加能夠顯著增強(qiáng)黑果腺肋花楸果汁的抗炎活性,可在藥物生產(chǎn)中加以應(yīng)用。
大腸桿菌是引起人體泌尿系統(tǒng)感染的主要致病菌,黑果腺肋花楸中所含的奎尼酸能夠減輕尿路感染的風(fēng)險(xiǎn)。在挪威的養(yǎng)老院,患有尿路感染的人群持續(xù)3 個(gè)月每日攝入89 mL 或156 mL 的黑果果汁,患者的發(fā)病率分別降低38%和55%[36]。此外,黑果腺肋花楸提取物能夠?qū)Χ喾N病原菌同時(shí)起到抑制效果。Petko Denev 等[37]對(duì)10 種植物病原菌的抗菌活性測(cè)試表明,黑果腺肋花楸中的原花青素是極為有效的抗菌劑。苗妙等[38]的研究中顯示黑果腺肋花楸多酚對(duì)多種細(xì)菌均具有良好的抑菌活性,對(duì)脂環(huán)酸芽孢桿菌和陰溝腸桿菌的最小抑菌濃度(MIC)為0.40 g·L-1,對(duì)枯草芽孢桿菌的MIC 為0.05 g·L-1,對(duì)產(chǎn)氣腸桿菌的MIC 為0.10 g·L-1。徐艷陽(yáng)等[39]證明了黑果腺肋花楸多酚對(duì)金黃色葡萄球菌、大腸桿菌、黃曲霉、煙曲霉等7 種供試菌均有一定的抑制作用,同時(shí)對(duì)α-淀粉酶活性具有顯著的抑制作用,抑制常數(shù)為0.193 2 mg·mL-1,因此可制成具有防腐抑菌功能的α-淀粉酶抑制劑應(yīng)用于食品及藥品加工中。
2.5.1 提高免疫
Dragica Gajic 等[40]將黑果腺肋花楸提取物投喂給健康的小鼠,研究發(fā)現(xiàn)黑果提取物能夠刺激小鼠的免疫細(xì)胞,并在其腸道內(nèi)發(fā)揮免疫調(diào)節(jié)作用。Skupień Katarzyna 等[41]在研究中發(fā)現(xiàn)黑果腺肋花楸提取物對(duì)敏感的白血病細(xì)胞株HL60 有明顯的抑制作用,其IC50值為1.06±0.28 g·L-1。
2.5.2 止血
研究表明,黑果腺肋花楸提取物能夠抑制凝血酶的酰胺分解活性,止血效果顯著[42]。
2.5.3 防止重金屬損害
黑果腺肋花楸多酚能夠預(yù)防重金屬鎘引起的骨代謝紊亂及骨礦物質(zhì)狀態(tài)的改變,保護(hù)骨骼免受重金屬的損害[43]。Kowalczyk 等[44]通過(guò)飼喂氧化鎘損傷的大鼠黑果腺肋花楸花青素水溶液30 d,大鼠腎臟中鎘含量從5.18±0.27 μg·g-1下降至1.67±0.03 μg·g-1,肝臟中鎘含量從1.74±0.01 μg·g-1下降至1.2±0.03 μg·g-1,黑果腺肋花楸花青素顯著降低了鎘在肝臟和腎臟中的積累,證明了黑果腺肋花楸能夠減輕重金屬對(duì)機(jī)體的損害。
2.5.4 調(diào)節(jié)血糖、血脂
花青素在促進(jìn)胰島素分泌、輔助治療糖尿病病癥方面具有一定作用。黑果腺肋花楸果汁能夠顯著降低糖尿病大鼠的血糖及血脂水平,加快糖尿病患者的代謝速率,以達(dá)到減少糖尿病及相關(guān)并發(fā)癥出現(xiàn)的可能性。Valcheva-Kuzmanova 等[45]研究發(fā)現(xiàn)經(jīng)口服6 周黑果腺肋花楸果汁(10 和20 mL·kg-1)可顯著降低鏈脲佐菌素誘導(dǎo)的糖尿病大鼠的血糖和血脂水平,分別降低血漿葡萄糖44%和42%及甘油三酯35%和39%。同時(shí),黑果腺肋花楸可以有效地對(duì)抗高血糖誘導(dǎo)的氧化應(yīng)激,降低糖尿病發(fā)病率[46]。
2.5.5 防治心血管疾病
黑果腺肋花楸果汁中的多酚物質(zhì)能夠改善毛細(xì)血管和血管的結(jié)構(gòu)與機(jī)能,降低動(dòng)脈粥樣硬化的風(fēng)險(xiǎn),有效調(diào)節(jié)心血管系統(tǒng)[47]。Yamane 等[48]將含有10%凍干黑果腺肋花楸果的飼料飼喂自發(fā)性高血壓大鼠,持續(xù)28 d 后其血壓收縮壓和舒張壓顯著降低(P<0.05)。
2.5.6 改善肝功能
黑果腺肋花楸還能夠改善肝功能,起到保肝護(hù)肝的作用,Valcheva-Kuzmanova 等[49]研究發(fā)現(xiàn)黑果腺肋花楸天然果汁呈劑量依賴性地減輕CCl4誘導(dǎo)肝損傷大鼠肝臟的壞死程度,同時(shí)能抑制大鼠肝臟中MDA 的升高和GSH 含量的降低。Jing Yang 等[50]證明了黑果腺肋花楸的花青素具有抗肝纖維化作用,可以作為治療肝纖維化的新候選藥物。
目前,黑果腺肋花楸的各種制品在歐美和日韓等東亞地區(qū)的市場(chǎng)中非常流行。近年來(lái),我國(guó)黑果腺肋花楸的種植規(guī)模逐漸增大,對(duì)其果實(shí)功能性的研究也越來(lái)越多,但食品研發(fā)方面尚處于起步階段,僅有關(guān)于其果醋飲料、果醬、果酒等的少量報(bào)道。我國(guó)市場(chǎng)上相關(guān)產(chǎn)品主要以果汁和果酒類為主,但加工規(guī)模以小企業(yè)居多,品牌效應(yīng)尚未形成。
果汁制作是一種簡(jiǎn)單的原料加工方式之一,漿果的出汁率較高,能夠最大限度地保留果實(shí)的良好風(fēng)味以及營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。黑果腺肋花楸果實(shí)的出汁率為70%左右,并含豐富的有糖類、蛋白質(zhì)、氨基酸等營(yíng)養(yǎng)成分。黑果果實(shí)酸澀味較重,鮮食口感不佳,為改善果汁的風(fēng)味,可將其與其他水果果汁搭配進(jìn)行復(fù)合果汁的調(diào)配,不僅可以掩蓋不良風(fēng)味,還能夠在功能及成分上互補(bǔ),發(fā)揮出最佳的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。崔艷敏等[51]將蘋(píng)果汁和黑果腺肋花楸汁按4∶1 的比例混合,經(jīng)400 MPa 超高壓處理15 min,得到了色澤鮮亮、風(fēng)味獨(dú)特的復(fù)合果汁,并且有效地減少了加工能耗。魏麗萍[52]的研究中表示可將黑果果實(shí)破碎后的果汁與櫻桃汁、黑加侖汁、紅樹(shù)莓汁、獼猴桃汁等果汁中的一種或多種復(fù)合,利用其他果汁的酸味或甜味進(jìn)行口味上的調(diào)和,同時(shí)還能改善原果汁中的澀味,其中主要成分黑果果汁的含量應(yīng)高于50%。毛曉峰等[53]添加22%的黑果腺肋花楸汁和32%的藍(lán)莓汁并輔以蜂蜜、檸檬酸及復(fù)合穩(wěn)定劑,制得黑果腺肋花楸藍(lán)莓復(fù)合飲料感官特性良好,平均感官評(píng)分為94.6 分。有研究發(fā)現(xiàn),向黑果果汁中加入適量的檸檬汁,混合的成品抗氧化能力會(huì)比不添加的制品提高很多[10]。復(fù)合型果汁可以滿足不同消費(fèi)者對(duì)飲品的多重需求,未來(lái)將會(huì)有可觀的發(fā)展前景。
乳酸菌發(fā)酵飲料因其獨(dú)特風(fēng)味和保健性逐漸受到消費(fèi)者的青睞,具有幫助消化、保持腸道健康、消除便秘等功效,還可以對(duì)微生物族群產(chǎn)生拮抗作用,減少癌癥患病幾率。向乳酸菌飲料中添加適量的濃縮果汁,不僅使其具有乳酸菌的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和發(fā)酵產(chǎn)生的獨(dú)特風(fēng)味,還能夠賦予飲料果汁的芳香。乳酸菌飲料中缺乏維生素C,而果汁的添加能夠彌補(bǔ)此不足,原料的不同營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)起到相輔相成的作用,使制品更易于人體消化吸收,具有更佳的感官特性[54]。也可適量添加脫脂牛乳或乳粉,進(jìn)一步豐富飲料的口味和營(yíng)養(yǎng),但要注意添加牛乳原料的同時(shí)應(yīng)加入適當(dāng)?shù)姆€(wěn)定劑以防止酪蛋白凝聚沉淀。張海平等[55]以黑果腺肋花楸果實(shí)作為原料,利用植物乳桿菌C8-1 進(jìn)行發(fā)酵飲料的研制,此加工方式能夠改善果汁的感官品質(zhì)并增強(qiáng)其抗氧化能力。
果酒釀造作為一種深加工的重要方式之一,能夠進(jìn)一步豐富原料的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值,提高原料的附加值,使其賦有酸甜適中的口感及酒精的醇香。釀造果酒對(duì)果實(shí)的出汁率和含糖量要求較高。毛建利等[56]研究發(fā)現(xiàn)黑果腺肋花楸酒香氣物質(zhì)含量為赤霞珠葡萄酒的2.73 倍,果香特征突出,香氣濃郁細(xì)膩,有明顯的漿果香味,口感延續(xù)性較好,具有開(kāi)發(fā)果酒的潛質(zhì)。
澀味是紅酒的靈魂,而黑果腺肋花楸果酒中的酸澀味與干紅的口感一致,因此,黑果腺肋花楸十分適宜果酒的加工。釀造前期,應(yīng)將果汁先用適量的SO2進(jìn)行預(yù)處理,以防止雜菌生長(zhǎng),同時(shí)還能起到澄清、護(hù)色的作用。國(guó)內(nèi)學(xué)者關(guān)于黑果腺肋花楸果酒釀造工藝及降酸方面的研究較多,佟鳳琴[57]優(yōu)化了黑果腺肋花楸果酒的最優(yōu)發(fā)酵條件:加糖量20%,溫度27 ℃,SO2添加量40 mg·L-1,接種量0.6 g·L-1,最終制得黑果果酒的酒精度為9% vol~12% vol。王鵬[58]研究表明黑果腺肋花楸果酒的發(fā)酵過(guò)程中SO2處理量的最佳區(qū)間為100~150 mg·L-1;還研究出以蘋(píng)果酸-乳酸發(fā)酵降酸法為主體,化學(xué)降酸法或者殼聚糖吸附降酸法為輔助的復(fù)合降酸法,改善了酒液過(guò)酸的現(xiàn)象,有效提高了果酒品質(zhì)[59]。
冰酒起源于德國(guó),是在自然溫度低于-7 ℃時(shí),使果實(shí)在樹(shù)枝上保持一定的時(shí)間,果實(shí)中的水分凍結(jié)后采收,在結(jié)冰條件下壓榨,發(fā)酵釀制而成的酒。在其釀造過(guò)程中不允許外加糖原,所以酒體天然純凈,口感醇厚清爽。由于這種方法出汁率較低,冰酒也成為了一種珍貴的酒類。楊婧娀等[60]用黑果腺肋花楸作為原料制作冰酒,其優(yōu)勢(shì)如下:一是其果實(shí)含糖量較一般漿果高;二是黑果腺肋花楸具有耐寒性,低溫采收時(shí)果實(shí)內(nèi)的水分冰凍后可被部分除去,以提高冰酒的酒精度至15.0% vol~16.0% vol;三是冰凍后的果實(shí)留在樹(shù)枝上,避免了采摘及貯藏過(guò)程中的污染,能夠使冰酒更佳純凈。制作冰酒要求低溫壓榨,需保證黑果腺肋花楸果實(shí)內(nèi)的冰晶不融化,并適量添加果膠酶作為澄清劑,達(dá)到所需的酒精度后低溫結(jié)束發(fā)酵。
近年來(lái),冰酒作為高端酒類以其珍貴性和獨(dú)特的口感引起了部分高端消費(fèi)者的關(guān)注。一些知名酒類企業(yè)也可利用冰酒樹(shù)立品牌形象,突出品牌個(gè)性,具有廣闊市場(chǎng)和前景。
在市面上通常能見(jiàn)到用各種水果發(fā)酵制成的果醋,但目前暫未出現(xiàn)黑果腺肋花楸果醋。黑果腺肋花楸果實(shí)經(jīng)過(guò)預(yù)處理后,利用酒精發(fā)酵和醋酸發(fā)酵,使果汁中的糖分先轉(zhuǎn)化成酒精然后轉(zhuǎn)化成醋酸,從而釀制出黑果腺肋花楸果醋。果醋在發(fā)酵時(shí)會(huì)積累大量醋酸,其酸味能在一定程度上屏蔽黑果腺肋花楸果汁中原有的澀味,還有利于改善果醋制品的品質(zhì)。果醋發(fā)酵過(guò)程中,酒精發(fā)酵和醋酸發(fā)酵的效率受多種因素的影響。郭紅月等[61]確定了黑果腺肋花楸原果醋的最佳發(fā)酵工藝為:初始pH 4.0,酵母菌接種量0.02%,發(fā)酵溫度為26 ℃時(shí)酒精濃度能夠達(dá)到8.28%;當(dāng)初始酒精濃度為6%,醋酸菌接種量1.2%,發(fā)酵溫度為34 ℃時(shí)醋酸含量能夠達(dá)到66.02 g·L-1,通過(guò)醋酸發(fā)酵掩蓋了果實(shí)原本的澀味,原果醋經(jīng)調(diào)配后,制得的果醋飲料產(chǎn)品具有較好的感官品質(zhì)。
果凍作為一種休閑食品,以其晶瑩剔透的質(zhì)感及細(xì)膩爽滑的口感深受年輕消費(fèi)者的喜愛(ài)。市場(chǎng)上售賣的果凍多為高糖高酸型,其中添加的甜味劑、香精、人工色素等食品添加劑,過(guò)多食用可能會(huì)對(duì)人體健康造成不利影響。黑果腺肋花楸功能性成分豐富,顏色鮮艷,口味酸甜,是制作果凍天然良好的原料。黑果腺肋花楸中的多酚類物質(zhì)含量高,具有瘦身效果[4],添加黃原膠、魔芋粉等富含膳食纖維的天然多糖膠,能夠促進(jìn)腸胃蠕動(dòng),有助于人體消化吸收,再加上果凍本身脂肪等高熱量成分含量較少,以這種方法制得的黑果腺肋花楸果凍非常適宜減肥人群及保持身材的消費(fèi)者食用。也可以添加木糖醇將其制成低糖型保健果凍,在滿足兒童、老年人群以及糖尿病患者等消費(fèi)群體在不攝入過(guò)多糖分的同時(shí),又能得到營(yíng)養(yǎng)保健的效果。
果醬的加工可以有效地延長(zhǎng)水果的保存時(shí)間,其營(yíng)養(yǎng)豐富,口感細(xì)膩,適宜各類人群。近年來(lái),低糖型果肉果醬備受人們的喜愛(ài),其低糖、低熱等特點(diǎn)滿足了消費(fèi)者營(yíng)養(yǎng)健康化的需求。低糖型果醬的含糖量在45%以下,有利于突出原果的風(fēng)味和清爽的口感[62]。黑果腺肋花楸果型小,顏色鮮艷,味道酸甜,加工果醬十分適宜。王鳳等[63]以感官品質(zhì)為衡量指標(biāo),研制黑果腺肋花楸果醬的最佳工藝配方為:黑果果肉原漿為35%,加量糖35%,檸檬酸添加量1.2%,黃原膠添加量0.4%。
將新鮮果蔬干燥成粉,使其含水量降到6%以下可達(dá)到長(zhǎng)期保存的目的。可將壓榨后的黑果腺肋花楸果汁通過(guò)噴霧干燥、冷凍干燥、微波干燥或真空干燥等方法制成粉末狀果粉[5],或經(jīng)真空濃縮的方法將其制成固體果茶。應(yīng)用此種加工方式能夠較好地保留黑果腺肋花楸中多酚類抗氧化物質(zhì),避免對(duì)營(yíng)養(yǎng)成分的破壞。符群等[64]在研究中對(duì)比熱風(fēng)干燥、噴霧干燥及真空冷凍干燥三種果粉加工方式,發(fā)現(xiàn)真空冷凍干燥相對(duì)于其他方法能夠有效減少營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的破壞,同時(shí)能較好地保持黑果腺肋花楸的抗氧化性等生理活性??蓪⒅瞥傻墓厶砑拥胶姹侯愂称坊蝻嬃现?;果茶可以制成營(yíng)養(yǎng)沖劑,攜帶方便。研究表明,黑果腺肋花楸果茶對(duì)子宮癌、胎記瘤、慢性髓細(xì)胞性白血病均有一定的抑制作用[65]。目前,波蘭已經(jīng)對(duì)黑果腺肋花楸果茶進(jìn)行生產(chǎn)加工并上市銷售。
食品添加劑在食品加工中發(fā)揮著不可或缺的作用,近些年來(lái)著色劑的安全性受到人們的高度關(guān)注,越來(lái)越多的天然色素代替?zhèn)鹘y(tǒng)的人工合成色素將會(huì)是未來(lái)食品行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)。黑果腺肋花楸富含天然的多酚類色素,果汁呈誘人的紫紅色,成分健康,安全無(wú)害,可將其色素進(jìn)行萃取后作為天然色素賦予食品鮮亮的色彩,提高商品價(jià)值。這種色素不僅可用于饅頭、糕點(diǎn)、糖果、飲料、罐頭等食品加工中,還可以廣泛應(yīng)用于其他加工業(yè),如香皂、護(hù)膚品、保健品、醫(yī)療用品等,在保證安全健康的同時(shí),又能夠提高產(chǎn)品的附加值。
近年來(lái),人們對(duì)黑果腺肋花楸在食用價(jià)值方面的研究已經(jīng)不僅僅局限于果實(shí)當(dāng)中,越來(lái)越多的加工副產(chǎn)物及其他植物部分也開(kāi)始應(yīng)用于食品加工中。例如,果實(shí)經(jīng)壓榨后余下的固態(tài)果渣,是果汁生產(chǎn)中一種重要的副產(chǎn)物。Schmid Vera 等[66]證實(shí)了黑果腺肋花楸果渣粉是一種很好的膳食纖維來(lái)源,可以代替淀粉用于加工早餐麥片。Ji Eun Lee 等[67]研究發(fā)現(xiàn)幼嫩的黑果腺肋花楸葉片多酚含量較高,有利于加工高品質(zhì)的功能茶。
黑果腺肋花楸的抗氧化作用也可用于化妝品和護(hù)膚品的開(kāi)發(fā),例如,將黑果腺肋花楸的提取物添加至面膜、乳霜、眼部精華等產(chǎn)品中,黑果腺肋花楸花青素參與膠原蛋白的合成,能夠改善皮膚彈性,減少皺紋的產(chǎn)生。魏登等[68]利用微波輔助法從黑果腺肋花楸中提取多糖,將其制成具有保健功效的抗衰老口服液,這些制品能夠有效地起到抗氧化和延緩衰老的作用。
黑果腺肋花楸營(yíng)養(yǎng)豐富,功能性成分含量高,具有良好的加工特性,適合進(jìn)行食品加工。但在加工過(guò)程中面臨的問(wèn)題還有很多,這將會(huì)是未來(lái)研究發(fā)展的重要課題。
黑果腺肋花楸果實(shí)本身具有較強(qiáng)的苦澀味是由于單寧、花青素、氨基酸、黃酮類物質(zhì)的存在,其中引起澀味最主要的原因是可溶性單寧,會(huì)對(duì)食品的風(fēng)味造成不良影響。如何在不影響果實(shí)原有風(fēng)味的前提下,將澀味有效脫除是加工中仍然存在的問(wèn)題。目前,可以通過(guò)醋酸發(fā)酵、復(fù)合果汁、熱燙使果肉果皮分離等方法減輕果實(shí)澀味,這些方法仍處于探索階段,在今后的研究中還需不斷優(yōu)化創(chuàng)新。
黑果腺肋花楸中的纖維素和果膠的含量較高,會(huì)對(duì)果汁的澄清度和出汁率造成一定影響,原花青素、花青素等成分析出不完全,從而造成功能活性物質(zhì)的流失,因此在加工中應(yīng)盡可能地將其徹底分解。榨汁前可以進(jìn)行熱處理使果肉軟化,并采用纖維素酶果膠酶等復(fù)合酶制劑進(jìn)行酶解,以提高果汁出汁率和品質(zhì)。
黑果腺肋花楸經(jīng)壓榨后,大部分的花青素等多酚類物質(zhì)仍存在于剩余的果渣中,具有極高的潛在價(jià)值。目前我國(guó)對(duì)于黑果腺肋花楸加工副產(chǎn)物的研究較少,利用率較低??蓪⒄ブ嘞碌墓?jīng)烘干后研磨制成果粉,也可利用果酒發(fā)酵后的酒渣制作果醬,既有利于提高經(jīng)濟(jì)效益,又能避免加工浪費(fèi)。
黑果腺肋花楸果汁易氧化變質(zhì),花青素的穩(wěn)定性較差,會(huì)隨著酸堿改變顏色,酸性偏紅,堿性偏藍(lán)。熱加工可能會(huì)造花青素的成流失,溫度越高花青素的破壞程度越大。避免果汁顏色的變化以及如何最大程度保留黑果中的抗氧化成分,成為了加工中的難題。目前可采取一定的技術(shù)手段進(jìn)行護(hù)色,如對(duì)果汁進(jìn)行除氧、添加抗氧化劑和復(fù)合穩(wěn)定劑等方法,同時(shí),在發(fā)酵中應(yīng)注意對(duì)溫度的控制。
2018 年國(guó)家衛(wèi)健委發(fā)布公告,將黑果腺肋花楸果列為新食品原料,這為其安全使用提供了依據(jù)。作為一種新食品資源,黑果腺肋花楸以其特殊的功能性,在食品、藥品和保健品領(lǐng)域的研究應(yīng)用逐漸受到廣泛關(guān)注。其果實(shí)可加工成果汁、果酒、果醋、果凍、果醬、果粉、食用色素等產(chǎn)品,具有很大的應(yīng)用潛力。目前高強(qiáng)度和快節(jié)奏的社會(huì)生活以及人們不規(guī)律的飲食生活習(xí)慣,使各種慢性疾病和亞健康狀態(tài)成為嚴(yán)重的社會(huì)問(wèn)題之一,黑果腺肋花楸的抗氧化、抗腫瘤、抗炎抑菌、防治各種疾病等功效具有解決這一問(wèn)題的巨大潛力。
由于我國(guó)種植時(shí)間相對(duì)較短,黑果腺肋花楸的開(kāi)發(fā)、加工及利用仍與歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家相差較大。目前,該原料市場(chǎng)普及率不高,關(guān)于黑果腺肋花楸果實(shí)的營(yíng)養(yǎng)及藥用價(jià)值的認(rèn)識(shí)還有待提高;加工也仍處于初級(jí)階段,相關(guān)研發(fā)成果較少,產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊,難以充分契合消費(fèi)者的不同需求。但是,我國(guó)從古至今都有“藥食同源”的優(yōu)良傳統(tǒng),近年來(lái)具有保健效果的功能性食品備受消費(fèi)者青睞。因此,以天然且保健的植物資源為原料,進(jìn)行食品的生產(chǎn)加工符合當(dāng)今時(shí)代的發(fā)展趨勢(shì)。未來(lái)應(yīng)大力發(fā)展黑果腺肋花楸的健康產(chǎn)業(yè),解決其功能成分提取和加工中存在的問(wèn)題,創(chuàng)新精深加工產(chǎn)品,促進(jìn)我國(guó)黑果腺肋花楸產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。