综述:可可蜂蜜(Theobroma cacao L.):一种具有广泛应用前景的副产品

时间:2026年5月17日
来源:ACS Omega

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高分辨率图片 下载MS PowerPoint幻灯片 可可蜜是一种甜而略带酸味的液体,从可可果实(Theobroma cacao L.)的果肉中提取,属于收获后加工过程的一部分。它与蜂蜜不同,因为它是通过果肉自然渗出获得的。可可蜜富含可溶性固体、总糖分以及镁和锌等必需矿物

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可可蜜是一种甜而略带酸味的液体,从可可果实(Theobroma cacao L.)的果肉中提取,属于收获后加工过程的一部分。它与蜂蜜不同,因为它是通过果肉自然渗出获得的。可可蜜富含可溶性固体、总糖分以及镁和锌等必需矿物质,但钠含量较低。其独特的果香、甜味和花香主要归因于其中含有较高水平的酯类化合物。尽管可可蜜具有很大的技术潜力,但由于缺乏标准化的分析方法、稳定性数据不足以及经济评估不完善,其工业化利用仍受到限制。本文全面分析了可可蜜的营养、物理化学和香气特性,并探讨了其在食品、饮料和化妆品行业的创新应用。此外,还讨论了挥发性有机化合物(VOCs)作为质量控制及防止食品欺诈的潜在生物标志物的作用。通过关注可持续性和循环经济,本文指出了将可可蜜转化为稳定、安全且具有市场竞争力的成分的关键路径,从而提升可可产业链和生产者的收入。

1. 引言
可可(Theobroma cacao L.)是一种在全球范围内备受重视的热带水果,主要因其种子而被种植,这些种子用于生产巧克力、可可粉和可可脂等产品。(1) 它属于锦葵科植物,直接生长在可可树的树干和树枝上,可可树高度可达10米,结出的果实长度可达25厘米。(2) 2024年全球可可产量约为450万吨,其中非洲国家贡献了71.2%的产量,科特迪瓦和加纳分别是最大的生产国,产量分别为180万吨和58万吨。(3) 然而,可可的利用不仅限于最终产品。可可果实由果壳、豆粒和果肉组成,三者分别占果实总量的约70%、20%和10%。这部分生物质大部分未被充分利用或被丢弃,导致了环境和废物管理方面的问题。(1,4,5) 以往的研究主要集中在可可的营养成分或可持续性方面,但对可可蜜本身的研究较少,尤其是关于其化学成分、不同可可品种中的挥发性有机化合物(VOCs)分布、保存技术以及 authenticity 标记物的研究。此外,可可蜜的工业化转化(包括加工、稳定性、可扩展性和法规接受度等方面的挑战)在文献中仍不够深入。(5,6) 在这方面,农业副产品是工业的重要原料来源,具有开发高附加值产品的潜力。为了确保可可生产的长期可行性,同时实现经济发展与环境保护的平衡,业界正在探索将这些副产品转化为新产品的创新方法。(7,8)

可可蜜是一种淡黄色的液体,在发酵前从可可豆中渗出,具有甜味以及丰富的糖分、有机酸、维生素和矿物质成分。它特指通过果肉自然渗出获得的液体,这与可可黏液(附着在豆粒上的果肉)和通过机械压榨机提取的可可果肉汁有所不同。但在工业和小规模生产中,有时使用不锈钢压榨机压榨得到的液体也被称为可可蜜。(9,10) 本文仅在需要比较成分或进行技术讨论时才会提及这些相关物质。在巧克力生产过程中,可可蜜的利用率较低,因此需要开展综合性研究以优化其利用并探索其在食品和饮料行业的应用潜力。(9,11) 但由于可可蜜含糖量和水分较高,保质期较短且容易发酵,这限制了其商业化。因此,开发保存方法并将其纳入食品中对于保证产品质量、稳定性和市场潜力至关重要。(6,9,12) 可持续的可可加工创新越来越倾向于循环经济和零废物策略,旨在减少浪费并为可可产业链的副产品增加价值。这些方法为生产者(尤其是发展中国家)提供了新的机会,促进了资源效率和产品多样化。(8,13) 最近的研究强调了可可副产品(如可可壳、可可果肉和可可豆壳)的功能和技术潜力,但关于可可蜜的信息仍然有限。在这种情况下,可可蜜作为一种有前景但尚未充分开发的副产品,在零废物可可加工系统中具有巨大潜力。(5) 本文旨在探讨可可蜜的当前发展趋势,加深对其科学认知,并强调其在推动可可产业创新和可持续发展方面的潜力。

2. 综述方法
本综述基于结构化的文献搜索进行,以确保透明度和可重复性。从Scopus、Web of Science和Google Scholar等主要数据库中检索了2014年4月至2025年3月期间的科学文章(最后一次搜索时间为2026年4月3日)。搜索策略使用了布尔运算符(AND、OR),包括:“cocoa honey” OR “cocoa pulp exudate” OR “cocoa mucilage” AND (“T. cacao”) AND (“composition” OR “volatile organic compounds” OR “VOCs” OR “processing” OR “preservation” OR “spray drying”)。根据需要对搜索字符串进行了数据库特定的调整。筛选过程分为多个阶段:首先筛选标题和摘要,然后对潜在相关的研究进行全文评估。选择的标准包括研究内容与可可蜜的化学成分、挥发性成分、加工方法、保存技术和应用的相关性。仅纳入经过同行评审的英文文章,排除与可可衍生产品无关或缺乏足够方法学细节的研究。在筛选过程中手动识别并删除了重复记录,并通过反向引用搜索(检查所选文章的参考文献列表)来确保涵盖所有相关文献。此外,还收集了专利数据以评估与可可蜜加工和利用相关的技术进展。专利搜索使用了Espacenet和Google Patents,搜索词包括:“cocoa pulp” OR “cocoa honey” OR “cocoa mucilage” AND (“processing” OR “extraction”)。根据专利内容与工业流程、保存技术或涉及可可蜜的产品开发的适用性进行筛选。

3. 可可蜜的获取过程
可可蜜的获取过程始于打开豆荚并取出新鲜的可可豆,这些豆子被黏液状果肉包裹。本文中的可可蜜是指通过重力自然渗出的液体(称为“sweating”),即果肉在不受外力作用下自然从豆粒中流出。需要注意的是,在工业和小规模生产中,使用机械压榨得到的液体有时也被称作可可蜜,尽管它们的成分和提取特性可能有所不同。机械压榨需要施加外部压力来提取液体,通常可以获得更高的产量。提取的液体约占新鲜果实的5-6%(图1)。传统上使用木质压榨机进行可可果肉提取,但木材具有吸水性,容易吸收水分和有机残留物,不如不锈钢等非多孔材料易于清洁和消毒。因此,如果处理不当或维护不善,木质设备可能会增加微生物污染的风险。(4,6,14) 根据《食品法典》通用卫生原则(2020年),接触食品的表面应采用光滑、不吸水且易于清洁和消毒的材料,以降低污染风险。(4,6,14)

图1 可可蜜提取过程(Theobroma cacao L.)
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除了传统方法外,最近的研究还提出了其他提取方法,如使用液压压榨机、螺旋压榨机和控制发酵系统来提高果肉分离和液体回收效率。(15,16) 这些方法旨在提高工艺效率、标准化和工业应用的可行性。因此,安全加工可可蜜需要选择健康的可可豆荚、进行适当的消毒,并在卫生条件下使用不锈钢压榨机。提取后,液体需过滤去除杂质,并进行热处理(如巴氏杀菌65°C/30分钟),或采用新兴技术(如超声波20 kHz/10分钟或高压处理300 MPa和4°C)以减少微生物污染。可可蜜天然呈酸性,pH值在3.56至3.69之间,这种酸性有助于抑制病原体生长并提高热处理的效力。随后应迅速冷却可可蜜,将其装入无菌容器中密封,并冷藏保存,以确保最终产品的质量和安全性。(17,18) 此外,基于膜的技术和酶处理也被用于改善可可果肉衍生产品的澄清度、过滤效率和稳定性,为工业规模加工提供了有前景的替代方案。(19,20) 可可蜜的产量取决于所使用的可可品种。(21) 研究表明,CCN51、SJ02和PS1319品种的产量最高(分别为20.44%、18.04%和17.97%),而Parazinho品种的产量较低(16.40%)。这些数据是基于新鲜果肉部分得出的。CCN51、SJ02和PS1319属于遗传改良的Trinitário可可品种,其果肉含量较高,因此产量更高。不过,产量差异也可能受其他因素影响,如农艺条件、果实成熟度、豆荚大小和收获后处理方式。相比之下,属于Forastero组的Parazinho品种果肉含量较低,导致产量较低。

提取可可蜜后(图1),豆粒进入发酵阶段,在此过程中形成风味和香气前体。随后进行干燥和烘焙,烘焙后的豆粒被破碎以去除果壳,得到可可碎粒。碎粒经过研磨后释放出可可脂,形成可可膏,这是巧克力及其他衍生产品的基础。(22−24) 研究表明,在适当的发酵时间和温度、可可品种及干燥条件下,去除最多60%的果肉不会显著影响巧克力的感官品质。(5,25) 这表明在特定品种、控制发酵和干燥条件下,可可蜜可作为增值副产品提取,不应将这些结论推广到其他情况。然而,在评估果肉去除的影响时,还需考虑发酵动力学、酸化过程和微生物生态等因素。虽然这种做法在控制条件下对发酵影响不大,但可能会减少酵母、乳酸菌(LAB)和醋酸菌(AAB)的可用底物,从而影响微生物活性、产热和豆粒整体品质。(25) Haruna等人(26)还报告了加纳可可豆中部分去除果肉的好处。

4. 稳定性和保存方法
由于可可蜜中含有大量还原糖(如果糖和葡萄糖)以及较高的水分含量,其保质期较短。目前市场上主要销售冷冻形式的可可蜜,但物流挑战限制了其广泛分布和出口。(27) 有研究表明,应用多种保存方法可以延长可可蜜的保质期。对热巴氏杀菌(65°C/30分钟)、添加剂的热巴氏杀菌(65°C/30分钟和0.1克/100毫升山梨酸钾)以及高强度超声波(20 kHz/10分钟)对可可蜂蜜在4°C下储存28天的影响进行分析后发现,添加剂的巴氏杀菌和超声波处理效果最佳,分别使可可蜂蜜的保质期达到28天和21天。(17) 研究评估了热巴氏杀菌(65°C/30分钟)和高压处理(HPP,500 MPa/4分钟和600 MPa/3分钟)对可可蜂蜜质量属性的影响,在4°C下冷藏储存21天的过程中。结果显示,600 MPa/3分钟的高压处理能够将大肠杆菌O157:H7的数量减少5个对数级,并在整个储存期间完全抑制微生物生长。此外,经过500 MPa/4分钟处理的可可蜂蜜具有最高的抗氧化能力。总体而言,高压处理并未显著影响可可蜂蜜的质量属性,并且其效果与热巴氏杀菌相当,同时提高了储存期间的微生物稳定性。这些发现突显了高压处理作为替代保存方法的潜力,支持了高质量可可蜂蜜的生产,并为符合消费者和工业需求的储存方法提供了新的视角。(28) 喷雾干燥法是一种可行的大规模稳定产品(如可可蜂蜜)的方法,因为它比传统干燥方法减少了热暴露。Guirlanda等人的研究(27)探讨了一种使用雾化技术(也称为喷雾干燥)将可可蜂蜜制成粉末形式的稳定方法。该过程在入口温度为180°C、出口温度为85±3°C的条件下进行,并通过控制进料速率来确保干燥效率和热敏化合物的保留。研究了麦芽糊精、甲基纤维素和乳清蛋白分离物(WPI)的组合。研究得出结论,含有麦芽糊精和乳清蛋白分离物(比例为29:1)的配方产生了更稳定的产品,在干燥过程中酚类化合物的损失最低(6.04%)。这些结果有望延长可可蜂蜜的保质期,从而为其商业化开辟新的机会。尽管使用WPI可以提高产品的稳定性和营养价值,但其工业应用需要注意强制性标签要求,因为乳清蛋白是已知的过敏原。在巴西,必须考虑RDC 727/2022等法规,因为牛奶蛋白过敏是最常见的食物过敏之一。(29) 可可蜂蜜的热稳定性表明,温度超过75.9°C会引发不可逆的分子变化和质量损失(20%至30%),这一阈值对应于分析条件下确定的开始热降解的点,而不是直接适用的加工限制。虽然商业食品巴氏杀菌通常使用75–80°C的范围,但这些数据不应未经特定可可蜂蜜基质的验证就直接应用于工艺设计。该产品的工艺优化应整合时间、温度和pH等参数,以确保病原体的消除,同时保持安全裕度,避免分子结构的不可逆变化或抗氧化剂的过度损失。这种方法被推荐作为将可可蜂蜜转化为可行工业成分的策略。(12) 尽管这一技术在理论上可行,但仍需在工业加工条件下进行进一步验证,以确保产品安全和质量的稳定性。Haase等人的研究(30)表明,巴氏杀菌(80°C/30秒)和超高温(UHT)处理(135°C/30秒)是有效的可可果肉保存技术,因为它们成功灭活了微生物和酶。然而,结合4°C冷藏储存长达24周的UHT处理被证明是维持产品长期稳定性的最有效方法。尽管本综述主要关注可可蜂蜜,但研究也涉及了类似产品——可可果肉,因为其提取过程也会得到富含可溶性化合物的液体,从而可以推断出相关的保存策略。总体而言,虽然巴氏杀菌和超声波在短期稳定方面显示出潜力,喷雾干燥也被广泛探索为实现远距离商业化的有前景的方法,但其他技术如超高温(UHT)处理和高压处理(HPP)也显示出在确保微生物安全和延长保质期同时保持质量属性方面的强大潜力。然而,关于这些保存策略的经济可行性、可扩展性和消费者接受度的比较研究仍然不足,这对于支持它们的工业应用至关重要。5. 营养成分可可蜂蜜具有多样的成分,富含糖类、有机酸、维生素、矿物质、生物活性化合物和膳食纤维。其抗氧化特性以及营养和物理化学特性使其成为食品工业中多种应用的理想成分。(9,11) 表1列出了不同研究中报告的可可蜂蜜的物理化学和营养成分。表1. 可可蜂蜜(Theobroma cacao L.)的物理化学和营养成分成分参考值物理化学pH值2.76–3.77 (17,21,28,31,32)总酸度(%柠檬酸)0.68–1.04 (17,21,32)水分(%)69.44–87.22 (17,31,32)总固形物(°Brix)11.97–17.32 (17,28,31,32)灰分(%)0.23–0.59 (17,31,32)蛋白质(%)0.31–1.20 (17,31)碳水化合物(%)11.80–29.00 (17,31)果胶(%)0.36–1.50 (2,31)脂肪(%)0.05–0.19 (12)总纤维(%)0.63 (12)可溶性膳食纤维(%)0.25 (12)不可溶性膳食纤维(%)0.37 (12)浊度(NTU)421.67 (12)电导率(mS cm–1)2.72 (12)能量值(kcal/100 mL)113.58–120.53 (17)能量(kJ/100 mL)477.03–506.23 (17)有机酸苹果酸(mg L–1)3.6 (2)乳酸(mg L–1)1.23 (2)草酸(mg L–1)1.27 (2)柠檬酸(mg L–1)9.14 (2)醋酸(mg L–1)2.28 (2)颜色参数L*93.103–99.579 (17)a*–0.069–2.02 (17,30)b*8.010–12.912 (17,30)C*8.024–12.943 (17)h°86.146–93.108 (17)糖类蔗糖(g 100 mL–1)7.31–8.32 (12)葡萄糖(g 100 mL–1)4.19–4.58 (12,31)果糖(g 100 mL–1)3.25–4.82 (12,31)还原糖(g 100 mL–1)5.03–9.01 (17)非还原糖(g 100 mL–1)4.29–10.20 (17)总糖(g 100 mL–1)12.29–16.96 (17)维生素维生素B3 [烟酸](mg 100 mL–1)0.67 (12)维生素B5 [泛酸钙](mg 100 mL–1)0.28 (12)维生素B7 [生物素](mg 100 mL–1)0.16 (12)矿物质钙(mg L–1)56.0–159.0 (11)钾(mg L–1)734.0–1002.0 (11)磷(mg L–1)16.9–65.4 (11)镁(mg L–1)54.2–78.0 (11)铁(mg L–1)1.12–3.58 (17,31)钠(mg L–1)46.16–97.97 (17)锌(mg L–1)0.40–19.44 (17,31)在对CCN51、PS1319、SJ02和Parazinho品种的可可蜂蜜的物理化学成分分析中,产品被描述为酸性,pH值在2.76至3.77之间。它表现出高糖含量(12.29–16.96 g 100 mL–1)、总固形物(11.97–17.32 °Brix)和碳水化合物(11.80–29.00%),从而具有较高的能量值。相对于酸度的高糖浓度赋予了可可蜂蜜甜美的感官特性,使其成为各种食品配方的理想成分。此外,色度分析显示其亮度较高,L值接近100。观察到PS1319和SJ02品种的颜色接近,略带棕色,而CCN51和Parazinho品种则略带绿色,这有助于提升产品的视觉吸引力并扩展其在食品工业中的应用潜力。根据巴西法规推荐的每日锌摄入量(RDI)为7毫克,食用CCN51和PS1319品种的可可蜂蜜有助于锌的摄入,但并不能将其视为锌的主要来源。因此,无论是直接食用还是作为食品成分,可可蜂蜜都可以通过提供营养素和生物活性化合物来改善食品的营养价值。然而,鉴于其天然糖含量,其使用应结合均衡饮食来考虑。(21) 可可蜂蜜的脂质含量较低(0.05–0.19%),并含有总膳食纤维(0.63%),其中可溶性纤维占0.25%,不可溶性纤维占0.37%。(12) 尽管纤维含量相对较低,但它对可可蜂蜜的整体营养成分有所贡献,并且在均衡饮食中可能有助于消化健康。(33) 尽管专门针对可可蜂蜜成分的研究有限,但可以从其前体液体——可可渗出物中获得额外见解。可可渗出物具有较低的pH值和酸性的感官特性,这主要归因于柠檬酸、苹果酸、乳酸、醋酸和草酸等有机酸的存在,这些酸也可能存在于可可蜂蜜中,具体取决于加工条件。据报道,柠檬酸的浓度为9.14 mg L–1,苹果酸为3.6 mg L–1,醋酸为2.28 mg L–1,草酸为1.27 mg L–1,乳酸为1.23 mg L–1,尽管这些值相对于总酸度来说较低,可能反映了分析方法或报告基础的不同。重要的是要强调,这些化合物不仅在感官感知中起重要作用,还在微生物稳定性和发酵动态中发挥作用。此外,可可渗出物含有果胶物质,其含量范围为0.57%至1.5%,在提取过程中可能部分转移到可可蜂蜜中,从而影响其粘度和技术特性。然而,关于可可蜂蜜中果胶含量的直接数据仍然稀缺,这突显了研究上的空白。(2) 在这方面,可可蜂蜜作为一种营养丰富且多用途的食品成分脱颖而出,是多种营养素和生物活性化合物的天然来源。然而,需要进一步的研究,特别是在人类身上的研究,以更好地了解其潜在的健康效应。此外,其成分不仅可能因可可品种而异,还可能受季节因素、收获期和采后处理条件的影响,因此需要标准化研究来更准确地描述其物理化学和功能特性。6. 生物活性成分生物活性成分在决定食品的营养、功能和感官特性方面起着重要作用。在可可蜂蜜中,这些成分包括非挥发性成分,如酚类化合物、糖类、有机酸和维生素,以及负责香气和风味特性的挥发性有机化合物。非挥发性成分主要与产品的营养价值和潜在功能特性相关,而挥发性化合物则影响其感官特性,并可作为质量和 authenticity 的标志物。因此,对这两组成分的表征对于全面了解可可蜂蜜的化学成分和质量属性至关重要。(12,21,24) 挥发性有机化合物(VOCs)对于评估食品质量和影响香气和风味至关重要。在可可蜂蜜中,VOCs可以作为质量标志物,指示来源、加工和制造工艺等方面。气相色谱-质谱联用(GC–MS)常用于检测和表征可可蜂蜜中的VOCs。然而,这些化合物的定量依赖于适当的校准和分析标准,许多研究基于相对丰度提供半定量数据。(12,34) 最近的研究确定了可可蜂蜜的主要质量标志物(表2)。表2. 挥发性有机化合物(VOCs):可可蜂蜜质量的潜在标志物(Theobroma cacao L.)化合物气味描述符相对百分比%参考值醇类2-戊醇酒精味、果香2.23–10.47 (12,34)2-庚醇柑橘味、清新、类似柠檬草、甜味0.05–2.06 (12,34)2-壬醇果香0.11–2.26 (34)酯类2-戊基乙酸酯果香、草本54.06 (12)1-甲基丁基乙酸酯果香11.92–23.87 (34)2-庚基乙酸酯果香1.24–10.89 (34)α-甲基苯基乙酸酯甜味、果香1.19–6.87 (34)2-壬基乙酸酯果香、甜味5.88 (12)酮类2-庚酮果香、花香、梨味、葡萄味0.37–0.97 (34)乙酰苯酮甜味、杏仁味、花香0.01–2.00 (17,34)2-壬酮花香、果香0.30–1.75 (34)萜烯d-柠檬烯柑橘味、橙味、甜味0.01–0.12 (17,34)芳醇芳香味、薰衣草味、玫瑰味0.13–2.76 (17,30,34)壬醇氧代物甜味、坚果味0.22–1.04 (34)(E)-壬醇氧代物芳香味0.45–1.64 (34)相对百分比(%)通过GC–MS峰面积归一化计算。可可蜂蜜含有多种化合物,分为几类化学物质,包括醇类、酯类、酮类和萜烯。Nascimento等人(34)使用气相色谱-质谱(GC–MS)研究了不同品种(CCN51、PS1319、SJ02和Parazinho)的可可蜂蜜中的挥发性有机化合物(VOCs)和感官特性。该研究鉴定了84种化合物,强调了多种负责可可蜂蜜果香、花香、柑橘味和甜味的物质。其中值得注意的化合物包括:2-戊醇(2.23–4.12%)、2-庚醇(0.05–2.06%)、1-甲基丁基乙酸酯(11.92–23.87%)、2-庚基乙酸酯(1.24–10.89%)、α-甲基苯基乙酸酯(1.19–6.87%)和d-柠檬烯(0.04–0.12%)。此外,使用20名训练有素的品鉴师通过排名描述性分析(RDA)评估了感官特性,这是一种感官方法,品鉴师根据特定属性的强度对样品进行排序,从而无需绝对比例即可进行比较分析。通过多元统计分析(例如主成分分析)探讨了VOCs与感官属性之间的关联,从而识别化学化合物与感知香气之间的关系。研究结果表明,CCN51品种富含酸类、酯类和萜烯类化合物,具有酸味、果香、可可/可可果肉以及薄荷/清新的感官特性。Rocha等人(12)使用气相色谱-质谱(GC–MS)技术对CCN51品种的可可蜂蜜中的挥发性有机化合物(VOCs)进行了分析,鉴定出九种关键物质,包括醇类和酯类,这些物质赋予了可可蜂蜜特有的果香和花香。在可可果肉中也观察到了类似的结果,鉴定出了2-戊醇、2-庚基乙酸酯、2-壬酮和芳樟醇等化合物(35)。因此,对可可蜂蜜中VOCs的分析为监测产品质量和探索潜在的 authenticity 标记物提供了一种有前景的方法。然而,将这些化合物实际应用于欺诈检测和掺假预防还需要进一步的验证,包括建立参考范围、标准化分析协议和外部验证数据集。从市场角度来看,不同可可品种的多样性为产品差异化提供了重要机会。例如,CCN51品种以其果香、花香和清新风味而受到消费者的青睐,尤其适合那些追求异国风味或精致产品的消费者。此外,特定VOCs的鉴定有助于制定品牌策略,并建立地理标志或原产地标签,这些在 international 市场上越来越受到重视。尽管如此,仍存在一些挑战,例如需要扩展常规质量控制的分析方法,并以清晰易懂的方式向消费者传达感官多样性。

关于可可蜂蜜中的非挥发性化合物,尤其是其生物活性成分的数据非常有限。Rocha等人(12)使用核磁共振(NMR)技术进行的分子分析鉴定出相对较低浓度的氨基酸(每100毫升几毫克到十几毫克),包括苏氨酸(0.4469毫克/100毫升)、甘氨酸(0.1107毫克/100毫升)、丙氨酸(4.9036毫克/100毫升)和精氨酸(6.6161毫克/100毫升)。虽然氨基酸对蛋白质合成和组织修复等生理功能至关重要,但在可可蜂蜜中的含量较低,因此在典型消费场景下的营养贡献可能有限。不过,从成分和技术的角度来看,它们的存在仍然具有重要意义(36,37)。Guirlanda等人(27)使用Folin–Ciocalteu分光光度法测定干可可蜂蜜中的总酚类化合物含量为424.3毫克GAE/克,而Rocha等人(12)在液态可可蜂蜜中测得含量为251.34毫克GAE/100毫升。由于样品基质和表达基础的差异,这些数值不能直接比较,但总体上表明可可蜂蜜及其衍生物中含有酚类化合物。众所周知,酚类化合物通过清除自由基、螯合金属和抑制氧化过程等机制显著增强抗氧化活性(38,39)。此外,酚类化合物还具有抗菌活性,因为它们可以破坏微生物细胞膜并干扰酶系统。然而,需要注意的是,可可蜂蜜中的还原糖可能会干扰Folin–Ciocalteu方法,可能导致对酚类含量的高估(40)。因此,需要采用更选择性的分析技术(如液相色谱)来准确鉴定和量化单个酚类化合物。

可可果肉平均含有高水平的糖分,可溶性固体部分中糖分占比可达约76%,其中以果糖和葡萄糖等还原糖为主(41)。最近首次对可可蜂蜜中的天然糖分进行了表征,发现其中含有高水平的蔗糖(7.31克/100毫升)、葡萄糖(4.19克/100毫升)和果糖(4.65克/100毫升)(表1)。特别是果糖,由于其较低的血糖指数而具有代谢优势。然而,可可蜂蜜中也含有大量的葡萄糖和蔗糖,因此应谨慎将其作为替代商业糖的成分使用,并需要进一步的代谢和临床研究来支持这一观点(12)。

B族维生素,包括B3(0.67毫克/100毫升)、B5(0.28毫克/100毫升)和B7(0.16毫克/100毫升),是水溶性的,在CCN51品种的可可蜂蜜中也有发现(表1)。这些维生素在身体功能中起着重要作用,作为酶的辅因子和抗氧化剂,并参与激素合成。尽管报告的浓度较低,但它们对日常营养需求的贡献有限,应在整体饮食摄入的背景下考虑。虽然某些B族维生素可以在体内有限量合成,但饮食摄入是满足生理需求和维持正常代谢功能所必需的。因此,当作为均衡饮食的一部分时,可可蜂蜜可以被视为这些营养素的来源(42,43)。

目前,人们对可可蜂蜜的生物活性特性越来越感兴趣,特别是其潜在的抗氧化和抗炎成分,这为开发新型产品(包括功能性成分)和在制药领域的应用开辟了途径。然而,尽管研究兴趣日益增加,但关于非挥发性化合物及其生物效应的详细数据仍然有限。

7. 技术和创新潜力

可可蜂蜜是一种创新产品,不仅因其独特的风味而受到关注,还因其技术和创新潜力而受到重视。尽管其商业化程度有限,但由于市场对天然、可持续和差异化产品的需求不断增加,可可蜂蜜越来越受到认可(5,6,12)。为了明确区分,直接来自可可蜂蜜的证据与来自相关基质(可可果肉、果肉汁和黏液)的证据进行了区分,如表3所示。

表3. 直接来自可可蜂蜜和相关基质(可可果肉、果肉汁和黏液)的证据总结,突出各自的应用

| 证据类型 | 基质 | 应用/过程 | 关键发现 | 参考文献 |
| --- | --- | --- | --- | --- |
| 直接 | 可可蜂蜜 | 发酵 | 天然富含可发酵糖分,有利于微生物活动 | (9) |
| 直接 | 可可蜂蜜饮料 | 高糖含量和良好的感官特性支持其在饮料配方中的应用 | (44) |
| 直接 | 可可蜂蜜/可可果肉 | 果酒发酵 | 使用Saccharomyces cerevisiae菌株证明了用可可蜂蜜加果肉生产果酒的可行性,支持酵母发酵和产品开发 | (45) |
| 类似 | 可可黏液 | 发酵饮料(类似康普茶) | 适量的黏液可改善感官接受度;是可行的发酵底物 | (46) |
| 直接 | 可可果肉汁 | 益生菌配方 | 支持益生菌的存活和生物活性化合物的释放 | (47) |
| 类似 | 可可果肉汁+果壳 | 巧克力配方 | 在特定条件下部分替代糖分;增加纤维和减少饱和脂肪 | (48) |
| 直接 | 可可果肉汁 | 功能性冰淇淋 | 保持Lactobacillus casei的存活;增强生物活性化合物和抗氧化活性;中等感官接受度 | (49) |
| 直接(基于专利) | 可可蜂蜜发酵饮料(白兰地) | 描述了生产过程;但缺乏独立验证 | (50) |
| 直接(基于专利) | 可可蜂蜜精酿啤酒 | 作为可发酵糖源;与感官和成分特性相关 | (51) |
| 直接(基于专利) | 可可蜂蜜/可可果肉 | 巧克力(糖替代品) | 提出作为天然甜味剂;可能影响风味 | (52) |
| 直接(基于专利) | 可可蜂蜜 | 化妆品配方 | 初步证据表明无刺激;方法细节有限 | (53) |
| 直接(基于专利) | 可可蜂蜜 | 香料工业 | 作为芳香化合物的来源;基于专利中的应用提案 | (54) |

可可果肉副产品的主应用包括生产酒精饮料(如葡萄酒)、功能性饮料(如康普茶)、果汁、果酱和利口酒(图2),这些通常通过手工或半工业化过程生产(5,6,44)。来自基于可可蜂蜜的系统的直接证据表明,其适合用于酒精发酵。研究表明,可可蜂蜜中的天然糖分和酸度为酵母发酵提供了适宜的条件,从而产生了具有理想感官特性的饮料(45)。

图2. 可可蜂蜜的技术应用(Theobroma cacao L.)。列出的产品包括饮料、天然甜味剂和化妆品配方,代表了已报道和潜在的可可蜂蜜应用。

直接来自可可蜂蜜的证据表明其适合作为康普茶类饮料的底物。可可蜂蜜已被研究作为细菌和酵母共生培养(SCOBY)的替代底物,有助于发酵、有机酸的形成和生物活性化合物的生成。经过6天的发酵后,观察到高抗氧化活性(70.14% ± 1.15% DPPH 和 43.49% ± 0.52% ABTS),以及显著的酚类化合物(144.75 ± 2.03 mg GAEq/mL)和黄酮类化合物(1.776 mg QAEq/mL)含量(9)。来自可可黏液的类似证据表明了开发康普茶类发酵饮料的可行性。Rodríguez-Castro等人(46)评估了两种可可品种Nacional Cocoa Fino de Aroma(NCFA)和Colección Castro Naranjal 51(CCN51),使用成熟原料开发了类似康普茶的发酵饮料,不同黏液浓度分别为40、60、80和100克/升。在感官评估中,CN40处理(Nacional黏液+40克/升糖)的接受度最高,被认为是最具前景的。

此外,广泛报道了从可可果肉生产果汁和果酱的情况,这些产品富含糖分、有机酸和果胶物质,有助于凝胶形成、风味和整体产品稳定性(24)。来自可可果肉汁的类似证据表明了从可可衍生基质开发酒精饮料的潜力。从可可果肉汁中提取的利口酒也得到了探索,通常涉及浸渍和发酵步骤,以增强芳香化合物的提取。尽管主要是手工生产,但这些研究展示了可可果肉副产品的技术可行性和多功能性,强化了其在工业应用和增值产品开发中的潜力(47)。

由于富含营养成分,可可果肉和果汁在益生菌配方中具有巨大潜力,既支持益生菌的存活又促进生物活性化合物的释放(47,48)。Tadtan等人(49)展示了将可可果肉汁(视为相关副产品)应用于功能性冰淇淋配方中的效果,该配方由95%的果肉汁、4%未发酵的可可粉和1%的羧甲基纤维素(CMC)组成。产品表现出理想的物理化学性质和中等感官接受度(评分5.8–7.4),并确保了Lactobacillus casei subsp. rhamnosus在储存期间的存活。除了维持益生菌活性外,该配方还增强了生物活性化合物的水平,包括可可碱、儿茶素和表儿茶素,同时提高了抗氧化活性,从而增强了基于可可成分的增值产品的潜力。

最近一项关于开发含可可副产品的巧克力的研究引起了广泛关注。在这种方法中,使用可可果壳和浓缩可可果肉汁制备了一种凝胶,并将其作为部分糖替代品加入巧克力中。需要注意的是,尽管这种果肉衍生成分在成分上与可可蜂蜜有一定相似性,但由于提取过程的不同,它是一种不同的产品。所得巧克力比传统配方具有更甜的味道,以及纤维含量增加和饱和脂肪酸减少等成分变化;然而,这些差异应在具体配方和实验条件下进行解释,不应推广为普遍的营养优势(48)。

基于专利的证据描述了将可可蜂蜜用于白兰地生产的过程,涵盖了从收获成熟果实到最终产品装瓶的整个流程。这些文件提出了包括果实选择、清洗和消毒、果肉和/或可可蜂蜜的提取、酶处理、酵母接种、发酵以及随后的分离和蒸馏等步骤。然而,需要注意的是,这些专利描述仅代表提出的方法,并不一定代表经过独立验证的性能或产品质量。Rodrigues等人(51)持有的专利描述了在精酿啤酒配方中用可可蜂蜜替代部分麦汁的过程,作为酵母的可发酵糖源。根据专利,添加可可蜂蜜与更高的酒精含量、更高的酸度、果香和甜味以及黄酮类化合物的存在相关。

总之,可可蜂蜜在生物活性方面具有巨大潜力,特别是在抗氧化和抗炎成分方面,为开发新型产品(包括功能性成分)和在制药领域的应用提供了可能性。然而,尽管研究兴趣日益增加,但关于非挥发性化合物及其生物效应的详细数据仍然有限。然而,需要注意的是,这些属性在专利中被描述为预期的或声称的结果,并不一定有独立验证的实验数据支持。可可蜂蜜可以以脱水或巴氏杀菌的形式添加到饮料中。作为商业糖的替代品,雀巢在2020年发布了一项专利,描述了在巧克力生产中使用干燥的可可果肉或可可蜂蜜。该专利提出将这些可可衍生物作为天然甜味来源,旨在减少或替代配方中的添加糖分。它还指出,由于保留了可可豆的成分,可能会对风味产生影响。然而,这些方面只是专利提出的好处之一,并不一定有独立的比较或感官数据支持。(52) 直接证据表明可可蜂蜜在化妆品配方中具有潜在的应用价值。一家名为Cacaus Biocosmetics的初创公司开发了含有可可蜂蜜的产品,如面霜和身体乳液,旨在探索其抗氧化、抗炎和抗菌特性。初步报告基于体外/离体模型显示没有皮肤刺激现象;然而,现有信息并未详细说明关键的方法学方面,如样本大小、暴露时间或评估标准。因此,这一说法应谨慎解读,需要进一步设计良好的研究,包括人体试验,以确定可可蜂蜜在化妆品应用中的安全性和有效性。(53) 另一方面,有一项发明探索了使用来自可可蜂蜜的芳香化合物来生产香水、古龙水和天然可可提取物。这种方法突出了可可蜂蜜作为香料行业挥发性化合物来源的潜力;然而,这些应用仅是专利中提出的用途,并非经过验证的结果。(54) 在此背景下,Dos Santos de Oliveira等人(55)报告称,根据他们的专利映射方法,主要在巴西发现了由可可蜂蜜制成的饮料专利,这反映了减少巧克力生产浪费和促进更可持续和高效工业过程的努力。Nascimento等人(5)报告称,大约80%与可可蜂蜜相关的专利来自巴西,凸显了该国在这一领域的领先地位。为了确保可重复性,专利景观分析考虑了2024年2月至2025年2月期间使用国家工业产权研究所(INPI)、Google Patents、Espacenet Patent Search、Patentscope(WIPO)和Lens and Derwent Innovation等数据库进行的搜索,涵盖了多个司法管辖区。搜索策略包括使用“可可豆壳”、“可可果肉”、“可可蜂蜜”和“可可豆壳”等关键词组合,应用于标题和摘要中。因此,将可可蜂蜜视为有价值的成分与更广泛地可持续利用可可植物所有部分的趋势一致,有助于小生产者的收入多样化,并促进更可持续的生产实践。(48,56,57)

8. 局限性和未来展望
关于可可蜂蜜,仍存在许多研究空白,包括缺乏现代提取设备、缺乏标准化的分析方法、大规模或长期稳定性研究不足、经济可行性评估有限,以及关于感官属性和消费者接受度的数据不足。此外,还需要解决工业应用中的关键问题,如监管分类和标签要求(特别是“蜂蜜”一词的使用)、微生物安全标准的建立和HACCP相关危害的识别,以及供应链和冷链限制,包括相关的成本影响。解决这些空白需要全面的研究,提供坚实的技术、经济和感官证据,以支持可可蜂蜜作为安全、稳定且具有竞争力的产品,在国内外市场上得到发展。(5,6) 可可蜂蜜发展的另一个关键限制是其成分和微生物稳定性的变异性。由于可可品种、季节条件、收获时期和收获后处理方式等因素,可可蜂蜜的物理化学和营养成分可能会有显著差异,这直接影响产品质量和标准化。(58,59) 此外,其高水分含量和富含糖的成分使其成为微生物生长的有利基质,给保存和延长保质期带来了挑战。这些方面强调了需要进一步研究以了解成分变异性并开发有效的稳定策略,以确保产品安全、一致性和工业适用性。(5,6,30) 对可可蜂蜜作为营养丰富且多功能成分的兴趣日益增长,为未来的研究提供了许多机会。关键领域包括通过识别挥发性有机化合物(VOCs)作为真实性标志来标准化质量参数,以及开发新的食品和饮料应用,如天然甜味剂和功能性成分。研究还可以验证其健康益处,如抗氧化和抗炎特性。此外,识别特定的VOCs作为潜在的质量标志物可能有助于未来的产品差异化和品牌策略。然而,基于VOC谱型建立地理指示或原产地标签需要强有力的证据来区分地理来源与品种和加工影响。(12,34) 从可持续性的角度来看,将可可蜂蜜整合到循环经济模式中可能有助于减少浪费并促进更可持续的做法。然而,它提高农民收入的潜力仍是一个假设,需要通过技术经济分析和采纳研究来评估。(60,61) 此外,其潜在的健康益处,包括抗氧化和抗炎特性,应通过体外实验、动物模型和设计良好的人体干预研究来验证,以确定其生物学相关性和有效性。

可可蜂蜜在食品行业及其他行业(如化妆品和制药业)中具有巨大的技术和创新潜力。其生产可能有助于农业系统的可持续性和多样化,并为开发增值产品提供机会。然而,鉴于现有证据仍然有限,特别是在其功能特性和大规模应用方面,需要进一步的研究来更好地确定其潜在益处和工业可行性。在此背景下,本综述旨在支持未来的研究和技术发展,以改进可可蜂蜜的生产、加工和商业化潜力。

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