四种红枣酵素品质对比研究

魏雪琴，武燕蓉，庞杰

(1.武夷学院 茶与食品学院，福建 武夷山 354300；2.福建农林大学 食品科学学院博士后流动站，福州 350002)

枣(ZizyphusjujubaMill.)是鼠李科枣属植物，其果实含有丰富的营养活性成分，具有极高的食用和药用价值。研究表明，红枣富含多糖、氨基酸、维生素、矿物质、萜类化合物等[1-3]。目前，红枣的食用方式较单一，以红枣为原料开发的产品主要有枣醋、枣酒、枣汁等[4-6]。据报道，植物经益生菌发酵，不仅能使产品的活性成分、风味、质地得到改善，而且能去除部分有害成分，增强益生功能[7]。因此，红枣发酵产品的研究与开发对拓展红枣市场、提高其附加值具有重要意义。

近年盛行的食用酵素(edible enzymes)是一种以新鲜果蔬、菌菇、中草药等单一或复合植物为原料，经微生物发酵制得的含有特定生物活性成分的产品[8-10]。酵素产品含有丰富的维生素、氨基酸、多糖、多酚、酶、矿物质和微生物次生代谢产物等营养成分[11]，并具有抗氧化、抗菌消炎、调节肠道菌群、增强机体免疫能力等多种功能。

不同原料配方制备的酵素理化品质、酶活力、抗氧化活性等存在差异[12]。目前以红枣为原料制备的食用酵素研究较少。本文以红枣、葡萄、生姜、枸杞为原料，以红糖为碳源，将红枣与其他3种原料进行组合，经自然发酵获得红枣酵素、葡萄红枣酵素、生姜红枣酵素和枸杞红枣酵素，并对4种红枣酵素的感官特性、理化成分进行测定，比较其酶活性和抗氧化能力，研究结果旨在为高附加值的红枣酵素开发提供参考。

1 材料和方法

1.1 材料与试剂

红枣、葡萄干、生姜、枸杞等：均为市售；芦丁、没食子酸标准样品(色谱纯，纯度≥98%)：购自上海源叶生物科技有限公司；福林酚试剂：购自上海麦克林生化科技有限公司；浓硫酸、盐酸：购自三明市三圆化学试剂有限公司；总蛋白定量测试盒(BCA法)、α-淀粉酶(AMS)测试盒(碘-淀粉比色法)、总抗氧化能力(T-AOC)测试盒、DPPH自由基清除能力测试盒：均购自南京建成生物工程研究所；其余化学药品均为分析纯：购自国药集团化学试剂有限公司。

1.2 主要仪器与设备

V-1100D型紫外可见分光光度计 上海美谱达仪器有限公司；AR224CN型电子分析天平、Starter型pH计 上海奥豪斯仪器有限公司；DRP-9162型电热恒温培养箱、DHG-9140A型电热恒温鼓风干燥箱 上海培英实验仪器有限公司；SB-25-12DT型超声波清洗机 宁波新芝生物科技股份有限公司；WP-UP-UV-20型超纯水机 四川沃特尔科技发展有限公司；HH-S4型恒温水浴锅 常州中捷实验仪器有限公司；移液枪 大龙兴创实验仪器有限公司；QL-901型涡旋振荡器 海门市其林贝尔仪器制造有限公司。

1.3 方法

1.3.1 酵素制备

酵素原料、红糖、水按1∶3∶10的质量比装桶混合进行室温发酵。经第1个月定期排气后密封发酵12个月，离心，室温贮藏备用。4种酵素原料配方分别为红枣、红枣与葡萄干、红枣与生姜、红枣与枸杞。

1.3.2 感官评价

参考QB/T 5323-2018《植物酵素》的感官检验方法，结合液态酵素感官特征[13]，由12名接受过感官评价培训的人员分别对4种红枣酵素的外观、色泽、气味、滋味、口感等进行评分，感官评价标准见表1。

表1 水果酵素感官评分标准Table 1 The sensory scoring standards for fruit enzymes samples

1.3.3 基本理化指标的测定

1.3.3.1 总酸含量的测定

采用电位滴定法，参照GB/T 12456-2021《食品中总酸的测定》，结果以g乳酸/kg表示。

1.3.3.2 粗多糖含量的测定

采用苯酚-硫酸法，参照SN/T 4260-2015《出口植物源食品中粗多糖的测定》，测定波长为490 nm。以葡萄糖的质量浓度为横坐标(x，μg/mL)、吸光度为纵坐标(y)绘制标准曲线。

1.3.3.3 总蛋白含量的测定

采用BCA法，取稀释的酵素离心上清液20 μL，按照试剂盒说明书进行具体操作，测定波长为562 nm。

1.3.3.4 总多酚含量的测定

采用Folin-Ciocalteu比色法[14]，以没食子酸的质量浓度为横坐标(x，μg/mL)、吸光度为纵坐标(y)绘制标准曲线，测定波长为765 nm。

1.3.3.5 总黄酮含量的测定

采用NaNO2-Al(NO3)3-NaOH比色法[15]，以芦丁的质量浓度为横坐标(x，mg/mL)、吸光度为纵坐标(y)绘制标准曲线，测定波长为510 nm。

1.3.4 酶活力及抗氧化活性的测定

1.3.4.1 超氧化物歧化酶(SOD)活力的测定

采用WST-1法测定酵素中SOD酶活性。取待测样本20 μL、酶工作液20 μL和底物应用液200 μL混匀，置于电热恒温鼓风干燥箱中37 ℃孵育20 min，在波长为450 nm时用酶标仪比色读取吸光度。

1.3.4.2 α-淀粉酶(AMS)活力的测定

取5倍稀释的酵素离心上清液100 μL，按照AMS测试盒说明书所采用的碘-淀粉比色法进行具体操作，于660 nm波长处测定吸光度。酶活力定义：100 mL试样溶液中的AMS在37 ℃与底物作用30 min，水解10 mg淀粉为一个酶活力单位(U)。酵素试样中AMS活力以U/L表示。

1.3.4.3 总抗氧化能力(T-AOC)的测定

取离心后的酵素原液100 μL，按照T-AOC测定试剂盒说明书进行具体操作，测定波长为520 nm。在37 ℃时，每分钟每毫升试样溶液使反应体系的吸光度每增加0.01计为一个总抗氧化能力单位，酵素试样中总抗氧化能力以U/mL表示。

1.3.4.4 DPPH自由基清除能力的测定

取离心后的酵素原液400 μL，按照试剂盒说明书进行具体操作，测定波长为517 nm。DPPH自由基清除率按下式计算：

清除率(%)=[1-(A1-A0)/A2]×100。

式中：A0为样品液+80%甲醇的吸光度；A1为工作液+样品液的吸光度；A2为工作液+80%甲醇的吸光度。

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1.3.5 数据处理方法

采用 Excel 2010 进行数据整理和绘图。采用PASW Statistics 18.0软件进行方差分析、Duncan＇s多重比较差异显著性检验、Pearson相关性分析，显著性水平P<0.05，数据表示为平均值±标准差。

2 结果与分析

2.1 酵素的感官品质

4种红枣酵素的感官评价结果见图1。

图1 4种红枣酵素的感官评价雷达图Fig.1 Radar chart for sensory evaluation of four kinds of jujube enzymes

在外观方面，红枣酵素、葡萄红枣酵素、生姜红枣酵素较枸杞红枣酵素高，三者的评分均在8.0分以上。生姜红枣酵素色泽均匀，无肉眼可见杂质，有特有的香气，口感略粗糙，除口感得分较低外，其余指标评分均在6.0分以上，其中外观和色泽的评分均高于9.0分；红枣酵素香气协调，口感细腻，色泽较均匀，有少量杂质，除滋味评分较低外，其他4个感官指标评分均在6.5分以上；葡萄红枣酵素滋味协调，风味突出，口感较为细腻，除滋味和口感得分较高外，其他3个指标的评分均较低；枸杞红枣酵素除气味得分高于6.0分外，其余指标的得分均低于6.0分，总体而言，红枣酵素的感官品质最优。

2.2 基本理化指标

4种红枣酵素基本理化指标见表2。

表2 4种红枣酵素的基本理化特性Table 2 The basic physicochemical properties of four kinds of jujube enzymes

由表2可知，4种红枣酵素的pH值均较低且小于4.5，符合QB/T 5323-2018《植物酵素》中呈液态食用植物酵素pH值的要求。4种红枣酵素的总酸含量存在显著差异(P<0.05)，其中红枣酵素的总酸含量最高，达28.5 g/kg；枸杞红枣酵素的总酸含量最低，为13.4 g/kg。在粗多糖含量中，葡萄红枣酵素含量(13.11 mg/mL)与枸杞红枣酵素含量(13.92 mg/mL)较高，其次为生姜红枣酵素(9.99 mg/mL)，红枣酵素的粗多糖含量最低，为4.68 mg/mL。4种红枣酵素的总蛋白含量存在显著差异(P<0.05)，其中枸杞红枣酵素的总蛋白含量(26.98 mg/mL)最高，其次为葡萄红枣酵素(11.12 mg/mL)，红枣酵素的总蛋白含量最低，为4.88 mg/mL。

2.3 总黄酮和总多酚含量

4种红枣酵素的总黄酮和总多酚含量见图2。由图2可知，枸杞红枣酵素的总黄酮含量(1.40 mg/mL)和总多酚含量(5.70 mg/mL)明显高于其他3种红枣酵素(P<0.05)。总黄酮含量中，生姜红枣酵素、葡萄红枣酵素无显著差异(P>0.05)，枸杞红枣酵素的总黄酮含量约为二者的6倍。总多酚含量的排序为：枸杞红枣酵素>葡萄红枣酵素>生姜红枣酵素>红枣酵素。红枣酵素的总多酚含量最低(2.11 mg/mL)，仅为枸杞红枣酵素的37%。可见，红枣与不同原料的复合对酵素的总黄酮和总多酚含量的影响较显著。

图2 4种红枣酵素的总黄酮和总多酚含量Fig.2 The content of total flavonoids and total phenols of four kinds of jujube enzymes

2.4 酶活性和抗氧化活性

4种红枣酵素的SOD酶活力见图3。

图3 4种红枣酵素的SOD酶活力Fig.3 SOD enzyme activity of four kinds of jujube enzymes

由图3可知，枸杞红枣酵素的SOD酶活力(112.56 U/mL)最高，显著高于其他3种红枣酵素(P<0.05)。红枣酵素、葡萄红枣酵素、生姜红枣酵素的SOD酶活力分别为93.52，79.79，83.00 U/mL，其中葡萄红枣酵素与生姜红枣酵素之间没有显著性差异(P>0.05)。

2.4.2 α-淀粉酶活力

4种红枣酵素的α-淀粉酶活力结果见图4。

图4 4种红枣酵素的α-淀粉酶活力Fig.4 The α-amylase activity of four kinds of jujube enzymes

由图4可知，红枣酵素的α-淀粉酶活力(427.97 U/L)明显高于其他3种红枣酵素(P<0.05)，其次为葡萄红枣酵素(233.05 U/L)，枸杞红枣酵素的α-淀粉酶活力和生姜红枣酵素的α-淀粉酶活力二者间无明显差异(P>0.05)，其活力分别为139.83，127.12 U/L。

2.4.3 抗氧化活性

2.4.3.1 总抗氧化能力

4种红枣酵素的总抗氧化能力见图5。

图5 4种红枣酵素的总抗氧化能力Fig.5 The total antioxidant ability of four kinds of jujube enzymes

由图5可知，枸杞红枣酵素的总抗氧化能力最高，为91.08 U/mL，显著高于其他3种红枣酵素(P<0.05)，红枣酵素的总抗氧化能力最低，为25.16 U/mL，葡萄红枣酵素(37.49 U/mL)和生姜红枣酵素(34.41 U/mL)的总抗氧化能力接近(P>0.05)。

2.4.3.2 DPPH自由基清除能力

4种红枣酵素的DPPH自由基清除能力见图6。

图6 4种红枣酵素的DPPH自由基清除能力Fig.6 DPPH free radical scavenging activity of four kinds of jujube enzymes

由图6可知，枸杞红枣酵素的DPPH自由基清除能力(13.93 mg Trolox/mL)显著高于其他3种红枣酵素(P<0.05)，生姜红枣酵素、红枣酵素和葡萄红枣酵素的DPPH自由基清除能力间无明显差异(P>0.05)，分别为7.39，7.33，7.37 mg Trolox/mL。

2.5 相关性分析

为验证系列红枣酵素的抗氧化能力与理化成分是否有密切关系，将4种红枣酵素的总酸、粗多糖、总蛋白、总黄酮、总多酚、酶活力等理化指标与总抗氧化能力、DPPH自由基清除能力进行相关性分析比较，结果见表3。

表3 4种红枣酵素主要成分与抗氧化能力的相关性分析Table 3 Correlation analysis results of main components and antioxidant activity of four kinds of jujube enzymes

由表3可知，总抗氧化能力与酵素总蛋白、总黄酮、总多酚含量呈显著正相关关系(P<0.05)，与总酸、粗多糖、α-淀粉酶活力相关性较弱；DPPH自由基清除能力与酵素总蛋白和总抗氧化能力呈显著正相关关系(P<0.05)，与总黄酮含量呈极显著正相关关系(P<0.01)。可见，含红枣的酵素抗氧化能力与其总蛋白、总黄酮、总多酚含量密切相关，这与前期的研究结果吻合。

3 结论

通过对红枣酵素、葡萄红枣酵素、生姜红枣酵素和枸杞红枣酵素4种酵素的感官特性、理化成分、酶活力和抗氧化活性进行分析和比较。结果表明，枸杞红枣酵素具有最高的粗多糖、总蛋白、总黄酮、总多酚含量，并且其SOD酶活力、总抗氧化能力、DPPH自由基清除能力最高。枸杞红枣复合配方酵素具有较大的功能食品开发潜力，其功能性评价及与其他活性成分的相关性研究仍需进一步深入。