不同杧果品种对杧果酵素品质的影响

张莉，刘禹，毛鹏煜，陈一萌，尹翔东，高礼红

（四川省食品发酵工业研究设计院有限公司，四川成都 611130）

杧果因其具有较高的营养价值，素有“热带水果之王”之称[1-2]。杧果中富含多种维生素、膳食纤维以及钙、磷、铁、镁、钾等微量元素[3-7]，具有止呕、防眩晕、降低胆固醇等功效，经常食用可有效防止心血管疾病的发生，对咳嗽、痰多、气喘等症状也具有良好的预防作用[8-11]。杧果通常以鲜食为主，但杧果属于呼吸跃变型果实，采摘后呼吸代谢旺盛，在常温条件下迅速成熟，导致其保质期较短、冷敏性强、不耐低温，因而在低温环境中保藏又易于发生冷害，严重制约了我国杧果产业的发展[12]。目前市面上常见的杧果加工制品以杧果干、杧果汁及杧果酱等产品为主，总体来说其加工利用率仍然较低，原料浪费问题依然需要关注。而将杧果制成酵素，不仅可以解决其保藏问题，又能延长杧果产品的产业链，提高果品附加值，具有广阔的市场空间。

酵素通常是以动、植物以及菌类成分为原料，利用微生物发酵制备的一种富含生物活性成分的制品，具有独特的风味、香味与滋味，同时由于其富含多种酚类、酶类等生物活性成分，经常食用可有效提升消费者自身免疫能力[13-14]。因此，酵素逐渐成为功能饮料研究的热点领域。目前，对于酵素产品的研究方向主要集中在原料选择范围的扩展以及微生物发酵剂的选择。四川省杧果种植以‘金煌杧’、‘凯特杧’、‘红象牙杧’等品种为主，这些品种杧果均具有高产、鲜食口感较好的优势，但是没有考虑到杧果深加工产品的特殊要求，导致杧果加工企业无法评定加工需要的加工性能。因此研究不同品种杧果对杧果酵素品质的影响，对杧果酵素产业的发展具有重要意义。

本研究选取‘金煌杧’、‘凯特杧’、‘红象牙杧’3 种杧果为原料制备杧果酵素，通过测定发酵过程中的感官、可溶性固形物含量、pH 值、总酸、还原糖、总酚的含量与超氧化物歧化酶（superoxide dismutase，SOD）酶活力等指标，探究不同杧果品种对杧果酵素品质的影响，以期为杧果酵素产品开发提供数据支撑与理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

‘金煌杧’、‘凯特杧’、‘红象牙杧’、白糖：市售；植物乳杆菌：北京川秀科技有限公司；高活性酵母干粉菌：安琪酵母股份有限公司；芦丁（纯度≥98%）：成都仪睿生物科技有限公司；酚酞、乙醇、氢氧化钠、三羟甲基氨基甲烷盐酸盐（tris hydrochloride，Tris-HCl）、邻苯三酚、3，5-二硝基水杨酸（3，5-dinitrosalicylic acid，DNS）、没食子酸、碳酸钠（均为化学纯）：成都科龙化工试剂厂。

1.2 仪器与设备

UV-6100 紫外可见分光光度计：上海美谱达仪器有限公司；AL204 电子天平：梅特勒-托利多仪器有限公司；HH-6 数显恒温水浴锅：国华电器有限公司；WYT-IV 型手持式折光仪：上海力辰仪器科技有限公司；JS30-230 多功能搅拌机：浙江苏泊尔股份有限公司；HPX-9082MBE 电热恒温培养箱：上海博讯实业有限公司医疗设备厂；Orion 3-Star 雷磁数显pH 计：美国Thermo Fisher 公司。

1.3 试验方法

1.3.1 杧果酵素制备工艺

原料选择→去皮去核切丁→打浆→过筛→调配→杀菌→冷却→接种→发酵→成品。

操作要点：分别选择生熟度为八成、表皮无黑斑的新鲜杧果，去皮去核后切丁，用料理机打浆后过200 目筛网得到杧果原浆。将制备的杧果原浆与白砂糖、水以质量比3∶1∶10 进行调配，采用巴氏杀菌方式进行杀菌处理后冷却。将酵母与植物乳杆菌以质量比1∶1 制成混合发酵剂，按照质量分数2% 的接种量将混合发酵剂接种至冷却好的杧果溶液中进行发酵（发酵温度28 ℃），发酵期间定期取样，监测发酵过程中各指标变化情况。

1.3.2 感官评定

通过对色泽、风味、滋味与口感以及状态4 个方面对杧果酵素进行感官评定，所邀请10 名感官评定人员均经过杧果酵素感官评定培训，并严格参照表1 所示的感官评定标准进行评分。

表1 感官评定标准Table 1 Sensory evaluation criteria

1.3.3 可溶性固形物含量的测定

参照NY/T 2637—2014《水果和蔬菜可溶性固形物含量的测定折射仪法》进行测定可溶性固形物含量[15]。折光仪在使用前使用蒸馏水进行校准，测定时在棱镜表面滴加2～3 滴样液，对准光源观察并记录读数。

1.3.4 pH 值的测定

取待测发酵液样品分别置于烧杯中，pH 计经校准后可直接测定pH 值。

1.3.5 总酸含量的测定

参照GB 12456—2021《食品安全国家标准食品中总酸的测定》进行杧果酵素中总酸含量的测定[16]。

1.3.6 还原糖含量的测定

采用DNS 法，参考文献[17]并稍作修改。取400 μL样品加入600 μL DNS 中，沸水浴10 min 后，于540 nm测定吸光值，以葡萄糖为标准品，作标准曲线为y=1.633 8x-0.021 4，R²=0.995 6。

1.3.7 总酚含量的测定

采用福林-酚试剂法，参考文献[18]并稍作修改。准确称取0.110 g 没食子酸置于100 mL 容量瓶中，加蒸馏水定容混匀得到1 000 μg/mL 没食子酸标准储备溶液。分别吸取0、1、2、3、4、5 mL 至100 mL 容量瓶中并定容混匀得0、0.01、0.02、0.03、0.04、0.05 mg/mL 没食子酸标准溶液。用移液枪分别移取1 mL 系列没食子酸标准溶液、样液、蒸馏水（空白组）于具塞试管内，分别加入5 mL10%福林酚试剂后立即混匀，静置3 min 后加入4 mL 7.5% 碳酸钠溶液摇匀，室温下静置1 h 于765 nm 波长下测定吸光值。以没食子酸为标准品作标准曲线为y=0.023 6x+0.004 8，R²=0.998 9。

1.3.8 超氧化物歧化酶（SOD）酶活力的测定

采用邻苯三酚法，参考文献[19]并稍作修改。SOD酶活力测定加样详见表2，测定325 nm 波长下吸光值，按照下列公式计算SOD 酶活力（X，U/mL）。

表2 邻苯三酚自氧化速率测定Table 2 Determination of autoxidation rate of pyrogallol mL

式中：A0为邻苯三酚自氧化吸光值；AS为样品吸光值；V1为反应液总体积，mL；V2为样液体积，mL；n为稀释倍数；50% 为公式常数，以25 ℃、1 mL 反应液中每分钟抑制邻苯三酚自氧化速率50% 时的酶量为一个超氧化物歧化酶活性单位。

1.4 数据分析

每组进行3 次平行试验，采用SPSS 软件进行数据分析。

2 结果与分析

2.1 杧果酵素发酵过程中感官评分的变化

感官评定是以人的感官为主要技术手段对样品开展客观分析，以确定该样品品质是否合格的一种评价方法，也是对杧果酵素最直观的评价手段。不同杧果品种对杧果酵素发酵过程中感官评分的影响如图1所示。

图1 不同杧果品种对杧果酵素发酵过程中感官评分的影响Fig.1 Effect of different mango varieties on sensory scores in the fermentation process of mango jiaosu

由图1 可知，随着发酵时间延长，3 组酵素的感官评分总体呈先上升后下降的趋势，在发酵72 h 时达到最高值，之后感官评分略有下降但趋势较为缓慢。其中‘金煌杧’酵素酸甜适口、色泽金黄、质地均匀细腻、具有明显的发酵风味以及杧果香气，因此，感官评分最高达92。综上，感官评分高低顺序为‘金煌杧’＞‘红象牙杧’＞‘凯特杧’。

2.2 杧果酵素发酵过程中可溶性固形物含量的变化

可溶性固形物是包含食品中所有能够溶于水的糖分、酸、维生素以及碳水化合物等成分的总称，也是评价果实品质的主要指标之一[20]。因为可溶性糖是可溶性固形物的重要组成成分，且两者含量呈极显著正相关，所以可溶性固形物在一定程度上也被视为评价甜度的重要指标[21]。不同杧果品种对杧果酵素发酵过程中可溶性固形物含量的影响如图2 所示。

图2 不同杧果品种对杧果酵素发酵过程中可溶性固形物含量的影响Fig.2 Effect of different mango varieties on soluble solid content in the fermentation process of mango jiaosu

由图2 可知，3 组酵素的可溶性固形物含量均呈先下降后趋于稳定的趋势，这是在发酵过程中，可溶性固形物成分会在微生物与酶的共同作用下降解为风味化合物以及其他小分子物质，而在发酵初期微生物含量与活性无明显增长，随着发酵时间延长，微生物大量增殖，酵素中的糖分不断被消耗或被水解，从而使酵素中的可溶性固形物含量降低。发酵72 h 后，可溶性固形物含量逐渐趋于稳定，并且在发酵过程中‘金煌杧’酵素中可溶性固形物含量高于其他两组。

2.3 杧果酵素发酵过程中pH 值的变化

酵素的pH 值可以直接影响酵素的口感及微生物的代谢效率，继而影响酵素的食用品质，而引发酵素pH 值变化的主要因素是在发酵过程中有机酸含量的变化。不同杧果品种对杧果酵素发酵过程中pH 值的影响如图3 所示。

图3 不同杧果品种对杧果酵素发酵过程中pH 值的影响Fig.3 Effect of different mango varieties on pH value in the fermentation process of mango jiaosu

由图3 可知，杧果酵素发酵过程中pH 值呈逐渐下降的趋势，且趋势逐渐减缓。这是由于发酵过程中杧果自身有机酸成分溶出，杧果中的果糖、葡萄糖等物质在微生物与酶的共同作用下降解为乳酸、柠檬酸等有机酸成分，酵素中的pH 值会呈现出逐渐下降趋势，而72 h 后，溶液中的糖分基本被分解完成，同时由于酵素中的微生物活力降低，导致产酸效率下降，pH 值变化不大。不同品种杧果中的初始pH 值以及糖分物质的含量不同，导致pH 值的变化有所差异，同时‘金煌杧’中糖分含量高于其他两种杧果，经分解形成的有机酸成分多于其他两种杧果，因此pH 值变化最为明显。

2.4 杧果酵素发酵过程中总酸含量的变化

不同杧果品种对杧果酵素发酵过程中总酸含量的影响如图4 所示。

图4 不同杧果品种对杧果酵素发酵过程中总酸含量的影响Fig.4 Effect of different mango varieties on total acid content in the fermentation process of mango jiaosu

由图4 可知，3 组杧果酵素发酵过程中总酸含量均呈不断升高的趋势，且升高速度逐渐变缓，与2.3 中pH 值变化趋势相符。在发酵初期，杧果自身有机酸成分溶出，还有微生物代谢产酸均可引发总酸含量的增加，例如植物乳杆菌在发酵过程会利用碳水化合物转化为乳酸；葡萄糖被氧化失去羟基可得葡萄糖醛酸，该物质有助于肝脏解毒作用的发挥；代谢产生的泛酸作为代谢物质的转运物质，起到人体免疫屏障的作用[17]。‘金煌杧’由于自身糖含量较高，在发酵过程中产酸较多，因此该组酵素产酸速率高于其他两组。

2.5 杧果酵素发酵过程中还原糖含量的变化

还原糖含量的变化可以反映出发酵液中微生物的活动情况。不同杧果品种对杧果酵素发酵过程中还原糖含量的影响如图5 所示。

图5 不同杧果品种对杧果酵素发酵过程中还原糖含量的影响Fig.5 Effect of different mango varieties on reducing sugar content in the fermentation process of mango jiaosu

由图5 可知，3 组杧果酵素发酵过程中还原糖含量均呈先上升后下降的趋势。还原糖含量的变化趋势与酵素发酵过程中果胶、纤维素等大分子碳水化合物以及微生物消耗糖类物质的动态变化有关。在发酵初期，由于蔗糖酶的作用以及在弱酸条件下，溶液中的蔗糖成分逐渐转化为果糖和葡萄糖等还原糖类物质，使发酵液中还原糖含量略显增加，但是随着发酵时间的延长，微生物的代谢作用会消耗大量还原糖成分，从而导致还原糖含量快速下降，而在72 h 之后，微生物活力降低导致还原糖含量下降趋势变缓。‘金煌杧’酵素中还原糖含量高于其他两组，归因于其糖分含量高于其他两组。

2.6 杧果酵素发酵过程中总酚含量的变化

多酚类物质具有清除自由基的作用，具有预防心脑血管疾病、抗衰老等功效，其含量直接影响酵素抗氧化功能。不同杧果品种对杧果酵素发酵过程中总酚含量的影响如图6 所示。

图6 不同杧果品种对杧果酵素发酵过程中总酚含量的影响Fig.6 Effect of different mango varieties on total phenol content in the fermentation process of mango jiaosu

由图6 可知，3 组杧果酵素在发酵过程中总酚含量呈逐渐上升的趋势。这是由于发酵初期，可溶性多酚逐渐析出到酵素溶液中，同时由于微生物、酶和酸类物质的作用，杧果中不溶性多酚类物质逐渐转化为可溶的游离态多酚，并且微生物在适当条件下也可以合成单体多酚类物质，导致总酚含量呈上升趋势。然而在发酵72 h 后，酚类物质将会被分解利用转化为黄酮类物质，导致总酚含量暂缓增长。发酵过程中，‘金煌杧’酵素中总酚含量始终高于其他两组，归因于不同杧果品种的果肉中化学成分种类及含量的差异影响微生物的发酵，从而引起发酵液总酚等活性成分含量的差异。

2.7 杧果酵素发酵过程中SOD 酶活力的变化

SOD 具有清除体内过多的自由基和修复细胞的作用，能够增加机体免疫能力，有效抑制心血管疾病，具备抗氧化、抗疲劳、修复辐射损伤细胞等功效，其活力指标被广泛应用于评估酵素酶活性及其抗氧化能力[22-23]。不同杧果品种对杧果酵素发酵过程中SOD 酶活力的影响如图7 所示。

图7 不同杧果品种对杧果酵素发酵过程中SOD 酶活力的影响Fig.7 Effect of different mango varieties on SOD activity in the fermentation process of mango jiaosu

由图7 可知，3 组酵素发酵过程中SOD 酶活力整体呈逐渐上升的趋势，并在72 h 后趋于稳定，‘金煌杧’酵素在发酵72 h 时SOD 酶活力高达36.6 U/mL。这是由于SOD 是一种胞内酶，随着发酵时间的延长，酵素液中细胞逐渐裂解导致SOD 逐渐释放出来，发酵48 h 后，随着发酵液pH 值的上升以及微生物代谢产生的物质对SOD 产生抑制，从而使SOD 酶活力增加放缓甚至降低。

3 结论

根据3 组杧果酵素发酵过程中的指标变化可以发现发酵72 h 时酵素品质最佳。不同品种杧果果肉中化学成分种类及含量的差异影响微生物的发酵，在发酵72 h 时，‘金煌杧’杧果酵素与‘凯特杧’酵素、‘红象牙杧’酵素相比，其感官评分（92）、可溶性固形物含量（8%）、还原糖含量（1.51 mg/mL）、总酚含量（0.308 mg/mL）以及SOD 酶活力（36.6 U/mL）均最佳，因此‘金煌杧’是制作杧果酵素的最佳原料。