諾麗果資源開發與利用研究進展

徐雪峰，謝普軍，閆 浩

（1.海南科技職業大學化學與材料工程學院，海南海口 571126；2.中國林業科學研究院林產化學工業研究所，江蘇南京 210042）

諾麗果（Morinda citrifoliaL.）為常綠小喬木，茜草科巴戟天屬植物，又名海巴戟、海濱木巴戟，其果實素有“超級水果”和熱帶水果“皇后”之美譽，主要分布在南太平洋地區，如夏威夷和塔希提群島等地；中國主產地為海南島、西沙群島和臺灣島[1-3]。尤其在海南三亞、萬寧、定安、陵水、文昌、瓊海等地均有大規模種植，已初步形成了諾麗果生產和加工產業的雛形。諾麗四季常綠，全年有果，種植9 個月即可采摘。諾麗管理簡單，病蟲害少，是高效、速效又長效的熱帶優勢果樹資源。諾麗果富含227 種營養成分，包括多種維生素（A、B、C、E 等）及數十種礦物質（鋅、鈣、鐵等）；此外還富含香豆素、類黃酮和環烯醚萜化合物等酚類活性成分[4]。諾麗果蛋白質含量是椰子、香蕉的2～6倍，是木瓜、余甘子的20.2倍、26.9 倍[5]，具有極高的功能營養價值。諾麗果已被用作民間藥物，應用于糖尿病、高血脂、高血壓、癌癥等多種疾病治療中[6]，具有抗菌、抗病毒、提高免疫力等功能[7-11]，已有2 000 多年飲食和民間治療的歷史[12]。諾麗果汁被波利尼西亞人用作藥已有超2 000年的歷史，并于2002年、2010年先后被歐盟和中國衛生部批準為新資源食品[13]。

當前關于諾麗果的開發，主要通過機械壓榨、切片干燥、熱處理或發酵等方式，加工成諾麗果汁、諾麗果干、諾麗果粉和諾麗酵素等功能性食品或保健品，但對于各類產品的營養價值與口感評價褒貶不一。分析總結諾麗果加工研究現狀，有助于進一步開發利用諾麗果資源。

1 諾麗果加工研究現狀

1.1 粗加工

諾麗果成熟后因產生大量揮發性脂肪酸而具有令人難以接受的腐臭氣味[14]，且果質偏硬，味苦澀，很少直接食用，但可壓榨成果汁飲用。直接壓榨得到的果汁，營養成分流失大，出汁率少，口感差，果渣多，資源利用率低。由于新鮮諾麗果保存時間短，民間常將其切片曬干后制得諾麗果干，方便保存，果干可用來泡水或泡茶飲用。當前一般采取干燥、粉碎等方式將諾麗果粗加工成諾麗果粉，諾麗果粉滿足食用安全的要求，具有較高的營養和保健功能[15]。將諾麗果粉添加到餅干中可使餅干變得松脆[16]，另有研究證實諾麗果粉可以提高山羊的生長性能，具有增強免疫力、降血糖和抑制癌細胞生長等功效[8,17-19]。但粗加工的方式仍很難去除令人難以接受的風味物質，影響產品風味，不利于諾麗果資源的開發利用。

1.2 深加工

為了盡可能保留諾麗果的營養成分，同時降低丁酸、辛酸等揮發性酸臭味成分含量，提高產品的口感，常采取熱處理或發酵等深加工方式對諾麗果進行處理，其主要產品形式有諾麗果汁或諾麗酵素，也是諾麗果營養獲取的較佳形式[20]。此外，基于提取分離純化等技術在其他食品藥品領域的應用[21-22]，從果實中提取功能性成分也成為諾麗果深加工利用的一個研究方向。

1.2.1 熱處理

熱處理法廣泛用于果蔬加工前處理中，它是將采后果蔬置于適當的溫度處理一段時間，殺死或抑制病原菌的活力，以減少果蔬采后腐爛現象，延長果蔬的保鮮期。在熱處理過程中可加速丁酸、辛酸等可揮發性成分的揮發，但也會降低某些和生理代謝相關的酶活性，影響代謝產物的含量。楊強等分析了3 種溫度熱處理方式對諾麗果汁品質的影響，結果表明熱處理溫度對果汁中可溶性固形物含量、pH值和皂甙含量無顯著影響；總酸、揮發酸、VC、總酚含量隨溫度升高不斷減少，而黃酮含量不斷增加；熱處理后果汁的揮發性成分種類增多，經低溫熱處理（85 ℃，5 min）的果汁中揮發性成分種類最多，其中使諾麗果具有“腐臭”類氣味的主要成分——辛酸含量最高[23]。熱處理法具有效果好、時間短、能增加黃酮類物質溶出、有效去除不良氣味等優點，但熱處理容易造成其他活性物質的流失。

1.2.2 發酵

發酵法是改善諾麗果汁風味和品質的重要加工方式之一，較普遍的方法是自然發酵。蔡坤基于代謝組學技術和構建雙向正交偏最小二乘法模型（Two-way Orthogonal Partial Least Squares，O2PLS）對諾麗果自然發酵過程中關鍵微生物及其代謝產物的動態進行了研究，結果表明：發酵不同階段微生物的組成結構發生了較為顯著的變化；發酵過程中主要涉及的代謝通路包括11種氨基酸和黃酮、苯基丙酸、聯苯醌等功效成分，總氨基酸含量隨發酵時間延長含量顯著上升，在發酵前期或發酵后期，部分功效成分的含量較發酵起始點提升了數倍乃至幾十倍，氨基酸和功效成分的種類數量在發酵不同階段也有明顯的變化；基于O2PLS 模型的相關性分析表明，對氨基酸合成有重要影響的細菌有16 種，25 種游離氨基酸與微生物強相關，對功效成分含量有重要影響的細菌有18種，不同細菌主要影響的功效成分的種類和數量不盡一致[24]。

諾麗果經發酵后，果實會變軟，酸澀味道明顯降低，轉變為發酵果的清香味，出汁率顯著提高，但仍然存在酸腐味等不良風味。考慮到微生物發酵過程中代謝產物的種類和含量與微生物種類的相關性，因此也有學者提出了益生菌強化發酵的方式。王越等在諾麗果自然發酵基礎上接種植物乳桿菌進行強化發酵過程研究，結果表明經23 d 強化發酵諾麗果汁與自然發酵組同期對比，pH 值由4.23下降到3.53，諾麗果中總酚、黃酮、槲皮素等活性成分含量和抗氧化能力顯著提高（p<0.05），且較諾麗鮮果均有顯著提高（p<0.05），為發酵液帶來不良氣味的丁酸含量顯著降低（p<0.05）[5]。益生菌強化發酵制備果汁的方法，較好地保留了營養成分，同時明顯降低了具有不良氣味的丁酸等成分的含量，果汁風味柔和，被認為是諾麗果工業化發酵生產的一項優選工藝選擇。

發酵過程中，微生物的組成結構隨著發酵時間不斷發生變化，導致微生物代謝類型的變化，各時段發酵果汁中營養成分和功效成分的種類及含量也不盡相同，表明微生物類型對諾麗果發酵過程中的各類成分的變化有著重要影響。益生菌如植物乳桿菌、紅茶菌、酵母菌等發酵可以改善果汁的風味，起到增香的作用[25-27]。因此，基于諾麗果特性，定向篩選優勢菌群，采用益生菌或不同益生菌協同發酵，將是改善諾麗果汁風味、營養結構和活性物質的重要途徑之一。此外在發酵后的果汁中加入檸檬進行復配，被證實能取得改善果汁風味的效果[28]。表明研究諾麗果與不同果蔬的果汁復配工藝，也是掩蓋諾麗果自身氣味、增添果汁風味的一個有效方法。

1.2.3 其他加工方式

研究人員還從諾麗果中提取得到諾麗黃酮、諾麗多酚和諾麗多糖等成分，提取量分別為20.75 mg·g-1、2.45 mg·g-1、16.92%[29-31]，且被證實均具有良好的抗氧化能力[32]，可作為功能性食品或保健品。此外，以諾麗果為原料釀造出的諾麗果酒，酒精度約為12%vol，感官評分都在80 分以上，果香濃郁[33-34]。這為諾麗果資源的加工利用提供了一種新途徑。諾麗果加工后產生的果渣中也含有大量功能性成分，其多糖、總黃酮、果膠、黃酮甙和皂甙含量分別為249.8、87.80、43.80、9.9和2.27 mg·g-1[35]。

2 應用成效

由于諾麗果富含活性營養物質、功效突出，挖掘諾麗果的營養成分、健康功能具有巨大的應用前景。目前，糖尿病、高血壓等慢性疾病已成為我國嚴重的公共健康問題；全球約有4.15 億人患有糖尿病，中國約1.1 億人，直接治療醫藥費約6 000 億元[36]。我國約有2億高血壓患者，每年仍有新增1 000萬人。雖已有化藥治療效果明顯，但長期服用會引起多種不良反應，對人體健康產生副作用[37]。積極開發新型降血壓、降血糖新型產品已成為預防慢性疾病、提高全民營養健康水平的迫切需求。研究表明，血壓及血糖水平可通過食用蛋白、蛋白質水解物、多肽等進行調節[38]。諾麗果富含蛋白質已成為生物活性肽活性物開發的重要原料。然而，目前對于諾麗果降壓肽、降血糖肽的研究還停留在初級階段，關于諾麗果蛋白的綠色高效制備、蛋白源抑制肽片段定向篩選制備及其相關降壓和降血糖的靶向作用機理研究鮮有報道。此外，海南省每年廢棄的諾麗果渣高達數萬噸[39]，可作為植物多肽的豐富來源。

3 展望

針對我國逐漸發展的諾麗果產業，結合已有研究基礎，利用益生菌發酵技術制備高品質諾麗果汁，采用高效破壁技術制備獲取諾麗果蛋白，應用綠色生物酶定向降解技術制備蛋白水解物、多肽，精準獲取調控血壓和血糖水平的物質基礎及解析分子作用機制，可為諾麗果的綜合開發關鍵技術與應用提供理論支撐，以實現諾麗果的全果資源化高效利用，對推動諾麗果深加工產業的發展及實現諾麗果的高值化利用具有實踐和理論指導意義。