不同发酵方式对骏枣果脯品质的影响

钟佳敏，张汉禹，郝海，朱莉莉，李焕荣

（新疆农业大学 食品科学与药学学院，新疆 乌鲁木齐 830052）

骏枣（Zizyphus jujuba Mill.cv.Junzao）是鼠李科枣属植物，广泛种植于我国新疆地区[1]。研究表明，骏枣中维生素、多酚、多糖、氨基酸等营养成分丰富[2]。据统计，2019 年新疆红枣种植面积4.45×109平方米，产量372 万t[3]。目前，我国拥有全球最多的枣树资源与极高的红枣产品市场占有率，在世界红枣生产和贸易中占主导地位[4]。当前，以干枣为原料的再加工制品因受原料品质影响导致品质提升空间受限、产品缺乏新颖性。

现有枣类制品多以烘制降低水分[5-6]制干或压榨制汁[7]的方式为主；发酵制品的形式以榨汁后制作酵素[8]、果醋[9]、果酒[10]为主。骏枣含糖量较高，较为适合制作发酵产品，通过发酵可有效降低其总糖含量[11]；枣类制品在发酵过程中的总酚含量也有明显提高[12]；复合菌发酵可使发酵制品的活菌数大幅度提高，提高人体肠道中有益菌的含量[13]。果脯是鲜果经过预处理、糖制、浸泡、烘干、包装等工艺加工而成，通过发酵的手段制作枣脯，既改善了产品风味，又能延长其供应期[14-15]。鲁明等[16]以低糖乳酸菌发酵胡萝卜果脯，发现当发酵剂接种量为3%、发酵温度16～26 ℃、发酵时间9～17 d、糖液浓度45%、糖液煮渍时间45 min、烘制温度60 ℃、烘制时间12 h 时制得的成品色、香、味、形俱佳。

本研究以新鲜枣为原料制备发酵果脯制品，拟采取4 种不同发酵方式（乳酸菌、酵母菌、乳酸菌与酵母菌混合菌发酵、自然发酵）对鲜骏枣整果进行发酵，以发酵过程中pH 值、总酸、总糖、还原糖、总酚含量的变化为评价指标筛选出最优发酵方式，为后续发酵工艺的优化提供参考，以期延长骏枣供应期，丰富骏枣风味，助力新疆枣加工业的发展。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

新鲜骏枣：2019 年9 月21 日采自新疆阿克苏，外观圆润饱满，大小适中，脆熟全红，可溶性固形物含量为36.4%，水分含量为60.65%。

双歧杆菌乳酸菌粉：北京川秀科技有限公司；酵母菌粉：安琪酵母股份有限公司；氢氧化钠、酚酞、乙醇、盐酸、硫酸铜、亚甲蓝、酒石酸钾钠、乙酸锌、冰乙酸、亚铁氰化钾﹑盐酸、甲基红、葡萄糖、甲醇、无水碳酸钠（均为分析纯）：天津市致远化学试剂有限公司；福林酚（分析纯）：北京索莱宝科技有限公司。

1.2 仪器与设备

LE204E 电子天平：梅特勒-托利多仪器（上海）有限公司；ZK-520 型真空包装机：福建省安溪缘昊机械有限公司；DHG-9140A 型恒温干燥箱：上海一恒科学仪器有限公司；SHB-III 循环水式多用真空泵：郑州长城科工贸易有限公司；HH-S4 数显恒温水浴锅：金坛市医疗仪器厂；TDL-5-A 低速大容量离心机：上海安亭科学仪器厂；T16 新世纪紫外可见分光光度计：北京普析通用仪器有限责任公司。

1.3 试验方法

1.3.1 果脯制作方法

1.3.1.1 自然发酵

取新鲜骏枣2kg，清洗后，采用规格为直径8mm 打孔器去核，经抽真空封入15 cm×25 cm 袋内，（37±1）℃条件下发酵，发酵过程中定期取样进行总酚、总酸、总糖及还原糖含量的测定，在前期预试验的基础上确定发酵总时间为84 h。取样时间点为12、24、36、48、60、72、84 h。

1.3.1.2 乳酸菌发酵

取乳酸菌粉60 g 于（30.0±0.5）℃、300 mL 温水中溶解得到20%的悬菌液，活化30 min，待用。取新鲜骏枣2 kg，经清洗，采用规格为直径8 mm 打孔器去核，装入真空袋内，注入枣果质量的4%的悬菌液，抽真空并封口；于（37±1）℃条件下发酵，发酵过程中定期取样进行总酚、总酸、总糖及还原糖含量的测定。

1.3.1.3 酵母菌发酵

取酵母菌粉60 g 于（30.0±0.5）℃、300 mL 温水中溶解得20%的悬菌液，活化30 min，待用。取新鲜骏枣2 kg，经清洗，采用规格为直径8 mm 打孔器去核，装入真空袋内，注入枣果质量的4%的悬菌液，抽真空并封口；于（37±1）℃条件下发酵，发酵过程中定期取样进行总酚、总酸、总糖及还原糖含量的测定。

1.3.1.4 乳酸菌-酵母菌混合发酵

取乳酸菌粉、酵母菌粉各30 g 分别于（30.0±0.5）℃、300 mL 温水中溶解、配制得到20%的悬菌液，活化30 min，待用。取新鲜骏枣2 kg，经清洗，采用规格为直径8 mm打孔器去核，装入真空袋内，注入枣果质量的4%的悬菌液，抽真空并封口；（37±1）℃条件下发酵，发酵过程中定期取样进行总酚、总酸、总糖及还原糖含量的测定。

1.3.2 指标分析

pH 值参照GB 5009.237—2016《食品安全国家标准食品pH 值的测定》测定[17]；总酸参照GB 12456—2021《食品安全国家标准食品中总酸的测定》[18]中酸碱滴定法测定；总糖参照彭科怀等[19]的方法进行测定；还原糖参照GB 5009.7—2016《食品安全国家标准食品中还原糖的测定》直接滴定法测定[20]；总酚参照俞燕芳等[21]的方法进行测定，线性回归方程为y=0.110 1x+0.104 4，R2=0.998 5，样品总酚含量以每克样品中没食子酸当量表示。

1.4 数据统计与分析

使用Origin 8 进行数据记录和绘制图表；采用SPSS 20 软件进行数据统计分析，不同发酵方式间采用ANOVA 进行各指标的方差分析。

2 结果与分析

2.1 不同发酵方式发酵过程中pH 值的变化

pH 值可在一定程度上反映微生物的生长变化，不同发酵方式发酵过程中pH 值的变化见图1。

图1 不同发酵方式对发酵果脯pH 值的影响Fig.1 Effects of different fermentation methods on pH of preserved fruits

从图1 可以看出，随着发酵时间的延长，自然发酵样品的pH 值总体呈现下降的趋势；酵母菌发酵样品的pH 值总体呈先上升后下降的趋势；乳酸菌发酵的样品呈现波动变化；混合菌发酵枣脯pH 值呈现先下降后上升再趋于稳定的趋势，于24 h 时达到最低，为4.36。自然发酵、混合菌发酵、酵母菌发酵所得枣脯的pH 值在72 h 后均趋于稳定，发酵结束时自然发酵、酵母菌发酵、混合菌发酵、乳酸菌发酵枣脯的pH 值分别为4.62、4.48、4.82、4.51。可看出不同发酵方式对骏枣果脯的pH 值影响不明显。

2.2 不同发酵方式发酵过程中总酸含量变化

不同发酵方式发酵过程中总酸含量变化见图2。

图2 不同发酵方式对发酵果脯总酸含量的影响Fig.2 Effects of different fermentation methods on total acid content of preserved fruits

鲜枣果总酸含量为0.6%，通过发酵消耗枣脯中一部分糖，可以改善其口感偏甜的问题。从图2 可以看出，在发酵过程中，自然发酵样品的总酸含量随着发酵过程的进行呈现先上升后下降趋势；乳酸菌发酵呈上升、下降、上升再下降趋势；其它2 种发酵方式均呈下降、上升再下降趋势，4 种发酵方式的总酸含量均在48 h 时达到最高值，此时自然发酵、酵母菌发酵、混合菌发酵、乳酸菌发酵方式的总酸含量比未发酵时分别上升了20%、18.83%、21.67%、42.50%，总酸含量分别为0.48%、0.71%、0.73%、0.85%；48 h 后，4 种发酵方式的总酸含量均快速下降，至84 h 发酵结束时自然发酵、酵母菌发酵、混合菌发酵、乳酸菌发酵枣脯的总酸含量分别为0.29%、0.38%、0.45%、0.46%。分析自然发酵情况下主要由原料自身携带的乳酸菌发酵，发酵速度较慢同时产酸量也较低[22]，接种乳酸菌、酵母菌及混合菌发酵的样品在原料自身携带的乳酸菌发酵产酸的同时，叠加了优势乳酸菌发酵产生的乳酸，而接种酵母菌的样品也会在酒精发酵的同时产生二氧化碳增加部分酸度，所以在发酵过程及发酵结束时4 种发酵方式样品的总酸含量由低到高为自然发酵、酵母菌发酵、混合菌发酵、乳酸菌发酵。在48 h 后发酵过程中，总酸含量降低的原因可能是后期酯类物质的形成消耗部分有机酸所致。

2.3 不同发酵方式发酵过程总糖含量变化

不同发酵方式发酵过程总糖含量变化见图3。

图3 不同发酵方式对发酵果脯总糖含量的影响Fig.3 Effects of different fermentation methods on total sugar content of preserved fruits

由图3 可知，在发酵过程中4 种发酵方式总糖含量均整体呈下降趋势，在整个发酵过程中自然发酵的样品除在12 h 外，其它各时间段总糖含量均处于最高值（72 h 混合菌总糖含量最高），同时也说明自然发酵速度慢，下降幅度为12.28%。发酵结束时，自然发酵、酵母菌发酵、混合菌发酵、乳酸菌发酵的样品总糖含量相较于未发酵时，下降幅度分别为29.18%、34.44%、35.33%、25.17%，总糖含量分别为24.22%、20.63%、19.69%、23.21%。混合菌发酵的样品总糖含量最低，其下降的原因是乳酸发酵与酒精发酵作用产生有机酸，消耗了原料中的部分糖[23]，达到了果脯产品降糖的预期目的。

2.4 不同发酵方式发酵过程还原糖含量变化

鲜枣的还原糖含量为1.91 g/100 g，不同发酵方式对样品中还原糖含量的影响如图4 所示。

图4 不同发酵方式对发酵果脯还原糖含量的影响Fig.4 Effects of different fermentation methods on the content of reducing sugar in preserved fruits

由图4 可知，4 种发酵方式的还原糖含量整体呈上升趋势，48 h 至60、84 h 时酵母菌发酵枣脯的还原糖含量最高；发酵结束时4 种发酵方式枣脯还原糖含量均高于12 h 时的样品；发酵至48 h 时，乳酸菌发酵枣脯还原糖含量最低，为3.20 g/100 g。自然发酵、混合菌发酵、酵母菌发酵至48 h 时还原糖含量分别为3.97、4.21、3.66 g/100 g；发酵至84 h 时，自然发酵、酵母菌发酵、混合菌发酵、乳酸菌发酵4 种发酵方式所得枣脯还原糖含量分别为3.63、4.32、3.20、3.94 g/100 g。在整个发酵过程中还原糖虽有增加，但增幅不大，分析认为虽然在乳酸、酒精发酵过程中消耗了部分还原糖，但枣果中的部分淀粉会降解为单糖，单糖生成量可能大于发酵的消耗量，最终导致还原糖含量小幅增加[24]。

2.5 不同发酵方式发酵过程总酚含量变化

发酵果脯总酚含量与发酵时间的关系见图5。

图5 不同发酵方式对发酵果脯总酚含量的影响Fig.5 Effects of different fermentation methods on total phenol content of preserved fruits

酚类物质是一类存在于水果、蔬菜等植物体内的连在苯环碳原子上的多羟基化合物的总称，也是体现果蔬抗氧化能力的主要物质之一[25]，新鲜骏枣的总酚含量为49.24 mg/g。由图5 可知，48～72 h 时，4 种发酵方式所得样品的总酚含量均呈下降趋势，84 h 时，混合菌发酵枣脯的总酚含量均高于其它3 种发酵方式，84 h时自然发酵、酵母菌发酵、混合菌发酵、乳酸菌发酵枣脯总酚含量分别为39.02、38.44、47.83、35.78 mg/g，与发酵48 h 时相比下降幅度分别为29.06%、49.61%、35.70%、44.35%，乳酸菌-酵母菌混合发酵对样品总酚的下降速率，有明显的减缓作用。作为果脯发酵产品，有较为丰富的营养物质。前人研究发现果实在贮藏中后期果实体内总酚的分解代谢大于合成代谢，总酚逐渐被氧化成为脱氢-L-总酚，这种非还原型的总酚虽然具有总酚的活力，但却极易水解，从而继续被氧化生成其它物质，造成总酚含量的下降[26]。在枣果发酵后期总酚含量降低是否也存在枣果实中总酚的分解代谢大于合成作用的情况，还有待进一步研究。

3 结论

本文采用自然发酵，接种酵母菌、酵母菌与乳酸菌混合、乳酸菌发酵4 种发酵方式对经预处理后的鲜骏枣进行84 h 发酵，分析了发酵过程中不同发酵方式所得样品的pH 值、总酸含量、总糖含量、总酚含量的变化规律。骏枣果脯发酵过程中，4 种发酵方式所得样品的pH 值变化差异不明显；4 种发酵方式总糖含量均逐渐降低，在整个发酵过程中自然发酵的样品除在发酵12 h 时外在其它各时间段总糖含量均处于最高值；4 种发酵方式总酸含量均呈波动变化；4 种发酵方式还原糖含量均整体呈上升趋势；4 种发酵方式总酚含量均整体呈下降趋势。混合菌发酵84 h 后所得样品的总糖、还原糖含量最低，总酚含量最高，总酸含量低于乳酸菌发酵，高于其它2 种发酵方式，是一种较优的发酵方式。此时样品的总糖含量与还原糖含量均最低分别为19.69%、3.20 g/100 g，总酚含量最高为47.83 mg/g。本试验结果可为骏枣新产品的开发利用提供理论参考。