劉軍波,鄒禮根,翁麗萍,邱 靜
(杭州市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院農(nóng)產(chǎn)品加工所,浙江杭州 310024)
藍(lán)莓(Blueberry),也稱越橘,杜鵑花科(Ericaceae) 越橘屬(Vaccinium.spp) 植物,于1937 年最先在美國栽培,隨后在全球各地迅速發(fā)展。我國藍(lán)莓產(chǎn)業(yè)始于20 世紀(jì)50 年代,20 世紀(jì)80 年代開始緩慢發(fā)展,21 世紀(jì)之后,藍(lán)莓種植面積與產(chǎn)量開始迅猛增長。目前,世界上約有400 個藍(lán)莓品種,而我國約有91 個種28 個變種,品種豐富,并且在全國各種氣候條件下均有適合栽培的品種。藍(lán)莓的栽培種類主要有三大類,即高叢藍(lán)莓、矮叢藍(lán)莓和兔眼藍(lán)莓,其中高叢藍(lán)莓又分為北高叢藍(lán)莓、南高叢藍(lán)莓和半高叢藍(lán)莓。半高叢藍(lán)莓和矮叢藍(lán)莓因其抗寒能力強(qiáng),適宜在北方寒冷地區(qū)種植;北高叢藍(lán)莓和部分半高叢藍(lán)莓喜冷涼氣候,適宜在中國北方沿海濕潤地區(qū)及寒冷地區(qū)種植;南高叢藍(lán)莓和兔眼藍(lán)莓喜濕潤、溫暖氣候,適宜在華中、長江流域以南、華南等地區(qū)發(fā)展種植[1]。
藍(lán)莓果實(shí)呈藍(lán)色,表面覆蓋一層白色果粉,果肉細(xì)膩、果味酸甜、風(fēng)味獨(dú)特。藍(lán)莓鮮果中含有豐富的酚類、花青素等生物活性物質(zhì),具有多種功效作用。相對于其他果蔬,藍(lán)莓中花青素物質(zhì)含量最為突出,花青素能夠促進(jìn)視紅素合成,改善視力[2-3],還具有抑制腫瘤和抗炎作用[4]。此外,藍(lán)莓花青素還具有抗氧化[5-6]、防癌、抗癌[7-10]、抗衰老、保護(hù)神經(jīng)元和提高記憶力[11-13]、降血糖、減肥[14]、保護(hù)肝臟、預(yù)防肝纖維化[14-16]、抑菌[17-18]、增強(qiáng)人體免疫力[2]等功效。藍(lán)莓中含有的熊果酸和葉酸能夠軟化血管[19],具有降血壓、降血脂、預(yù)防心腦血管疾病的作用[20-21]。藍(lán)莓中還含有蛋白質(zhì)、脂肪、膳食纖維、維生素、礦物質(zhì)、果膠、果糖、有機(jī)酸等對人體具有有益作用的營養(yǎng)物質(zhì),因此藍(lán)莓食用價(jià)值極高,享有“漿果之王”“水果皇后”等美稱。
藍(lán)莓種植產(chǎn)業(yè)前期發(fā)展速度較慢,2007 年全國栽培面積僅有1 323 hm2,產(chǎn)量為390 t。之后發(fā)展迅速,截至2016 年,全國開展藍(lán)莓產(chǎn)業(yè)化種植或試種的省份已經(jīng)達(dá)到了20 多個,全國藍(lán)莓的栽培面積超過3 萬hm2,產(chǎn)量超過2.5 萬t[22]。藍(lán)莓突出的保健功效已為世界所關(guān)注,特別是針對藍(lán)莓花青素的功能性研究,已成為國內(nèi)外研究的熱點(diǎn)之一。隨著藍(lán)莓人工栽培技術(shù)的逐漸成熟和進(jìn)一步推廣,更是為藍(lán)莓的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展鋪平了道路。自2003 年開始,以藍(lán)莓為原輔料研發(fā)生產(chǎn)的保健食品逐漸被國家食品藥品監(jiān)督管理局批準(zhǔn)并進(jìn)入國內(nèi)外市場,之后藍(lán)莓產(chǎn)品越來越受到推崇,從藍(lán)莓保健食品的功能、配方及產(chǎn)品形態(tài)等方面對藍(lán)莓產(chǎn)品進(jìn)行一個條理性梳理和綜合分析,以期為藍(lán)莓資源的綜合利用與開發(fā)提供參考。
自2003 年開始,截止到保健食品備案制實(shí)施,基于國家食品藥品監(jiān)督管理局(CFDA) 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析,以藍(lán)莓為原輔料申請并獲得保健食品批準(zhǔn)認(rèn)證的產(chǎn)品共有98 種,涉及到的保健功能也是主要有緩解視疲勞、增強(qiáng)免疫力、抗氧化、抗輻射、輔助改善記憶、改善皮膚水分、祛黃褐斑、改善睡眠、緩解體力疲勞等9 項(xiàng)。其中,有4 種保健食品具有2 種功能,其余94 種為單一功能。結(jié)合藍(lán)莓主要的活性物質(zhì)和功效作用分析,以藍(lán)莓為主要原料的保健食品,其功效作用均與藍(lán)莓的自身功能特性相吻合。通過對這98 種保健食品的保健功能進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)功效作用主要集中在緩解視疲勞功能上,CFDA 已批準(zhǔn)品種有77 個(占78.5%),其他比例較大的保健功能為增強(qiáng)免疫力功能,批準(zhǔn)10 個(占9.8%);抗氧化功能,批準(zhǔn)6 個(占6.1%)。
藍(lán)莓保健食品主要功效作用分析見表1。
表1 藍(lán)莓保健食品主要功效作用分析
藍(lán)莓保健食品一般由2 種以上配料組成,目前已獲批的藍(lán)莓相關(guān)保健食品,還沒有一個是以單一藍(lán)莓為原料制成的。藍(lán)莓中有效活性成分含量畢竟有限,單用要達(dá)到保健效果,需要服用的劑量較大,不太容易實(shí)現(xiàn),并且產(chǎn)品價(jià)格也會較高,市場接受度不好。通過各個原料之間的配伍,利用原料之間的協(xié)同增效作用,使產(chǎn)品的保健效果更為突出[23]。對2003 年至今批準(zhǔn)的藍(lán)莓保健食品的配方組成進(jìn)行綜合分析,結(jié)果發(fā)現(xiàn)配方組成占比最大的是藍(lán)莓與葉黃素或葉黃素酯配伍,共有51 個(占52.04%),其次為藍(lán)莓與葡萄糖酸鋅、維A、維C、β -胡蘿卜素配伍,各有20 個左右;另外,還有藍(lán)莓和?;撬?、葡萄籽提取物、枸杞子提取物、維E 等的配伍,各有10 個左右。
2003 年至今藍(lán)莓保健食品的配方組成分析見表2。
表2 2003 年至今藍(lán)莓保健食品的配方組成分析
配方中的藍(lán)莓提取物中,最突出的功效物質(zhì)是花青素[24],藍(lán)莓花青素提取物與各功效因子配伍,可以開發(fā)出具有不同生理功能的保健食品。葉黃素是一種在玉米、蔬菜、水果、花卉等植物中比較常見的天然食用色素和食品營養(yǎng)劑,是構(gòu)成人眼視網(wǎng)膜黃斑區(qū)域的主要色素[25]。花青素和葉黃素都具有較好的緩解視覺疲勞的功效,兩者搭配使用,協(xié)同增效,可更好地達(dá)到保健效果,因此在目前已批準(zhǔn)的保健食品中,藍(lán)莓提取物和葉黃素配伍,主要功效是緩解視覺疲勞。人體對葉黃素的吸收利用率一般較低。葉黃素酯是一種重要的類胡蘿卜素脂肪酸酯,在人體內(nèi)的生物利用率是葉黃素的1.6 倍,并且其穩(wěn)定性優(yōu)于游離態(tài)葉黃素,且葉黃素酯已經(jīng)于2008 年被衛(wèi)生部批準(zhǔn)為新資源食品,因此葉黃素和葉黃素酯均可作為保健食品功能因子應(yīng)用于保健食品和普通食品中。葉黃素的抗氧化能力強(qiáng),也是一種天然抗氧化劑,藍(lán)莓花青素搭配葉黃素,同時加入其他抗氧化劑,如維C、維E、β -胡蘿卜素等,可以開發(fā)出更為高效的食品抗氧劑及具有延緩衰老等保健功能的食品,而藍(lán)莓花青素與其他功能性成分,如維A、?;撬帷⑸锘钚远嗵牵ㄨ坭蕉嗵牵?、活性肽等,進(jìn)行協(xié)同搭配,也可開發(fā)出具有提高機(jī)體免疫力、緩解體力疲勞、改善記憶等功效的保健食品。
現(xiàn)有的藍(lán)莓保健食品涵蓋的產(chǎn)品形態(tài)包括膠囊(含軟膠囊)、片劑(含普通片劑、含片、咀嚼片)、顆粒(含粉)、口服液、飲料和果汁。目前,市場上流通的藍(lán)莓保健食品主要以膠囊、片劑和顆粒為主。將來隨著加工技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展,一些新的制劑技術(shù)和加工方法必將會在藍(lán)莓保健食品加工中得到應(yīng)用。
藍(lán)莓保健食品主要產(chǎn)品形態(tài)分析見表3。
表3 藍(lán)莓保健食品主要產(chǎn)品形態(tài)分析
根據(jù)國家知識產(chǎn)權(quán)局官方網(wǎng)站的檢索,以藍(lán)莓為主要原料研究開發(fā)的食品加工技術(shù)和配方相關(guān)的發(fā)明專利共有350 多件獲得授權(quán)。相對來說,發(fā)明專利中比例較大的是藍(lán)莓普通食品加工技術(shù)和配方的研究,而突出保健功能的藍(lán)莓產(chǎn)品相關(guān)發(fā)明專利只有110 余件。但是,比起已獲批文的藍(lán)莓保健食品,發(fā)明專利涉及的保健功能、配方和產(chǎn)品形態(tài)更全面,可以為實(shí)際生產(chǎn)中的藍(lán)莓保健食品開發(fā)提供參考。在已授權(quán)的發(fā)明專利中,涉及到的保健功能非常廣泛,且常常單個專利產(chǎn)品含有多項(xiàng)功效,除含有獲批保健食品中涉及的抗氧化、輔助改善記憶、緩解視疲勞和增強(qiáng)免疫力、改善皮膚水分、祛黃褐斑、改善睡眠和緩解體力疲勞功能外,還涉及輔助降血壓、降血糖、提高缺氧耐受力、祛痤瘡、調(diào)節(jié)腸道菌群等功能。結(jié)合已經(jīng)證實(shí)的藍(lán)莓功效成分和授權(quán)的相關(guān)發(fā)明專利,進(jìn)一步研究藍(lán)莓保健因子的功效及作用機(jī)理,有益于開發(fā)更加豐富多樣的藍(lán)莓保健食品。
目前,已獲授權(quán)的藍(lán)莓產(chǎn)品相關(guān)發(fā)明專利中的配方組成多種多樣,可以為藍(lán)莓保健食品的開發(fā)提供參考。在固體飲料(粉末、顆粒、泡騰片) 和液體飲料(果汁等) 的開發(fā)中,藍(lán)莓經(jīng)常被用來與番石榴、桑葚、蔓越莓、烏梅、紅棗、酸棗、酸梅配伍,主要功能是緩解視疲勞、抗氧化、祛黃褐斑、祛痤瘡、改善皮膚水分。在茶飲的開發(fā)中,藍(lán)莓經(jīng)常與絞股藍(lán)、金銀花、菊花、蘆薈、甘草配伍,產(chǎn)品具有輔助降血壓和降血糖功能。在一些片劑類食品中,藍(lán)莓與鐵皮石斛、枸杞、葡萄籽提取物、萬壽菊提取物、黨參、黃精、冬蟲夏草、瑪咖配伍,產(chǎn)品具有增強(qiáng)免疫力、緩解體力疲勞、提高缺氧耐受力等功能。
基于國家知識產(chǎn)權(quán)局?jǐn)?shù)據(jù)庫的檢索,目前以藍(lán)莓為主要原料開發(fā)的普通食品和保健食品,在已獲得授權(quán)的發(fā)明專利中,產(chǎn)品形態(tài)非常多樣化。不僅包含片劑(含片、泡騰片、咀嚼片等)、粉劑(顆粒劑)、膠囊、口服液等傳統(tǒng)產(chǎn)品形態(tài),同時還有酒類(白酒、紅酒、啤酒)、茶飲(綠茶、紅茶、涼茶)、飲料、果汁、糕點(diǎn)、果膏、果脯、果干、果醬、果醋、羹粥、餅干等多種產(chǎn)品形態(tài),其中主要以酒類(主要是釀造果酒和白酒)、飲料等快消食品為主,這些產(chǎn)品形態(tài)均可為后續(xù)藍(lán)莓保健食品的開發(fā)提供參考與借鑒。
據(jù)世界衛(wèi)生組織統(tǒng)計(jì)[26],全世界75%的人群均處于亞健康狀態(tài),并且大部分亞健康人群存在容易疲勞、記憶力減退、皮膚色素沉著、生痤瘡粉刺、大便黏滯不爽、用眼過度、眼睛不適等問題[27]。藍(lán)莓花青素卓越的抗氧化、美容、緩解視疲勞[28]等功效,能夠有效緩解那些亞健康人群的癥狀,提高身體素質(zhì),市場空間非常廣闊。目前,在我國藍(lán)莓保健食品加工產(chǎn)業(yè)剛剛起步,發(fā)展空間巨大。未來在藍(lán)莓保健食品開發(fā)過程中,應(yīng)更加重視功能機(jī)理的深化研究、配方的協(xié)同增效作用和產(chǎn)品開發(fā)過程中高新技術(shù)的應(yīng)用。
(1) 功能機(jī)理的深化研究。目前,以藍(lán)莓為主要原料申報(bào)并獲得批準(zhǔn)的保健食品主要以緩解視疲勞和增強(qiáng)免疫力為主,并且已經(jīng)得到了消費(fèi)者的廣泛認(rèn)可,在抗氧化、抗輻射、輔助改善記憶、改善皮膚水分、祛黃褐斑、改善睡眠、緩解體力疲勞功能方面,雖有涉及但認(rèn)知度不高,需要更多的理論支撐,而輔助降血糖、降血壓、提高缺氧耐受力、祛痤瘡、減肥、調(diào)節(jié)腸道菌群等方面雖已經(jīng)開展了相關(guān)方面的研究,但作用機(jī)理進(jìn)一步明確及產(chǎn)品深度開發(fā)十分必要。因此,基于藍(lán)莓的功效因子,并結(jié)合特定的消費(fèi)人群,功能機(jī)理的深化研究是開發(fā)多樣性藍(lán)莓保健食品的基礎(chǔ)。
(2) 配方的協(xié)同增效作用。在藍(lán)莓保健食品的開發(fā)過程中,應(yīng)緊密聯(lián)系藍(lán)莓的功效作用,利用原料之間的特性互補(bǔ),巧妙選擇適合與藍(lán)莓搭配使用的其他原料,進(jìn)行保健食品的配方開發(fā),更好地發(fā)揮協(xié)同增效作用,使藍(lán)莓的保健功效得到更好的利用。在產(chǎn)品開發(fā)過程中,協(xié)同增效的配方設(shè)計(jì)也要綜合考慮成本,這樣才能夠得到不同層次消費(fèi)人群的認(rèn)可。
(3) 產(chǎn)品開發(fā)過程中高新技術(shù)的應(yīng)用。在現(xiàn)有食品加工方法的基礎(chǔ)上,積極應(yīng)用新的加工技術(shù)和手段,使藍(lán)莓保健食品功效更加突出,更利于食用和吸收。例如,在加工技術(shù)方面,雖然冷凍干燥技術(shù)可以更好地保留藍(lán)莓中的活性物質(zhì),但耗時長,可以將冷凍干燥與微波干燥耦合,縮短干燥時間,尋求2 種干燥方式的優(yōu)勢互補(bǔ);將超聲波等非熱技術(shù)應(yīng)用于藍(lán)莓活性物質(zhì)的萃取中,可以有效降低藍(lán)莓中熱敏性功效成分的加工損失,有效提高藍(lán)莓的原料利用率;也可以利用精準(zhǔn)的3D 食品打印技術(shù),開發(fā)更加個性化的產(chǎn)品形態(tài)。食品加工高新技術(shù)在藍(lán)莓保健食品開發(fā)中的應(yīng)用,會更好地促進(jìn)產(chǎn)品質(zhì)量的提升,豐富產(chǎn)品種類。
藍(lán)莓花青素突出的保健功效已經(jīng)得到人們的廣泛認(rèn)可,基于藥理學(xué)研究和現(xiàn)代食品加工新技術(shù)開發(fā)的藍(lán)莓保健食品的市場前景非常廣闊。