黑果腺肋花楸功能作用及食品加工研究進展

陳妍竹,胡文忠,姜愛麗,劉程惠,于　雪,劉星伯

(大連民族大學生命科學學院,遼寧大連 116600)

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黑果腺肋花楸功能作用及食品加工研究進展

陳妍竹,胡文忠*,姜愛麗,劉程惠,于雪,劉星伯

(大連民族大學生命科學學院,遼寧大連 116600)

黑果腺肋花楸果實中富含大量多酚、黃酮、花青素、酚酸、維生素及礦物質等功能成分,其果實具有一定的保健功能,其中抗氧化作用最為顯著。但由于果實自身單寧含量較高,生食苦澀,不受消費者喜愛,因此可將果實進行深加工,改善口感。本文就黑果腺肋花楸果實的功能作用以及食品加工進展進行了綜合論述,為未來我國對其相關產品的開發研究提供參考。

黑果腺肋花楸,果實,食品加工,功能作用

黑果腺肋花楸(AroniamelanocarpaElliot),又叫不老莓,野櫻莓,是薔薇科(Rosaceae)腺肋花楸(Aronia)屬多年生落葉灌木,樹高1.8～3.0 m,耐寒,耐旱[1],其果實渾圓,成熟后呈紫黑色,原產于北美東部和加拿大[2],是集食用、藥用、園林、生態等價值于一體的經濟樹種。我國本土并無此樹種,自1989年起遼寧省干旱地區造林研究所先后從國外引進8個品種,發展至今我國已經擁有較豐富的種植資源。黑果腺肋花楸果實含有豐富營養成分和生物活性物質,據報道它的果汁具有很強的抗氧化性,還有抗癌[3]、抗炎[4]、防止尿路感染[5]、治療糖尿病[6]、保肝[7]、治療肥胖[8]的作用,其提取物對防治心腦血管疾病效果顯著[9]。但由于黑果腺肋花楸果實中含有大量單寧,生食果實味道酸澀,口感不佳,不易被消費者接受,因此可將果實進行深加工,用于制作果汁、果酒、果粉、果凍和天然食品色素等[10]。黑果腺肋花楸有很強的抗氧化性,且各類營養物質豐富,近年來國內對其功能性研究增多,但食品開發加工方面仍處于起步階段,遠不及國外。隨著黑果腺肋花楸種植的推廣以及人們對其保健功能的認識不斷加深,果實深加工研究進一步深入與完善,相信黑果腺肋花楸果實加工產品會越來越受消費者關注,得到保健行業的重視。本文就黑果腺肋花楸功能特性及食品加工進展方面展開論述,以期為未來黑果腺肋花楸食品研究及保健產品開發提供參考。

1　黑果腺肋花楸的功能成分

黑果腺肋花楸果實中富含大量營養物質,例如膳食纖維、糖類、蛋白質、多酚類化合物,其中最重要的物質是酚類物質[11]。多酚類化合物如酚酸、原花青素、花青素、黃酮醇等含量豐富,且與黑果腺肋花楸的生物活性密切相關。其中花青素占主導地位,約占總酚的25%[12],可保護機體免受自由基損傷,有防癌、護肝等多種作用。因此黑果腺肋花楸果實也具有一定的保健作用。

2　黑果腺肋花楸的功能作用

2.1抗氧化作用

黑果腺肋花楸果實含有高濃度的花色苷、咖啡酸及咖啡酸衍生物等多酚類化合物,因此具有較強的抗氧化活性[13-14],其中主要的抗氧化成分是矢車菊素3-O-β-D-半乳糖苷[15]。Pascu等人[16]對4種抗氧化性較強的水果進行測定比較,結果表明:山楂抗氧化性>黑果腺肋花楸>玫瑰果>歐洲越橘。Zheng 等人[15]將腺肋花楸與蔓越莓、藍莓以及越橘進行氧化自由基吸收能力的測定,其中腺肋花楸果實中抗氧化能力(ORAC)最強,可達到158.2～160.2 μmol of TE/g,明顯高于其他三種漿果。隨后Kulling等人[11]將20余種富含多酚的鮮果進行抗氧化能力的對比,發現腺肋花楸清除自由基能力最強,明顯高于黑加侖、草莓、橘子等水果。眾多醫學研究以及各種臨床實驗證明,體內自由基產生過多或者清除自由基能力下降是疾病與衰老之源[17],自由基是氧化的產物,它們極其不穩定,四處搶奪細胞蛋白質上的電子,使其成為畸變分子,而畸變分子由于自己缺少電子又去搶奪臨近細胞的電子,進而臨近細胞又失去電子,惡性循環下,就會產生大量畸變分子,癌癥就是這么產生的。體內過多的活性氧簇(ROS)可產生氧毒性,與許多疾病都密切相關,如心血管疾病,癌癥,帕金森癥,糖尿病等[18]。綜上各研究發現,黑果腺肋花楸有較強清除自由基的能力,因此可用來研發新型抗氧化產品。

2.2抗腫瘤作用

黑果腺肋花楸果汁也具有一定抗腫瘤抗癌作用。Skarpańska-Stejnborn等人[19]通過人體實驗發現,飲用黑果腺肋花楸果汁的人在劇烈運動后,與對照組相比,血液中腫瘤壞死因子-α顯著減少,鐵含量與抗氧化能力顯著增加。說明黑果腺肋花楸果汁能提高血漿抗氧化能力,降低腫瘤壞死因子-α在血液中水平。avikin等人[20]選用干燥的腺肋花楸果實,覆盆子、黑加侖子,采用煎煮浸提的常用方法做成水果茶,測定酚類與細胞毒活性。這三種漿果類果茶對子宮癌、胎記瘤、慢性髓細胞性白血病有一定的抑制作用,其中腺肋花楸抑制性最強。通過Gasiorowski研究[21],黑果腺肋花楸中提取的花青素還有一定抗誘變作用,花青素的抗誘變作用主要是通過清除自由基的同時抑制原誘變因素的酶活,這些原始數據有可能成為其抗誘變抗癌方面重要佐證。可見黑果腺肋花楸有一定的抗癌抗突變的作用,因此可被研究開發成為一種新型的抗癌保健食品。

2.3抗炎作用

腺肋花楸還具有一定的抗炎作用。Martin[22]在動物實驗中發現其提取物能抑制未受刺激的脾細胞脂多糖和IL-6的分泌,以及誘導IL-10的分泌,這些細胞因子與自身炎癥性疾病發展密切相關。Appel等人研究發現[23],黑果腺肋花楸濃縮汁能使人體外周單核細胞分泌TNFα,IL-6和IL-8的量減少,并且對NF-κB有激活作用,其中發現腺肋花楸與亞硒酸鈉結合能顯著提高抗炎效果。硒是一種有益的微量元素,具有抗癌抗氧化,增強人體免疫力等多種功能,因此未來可將黑果腺肋花楸與硒結合開發一種新的抗炎藥物。

2.4其他作用

除上述功效外,黑果腺肋花楸還對糖尿病有一定作用。黑果腺肋花楸含有豐富的花青素[24],許多研究表明花青素有利于治療糖尿病,對胰島素分泌有促進作用。Badescu等人對植物體內多酚類物質對糖尿病影響的研究表明[6],從黑果腺肋花楸中提取的天然多酚類物質可調節糖尿病,減少胰腺胰島炎癥,對胰島素分泌有促進作用。同時腺肋花楸對降血壓也效果顯著,Hellstr?m等人通過動物實驗表明[25],凍干腺肋花楸果汁在自發性高血壓大鼠中使用,舒張壓和收縮壓均有減少,說明腺肋花楸有降血壓的功效。除此之外,化驗室及臨床資料顯示,黑果腺肋花楸產品可能會成為對氧化應激疾病有作用的功能性產品[26]。因此,對黑果腺肋花楸產品進行深度開發前景廣闊,可開發作為一種保健型藥品。

3　黑果腺肋花楸果實的加工進展

黑果腺肋花楸果實有很強的保健功效,但由于其本身原因口感不佳,大眾難以接受,果實的深加工就顯得尤為重要。目前國內對黑果腺肋花楸研究最多的是栽培技術或者成分分析,其食品加工方面主要以果酒為主,其他方面少有涉及,而國外果汁研發已經處于商業化,成品濃縮果汁已經出現在市面上。

3.1果汁

黑果腺肋花楸屬漿果類,出汁率基本為70%[27]。因此可將黑果腺肋花楸果實制成果汁,解決其口感問題,隨著加工工藝的成熟還能最大限度保存原料中的營養成分。黑果腺肋花楸果汁的價值也不僅僅體現在高營養方面,它還具有良好的混合性能,能與其他果汁混合,制成混合型果汁,更進一步提高抗氧化能力,例如Gironés-Vilaplana等人[28]向檸檬汁中加入5%w/v的黑果腺肋花楸果汁,比單獨檸檬汁或者黑果腺肋花楸果汁的抗氧化能力更強。混合果汁理論上可起膽堿酯酶的作用,對神經退行性疾病也有一定抑制作用,因此可能會成為一種可加入食物中的新型天然的AChE和BuChE抑制劑,該混合果汁具有成為營養健康產品的潛力。同時González-Molina等人對此也有研究[29],檸檬汁混合5% v/v腺肋花楸果汁,混合果汁能保存更高的花青素含量,以及具有更強的抗氧化活性,是對人身體健康有益的一種產品。隨著社會水平的提高,人們越來越重視食品健康方面,大眾更傾向于選擇健康營養的果汁。目前國內對其果汁研究尚淺,幾乎未見商業化,因此黑果腺肋花楸果汁加工方面很有市場前景,在國內具有很大的發展潛力。

3.2果酒

各種果酒深受中國消費者的喜愛,其中葡萄酒是大眾普遍消費對象,是餐桌聚會上不可或缺的酒類產品之一。果酒具有低酒度、高營養的特點[30]。黑果腺肋花楸可與釀酒活性干酵母結合,將果實進行篩選清洗處理發酵成低酒精度的果酒,其發酵生產的果酒具有非常高的營養價值。目前國內對酒的加工工藝研究較多,在黑果腺肋花楸果酒釀造前期,果汁需要經過SO2處理,以達到抑制雜菌生長、護色、澄清等目的[31],用0.4%明膠作為澄清劑,果酒穩定性保持時間約為1年[32]。王鵬等人[33]還對黑果腺肋花楸果酒發酵條件進行了優化,加工高度黑果腺肋花楸干紅最佳條件為22 ℃,含糖量為26.2%,pH4.0,加工低度黑果腺肋花楸干紅,最佳條件溫度22 ℃,含糖量19.4%,pH4.0。黑果腺肋花楸果實可根據不同發酵條件加工成口感柔和,色澤誘人的果酒。Witkowska等人[34]則對果酒中成分進行分析,將黑加侖、腺肋花楸、接骨木果、醋栗果和紅葡萄釀酒進行對比,測定九種酒中的化學成分,其中腺肋花楸有四種指標居于最高,抗氧化性最強,總抗氧化能力(TEAC)為34.0 mmol/L,總酚含量最高為4.10 g/L,總花青素含量最高為1.39 g/L,VC含量最高為134.4 mg/L。由此可見,與其他果酒相比,黑果腺肋花楸果酒的營養價值很高,其果酒系列產品在國內有著可觀的開發前景。

3.3果粉

目前,市面上有許多種類果蔬粉,但是營養價值及抗氧化能力均不如黑果腺肋花楸,色澤也不如黑果腺肋花楸鮮艷。黑果腺肋花楸果實呈天然紫黑色,其果汁呈暗紅寶石色,有報道稱可將其干燥后的果粉用作食品添加劑[9]。將果實制成果粉有兩種方法,第一將腺肋花楸果汁通過噴霧干燥、冷凍干燥或者40～80 ℃真空干燥制成粉末狀,三種方法制成的粉末中均含有較高含量的多酚,其中通過噴霧干燥處理后,總酚、總黃酮、原花青素及矢車菊素葡萄糖苷含量最高[35],該技術較適合用于保存腺肋花楸。第二將黑果腺肋花楸果實榨汁后,留下的果渣干燥后制成果粉,含籽的部分富含13.9%脂肪、24%蛋白質和無機化合物。無籽部分含有大量的總膳食纖維,原花青素(12000 mg/100 g)和花青素(1200 mg/100 g)[36]。這樣果汁可用來制成商業果汁,而剩下的果渣也會得到充分的利用,使黑果腺肋花楸的價值最大化。制成的果粉可以添加到面包,蛋糕等中,健康又營養。也可以獨立包裝,做成沖劑,隨用隨沖,攜帶方便,為忙碌的都市人提供健康方便的營養補充劑。

3.4果凍

果凍是一種市面常見的甜食之一,呈半固體狀,外觀晶瑩,口感柔滑,深受小孩子與大人們的喜愛。通過Ciurzyńska等人研究[37],可將草莓粉與黑果腺肋花楸濃縮果汁相結合制作果凍,配方為7%草莓粉,0.05%乳酸鈣再添加5.2%黑果腺肋花楸濃縮果汁,所得產品品質最高。由黑果腺肋花楸制成的果凍色澤鮮艷,更易吸引小孩子,同時果凍幾乎不含蛋白質、脂肪等任何能量營養素,又適合減肥或想保持身材的愛美人士。果凍與黑果腺肋花楸結合,既能滿足大眾口味,又能滿足愛美者在減肥同時補充多種維生素,礦物質等。

4　結語

隨著人們生活水平的提高,如何吃得健康營養,逐漸成為消費者們日益關心的問題。人們對各種花樣美食無法抗拒,日常飲食中攝入脂類過多,醇類過多,各種維生素及礦物質攝取不足,心血管疾病如影隨形。社會進步,人們消費觀念的不斷加強,營養保健型食品備受青睞。目前黑果腺肋花楸可做成果汁,果酒,果粉等,未來在優化已有果實加工的方法同時,也可以開發新的加工工藝。近年來,市場上的乳酸發酵型飲料深受各年齡段人群喜愛,因此可將黑果腺肋花楸果實經榨汁后,利用乳酸菌對其進行乳酸發酵,制成乳酸型飲料。乳酸菌是一種有益菌種,能夠改變人體腸道菌群,預防腸道疾病,防癌防便秘,提高人體免疫力。也可以開發果醋飲品系列、果汁軟糖、果醬、果干等,在提供營養的同時又不失風味與口感。黑果作為新一代的健康水果,營養價值毋庸置疑,我國目前對黑果腺肋花楸的研究及應用較少,市面上的產品也寥寥無幾,因而其產品開發將具有良好的市場發展前景及經濟效益,對研究黑果腺肋花楸加工新技術也具有十分重要的意義。

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Food processing and functional character ofAroniamelanocarpa

CHEN Yan-zhu,HU Wen-zhong*,JIANG Ai-li,LIU Cheng-hui,YU Xue,LIU Xing-bo

(College of Life Science,Dalian Nationalities University,Dalian 116600,China)

Aroniamelanocarpafruit contains lots of functional components,such as polyphenol,flavonoid,anthocyanin,phenolic acid,vitamins and minerals.The fruit has a certain hygienical function and strong antioxidant.The raw fruit tastes bitter because of its high content of tannin and it is not popular in consumers.So fruit can be deeply processed and improved its taste.In this paper we discussed the function ofAroniamelanocarpaand its application in food processing and development,in order to provide references about the further researches in related products in China.

Aroniamelanocarpa;fruit;food processing;functional effect

2015-11-23

陳妍竹(1992-)，女，在讀碩士，研究方向：食品加工與質量安全控制，E-mail：756842874@qq.com。

胡文忠(1959-)，男，博士，教授，研究方向：食品加工與質量安全控制，E-mail：hwz@dlnu.edu.cn。

滿族醫藥與特色食品的研發(DC201501020101)。

TS255.1

A

1002-0306(2016)09-0397-04

10.13386/j.issn1002-0306.2016.09.071