功能性水果饮料发酵工艺及抗氧化活性研究

赵谋明， 董红竹， 林恋竹

(1.华南理工大学 食品科学与工程学院，广东 广州 510640;2.广东省食品绿色加工与营养调控工程技术研究中心，广东 广州 511458;3.北京工商大学 北京食品营养与人类健康高精尖创新中心， 北京 100048)

功能性水果饮料发酵工艺及抗氧化活性研究

赵谋明1,2,3， 董红竹1,2， 林恋竹1,2

(1.华南理工大学 食品科学与工程学院，广东 广州 510640;2.广东省食品绿色加工与营养调控工程技术研究中心，广东 广州 511458;3.北京工商大学 北京食品营养与人类健康高精尖创新中心， 北京 100048)

以糙米和糯米为原料，通过添加酒曲、酵母发酵得到米酒，在此基础上添加混合水果(青苹果、番石榴、脐橙、芒果)和醋酸菌发酵得到一款具有强抗氧化活性、适合多类人群饮用的水果发酵饮料。研究结果表明，水果饮料的最佳发酵工艺为：糙米与糯米比例1∶1；酒曲添加质量分数0.80%，糖化温度30 ℃，糖化时间3 d；酵母添加质量分数0.06%，发酵温度28 ℃，发酵时间7 d；水果与糙米糯米酒比例2∶1，醋酸菌添加质量分数0.30%，发酵温度33 ℃，发酵时间4 d。水果发酵饮料的总糖质量分数为4.62%，酒精度为4.41%，可滴定酸度为3.00%，pH值为3.49，总酚质量浓度为1 420.14 mg/L，DPPH自由基清除能力为10.14 mmol/L，氧自由基吸收能力为16.65 mmol/L。

水果发酵饮料； 发酵工艺； 总酚； 抗氧化活性

随着人们健康意识的加强，饮料市场随之变化，开始向碳酸饮料、含乳饮料、果蔬汁饮料、果酒饮料、果醋饮料、茶饮料等多元发展[1]，发酵饮料也越来越受到人们的喜爱。发酵饮料的营养健康性体现在其发酵过程中益生菌的加入或功能性成分(如小分子肽、抗氧化活性物质、微生物代谢产物等)的变化上。除了传统的酸奶和发酵乳之外，谷物或大豆发酵食品和果蔬汁发酵饮料同样占据重要的市场份额[2]。

自由基是指含有未成对电子的分子、原子或基团[3]，人体在正常的新陈代谢中会产生自由基，外界环境(如食物霉变、环境污染、物理辐射等)也会导致自由基的产生[4]。通常情况下，人体内的自由基处于产生和清除的动态平衡中，但当体内自由基产生过多或清除受到限制时，就会造成人体多种疾病的发生[5]，如炎症[6]、衰老[7]、阿尔茨海默症[8]等。而有效降低自由基对人体健康损伤的有效方法就是膳食营养，谷物、蔬菜、水果中的多酚和维生素等物质具有显著的生理活性，对人体健康有积极的促进作用[5]。水果发酵饮料不仅可以满足人们对食品风味的追求，它还含有丰富的维生素C、多酚类物质[9-10]，有益于人体健康[11-12]。

本文以糙米、糯米、青苹果、番石榴、脐橙、芒果为原料，采用多菌种发酵，制备一种酸甜可口、带水果香味，且酒精度低、富含多酚类化合物，具有强抗氧化活性的水果发酵饮料，力图为功能性食品的设计和开发提供理论和方法的指导。

1 材料和方法

1.1 材料和试剂

青苹果、番石榴、脐橙、芒果、糯米，均购于广州市南沙区天汇百货超市；糙米购于福建省浦城县官路神农薏米专业合作社；酒曲、酵母菌购于安琪酵母股份有限公司；醋酸菌购于山东省北方发酵研究所济宁玉园生物科技有限公司；6-羟基-2,5,7,8-四甲基色烷-2-羧酸(Trolox)、1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)、荧光素钠、偶氮二异丁脒盐酸盐(AAPH)，购于美国Sigma公司；其他试剂均为国产分析纯。

1.2 仪器

UV- 754型分光光度计，上海分析仪器总厂；CR22N型高速冷冻离心机，日本日立公司；组织破碎机，深圳市彩阳贸易有限公司；数显pH计，上海精密科学仪器有限公司。

1.3 实验方法

1.3.1功能性水果饮料的发酵工艺流程

水果发酵饮料是以糙米和糯米为原料，添加酒曲糖化酵母发酵得到米酒，作为酒基，添加水果和醋酸菌发酵而成的一种低酒精度(<6%)型饮料。

1.3.1.1 米酒的发酵工艺[13-14]

将同一批糙米和糯米各200 g，清洗干净后浸泡至手指可以捏碎(一般在20 ℃的室温条件下，糙米浸泡24 h，糙米浸泡16 h)。将浸泡后的糙米、糯米洗去米浆后，按1∶1的加水量加去离子水蒸煮30 min。蒸煮后进行淋水，凉至酒曲发酵温度。将降温后的糙米、糯米按比例混合，添加酒曲，拌匀并打窝，30 ℃条件下进行糖化，糖化结束后添加活化后的酵母，28 ℃条件下发酵。发酵结束后200目滤布过滤，得到米酒。

1.3.1.2 水果发酵饮料的发酵工艺[14-15]

称取青苹果、番石榴、脐橙和芒果共1 000 g，清洗干净后沥干水分，切丁，按2∶2∶4∶2的比例组织粉碎打浆榨汁，按比例加入到上述糙米糯米酒酒基中，添加醋酸菌，33 ℃条件下发酵。发酵结束后200目滤布过滤，取滤液，6 000 r/min离心15 min，取滤液，得到水果发酵饮料。

1.3.2发酵条件对米酒品质的影响

1.3.2.1 米比例对米酒品质的影响

按照1.3.1.1发酵工艺，考察糙米与糯米比例(7∶1，4∶1，1∶1，1∶4，1∶7)对米酒品质的影响。

1.3.2.2 酒曲添加量对米酒品质的影响

按照1.3.1.1发酵工艺，考察酒曲添加质量分数(0.20%，0.80%，1.60%)对米酒品质的影响。

1.3.2.3 酵母添加量对米酒品质的影响

按照1.3.1.1发酵工艺，考察酵母添加质量分数(0.02%，0.06%，0.10%，0.14%)对米酒品质的影响。

1.3.3发酵条件对水果发酵饮料品质的影响

1.3.3.1水果与米酒比例对发酵饮料品质的影响

按照1.3.1.2发酵工艺，考察水果与米酒的比例(4∶1，2∶1，1∶1，1∶2)对水果发酵饮料品质的影响。

1.3.3.2醋酸菌发酵时间对发酵饮料品质的影响

按照1.3.1.2发酵工艺，考察醋酸菌发酵时间(3，4，5 d)对水果发酵饮料品质的影响。

1.3.3.3 醋酸菌添加量对发酵饮料品质的影响

按照1.3.1.2发酵工艺，考察醋酸菌添加质量分数(0.10%，0.30%，0.50%)对水果发酵饮料品质的影响。

1.3.4混合果汁的制备

称取同一批水果400 g(青苹果：番石榴：脐橙：芒果为2∶2∶4∶2)切丁，迅速使用组织破碎机打浆榨汁，取汁液在95 ℃条件下灭酶20 s，200目滤布过滤后抽滤，取滤液，4 ℃冷藏备用。

1.3.5果酒的发酵工艺

称取同一批水果1 000 g，其中青苹果：番石榴：脐橙：芒果的比例为2∶2∶4∶2，经过清洗后切成小丁，组织破碎打浆，添加0.10%酵母，28 ℃发酵7 d。发酵结束后取样，200目滤布过滤后，6 000 r/min离心15 min，取滤液4 ℃冷藏备用。

1.3.6果醋的发酵工艺

称取同一批水果1 000 g，其中青苹果：番石榴：脐橙：芒果的比例为2∶2∶4∶2，经过清洗后切成小丁，组织破碎打浆，添加0.10%酵母，28 ℃发酵7 d，200目滤布过滤后添加9%糖浆及0.30%醋酸菌，33 ℃通氧条件下发酵4 d。发酵结束后取样，200目滤布过滤后，6 000 r/min离心15 min，取滤液4 ℃冷藏备用。

1.4 总糖的测定方法

采用苯酚- 硫酸法测定样品溶液中的总糖含量[16]。吸取样品溶液1.00 mL，加入6%苯酚溶液0.50 mL，振荡摇匀，快速加入2.50 mL浓硫酸，振荡摇匀，室温放置30 min，490 nm处测定其吸光度值。以蒸馏水代替样品溶液测定其吸光度值作为空白对照。配制100 μg/mL葡萄糖标准溶液，绘制标准曲线。将样品溶液吸光度值代入葡萄糖标准曲线，计算样品溶液中总糖含量。

1.5 酒精度的测定方法

采用附温比重瓶法测定样品溶液的酒精度[17](见式(1))。用蒸馏水将附温比重瓶(整套)清洗干净，再用无水乙醇清洗，烘干至恒重，计为G1(室温)。将蒸馏水煮沸30 min，放入装满冰的泡沫箱中冷却20～30 min。将冷却好的水注满比重瓶，用滤纸将溢出侧管之水吸去，盖上小罩，擦干，20 ℃称重(整套和水之共重)G3。样品蒸馏液和整套瓶之共重计为G2。

(1)

查表酒精水溶液密度与酒精度对照表(20 ℃)，计算样品溶液的酒精度。

1.6 可滴定酸度的测定方法

采用酸碱滴定法测定样品溶液中的可滴定酸度[18](见式(2))。吸取样品溶液1 mL，用除去二氧化碳的蒸馏水定容至100 mL，摇匀，加入4～5滴酚酞指示剂，摇匀，用标定后的氢氧化钠溶液滴定至溶液变为粉红色，保持30 s不褪色，记录消耗氢氧化钠溶液的体积(V1)。以蒸馏水代替样品溶液作为空白，记录其消耗的氢氧化钠溶液的体积(V0)。

可滴定酸度(以苹果酸计)：

可滴定酸度=c(NaOH)×(V1-V0)×

0.067×100%。

(2)

1.7 pH值的测定方法

采用pH计测定样品溶液的pH值。

1.8 总酚的测定方法

样品溶液总酚含量的测定方法选择福林酚法[19](见式(3))。量取样品溶液200 μL于15 mL具塞刻度试管中，添加蒸馏水至6 mL，摇匀，加入福林酚试剂0.5 mL，摇匀，在1～8 min内加入质量分数20%碳酸钠溶液1.5 mL，加蒸馏水至10 mL，摇匀后40 ℃水浴2 h，立即冷却至室温，在760 nm处测定吸光度值。制作没食子酸标准曲线，计算样品溶液中的总酚含量，同时计算样品总酚溶出率。

(3)

式(3)中：c(总酚)为样品溶液中的总酚质量浓度，mg/L；V为样品溶液体积，L；m为水果质量，g。

1.9 DPPH自由基清除能力的测定方法

量取2 mL样品溶液于具塞试管中，加入0.2 mmol DPPH自由基溶液2 mL，摇匀，在室温条件下避光反应30 min，测定517 nm处的吸光度值(A样品)。用2 mL无水乙醇代替样品溶液，测定其吸光度值作为对照(A对照)。用2 mL无水乙醇代替0.2 mmol DPPH自由基溶液，测定其吸光度值作为空白(A空白)。DPPH自由基清除率见式(4)。

(4)

绘制Trolox标准曲线，以Trolox当量计算样品溶液中的DPPH自由基清除能力[20]。

(5)

式(5)中：c1为样品溶液中的DPPH自由基清除能力值，mmol/L；V为样品溶液体积，L；m为水果质量，g。

1.10 氧自由基吸收能力的测定方法

配制pH值7.475 mmol的磷酸盐缓冲溶液。用75 mmol磷酸盐缓冲液配制39.9 μmol荧光素钠储备液，4 ℃避光冷藏保存。实验时，用75 mmol磷酸盐缓冲液稀释39.9 μmol荧光素钠储备液至0.159 μmol，作为荧光素钠使用液。用75 mmol磷酸盐缓冲液配制38.25 mmol AAPH溶液，现配现用。测定时，吸取25 μL样品溶液(或75 mmol磷酸盐缓冲溶液作为空白对照)及75 μL荧光素钠使用液于96孔板中，在37 ℃下保温10 min，加入38.25 mmol AAPH溶液100 μL启动反应。以37 ℃温度下，激发波长485 nm，发射波长530 nm，开始计时反应并读数(f0)，每分钟读一次数(f0，f1…f120)，读121次数(共计反应120 min)，将每次读数数值连成曲线。反应体系的终体积为200 μL。每个样品设置3个复孔。AUC表示曲线下的面积见式(6)、式(7)。

AUC=0.5×(f0+fn)+(f1+f2+…+fn-1)，

(6)

NetAUC=AUC样品-AUC空白。

(7)

制作Trolox标准曲线，以Trolox当量计算样品溶液的氧自由基吸收能力(oxygen free radicals of absorptive capacity，ORAC)[21]。

(8)

式(8)中：c2为样品溶液中的氧自由基吸收能力值，mmol/L；V为样品溶液体积，L；m为水果质量，g。

1.11 统计分析

所有数据一式三份，使用IBM SPSS Statistics V21.0软件的ANOVA分析方法中的Duncan进行统计分析和显著性分析，数值采用均值±SD表示，显著性水平p<0.05。

2 结果与讨论

2.1 米比例对米酒品质的影响分析

随着糙米含量逐渐减小，糯米含量逐渐增大，米酒中的总糖含量逐渐降低(见表1)。当糙米与糯米添加质量比为7∶1时，总糖质量分数最高为6.10%；在糙米与糯米添加质量比为1∶4时，总糖质量分数最低为0.75%，随着糯米所占比例增大，总糖下降趋势稳定。酒精度随着糙米与糯米添加量比例变化逐渐升高，当糙米与糯米添加质量比为1∶1时升高趋势逐渐稳定，比例为1∶4时达到最高为15.29%。可滴定酸随着糙米与糯米添加质量比变化先降低后稳定，pH值逐渐升高，但整个过程中变化趋势不大。随着糙米与糯米添加比例的变化，米酒的DPPH自由基清除率逐渐下降。当糙米与糯米添加质量比为7∶1时，DPPH自由基清除率最高为0.45 mmol/L，在糙米与糯米添加质量比为1∶7时最低为0.19 mmol/L。因为糙米在发酵过程中具有出酒量少，发酵周期长的特性，故选择糙米与糯米比例为1∶1。

表1 米比例对米酒品质的影响

a,b,c,d表示不同样品之间相比具有显著性差异(p<0.05)。

2.2 酒曲添加量对米酒品质的影响分析

随着酒曲添加量的增大，总糖含量先降低后稳定，酒精度先升高后稳定(见表2)。当酒曲添加质量分数为0.80%时，总糖质量分数为0.76%；继续增大酒曲添加量，总糖含量下降趋势稳定，当添加质量分数为1.60%时，总糖质量分数最低为0.69%，酒精度最高为15.36%。当酒曲添加量较少时，酒醪中的根霉菌含量也较少，糖化过程较慢，酒精度较低；随着酒曲添加量增大时，酒醪中的根霉菌含量增多，糖化过程变快，营养成分丰富，酵母生长旺盛，从而总糖含量下降，酒精度升高。在整个过程中，当酒曲添加质量分数为0.80%时，可滴定酸度最高为0.45%，pH值最低为3.85，但是变化趋势不明显。故酒曲添加质量分数选择0.80%。

表2 酒曲添加量对米酒品质的影响

a,b,c表示不同样品之间相比具有显著性差异(p<0.05)。

2.3 酵母添加量对米酒品质的影响分析

随着酵母添加量的增加，总糖含量先下降后略有升高，酒精度先升高后降低(见表3)。当酵母添加质量分数为0.06%时，总糖质量分数为0.45%，酒精度为16.23%。当酵母添加量比较少时，米醪中酵母菌含量少，发酵过程慢，总糖消耗较慢，酒精度低。酵母添加量的高低直接影响糙米糯米酒的发酵速度，当酵母添加量增加时，米醪中的酵母菌含量增多，发酵过程加快，总糖消耗快，酒精度升高。但当酵母添加量继续增加时，米醪中酵母菌含量过高，从而导致总糖迅速消耗，酒精度偏低。当酵母添加量逐渐增多时，可滴定酸度先升高后略有降低，pH值逐渐降低，当酵母添加质量分数为0.06%时，可滴定酸度最高为0.51%；当酵母添加质量分数为0.14%时，pH值最低为3.84，在整个过程中数值变化范围不大。故酵母添加质量分数选择0.06%。

表3 酵母添加量对米酒品质的影响

a,b,c,d表示不同样品之间相比具有显著性差异(p<0.05)。

2.4水果与米酒比例对发酵饮料品质的影响分析

随着水果添加量减少、米酒添加量增多，总糖含量逐渐降低，酒精度逐渐升高，可滴定酸度逐渐降低，pH值逐渐升高(见表4)。当水果与米酒比例为4∶1时，水果发酵饮料中的总糖质量分数最高为7.91%，酒精度最低为4.25%，可滴定酸度最高为2.69%，pH值为3.58；当水果与米酒比例为1∶2时，水果发酵饮料中的总糖质量分数最低为2.58%，酒精度最高为9.48%，可滴定酸度最低为1.04%，pH值为3.74。

表4 水果与米酒比例对水果发酵饮料品质的影响

a,b,c表示不同样品之间相比具有显著性差异(p<0.05)。

随着水果添加量减少、米酒添加量增多，总酚含量先升高后降低，如图1。当水果与米酒比例为2∶1时，总酚质量浓度最高为1 317.31 mg/L，总酚溶出率逐渐升高；当水果与米酒比例为1∶2时，总酚溶出率最高为2 886.83 mg/kg。随着水果添加量减少，米酒添加量增多，当水果与米酒比例为2∶1时，DPPH自由基清除能力最高为9.94 mmol/L，DPPH自由基清除剂溶出率逐渐升高；当水果与米酒比例为1∶2时，DPPH自由基清除剂溶出率最高为16.25 mmol/kg。随着水果添加量减少，米酒添加量增多，当水果与米酒比例为2∶1时，氧自由基吸收能力最高为13.15 mmol/L；当水果与米酒比例为1∶2时，氧自由基吸收剂溶出率最高为28.34 mmol/kg。较高浓度的乙醇有利于总酚、DPPH自由基清除剂和氧自由基清除剂的溶出，从而使得总酚溶出率、DPPH自由基清除剂溶出率和氧自由基吸收剂溶出率升高。故水果与米酒的比例选择2∶1。

图1 水果与米酒比例对水果发酵饮料抗氧化活性的影响Fig.1 Effect of ratio of fruit and rice on antioxidant activities of fruit fermented beverage

2.5醋酸菌发酵时间对发酵饮料品质的影响分析

随着醋酸菌发酵时间的延长，总糖含量先下降后略有升高，酒精度也逐渐下降，见表5。当发酵时间为4 d时，总糖质量分数最低为4.37%，酒精度为5.22%。当发酵时间为5 d时，酒精度最低为4.99%。可滴定酸度在发酵时间的变化过程中逐渐升高，pH值逐渐降低。随着发酵时间的延长，醋酸菌生长旺盛，消耗溶液中的营养物质，酒精度下降，可滴定酸度升高。当发酵时间为4 d时，酒精度<6%，可滴定酸度为2.63%，pH值为3.59。故醋酸菌发酵时间选择4 d。

表5 醋酸菌发酵时间对水果发酵饮料品质的影响

Tab.5 Effect of acetate bacteria fermentation time on quality of fruit fermented beverage

指标3d4d5d总糖/%575±003b437±007a445±014a酒精度/%740±006b522±006a499±012a可滴定酸度/%199±001a263±001b268±002cpH370±001b359±001a357±001a

a,b,c表示不同样品之间相比具有显著性差异(p<0.05)。

2.6醋酸菌添加量对发酵饮料品质的影响分析

随着醋酸菌添加量的增加，总糖含量逐渐下降，酒精度先下降后升高(见表6)，当添加质量分数为0.50%时，总糖质量分数最低为4.37%；当添加质量分数为0.30%时，酒精度最低为4.41%。可滴定酸度在醋酸菌添加量的变化过程中先升高后降低，pH值先降低后略有升高，当添加质量分数为0.30%时，可滴定酸度最高为3.00%，pH值最低为3.49。当添加量较少时，溶液中的醋酸菌较少，发酵速度慢，发酵不充分，可滴定酸度较低。但当添加量过多时，溶液中营养物质过多消耗在醋酸菌菌体细胞生长繁殖上，从而导致可滴定酸度也较低[22]。故醋酸菌添加量选择0.30%。

表6 醋酸菌添加量对水果发酵饮料品质的影响

a,b,c表示不同样品之间相比具有显著性差异(p<0.05)。

2.74种产品总糖含量、酒精度、可滴定酸度、pH值对比分析

4种产品总糖含量、酒精度、可滴定酸度、pH值对比见表7。从表7中可以看出，果汁的总糖质量分数最高，达到10.44%，果醋次之，果酒的总糖含量最低，具有显著性差异(p<0.05)；果酒的酒精度最高，达到8.50%，果醋次之，果汁的酒精度最低，具有显著性差异(p<0.05)；水果发酵饮料的可滴定酸度最高，达到3.00%，果醋次之，果汁的可滴定酸度最低，具有显著性差异(p<0.05)；果酒的pH值最高，达到4.01，果汁次之，水果发酵饮料的pH值最低，具有显著性差异(p<0.05)。果酒是水果中的糖分经酵母发酵转化为酒精，故总糖含量降低，酒精度升高。水果发酵饮料是以米酒为酒基，添加水果及醋酸菌后发酵得到的产品，故可滴定酸升高，pH值降低。果醋是果酒发酵后添加醋酸菌发酵得到的产品，故可滴定酸也较高，pH值降低。果汁是鲜果直接经过组织破碎打浆离心后得到的未经发酵的产品，所以其总糖含量最高，不含酒精。

表7 4种产品总糖含量、酒精度、可滴定酸度、pH值对比

a,b,c,d表示不同样品之间相比具有显著性差异(p<0.05)。

2.8 4种产品总酚含量对比分析

图2是4种产品总酚含量和原料总酚溶出率的对比图。从图2可以看出，果汁的总酚质量浓度最高，达到2 853.26 mg/L，抗氧化活性最强，果酒次之，水果发酵饮料最弱，具有显著性差异(p<0.05)。水果发酵饮料中总酚含量比果汁、果酒和果醋中的总酚含量低，主要原因是在功能性水果饮料的发酵工艺中水果的添加量要低于果汁、果酒和果醋，因此其抗氧化活性要弱于果汁、果酒和果醋。但对于原料水果来说，水果发酵饮料的总酚溶出率最高，达到2 130.22 mg/kg，抗氧化活性最强，对原料中抗氧化物质利用率最高，约是果酒和果醋的2倍，充分体现了在该水果发酵饮料的工艺流程下，水果总酚溶出率显著提高。

图2 4种产品总酚含量和总酚溶出率Fig.2 Total phenol contents and total phenol extraction rates of 4 kinds of products

2.9 4种产品DPPH自由基清除能力对比分析

图3是4种产品DPPH自由基清除能力和原料DPPH自由基清除剂溶出率的对比图。从图3可以看出，果酒的DPPH自由基清除能力最强，达到20.82 mmol/L，抗氧化活性最强，果醋次之，果汁最弱，具有显著性差异(p<0.05)。水果发酵饮料的DPPH自由基清除率低于果酒和果醋，主要是因为在功能性水果饮料的发酵工艺中水果添加量要低于果酒和果醋，因此其抗氧化活性比果酒和果醋弱。但对于原料水果来说，水果发酵饮料的原料DPPH自由基清除剂溶出率最高，达到15.21 mmol/kg，抗氧化活性物质溶出率最高，对原料中抗氧化物质的利用率最高，约是果酒和果醋利用率的1.5倍。因此，在该水果发酵饮料的工艺流程下，水果DPPH自由基清除剂溶出率显著提高。

图3 4种产品DPPH值和DPPH自由基清除剂溶出率Fig.3 DPPH values and DPPH free radical scavenger extraction rates of 4 kinds of products

2.10 4种产品氧自由基吸收能力对比分析

图4是4种产品氧自由基吸收能力和原料氧自由基吸收剂溶出率的对比图。从图4可以看出，果酒的氧自由基吸收能力最强，达到26.26 mmol/L，抗氧化活性最强，果醋次之，果汁最弱，具有显著性差异(p<0.05)。但对于原料水果来说，水果发酵饮料的原料氧自由基吸收剂溶出率最高，达到24.97 mmol/kg，抗氧化活性物质溶出率最高，对于原料中抗氧化物质的利用率最高，约是果酒和果醋利用率的2倍。即在该水果发酵饮料的工艺流程下，水果氧自由基吸收剂溶出率显著提高。

图4 4种产品ORAC值和氧自由基吸收剂溶出率Fig.4 ORAC values and oxygen free radical scavenger extraction rates of 4 kinds of products

3 结 论

实验结果表明，功能性水果饮料的最佳发酵工艺为：糙米与糯米比例为1∶1，酒曲添加质量分数为0.8%，糖化温度为30 ℃，糖化时间为3 d；酵母添加质量分数为0.06%，发酵温度为28 ℃，发酵时间为7 d；水果与糙米糯米酒比例为2∶1，醋酸菌添加质量分数为0.3%，发酵温度为33 ℃，发酵时间为4 d。通过对比不同处理方式得到的5种产品的总糖、酒精度、可滴定酸度、pH值和抗氧化活性(总酚含量、DPPH自由基清除能力和氧自由基吸收能力)可以看出，水果发酵饮料的糖酸适宜、酒精度比较低，适合多类人群饮用。同时，虽然水果发酵饮料的总酚含量比较低，但其总酚溶出率最高，达到2 130.22 mg/kg；DPPH自由基清除能力较弱，但原料DPPH自由基清除剂溶出率最高，达到15.21 mmol/kg；氧自由基吸收能力较弱，但原料氧自由基吸收剂溶出率最高，达到24.97 mmol/kg。即在该水果发酵饮料的生产方法下，总酚溶出率、DPPH自由基清除剂溶出率和氧自由基吸收剂溶出率均显著性提高，可以获得更多的具有抗氧化活性的混合水果发酵饮料。水果发酵饮料不仅保留了水果的风味和营养物质，还具有米酒独特的风味，适合多类人群食用，具有广阔的市场前景。

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(责任编辑：檀彩莲)

PreparationofFruitFermentedBeveragewithStrongAntioxidantActivities

ZHAO Mouming1,2,3， DONG Hongzhu1,2， LIN Lianzhu1,2

(1.SchoolofFoodScienceandEngineering,SouthChinaUniversityofTechnology,Guangzhou510640,China; 2.GuangdongFoodGreenProcessingandNutritionRegulationTechnologiesResearchCentre,Guangzhou511458,China; 3.BeijingAdvancedInnovationCenterforFoodNutritionandHumanHealth,BeijingTechnologyandBusinessUniversity,Beijing100048,China)

In the present study, rice wine was obtained in terms of mixed fermentation of brown rice and glutinous rice by distiller’s yeast and yeast. Then, the fermented fruit beverage with pleasant flavor and strong antioxidant activities was obtained by adding mixed fruits (green apple, guava, navel orange, and mango) and acetic acid bacteria. The optimum fermentation conditions were obtained. The ratio of brown rice and glutinous rice was 1∶1 by adding 0.80% distiller’s yeast at 30 ℃ for 3 d, and then the mixture was treated with 0.06% yeast at 28 ℃ for 7 d. After that, the mixed fruits were added into rice wine at the ratio of 2∶1, which were fermented by adding 0.30% acetic acid bacteria at 33 ℃ for 4 d. The total sugar, alcohol content, titratable acidity, and pH value of the fermented fruit beverage were 4.62%, 4.41%, 3.00%, and 3.49, respectively. The high total phenol content (1 420.14 mg/L) of the fermented fruit beverage exhibited strong DPPH radical scavenging capacity (10.14 mmol/L) and oxygen free radicals of absorptive capacity (16.65 mmol/L).

fermented fruit beverage; fermentation process; total phenol content; antioxidant activities

(主持人：江正强教授)

10.3969/j.issn.2095-6002.2017.04.004

2095-6002(2017)04-0024-09

赵谋明， 董红竹， 林恋竹. 功能性水果饮料发酵工艺及抗氧化活性研究[J]. 食品科学技术学报，2017,35(4):24-32. ZHAO Mouming，DONG Hongzhu，LIN Lianzhu. Preparation of fruit fermented beverage with strong antioxidant activities[J]. Journal of Food Science and Technology, 2017,35(4):24-32.

2017-04-15

国家自然科学基金资助项目(31501424)。

赵谋明，男，教授，博士生导师，主要从事蛋白质化学与工程、食品生物技术等方面的研究。

TS255.4； TS261.4

： A

专题研究专栏

编者按：益生菌等有益微生物是某些食品不可或缺的加工单元，不仅在食品加工中产生特殊的风味，更是提升了一些食品的营养价值和功能。本期栏目特邀专家撰写了两篇论文，其一探讨了功能性水果饮料发酵工艺及抗氧化活性研究，通过发酵工艺得到了一种具有抗氧化功能的水果发酵饮料；另一篇论文则着重于益生乳酸菌的生理特性研究及其在发酵果蔬饮料中的应用，得到了能适应人体胃肠环境且可用于复合果蔬汁快速发酵的菌株。两个团队的工作将为有益微生物发酵在食品中的应用提供更多思路。