余甘子的回甘风味研究进展

张沐棠1,陈少虹1,程子贤1,李湘銮1,2,3,陈椰娜4,姜浩1,2,3*,白卫东1,2,3*

1(仲恺农业工程学院 轻工食品学院,广东省岭南特色食品科学与技术重点实验室,广东 广州,510225)2(现代农业工程创新 研究院,广东 广州,510225)3(农村农业部岭南特色食品绿色加工与智能制造重点实验室,广东 广州,510225)4(广东亨盛维嘉 食品工业有限公司,广东 潮州,515700)

摘 要 余甘子具有特殊的“回甘”风味,通过对其风味物质的分析,发现至少有两方面原因。一是苦甜与“涩甜”对比效应会放大对甜味的感受,二是余甘子中水解性单宁、黄酮醇类和有机酸物质在前期主导酸涩苦风味的同时,也会增添甜味和果香风味。后期糖类和鲜甜味氨基酸逐渐占据优势地位,会带来甜味感受。该文总结了现有余甘子风味研究面临的问题,为后续风味研究与产品开发提供理论基础。

关键词 余甘子;回甘;单宁;涩味;风味

油甘,学名余甘(Phyllanthus emblica L.),别名油甘子、牛甘子、喉甘子、回甘子、杨甘、滇橄榄等等,余甘子果实呈球形,直径在17~23 mm,成熟后呈黄绿色[1]。余甘子是一种药食两用的水果,拥有特殊的口感——“回甘”,令人印象深刻。新鲜的余甘子入口非常酸涩,短暂的酸涩过后又很快回甘,且口舌生津。但酸涩口感,大多数人无法接受。因此,余甘子的群众认可度不高,仅在其种植地区有一定的认可度。我国对余甘子的利用开发研究较少,仅有部分资源可以作为药用、鲜食和加工成果脯蜜饯等[2]

余甘子鲜果的水分含量达80%,含有丰富氨基酸、矿物质与维生素,如维生素B1、维生素B2、维生素C、胡萝卜素等,其中维生素C的含量高达2 012.5 mg/100g果肉[3],是许多常见水果如橙子、苹果等维生素C含量的数倍至数百倍之多,经过高温处理后也仅有少部分维生素C被损耗,保存率高达79%~93.5%[4]。同时,余甘子也含有16种矿物元素如磷、钾、钙、镁、铁和有机锗、硒、锌等对人体有利的多种成分[3],除了常见组分外,还含有有机酸、鞣质、糖类、蛋白质超氧化歧化酶(superoxide dismutase,SOD)等多种功能性成分。研究表明余甘子的鞣质可以改善机体脂质代谢和肠道菌群,进而改善代谢紊乱引起的脂肪性肝病[5],还可以治疗肝损伤、病毒性肝炎和肝癌等肝脏疾病[6]。其次,余甘子中富含的亚油酸、亚麻酸等有机酸具有治疗和预防动脉硬化等心血管疾病的功效,SOD和维生素C也是有效的自由基清除剂[7]。另外,余甘子多糖具有改善血糖紊乱的潜能,相比于现行用于治疗Ⅱ型糖尿病的阿卡波糖,余甘子多糖(浓度>1.4 mg/mL)显著抑制α-葡萄糖苷酶的活性,降低葡萄糖的生成。同时还可以通过其抗氧化性,预防血糖引起的并发症[8]。此外余甘子蕴含丰富的有机酸、维生素、氨基酸和矿物质元素等,是人体所需的营养成分,适量摄入对人体有着补益强身的保健功效[9]。这些营养成分为开发口味佳、营养高又具保健功能的余甘子食品奠定一定的研究基础[10]

据中医典籍记载,余甘子具有润肺生津、收敛止泻、健胃消食、清热降火、消滞止咳等作用,在现代药理学研究中,余甘子具有抗肿瘤、降血脂、降血压、抗衰老、保肝、抑菌、抗炎等功效[11-12]。因此,余甘子被联合国列为推荐种植的三大保健树种之一,在药食两处都有很好的发展前景。

1 余甘子研究现状

1.1 余甘子生产现状

余甘子产于热带的印度和东南亚地区[10],其中中国和印度的种植面积最大。余甘子在我国已有1 800多年的栽培史,广泛分布于云南、福建、广东、广西、贵州、四川等南方地区,多数为野生品种,受土壤环境和温度限制较少[1],而且它对生长环境要求不高,适应性强,容易种植,在海拔30~2 300 m内都可以生长,其中660~1 000 m的海拔高度最为适宜[13],有“粗生易种”特点,一般在9~10月份成熟,可挂果到次年2~3月,产量高且稳定,植株寿命长[14],生长周期可达100~150年[15]。福建惠安作为国内余甘子的主要产地,截止于2005年9月的调查记载,惠安当地有着2 000 hm2种植产区和11 532 hm2的野生余甘子资源,且多数产区产量在6 000~10 350 kg/hm2,余甘子良种更能有35 955 kg/hm2的产量。但是由于余甘子种植管理的不当,会导致土壤肥力下降,难以满足余甘子种植的营养需求,从而引起产量的降低[16]。直到2007年,惠安地区野生余甘子的面积明显减少,约为6 000 hm2,人工种植产区也降至1 700 hm2左右,统计当地一处普通种植区的余甘子年产量仅达2 625 kg/hm2,不过经过3年的标准化种植的余甘子示范区,年产量能提高至3 802 kg/hm2[15]。因此,余甘子虽然“粗生易种”,但是要保证产量和后续发展,仍需要一定的种植化标准体系支撑、人才技术支持、余甘子的深加工研究和营销保障。

我国主要的余甘子栽培区处于年平均气温20~22 ℃、年降雨量约1 200 mm的地区,在广东、福建和广西的栽培区大多数以土层比较深厚的紫色土壤或者红壤为主,酸碱度从微碱性到酸性的土壤都适于余甘子的生长种植[17]。通过自然变异和人为杂交,余甘子的品种逐渐增多,品质日益改善。福建当地有算盘子、柳穗、枣甘、粉甘、六月白、秋白、人仔面、白本、扁甘、兰丰1号、赤皮等品种,广东有甜种1号、玻璃甘、大玉子、狮头、饼甘、赤皮等品种[13],其中,“上仙湖油甘”就是在广东普宁通过培育技术研发出的具有果大、甜度高、涩度低、风味足和高产等优良品质的余甘子[14]。云南作为余甘子栽培区之一,自然也有余甘子新品种的开发。近年来,杨晓琼等[17]培育的新品种“盈玉”所含有具丰富生理活性的没食子酸含量是当地野生余甘子的8.5倍,而且其钙、镁等矿物元素含量尤其丰富。不同品种的余甘子口味和营养成分存在差异,为其开发利用提供了丰富的资源。

1.2 余甘子的营养成分汇总

黄文英等[3]、陈丽芬[15]、吴雪辉等[18]、朱逊贤[19]、YANG等[20]研究了余甘子中的营养成分,为更好地了解余甘子中各营养成分之间的相互作用导致的回甘口感,汇总整理余甘子的主要营养成分是有必要的(表1)。余甘子含有丰富的氨基酸、维生素、矿物质、多酚及酸类等营养物质,其中以单宁的浓度最高,带来的风味最为突出。

表1 余甘子主要营养成分表
Table 1 Table of main nutrients in Phyllanthus emblica L.

成分种类主要营养成分氨基酸组氨酸(His) 缬氨酸(Val)苏氨酸(Thr) 色氨酸(Trp)蛋氨酸(Met) 异亮氨酸(ILe)赖氨酸(Lys) 苯丙氨酸(Phe)必需氨基酸(8种)天冬氨酸(Asp) 亮氨酸(Leu)谷氨酸(Glu) 精氨酸(Arg)甘氨酸(Gly) 酪氨酸(Tyr)丙氨酸(Ala) 丝氨酸(Ser)半胱氨酸(Cys) 脯氨酸(Pro)非必需氨基酸(10种)维生素维生素B1 维生素B2 维生素C(抗坏血酸) 胡萝卜素矿物元素钾(K) 钙(Ca) 钠(Na) 磷(P) 硫(S) 铜(Cu)镁(Mg) 锰(Mn) 铁(Fe) 锌(Zn) 铝(Al) 硒(Se)硅(Si) 硼(B) 氯化物鞣质(单宁)诃子酸 原诃子酸 鞣云实素 余甘子酚 桂皮酸 诃黎勒酸 葡萄糖沒食子鞣质没食子酸 3-乙基没食子酸 没食子酸甲酯 并没食子酸 3,6-二沒食子酰葡萄糖 余甘子酸诃子裂酸 鞣花酸 粘酸 杜英素 老鹳草素 夫罗星 诃子拉宁有机酸亚麻酸 亚油酸 油酸 硬脂酸 棕榈酸 肉豆酸 反亚麻酸 软脂酸 花生酸 花生油酸 山酸 木蜡酸 月桂酸烷酸 (十四碳、十六碳、十九碳、二十五碳、二十六碳)糖类葡萄糖 果糖 蔗糖由糖醛酸、半乳糖、阿拉伯糖和葡萄糖等为基本构成的水溶性多糖和非水溶性多糖黄酮芦丁 槲皮素 槲皮素-3-O-葡萄糖甙 山萘酚 山奈酚-3-O-葡萄糖甙汉黄芩素 无色飞燕草素 飞燕草素 柚皮素 二氢山奈酚 圣草酚 樱桃苷6″-甲基-3-O-α-鼠李糖山奈酚苷 6″-乙基-3-O-α-鼠李糖山奈酚苷

1.3 余甘子的研究现状

随着近些年来深受年轻人追捧的“奈雪的茶”、“喜茶”等网红店和“东鹏”等饮料公司推出余甘子饮品,对余甘子进行商业推广,越来越多人开始认识到这一“风味奇特”的果实。

在早些年余甘子饮品未被开发之前,这种水果除种植地外,消费者认可度不高。鲜食和蜜饯是较为常见的食用方法,其中蜜饯制作工艺即先用盐水浸泡后,用大量的白砂糖进行腌制,以达到中和酸涩味、改善果肉口感等作用。但这种处理方式缺点也相当明显,家常做法无法保证鲜果原料品质的一致性,同时难以把握外界温度和湿度的变化。在盐腌过程容易发霉或腐烂,糖渍过程容易发生返砂和流糖现象,导致产品质量不稳定[7]。除了比较常见的果脯和饮料之外,余甘子还可以制成果醋[21]、果酱[22]、余甘果含片[23]甚至于余甘果挂面[24]等诸多产品。

近年来,除了余甘子产品的改进研发,国内学者们逐渐开始探究余甘子的生理活性。从传统的余甘子抗炎、抗癌、保肝、抗动脉粥样硬化等表象研究,逐渐到利用细胞和动物实验等技术深入解析余甘子中特征成分的生理功能。如余甘子多酚通过调节白细胞分化抗原36、类固醇受体RNA激活蛋白A1和三磷酸腺苷结合盒转运体A1因子,介导胆固醇转运并改善胆固醇代谢,发挥抗动脉粥样硬化的作用(RAW264.7巨噬细胞实验)[25]。传统药方四味余甘子方(余甘子、诃子、毛诃子、藏茵陈)诱导固醇调节元件结合蛋白-1c和脂肪酸合成酶(fatty acid synthetase,FAS) mRNA及蛋白的表达下降,改善高血脂症大鼠的脂质代谢(大鼠实验)[26]。此外研究发现,余甘子中的鞣质可以由固醇调节元件结合蛋白-1/FAS/乙酰辅酶A羧化酶通路改善脂质代谢和调节肠道菌群平衡,从而改善脂肪代谢相关的肝损伤[5],也可以通过抑制脂质过氧化、抗肝细胞凋亡和促进肝癌细胞凋亡、抗炎等方式治疗肝损伤、肝纤维化及肝癌等症状[6]。同时,余甘子中丰富的水解鞣质(没食子酸和鞣花酸)、有机酸、维生素、多糖和SOD均具有显著的抗氧化能力,具备抗衰老和抑制阿尔兹海默症的药理潜能。不仅如此,通过大鼠实验发现,余甘子提取物可以抑制血清炎症介质前列腺素E2和肿瘤坏死因子-α的表达,缓解大鼠关节肿胀程度,这与余甘子中的鞣质、有机酸和黄酮类物质有着密切的联系[9]。同是余甘子种植区域的东南亚地区也陆续开展研究。SHEORAN等[27]探究了余甘子的成分,并采用高效液相色谱仪技术,检测代表性鞣质没食子酸的含量,发现高海拔地区种植的余甘子没食子酸含量较高,具有更强的抗氧化和抗菌活性。除了常见的保肝抗癌等药理作用外,余甘子提取物还具有预防应激反应导致的睾丸功能损伤[28]和紫外线诱导的皮肤损伤等作用。同时,余甘子在排毒(包括蛇毒)、眼科疾病防治和皮肤疾病治疗等方面也展现出较强的潜能[29]。此外,GANTAIT等[30]指出不仅是余甘子果实,连同果树的根、树皮、叶子和种子都可入药,可以缓解哮喘咳嗽、改善心脑血管疾病和调节脂质代谢等,具有多方面的医用前景。

随着人们对余甘子的认识不断加深,通过物理、化学和生物方法,在努力保留余甘子营养成分的同时,平衡其中酸涩和回甘口感的研究,具有广阔的应用前景。进一步说,余甘子优秀的保健能力,无论在食品还是医疗方面,都非常具有开发和研究价值,而且随着余甘子市场需求量的上升,促使人们对野生余甘子种质资源的保护和开发,有利于响应国家致力于山区致富的政策,促进山区经济的发展。目前,余甘子的生理活性有着较高的研究热度,但余甘子的回甘风味的机理尚未明确,本文将从风味的角度阐述余甘子独特味道的由来。

2 余甘子的回甘机理探究

2.1 余甘子的可能回甘机理

回甘是苦味和甜味协同作用下的口感,在口腔内先以苦味为主,进而甜味渐渐盖过苦味,最终以甜味结束的一系列风味变化。但余甘子的回甘机理有待阐明,苦味后的甘甜之感从何而来也有待探究。一方面可能是因为回甘对比效应,即苦甜对比效应会放大对甜味的感受。水果中酸涩的苦味来源于单宁,涩味水果如涩柿中的原生质层充满了单宁物质,其中可溶性的单宁在食用时与人口内的唾液蛋白或糖朊结合,使唾液的润滑作用消失,舌头的上皮组织收缩,进而产生涩味[31]。朱逊贤[19]认为余甘子本身含有大量的单宁,导致其有酸涩的口感,但同时也是因为单宁的存在使它有回甘的独特风味。余甘子中含有大量的单宁物质导致其极重的涩味,再加上余甘子中含有许多有机酸,因此余甘子在口腔中呈现的口感就是以难以接受的酸涩为主,但恰好余甘子中也含有少量的糖类和带有鲜味的氨基酸物质,在大量的酸涩发苦的环境中,由于回甘对比效应,甜味会特别突出。与茶叶回甘的原理类似,先苦后甜的所造成的口感冲突即回甘对比效应也会使回甜的感受更加强烈。

2.2 回甘风味物质

2.2.1 水解性的单宁(没食子酸)

单宁属于多酚类化合物,多酚类化合物大多都具有苦味和涩味[32],涩味是一种容易感知的感觉,但是却不容易被描述或定义,美国材料与试验协会定义涩味为“由于接触诸如明胶或单宁等物质导致的表皮收缩、拉伸或皱缩而产生的复杂感觉”[33]。水解性单宁在口腔与唾液中的蛋白结合,尤其是与强活性的酶类如葡萄糖苷酶等结合形成酶-单宁复合体,使得酶失活,蛋白质沉淀,唾液不再起到润滑作用,导致舌的上皮组织干燥发涩,从而产生苦涩味[33-34]。同时水解单宁也能与蛋白质疏水结合生成带醌式结构的苯酚基,或者与蛋白质发生交联作用,产生带有涩感的结合产物[35]。涩味通常是最后被感知到的口感,因为涩味感觉需要15 s或者更长时间才能完全形成,而且会维持一段时间[33]。涩味的感觉至少可以分为2种类型,一种是典型的单宁酸,它可以破坏口腔黏膜,介导唾液的相互作用,另一种可能不依赖唾液的物理变化,而是与唾液蛋白紧密结合产生涩味[36]

由表1可知,余甘子所含有的单宁物质主要有诃子酸、原诃子酸、鞣云实素、并没食子酸、诃黎勒酸、葡萄糖沒食子鞣质、没食子酸、3,6-二沒食子酰葡萄糖、余甘子酸、余甘子酚、诃子裂酸、鞣花酸、粘酸等。能引起涩味的是水解性的单宁,即由多元醇和酚酸通过酯键形成的单宁,可进行水解,可分为没食子酸单宁和鞣花单宁[1]。其中没食子酸的味道不以苦味为主,而是以涩味令人感到不愉悦,其涩味还会随没食子酸浓度的上升而增强[37]。刘志聪等[38]利用反相高效液相色谱法测出潮州余甘子中没食子酸的含量高达7.5 mg/100g,是梨中没食子酸含量的2.5~2.7倍[39],可见余甘子中没食子酸含量之高,是余甘子涩味的主要来源。

另外,最近研究表明没食子酸会促成甜的余味,还会提高L-谷氨酸钠的鲜味强度[40]。根据唾液-茶复合混合物的口腔摩擦学,研究单宁与甜回味的强度发现甜的回味感知与摩擦系数之间存在高度的正相关关系[36],可以推测余甘子中不仅存在苦甜对应效应,还存在“涩甜”对比效应。

除了没食子酸,余甘子还含有许多单宁物质,但是其他单宁的味感和涩感的现有研究较少,具体的风味影响以及机理仍有待探索。

2.2.2 黄酮

黄酮同样属于多酚类物质,可以分成黄酮、黄酮醇、黄烷醇、异黄酮、黄烷酮和花青素等类别。在食品当中,黄酮类化合物可以当作天然的抗氧化剂和防腐剂使用,通过适宜手段使用不仅防止食品氧化,还提升食品保健价值。柑橘黄酮中的二氢查耳酮还是一种被广泛使用的甜味剂,经优化后甜度极高且不回苦。

由表1可知,余甘子所含有的黄酮物质主要有芦丁、槲皮素、山萘酚、山奈酚-3-O-葡萄糖甙、汉黄芩素、无色飞燕草素等,其中汉黄芩素属于黄酮类,无色飞燕草素属于花色类黄酮,芦丁、槲皮素、山萘酚、山奈酚-3-O-葡萄糖甙属于黄酮醇类及其苷类,而黄酮醇类C-3位置容易糖苷化,因此常以糖苷形式存在于植物中。

黄酮苷和黄酮醇苷是余甘子涩味的主要原因,槲皮素、山奈素及相关糖苷等9个黄酮醇苷是主要风味物质。黄酮醇苷不仅会影响涩味,还会增强苦味[41]。对比茶叶中主要涩味成分黄酮醇苷,芦丁的涩味阈值较低,表现出极高的味觉活性。不过味觉阈值是通过使用每种单一化合物的水溶液进行评估,至于各种化合物之间的协同效应与基质效应还需要进一步验证[36,40]

黄酮醇苷在短时间内的叠加刺激也会加重口腔的涩味感受,黄酮醇苷在红酒与茶叶中是主要的苦味和涩味来源,有实验发现,每喝一口红酒,涩味迅速增加,在咽下酒6~8 s后达到最大值。然后强度下降,直到喝下一口,再次迅速增加。茶与红酒都有同样的趋势,每一口的最大强度和每一口之间的最小涩味值都随着啜饮次数的增加而增加[42],因此,可以推测在食用余甘子时,连续地咀嚼也是一个不断增强涩味值的过程。

总糖和茶多酚在一定范围内含量越高,苦味强度越强,但回甘滋味也会越强[23]。林家正等[43]发现茶叶中含有的β-葡萄糖苷酶可以水解具有非还原性的β-葡萄糖苷键,同时释放带有甜味的β-葡萄糖和相应的配基。不甜的糖苷类物质水解产生甜味的葡萄糖,由于水解反应需要一定的时间,因此甜味效果产生较迟。若从这个角度出发,余甘子中含有的黄酮苷和黄酮醇苷很可能通过类似的方式,给口腔带来甜味。

除了苦甜味觉冲击,以单萜烯醇和芳香族醇配基为主的糖苷类化合物在物理胁迫条件下容易酶解或水解后释放出带有花果清香味的苷元[44]。因此,余甘子中黄酮醇类及其苷类物质如芦丁、槲皮素、山萘酚、山奈酚-3-O-葡萄糖甙,可能不直接加成于口感刺激,而是增添了果实本身的果香味。这一推论尚未得到实验的验证,有待在未来通过设计余甘子的香气重组和缺失实验,验证其可能性。

2.2.3 有机酸

有机酸是余甘子酸涩口感中引起酸味的主要“元凶”。酸性物质在溶液中解离出氢离子,刺激口腔,使人感觉到酸味。适量的酸味不仅可以刺激唾液腺和消化腺分泌、生津解渴、促进食欲,还有缓解疲劳、促进胃肠蠕动、补肝等功效[45]

中医医学认为酸味药成分以有机酸和鞣质为主,具有收敛固涩的作用[45],郭小媛[41]也提到随着pH值降低即酸度越高,酚类化合物与蛋白质结合的亲合力越强,对酚类化合物引起的涩味也有着加成作用。

酸味不仅加成了涩味,也辅佐了甜味。在余甘子的回甘口感中,有机酸的加入为其增添些许风味的同时,还刺激唾液分泌,这些唾液会与余甘子中的多糖类反应,产生带有甜味的单糖,从而带来回甘。一部分的有机酸还具有鲜美的风味,可以充当调味增鲜的角色。某些具备其他定味基团的酸还可能对其他味的受体产生竞争吸附,从而产生其他风味,如常见的乙酸有独特的醋味,改变乙酸的助味基团形成较长链的脂肪酸后,产物就会产生一些令人不愉快的风味[46]

因此有机酸既加重苦涩味的程度,但同时又带来甜味和其他风味。

2.2.4 氨基酸

余甘子含有的氨基酸种类高达18种,涵盖全部的必需氨基酸,含量也高于常见的水果如苹果等[3]。绝大多数的氨基酸都具有味感,因此氨基酸应算是余甘子回甘口感中的主要贡献者之一。氨基酸根据其呈味特性可以分为甜、苦、鲜三大类[46]。吕仁庆等[47]对10种氨基酸的味感进行评估后,发现D型的氨基酸几乎都有甜味,L型的氨基酸中甘氨酸和丙氨酸有较强的甜味,丝氨酸和苏氨酸则有微甜味,其他6种氨基酸(蛋氨酸、组氨酸、异亮氨酸、酪氨酸、苯丙氨酸和赖氨酸)均带有苦味。而余甘子中常见的氨基酸构型基本都是L型,所以余甘子所含氨基酸有少部分带强甜味和微甜味,大部分带有苦味。

评估余甘子中氨基酸的风味贡献,并不能单独地看其中的单个氨基酸,将其与整体割裂开。除了氨基酸本身的味道,也不排除有几种氨基酸组成产生新风味的可能性,阿力甜就是由L-天冬氨酸、L-丙胺酸等氨基酸合成的甜度极高的甜味剂[48]。同样,氨基酸内部基团的变化对味道也有显著的影响,L-苯丙氨酸有轻微的苦味,但当其氨基和羧基分别被乙酰基和乙氧基等疏水基团取代时,苦味会大大增强。这表明氨基和羧基可能有助于减弱苯丙氨酸的苦味,同时当氨基和羧基都被取代时,苦味比只取代氨基或羧基时更加强烈[49]。研究发现,在水溶液中,拥有高含量氨基酸和疏水基团的蛋白质会由于酶解作用,暴露出含有大量疏水氨基酸的苦肽[50]。因此,余甘子独特的风味可能与多种氨基酸之间的重组和苦味肽的形成有关。

在茶叶中,氨基酸是茶叶回甘的主要成分,氨基酸含量越高,鲜味越足,回甘的情况越明显。在绿茶鲜味实验中,去除天门冬氨酸和L-谷氨酸后鲜味强度会降低,而在仅除去L-谷氨酸的实验发现鲜味强度会显著降低,因此L-谷氨酸比天冬氨酸在绿茶鲜味中发挥更大的作用。而且鲜味促味剂之间会有特别的协同作用,多个鲜味促味剂之和的总效应会大于单个化合物产生的效应之和[51]。然而在去除天门冬氨酸和L-谷氨酸的实验中还发现样品的苦味强度也得到了减少,这表明它们在影响苦味方面也可能存在着协同作用。不过减少的苦味强度差异值未能具有统计学意义,因此还是认为L-谷氨酸是鲜味的主要贡献者[51]。赵琼玲等[52]对余甘子中的氨基酸成分进行定量分析发现,鲜味和甜味氨基酸含量占总氨基酸含量的47.3%~76.6%,且其中以甜味氨基酸为主,而苦味氨基酸的含量占比为20.0%~28.7%。但是由于味觉的阈值与氨基酸相互作用的影响,余甘子中的氨基酸含量与具体呈现的风味略有差异。带鲜味的氨基酸及其衍生物,会给余甘子的回甘风味带来独特的提鲜作用。对于那些带苦味的氨基酸,也会在一定程度上加重涩味,LEA和ARNOLD将苦味和涩味归类为“孪生感觉”,未经训练的人有时会混淆这2种感觉,特别是苦味,因此普通人很少能在正确地评估苦味与涩味[33],不过苦味氨基酸对余甘子回甜过程的影响,还需要进一步去研究分析。

2.2.5 糖类

余甘子与其他可口的水果不同,糖类的含量占比不高,但是在回甘口感中糖类是直接与“甜”相关的重要物质,余甘子糖类主要有葡萄糖、果糖、蔗糖以及由糖醛酸、半乳糖、阿拉伯糖和以葡萄糖等为基本构成的水溶性多糖和非水溶性多糖。

余甘子先酸涩后甜的回甘口感,可能是前期葡萄糖、果糖、蔗糖等带甜味的糖类含量过低,带给人们的甜味不足以盖过酚类和有机酸带来的酸涩味道。后期回甜风味可能是因为酸涩口感的逐渐减弱进而导致甜味慢慢展现出来,也可能因为可产生单糖的糖类及其衍生物,在口腔环境中,通过物理的咀嚼和唾液的酶解等方式,分解或与其他苷元结合形成带甜味的糖,进而产生甜味,熟悉的茶叶的回甜来源物质正是唾液淀粉酶催化多糖形成有甜度的麦芽糖[53]

这种方式的回甜有一定的时间差,因此回甜较迟,但是回甘持久,还愈发强烈,与食用余甘子的口感变化过程相一致。

2.3 余甘子的回甘价值

在口感上,余甘子食用之后甘甜久留的奇妙味觉体验,可以作为一个食品风味的亮点,配合开发利用,研制出各种口感上拥有先酸涩后甘甜风味的余甘子食品如饮料、果脯、果酒等,既带有余甘子独特的风味,又缓解了酚类化合物和有机酸带来的刺激,更适于大众化推广,产品的价值也得到提升。

在保健功效上,余甘子中引起令人不喜的酸涩苦风味的酚类化合物和有机酸物质,恰恰是蕴藏着巨大功效的宝藏物质。抗坏血酸是一种易被破坏但具有延缓氧化、抗衰老作用的物质,余甘子中含有大量的抗坏血酸的同时,还有“强大”的鞣质和多酚类物质为其“保驾护航”[35],这些物质还可以阻断强致癌物N-亚硝基化合物的合成[54]。余甘子中的鞣质、有机酸以及多酚类物质都具有很强的抗氧化活性,且对人体有诸多益处,比如含量高达11.4%酚类物质中的黄酮类物质可以降低肝脏中某些酶的活性从而降低血脂水平,这也与酚类物质的抗氧化活性有关[8]

余甘子“余”的不止是持久的甜,还是丰富的营养和多方面的保健功效,有着不容小觑的保健价值。

3 结论与展望

余甘子先酸涩后持久回甜的回甘口感,并非是单一物质的成果,而是多种成分互相配合,彼此付出的成就。在最初的酸涩期中,酚类物质中水解性的单宁、黄酮醇和黄酮醇苷与有机酸,发挥主要作用,水解性单宁破坏口腔中起润滑作用的蛋白,使舌头上皮组织发苦发涩。不过不是单一的苦涩,没食子酸会增强L-谷氨酸钠的鲜味,黄酮醇苷、有机酸等物质一边增强单宁的涩味,一边水解单糖带来甜味以及自身携带了其他果香风味。此时酸涩味过于厚重,盖过了其他的风味。在回甜期中,之前单宁带来的涩味渐渐消退,有机酸刺激唾液的分泌,人体口腔内部直接与甜味糖或唾液与多糖等反应生成带甜味的糖类接触,加以甜鲜味氨基酸的提鲜辅助,回甘效果明显且使得回甘的时间延长。又因为苦甜和涩甜的感受对比,先苦后甜的风味冲突会放大最后残留在口腔中的甜味感受。但是这些回甘的机理具体涉及的生化反应暂不明确,许多结论也是参照茶叶回甘的机理对余甘子中具体物质的回甘机制进行分析,未在余甘子本身得到验证。在接下来的研究中,可以参照对茶叶回甘的研究结论,对余甘子酸涩苦甜风味的形成进行探索,梳理其中涉及的生化反应,探寻其他影响余甘子风味的独特物质。

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Research development of the back sweet flavour of Phyllanthus emblica L.

ZHANG Mutang1,CHEN Shaohong1,CHENG Zixian1,LI Xiangluan1,2,3, CHEN Yena4,JIANG Hao1,2,3*,BAI Weidong1,2,3*

1(College of Light Industry and Food Engineering, Zhongkai University of Agriculture and Engineering, Guangdong Provincial Key Laboratory of Lingnan Specialty Food Science and Technology, Guangzhou 510225, China)2 (Academy of Contemporary Agricultural Engineering Innovations, Guangzhou 510225, China)3(Key Laboratory of Green Processing and Intelligent Manufacturing of Lingnan Specialty Food, Ministry of Agriculture, Guangzhou 510225, China)4 (Guangdong Hengsheng Weijia Food Industry Co.Ltd., Chaozhou 515700, China)

ABSTRACT Phyllanthus emblica L. has a special flavour of “returning sweetness”. Through the analysis of its flavour substances, it was found that there were at least two reasons. First, the contrast between bitter taste and sweetness as well as the contrast between astringent and sweetness would amplify the sweetness. Secondly, the hydrolysable tannins, flavanols, and organic acids in Phyllanthus emblica L. dominated the sour, astringent, and bitter flavour in the early phases. Meantime, they also added umami, sweet, and fruity flavours. Sugars and amino acids with a sweet and fresh smell gradually occupied a dominant position in the later phases, which would bring a sweet taste. This review summarized the problems faced by the current research on the flavour of Phyllanthus emblica L. and provided a theoretical basis for subsequent flavour research and product development.

Key words Phyllanthus emblica L.; returning sweetness; tannin; astringency; flavour

DOI:10.13995/j.cnki.11-1802/ts.031802

引用格式:张沐棠,陈少虹,程子贤,等.余甘子的回甘风味研究进展[J].食品与发酵工业,2023,49(6):324-331.ZHANG Mutang,CHEN Shaohong,CHENG Zixian, et al.Research development of the back sweet flavour of Phyllanthus emblica L.[J].Food and Fermentation Industries,2023,49(6):324-331.

第一作者:硕士研究生(姜浩副教授和白卫东教授为共同通信作者,E-mail:jianghao423@yeah.net;Whitebai2001@163.com)

基金项目:广东省岭南特色食品科学与技术重点实验室(2021B1212040013);广东省普通高校青年创新人才项目(2021KQNCX31);新型功能性奶昔产品研发(GCKTP2021019300)

收稿日期:2022-04-02,改回日期:2022-05-16