树莓的生物学活性成分、功效和产品加工研究概述

时间：2024-06-03

尹梦瑶李建军

(河南师范大学生命科学学院新乡 453007)

树莓为蔷薇科(Rosaceae)悬钩子属(Rubus)空心莓组球果亚组多年生落叶小灌木，又名木莓、托盘、马林及覆盆子等，是新兴的水果，也是常用的药用植物。《中国药典》规定掌叶覆盆子(Rubuschingii)为药用种类，其果实由绿变绿黄时作干燥加工制成生药材，具有益肾固精缩尿，养肝明目的功能[1]。树莓色泽鲜艳、气味芳香，含有多种活性成分，对人体健康十分有益，目前已开发出多种树莓产品。树莓是我国常见果树，在大部分地区均有种植，其中享有“树莓之乡”盛誉的河南封丘的主要栽培品种有：布莱兹(有刺黑莓)、萨尼(有刺黑莓)、卡伊娃(有刺黑莓)、海尔特兹(双季红树莓)。本文概述树莓的生物学活性成分及其功效以及产品加工研究进展。

1 树莓的生物学活性成分

1.1 鞣花酸鞣花酸是一种高附加值的林产精细化工品，其分子式是C14H6O8。鞣花酸具有抗氧化、抗菌、抗肿瘤等多种功能，很容易被人体吸收。研究表明树莓中的鞣花酸含量居于各水果之首。魏小聪等[2]应用高效液相色谱法测定了树莓果实和叶中鞣花酸的含量，发现果实、干叶和鲜叶中的含量分别为849 mg/kg、 76 mg/kg、 57 mg/kg。张成涛等[3]采用高效液相色谱法测得三组红树莓样品中鞣花酸平均值为43.5 mg/g。

1.2 超氧化物歧化酶超氧化物歧化酶(SOD)具有抗衰老、抗肿瘤、消炎等功能，广泛应用于食品、保健品和医药等领域。树莓中的SOD含量是所有水果之冠。宣景宏等从树莓中分离到了3种Mn-SOD，并发现当抽提缓冲液体积为1.5倍、pH7.8、抽提2次时，能够达到SOD最大酶活。张媛婷等[4]通过高速离心法提取树莓中的SOD，并将冷冻、新鲜、解冻1 h和在抗坏血酸中浸泡了1 min的树莓果实进行氯化硝基氮蓝四唑光还原法检测，结果发现SOD与抗坏血酸的相互作用会使SOD活性降低，而在冷冻条件下树莓SOD的活性最大。

1.3 花色苷花色苷属植物天然色素，是酚类化合物，具有较高的营养价值和药用价值，是树莓的重要功能成分。有研究发现，树莓中花色苷的含量高于500 mg/kg。万山等[5]采用超声波辅助法提取花色苷并对其进行方差分析，发现在最佳提取工艺下花色苷的含量为0.163 mg/g。王煜伟等[6]发现，液料比、提取时间和提取次数对花色苷得率影响较大，并发现在液料比为1∶46、提取时间44 min、提取3次时，花色苷得率最高，可达6.79%。

1.4 树莓酮树莓酮发现于19世纪20年代，化学名称为4-对羟基苯基-2-丁酮，其结构类似于辣椒素和脱氧肾上腺素，能促进人体基础代谢，起到降低人体内脂肪含量的作用，有助于治疗肥胖疾病。树莓酮不仅是树莓的特殊气味成分，也是衡量树莓果实品质的重要指标。张成涛等[3]利用高效液相色谱法测定红树莓树莓酮的含量，测得三组样品的树莓酮平均值为3.32 μg/g。李斌等[7]建立了高效液相色谱-串联质谱(HPLC-MS/MS)分析方法，该方法用于树莓酮的检测具有分析速度快、灵敏度高和重现性好的特点，可以弥补因树莓酮在树莓中含量少而测不准的问题。

2 树莓的生物学功效

树莓具有显著的抗菌、抗炎、抗氧化、抗衰老、降血脂、预防动脉粥样硬化以及抑制癌细胞生长等作用。

2.1 抗菌、抗炎辛秀兰等[8]通过滤纸片法抑制实验发现，树莓鞣花酸提取物浓度为8 mg/mL时能够较好地抑制大肠杆菌、沙门氏菌等细菌的活性，并推测树莓鞣花酸提取物在预防细菌性食物中毒方面具有很好的应用前景。朱泓等提出，黑莓冻干粉可以通过抑制可溶性蛋白、糖胺聚糖的释放及细菌胞外蛋白酶的活力来显著降低炎症反应的强度，从而达到较好的抗炎作用。

2.2 抗氧化肖军霞等[9]的研究表明，红树莓花色苷提取物对羟自由基和超氧阴离子自由基具有较强的抑制作用，且能够直接清除自由基。这一结果提示，红树莓花色苷作为一种抗氧化剂具有很好的开发利用价值。宁玮钰等[10]采用体外抗氧化方法发现，总酚和原花青素含量与抗氧化活性有很大关系，且当使用50%～75%的乙醇水溶液时能够使树莓中的活性成分最大程度溶解，进而增强红树莓提取物的抗氧化活性。

2.3 抗衰老毕凯媛等[11]向小鼠颈背部注射D-半乳糖构建了小鼠衰老模型，并连续8周对小鼠灌胃不同剂量红树莓花色苷(20、 100、 500 mg/kg·d)和一定量的维生素C，发现红树莓花色苷不但可以改善衰老引起的胸腺和脾脏指数的下降，而且可以改善皮肤的老化。病理切片观察显示，红树莓花色苷对心肌细胞氧化损伤起缓解作用，说明红树莓花色苷对于自由基造成的衰老有一定的抑制作用。李书丹等[12]向D-半乳糖模型小鼠体内注射红树莓原液，发现小鼠血清中白细胞介素-2表达水平上升，白细胞介素-10表达水平下降，谷胱甘肽过氧化物酶水平升高，丙二醛水平降低，并据此提出红树莓原液能够通过调节免疫系统而达到延缓衰老的作用。

2.4 降血脂及预防动脉粥样硬化靳振刚等[13]利用高血脂模型进行的研究发现，红树莓提取物能够明显地降低高血脂大鼠的动脉粥样硬化指数值，红树莓水提物和醇提物对高血脂肥胖大鼠的体重均有一定的抑制作用。陈钢等[14]的研究发现，黑莓经乙醇提取后获得的花色苷溶液能延迟Cu2+诱导的低密度脂蛋白(LDL)氧化发生的时间，随着黑莓花色苷提取物质量分数的增加，LDL氧化滞后时间明显延长，并呈量效关系，表明其在降低血脂、预防动脉粥样硬化以及心血管疾病方面具有积极作用。

2.5 抑制癌细胞生长张善玉等将接种S180肉瘤细胞的小鼠进行随机分组后，分别用2.5、 5.0、 10.0 g/kg不同剂量未成熟红树莓水提液和10、 20、 40 g/kg不同剂量红树莓成熟果汁进行灌胃，10 d后测得以上不同剂量的未成熟红树莓水提液和不同剂量的红树莓成熟果汁均对小鼠S180肉瘤有明显的抑制作用，抑制率分别为26.24%、 39.10%、 14.20%和41.8%、 29.1%、 36.4%，而且各剂量组小鼠的胸腺、脾脏指数没有明显变化，说明红树莓可以在对小鼠免疫系统几乎没有毒副作用的情况下，一定程度地抑制小鼠S180肉瘤。

3 树莓产品加工

3.1 树莓果酒树莓果酒生产工艺流程一般为：原料→清洗→打浆→酶解→过滤→灭酶→二氧化硫处理→调制→主发酵→后发酵→澄清→陈酿→装瓶与灭菌。高品质的树莓果酒具有色泽鲜明、澄清透亮、酒香浓郁且持久柔和、醇厚爽口等特点。佟凤琴等[15]发现糖量、温度对树莓果酒发酵生产影响最大，二氧化硫含量次之，酵母接种量的影响最小；并发现在加糖量为20%、温度为24℃、二氧化硫含量为15 mg/L时，可得到较高品质的红树莓果酒。王雪松等[16]发现，往红树莓中添加适量的糯米糖化醪可以弥补树莓果汁过酸且碳源不足的缺点，并应用正交优化确定了红树莓酒的最佳发酵条件：酵母用量0.03%、发酵温度20℃、果浆与糖化醪比3∶1。

3.2 树莓饮料目前，市面上的树莓饮料以澄清树莓饮料为主。树莓饮料生产工艺流程一般为：原料→破碎→酶解→榨汁→过滤澄清→调配→灌装灭菌。树莓饮料加工过程中，影响产品品质的重要步骤包括酶解、调配和灭菌环节。树莓的果胶含量较高导致出汁率不高，因此适量的果胶酶可提高树莓的出汁率。马建勇等[17]发现，向树莓中加入0.05%的果胶酶，酶解1.75 h，并控制温度在45℃，可使树莓出汁率达到80.63%，与不加果胶酶的相同材料相比出汁率提高了23.74%。该实验结果对提高树莓的出汁率有重要意义。树莓中的花色苷对酸碱较敏感，而且易于发生酶促褐变。杨文侠等发现，采用CMC-Na和黄原胶复配作为稳定剂，添加Vc与茶多酚护色，控制pH在4左右，能达到良好的稳定效果。树莓饮料通常采用高温灭菌，在保证灭菌效果的同时应尽量缩短灭菌时间，以尽量减少功能成分和营养成分的破坏与风味损失。

3.3 树莓果粉树莓果实柔软、不耐贮藏，将树莓加工成能快速溶解、风味独特的固体冲调饮料是一种可行的加工方法。树莓果粉加工生产工艺流程一般为：原料→清理榨汁→匀浆→干燥→粉碎。王丽娟等[18]通过试验发现，树莓汁在出风温度180℃、空气流量50 mL/min的条件下进行喷雾干燥，并向其加入7%的蔗糖、0.04%的安赛蜜、22%的麦芽糊精以及0.12%的乳化剂CMC-Na，所得树莓果粉能够快速溶解，颜色纯正，具有树莓原香且营养成分较高。冯宇等[19]发现，在制作树莓果粉时以麦芽糖作为辅料并与树莓果粉成1∶7的配比，可制成色香味俱全的树莓果粉。