诺丽果资源开发与利用研究进展

徐雪峰，谢普军，闫 浩

（1.海南科技职业大学化学与材料工程学院，海南海口 571126；2.中国林业科学研究院林产化学工业研究所，江苏南京 210042）

诺丽果（Morinda citrifoliaL.）为常绿小乔木，茜草科巴戟天属植物，又名海巴戟、海滨木巴戟，其果实素有“超级水果”和热带水果“皇后”之美誉，主要分布在南太平洋地区，如夏威夷和塔希提群岛等地；中国主产地为海南岛、西沙群岛和台湾岛[1-3]。尤其在海南三亚、万宁、定安、陵水、文昌、琼海等地均有大规模种植，已初步形成了诺丽果生产和加工产业的雏形。诺丽四季常绿，全年有果，种植9 个月即可采摘。诺丽管理简单，病虫害少，是高效、速效又长效的热带优势果树资源。诺丽果富含227 种营养成分，包括多种维生素（A、B、C、E 等）及数十种矿物质（锌、钙、铁等）；此外还富含香豆素、类黄酮和环烯醚萜化合物等酚类活性成分[4]。诺丽果蛋白质含量是椰子、香蕉的2～6倍，是木瓜、余甘子的20.2倍、26.9 倍[5]，具有极高的功能营养价值。诺丽果已被用作民间药物，应用于糖尿病、高血脂、高血压、癌症等多种疾病治疗中[6]，具有抗菌、抗病毒、提高免疫力等功能[7-11]，已有2 000 多年饮食和民间治疗的历史[12]。诺丽果汁被波利尼西亚人用作药已有超2 000年的历史，并于2002年、2010年先后被欧盟和中国卫生部批准为新资源食品[13]。

当前关于诺丽果的开发，主要通过机械压榨、切片干燥、热处理或发酵等方式，加工成诺丽果汁、诺丽果干、诺丽果粉和诺丽酵素等功能性食品或保健品，但对于各类产品的营养价值与口感评价褒贬不一。分析总结诺丽果加工研究现状，有助于进一步开发利用诺丽果资源。

1 诺丽果加工研究现状

1.1 粗加工

诺丽果成熟后因产生大量挥发性脂肪酸而具有令人难以接受的腐臭气味[14]，且果质偏硬，味苦涩，很少直接食用，但可压榨成果汁饮用。直接压榨得到的果汁，营养成分流失大，出汁率少，口感差，果渣多，资源利用率低。由于新鲜诺丽果保存时间短，民间常将其切片晒干后制得诺丽果干，方便保存，果干可用来泡水或泡茶饮用。当前一般采取干燥、粉碎等方式将诺丽果粗加工成诺丽果粉，诺丽果粉满足食用安全的要求，具有较高的营养和保健功能[15]。将诺丽果粉添加到饼干中可使饼干变得松脆[16]，另有研究证实诺丽果粉可以提高山羊的生长性能，具有增强免疫力、降血糖和抑制癌细胞生长等功效[8,17-19]。但粗加工的方式仍很难去除令人难以接受的风味物质，影响产品风味，不利于诺丽果资源的开发利用。

1.2 深加工

为了尽可能保留诺丽果的营养成分，同时降低丁酸、辛酸等挥发性酸臭味成分含量，提高产品的口感，常采取热处理或发酵等深加工方式对诺丽果进行处理，其主要产品形式有诺丽果汁或诺丽酵素，也是诺丽果营养获取的较佳形式[20]。此外，基于提取分离纯化等技术在其他食品药品领域的应用[21-22]，从果实中提取功能性成分也成为诺丽果深加工利用的一个研究方向。

1.2.1 热处理

热处理法广泛用于果蔬加工前处理中，它是将采后果蔬置于适当的温度处理一段时间，杀死或抑制病原菌的活力，以减少果蔬采后腐烂现象，延长果蔬的保鲜期。在热处理过程中可加速丁酸、辛酸等可挥发性成分的挥发，但也会降低某些和生理代谢相关的酶活性，影响代谢产物的含量。杨强等分析了3 种温度热处理方式对诺丽果汁品质的影响，结果表明热处理温度对果汁中可溶性固形物含量、pH值和皂甙含量无显著影响；总酸、挥发酸、VC、总酚含量随温度升高不断减少，而黄酮含量不断增加；热处理后果汁的挥发性成分种类增多，经低温热处理（85 ℃，5 min）的果汁中挥发性成分种类最多，其中使诺丽果具有“腐臭”类气味的主要成分——辛酸含量最高[23]。热处理法具有效果好、时间短、能增加黄酮类物质溶出、有效去除不良气味等优点，但热处理容易造成其他活性物质的流失。

1.2.2 发酵

发酵法是改善诺丽果汁风味和品质的重要加工方式之一，较普遍的方法是自然发酵。蔡坤基于代谢组学技术和构建双向正交偏最小二乘法模型（Two-way Orthogonal Partial Least Squares，O2PLS）对诺丽果自然发酵过程中关键微生物及其代谢产物的动态进行了研究，结果表明：发酵不同阶段微生物的组成结构发生了较为显著的变化；发酵过程中主要涉及的代谢通路包括11种氨基酸和黄酮、苯基丙酸、联苯醌等功效成分，总氨基酸含量随发酵时间延长含量显著上升，在发酵前期或发酵后期，部分功效成分的含量较发酵起始点提升了数倍乃至几十倍，氨基酸和功效成分的种类数量在发酵不同阶段也有明显的变化；基于O2PLS 模型的相关性分析表明，对氨基酸合成有重要影响的细菌有16 种，25 种游离氨基酸与微生物强相关，对功效成分含量有重要影响的细菌有18种，不同细菌主要影响的功效成分的种类和数量不尽一致[24]。

诺丽果经发酵后，果实会变软，酸涩味道明显降低，转变为发酵果的清香味，出汁率显著提高，但仍然存在酸腐味等不良风味。考虑到微生物发酵过程中代谢产物的种类和含量与微生物种类的相关性，因此也有学者提出了益生菌强化发酵的方式。王越等在诺丽果自然发酵基础上接种植物乳杆菌进行强化发酵过程研究，结果表明经23 d 强化发酵诺丽果汁与自然发酵组同期对比，pH 值由4.23下降到3.53，诺丽果中总酚、黄酮、槲皮素等活性成分含量和抗氧化能力显著提高（p<0.05），且较诺丽鲜果均有显著提高（p<0.05），为发酵液带来不良气味的丁酸含量显著降低（p<0.05）[5]。益生菌强化发酵制备果汁的方法，较好地保留了营养成分，同时明显降低了具有不良气味的丁酸等成分的含量，果汁风味柔和，被认为是诺丽果工业化发酵生产的一项优选工艺选择。

发酵过程中，微生物的组成结构随着发酵时间不断发生变化，导致微生物代谢类型的变化，各时段发酵果汁中营养成分和功效成分的种类及含量也不尽相同，表明微生物类型对诺丽果发酵过程中的各类成分的变化有着重要影响。益生菌如植物乳杆菌、红茶菌、酵母菌等发酵可以改善果汁的风味，起到增香的作用[25-27]。因此，基于诺丽果特性，定向筛选优势菌群，采用益生菌或不同益生菌协同发酵，将是改善诺丽果汁风味、营养结构和活性物质的重要途径之一。此外在发酵后的果汁中加入柠檬进行复配，被证实能取得改善果汁风味的效果[28]。表明研究诺丽果与不同果蔬的果汁复配工艺，也是掩盖诺丽果自身气味、增添果汁风味的一个有效方法。

1.2.3 其他加工方式

研究人员还从诺丽果中提取得到诺丽黄酮、诺丽多酚和诺丽多糖等成分，提取量分别为20.75 mg·g-1、2.45 mg·g-1、16.92%[29-31]，且被证实均具有良好的抗氧化能力[32]，可作为功能性食品或保健品。此外，以诺丽果为原料酿造出的诺丽果酒，酒精度约为12%vol，感官评分都在80 分以上，果香浓郁[33-34]。这为诺丽果资源的加工利用提供了一种新途径。诺丽果加工后产生的果渣中也含有大量功能性成分，其多糖、总黄酮、果胶、黄酮甙和皂甙含量分别为249.8、87.80、43.80、9.9和2.27 mg·g-1[35]。

2 应用成效

由于诺丽果富含活性营养物质、功效突出，挖掘诺丽果的营养成分、健康功能具有巨大的应用前景。目前，糖尿病、高血压等慢性疾病已成为我国严重的公共健康问题；全球约有4.15 亿人患有糖尿病，中国约1.1 亿人，直接治疗医药费约6 000 亿元[36]。我国约有2亿高血压患者，每年仍有新增1 000万人。虽已有化药治疗效果明显，但长期服用会引起多种不良反应，对人体健康产生副作用[37]。积极开发新型降血压、降血糖新型产品已成为预防慢性疾病、提高全民营养健康水平的迫切需求。研究表明，血压及血糖水平可通过食用蛋白、蛋白质水解物、多肽等进行调节[38]。诺丽果富含蛋白质已成为生物活性肽活性物开发的重要原料。然而，目前对于诺丽果降压肽、降血糖肽的研究还停留在初级阶段，关于诺丽果蛋白的绿色高效制备、蛋白源抑制肽片段定向筛选制备及其相关降压和降血糖的靶向作用机理研究鲜有报道。此外，海南省每年废弃的诺丽果渣高达数万吨[39]，可作为植物多肽的丰富来源。

3 展望

针对我国逐渐发展的诺丽果产业，结合已有研究基础，利用益生菌发酵技术制备高品质诺丽果汁，采用高效破壁技术制备获取诺丽果蛋白，应用绿色生物酶定向降解技术制备蛋白水解物、多肽，精准获取调控血压和血糖水平的物质基础及解析分子作用机制，可为诺丽果的综合开发关键技术与应用提供理论支撑，以实现诺丽果的全果资源化高效利用，对推动诺丽果深加工产业的发展及实现诺丽果的高值化利用具有实践和理论指导意义。