浸泡型果醋與發(fā)酵型果醋抗氧化能力及抑菌性比較研究

王雪涵，鄭一凡

（北京城市學院生物醫(yī)藥學部，北京 100094）

浸泡型果醋與發(fā)酵型果醋抗氧化能力及抑菌性比較研究

王雪涵，鄭一凡

（北京城市學院生物醫(yī)藥學部，北京 100094）

用浸泡法和發(fā)酵法兩種工藝制備柚子醋、柚子皮醋、橘子醋和哈密瓜醋。分別利用福林酚法、NaNO2－Al（NO3）3－NaOH比色法和紫外分光光度法測定果醋中抗氧化物質多酚、黃酮和維生素C的含量；用總抗氧化能力檢測試劑盒（ABTS法）測定果醋的總抗氧化能力；通過杯碟法檢測果醋對大腸桿菌和金黃色葡萄球菌的抑菌性。實驗結果表明：發(fā)酵型果醋的抗氧化物質（多酚、黃酮、VC）含量、總抗氧化能力及抑菌性普遍高于浸泡型果醋，且果醋對革蘭氏陰性細菌及革蘭氏陽性細菌均有較強的抑制作用。

浸泡型果醋；發(fā)酵型果醋；總抗氧化能力；抑菌性；抗氧化物質

食醋除了作為日常生活中的酸性調味品，還具有多種營養(yǎng)保健功能和醫(yī)療價值?！侗静菥V目》中有記載醋能“消痛腫、散水汽、殺邪毒、理諸藥”。水果含有豐富的糖分，是良好的釀醋原料，與糧食醋相比，果醋富含醋酸、氨基酸、多種有機酸、維生素和生物活性物質，具有調節(jié)體內酸堿平衡、抗氧化、促進消化、消除疲勞、美容養(yǎng)顏等功效［1，2］。人類生產(chǎn)和食用果醋已有悠久歷史，由于果醋具有良好的口感、獨特的風味和營養(yǎng)保健功效，我國又是世界上水果資源最豐富的國家之一，在現(xiàn)代工藝技術的推進下，果醋釀造正從傳統(tǒng)食醋行業(yè)中脫穎而出。

目前，對蘋果醋、桑葚醋、葡萄醋等常見果醋的抗氧化性研究已經(jīng)取得了一定進展，但對其他果醋的抗氧化性研究報道較少或未見報道。本文對4種浸泡型果醋和4種發(fā)酵型果醋（柚子醋、柚子皮醋、橘子醋和哈密瓜醋）中的抗氧化活性物質多酚、黃酮和維生素C的含量進行測定比較，評價其總抗氧化能力的高低，并對其抑菌性做了初步探索。為開發(fā)保健型柚子醋、柚子皮醋、橘子醋及哈密瓜醋提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 實驗材料、試劑與儀器

1.1.1 實驗材料與試劑

米醋、柚子、橘子、哈密瓜、蘆丁標準品、沒食子酸、抗壞血酸、HPO3、Na2CO3、乙醇、NaNO2、Al（NO3）3、NaOH、抗氧化總試劑盒S0119ABTS法（碧云天）、蛋白胨、酵母粉、NaCl、瓊脂粉、StaphylococcusaureusATCC6538、EscherichiacoliATCC25922、拉曼德果醋菌（Acetobactersp.）、安琪葡萄酒果酒專用酵母SY（Saccharomycescerevisiae）。

1.1.2 實驗儀器與設備

紫外可見分光光度計SP-2000UV 上海光譜儀器有限公司；DHP電熱恒溫培養(yǎng)箱 重慶四達實驗儀器有限公司；九陽榨汁機JYZ-D52，酶標儀BIO-RAD Model 680（日本制），高速離心機SIGMA 1-13（德國制），低速離心機LD5-2A 北京醫(yī)用離心機廠。

1.2 實驗方法

1.2.1 果醋制備

1.2.1.1 浸泡型果醋

將新鮮水果或果皮洗凈，切成小塊放入容器中，容器內加入米醋浸泡，米醋需沒過水果塊，室溫浸泡10天。

1.2.1.2 發(fā)酵型果醋

將處理好的柚子、柚子皮、橘子、哈密瓜榨汁，在果汁中接入釀酒酵母（0.2%），醋酸菌（0.04%），20℃室溫靜置發(fā)酵，每天搖動容器1次通氣，發(fā)酵3天后移入30℃恒溫培養(yǎng)箱繼續(xù)發(fā)酵，每天攪拌通氣至少3次，1周后結束發(fā)酵。

1.2.2 多酚含量測定

采用福林酚法測定多酚含量［3］。

1.2.2.1 標準曲線繪制

精確稱取沒食子酸10mg，用蒸餾水定容至100mL，質量濃度為0.1mg/mL，準確吸取此溶液0.50，0.75，1.00，1.25，1.50，1.75mL，分別置于25mL的具塞試管中，分別加入3.75mL 20%的Na2CO3溶液，定容至25mL，于30℃培養(yǎng)箱中反應2h，以不加樣品為空白對照，在其最大吸收波長765nm下測吸光度。

1.2.2.2 樣品含量測定

精確吸取適當濃度的供試果醋樣品3份，每份1mL，置于25mL容量瓶中，按上述實驗方法分別測吸光度值（A765），計算樣品中多酚物質含量。

1.2.3 黃酮含量測定

NaNO2－Al（NO3）3－NaOH比色法測定黃酮含量［4］。

1.2.3.1 標準曲線的繪制

精確稱取蘆丁標準品20mg，用蒸餾水定容至100mL，質量濃度為0.2mg/mL，準確吸取溶液0，2.0，4.0，6.0，8.0，10.0，12.0mL，分別置于50mL容量瓶中，各加入體積分數(shù)70%的乙醇至20mL，加5%NaNO2溶液2.0mL，搖勻放置6min；加10%Al（NO3）3溶液2.0mL，搖勻放置6min；加1.0mol/L NaOH溶液4.0mL，加水至容量瓶刻度，搖勻放置15min，以不加蘆丁標準品溶液為空白，再掃描確定波長510nm下的吸光度，繪制標準曲線。

1.2.3.2 樣品含量測定

精確吸取適當濃度的供試果醋樣品3份，每份1mL，置于50mL容量瓶中，按上述實驗方法測定吸光度值（A510），計算樣品中黃酮物質含量。

1.2.4 維生素C含量測定

紫外分光光度法測定維生素C含量［5］。

1.2.4.1 標準曲線的繪制

準確稱取10mg抗壞血酸，用2%HPO3溶解并定容至100mL，此時溶液濃度為0.1mg/mL。準確吸取2，4，6，8，10mL抗壞血酸標準溶液于試管中，用2%HPO3定容至10mL，此時各管中的溶液濃度為0.02，0.04，0.06，0.08，0.10mg/mL，以2%磷酸HPO3作空白對照，在245nm處測定吸光值，繪制標準曲線。

1.2.4.2 樣品含量測定

精確吸取適當濃度的供試果醋樣品3份，每份1mL，置于10mL比色管中，按上述實驗方法分別測定吸光度值（A245），計算樣品中維生素C物質含量。

1.2.5 總抗氧化能力測定

1.2.5.1 實驗原理

ABTS法測定總抗氧化能力的原理是：ABTS在適當?shù)难趸瘎┳饔孟卵趸删G色的ABTS＋，當抗氧化物存在時ABTS＋的產(chǎn)生會被抑制，在405nm處測定ABTS＋的吸光度即可測定并計算出樣品的總抗氧化能力。Trolox是一種維生素E的類似物，具有和維生素E相近的抗氧化能力，用作其他抗氧化物總抗氧化能力的參考。例如，Trolox的總抗氧化能力為1，相同濃度情況下，其他物質的抗氧化能力用其抗氧化能力和Trolox相比的倍數(shù)來表示。

1.2.5.2 實驗方法

用總抗氧化能力檢測試劑盒（ABTS法）測定自制果醋的總抗氧化能力，先用蒸餾水稀釋Trolox標準品，把Trolox標準溶液稀釋成0.3，0.6，0.9，1.2，1.5mmol/L。在酶標板每個檢測孔中加入20μL過氧化物酶工作液，樣品孔內加入10μL各梯度稀釋液，輕輕混勻。每個孔內加入170μL ABTS工作液，混勻后室溫孵育6min，用酶標儀在405nm下測吸光度值，繪制標準曲線。精確吸取適當濃度的供試果醋樣品3份，每份10μL，置于酶標板，分別測定405nm處吸光度值（A405），計算樣品的總抗氧化能力。

1.2.6 抑菌性測定

將金黃色葡萄球菌StaphylococcusaureusATCC6538和大腸桿菌EscherichiacoliATCC25922按1%接種量接于營養(yǎng)肉湯培養(yǎng)基中，37℃恒溫振蕩培養(yǎng)16h。將營養(yǎng)瓊脂培養(yǎng)基加熱融化，冷卻到45℃后將培養(yǎng)好的菌液分別倒入融化的營養(yǎng)瓊脂培養(yǎng)基中，再倒入滅菌后的培養(yǎng)皿中，培養(yǎng)皿劃分為4個區(qū)域，分別命名為A，B，C，D區(qū)，培養(yǎng)基冷卻凝固后每個區(qū)域分別放入1個牛津杯，A，B，C，D區(qū)域中的牛津杯分別加入200μL無菌水、200μL青霉素溶液（50μg/mL）、200μL果醋原液和200μL 50%果醋，以陶瓦蓋代替普通玻璃皿蓋蓋好培養(yǎng)皿，正置放入37℃的培養(yǎng)箱中培養(yǎng)24h，觀察結果。

2 結果與分析

2.1 抗氧化物質含量測定

果醋中多酚的含量由福林酚法測定，以反應體系中沒食子酸的濃度（mg/L）為X軸，765nm處的吸光值為 Y軸，繪制標準曲線，見圖1，線性方程為：y＝0.182x－0.022，R2＝0.998。

圖1 沒食子酸濃度對765nm處吸光值的標準曲線

果醋中黃酮的含量由NaNO2－Al（NO3）3－NaOH比色法測定，以蘆丁的濃度為X軸，510nm處的吸光值為Y軸，繪制標準曲線，見圖2，線性方程為：y＝0.027x－0.010，R2＝0.998。

圖2 蘆丁濃度對510nm處吸光值的標準曲線

果醋中維生素C的含量由紫外分光光度法測定，以抗壞血酸的濃度為X軸，245nm處的吸光值為Y軸，繪制標準曲線，見圖3，線性方程為：y＝0.007x＋0.004，R2＝0.998。

圖3 抗壞血酸濃度對510nm處吸光值的標準曲線

依據(jù)以上3種方法分別測定浸泡型柚子醋、浸泡型柚子皮醋、浸泡型橘子醋、浸泡型哈密瓜醋、發(fā)酵型柚子醋、發(fā)酵型柚子皮醋、發(fā)酵型橘子醋和發(fā)酵型哈密瓜醋8種果醋中抗氧化物質多酚、黃酮和維生素C的含量，經(jīng)計算結果見表1，單位為mg/L果醋。

表1 果醋抗氧化成分含量表mg/L

由表1可知，發(fā)酵型果醋中的抗氧化物質含量普遍高于浸泡型果醋，只有浸泡型柚子皮醋中的抗氧化物質含量高于發(fā)酵型柚子皮醋；含糖量最高的哈密瓜醋，發(fā)酵型果醋與浸泡型果醋比較，抗氧化物質含量的差異較大，發(fā)酵型含量高出數(shù)倍乃至十數(shù)倍，橘子與柚子含糖量相當，發(fā)酵型果醋比浸泡型果醋中抗氧化物質含量高出一至數(shù)倍；綜合比較，發(fā)酵型哈密瓜醋中各種抗氧化物質含量最高，浸泡型柚子皮醋次之。

2.2 果醋總抗氧化能力評價

用總抗氧化能力檢測試劑盒（ABTS法）測定自制果醋的總抗氧化能力，以反應中加入Trolox溶液的濃度為X軸，405nm處的吸光值為Y軸，繪制標準曲線，見圖4，線性方程為：y＝－0.676x＋0.891，R2＝0.984。

圖4 Trolox溶液濃度對405nm處吸光值的標準曲線

依據(jù)此方法分別測定8種果醋的總抗氧化能力，經(jīng)計算結果見表2。

表2 果醋總抗氧化能力比較 mmol/L

由表2可知，發(fā)酵型果醋的總抗氧化能力普遍高于浸泡型果醋，只有浸泡型柚子皮醋的總抗氧化能力高于發(fā)酵型柚子皮醋；總抗氧化能力由高到低的排列順序為：發(fā)酵型哈密瓜醋、浸泡型柚子皮醋、發(fā)酵型橘子醋、發(fā)酵型柚子皮醋、浸泡型橘子醋、發(fā)酵型柚子醋、浸泡型柚子醋和浸泡型哈密瓜醋，這個順序與多酚物質含量由多到少的順序基本一致；總抗氧化能力最強的兩種果醋是發(fā)酵型哈密瓜醋和浸泡型柚子皮醋，含有3種抗氧化物質最多的果醋也是這兩種。

2.3 果醋抑菌性檢測結果

果醋抑制革蘭氏陽性細菌金黃色葡萄球菌StaphylococcusaureusATCC6538的實驗結果見表3。

表3 果醋對金黃色葡萄球菌的抑制作用

由表3可知杯碟法測定的抑菌圈直徑數(shù)據(jù)（mm）：無菌水對革蘭氏陽性細菌金黃色葡萄球菌沒有抑制效果，果醋原液和50%濃度果醋均具有抑菌效果，果醋原液的抑菌效果強于或等于50μg/mL青霉素，50%濃度果醋抑菌效果弱于50μg/mL青霉素；發(fā)酵型果醋對革蘭氏陽性細菌的抑菌性強于浸泡型果醋。

果醋抑制革蘭氏陰性細菌大腸桿菌Escherichia coliATCC25922的實驗結果見表4。

表4 果醋對大腸桿菌的抑制作用

由表4可知杯碟法測定的抑菌圈直徑數(shù)據(jù)（mm）：無菌水對革蘭氏陰性細菌金黃色葡萄球菌沒有抑制效果，由于青霉素的抑菌原理，50μg/mL青霉素對革蘭氏陰性細菌的抑菌性較低，果醋原液和50%濃度果醋對革蘭氏陰性細菌大腸桿菌均具有抑菌效果，且均強于50μg/mL青霉素；果醋原液對大腸桿菌的抑菌性強于50%濃度果醋；發(fā)酵型果醋對革蘭氏陰性細菌的抑菌性強于浸泡型果醋。

3 討論

本文制備了浸泡型果醋和發(fā)酵型果醋兩種類型的果醋，浸泡型果醋的制備方法參考了民間廣為流傳的保健果醋自制方法，采用米醋對水果原材料進行浸泡制備，所使用的米醋不是水果釀造而屬于糧食釀造，因此浸泡型果醋在嚴格意義上屬于勾兌型果醋的一種。隨著發(fā)酵型蘋果醋飲料國家標準的出臺，目前國家已禁止勾兌型蘋果醋的生產(chǎn)銷售，可其他類型的果醋仍然沒有明文規(guī)定。為了解浸泡型果醋和發(fā)酵型果醋在保健成分、保健功能方面的差異，本文測定了果醋中抗氧化物質多酚、黃酮和維生素C的含量，對果醋的總抗氧化能力進行評價，初步分析了兩類果醋對金黃色葡萄球菌和大腸桿菌的抑菌性。

實驗結果表明：發(fā)酵型果醋中抗氧化物質多酚、黃酮和維生素C的含量均普遍高于浸泡型果醋，這種差異在含糖量豐富的水果中最為顯著，例如發(fā)酵型哈蜜瓜醋的抗氧化物質含量遠高于浸泡型哈蜜瓜醋（高出數(shù)倍至數(shù)十倍），在含糖量稍低的橘子和柚子果醋中，發(fā)酵型果醋的抗氧化物質含量是浸泡型果醋的數(shù)倍，而在含糖量最少的柚子皮醋中，發(fā)酵型柚子皮醋的抗氧化物質含量反而低于浸泡型柚子皮醋，這說明在糖分不充足的情況下，采用一步法發(fā)酵果醋時，無法充分發(fā)酵，應補足葡萄糖等碳源。

本實驗中發(fā)酵型果醋的總抗氧化能力普遍高于浸泡型果醋，總抗氧化能力由高到低的排列順序與多酚物質含量由多到少的順序基本一致，總抗氧化能力最強的兩種果醋是發(fā)酵型哈密瓜醋和浸泡型柚子醋，含有3種抗氧化物質最多的果醋也正是這兩種，以上這些說明果醋總抗氧化能力的高低與其含有抗氧化物質尤其是多酚類含量的多少呈正相關關系。此前曾有較多關于水果抗氧化能力與酚類化合物含量相關性的研究，大多數(shù)研究表明水果中酚類化合物含量與其抗氧化能力呈很好的相關關系。如Kalt等對4種莓類水果的研究表明，總抗氧化能力與總酚含量相關，相關系數(shù)為0.83，而VC對抗氧化能力的貢獻小于10%，同時認為不同品種水果的總抗氧化能力不同。Meyer等得出葡萄的抗氧化活性與總酚含量的相關系數(shù)為0.89。Velioglu等對28種果蔬和谷物等植物產(chǎn)品測定后也認為，總抗氧化活性與總酚含量呈顯著相關［6－8］。

果醋中含有醋酸、乳酸等有機酸，保證了果醋的低pH值，使細菌處于不利的生長環(huán)境，酸性物質改變蛋白質構型，擾亂多肽鏈的折疊方式，造成蛋白質變性，尤其是酶的變性導致細菌代謝活動終止，從而起到殺菌作用［9］。實驗結果表明：果醋對大腸桿菌和金黃色葡萄球菌均具有一定的抑制作用，其抑菌作用隨著濃度的增加而增強，發(fā)酵型果醋對革蘭氏陽性細菌及革蘭氏陰性細菌的抑菌性均強于浸泡型果醋。

4 結論與展望

發(fā)酵型果醋中的抗氧化物質含量、總抗氧化能力及對革蘭氏陰性和革蘭氏陽性細菌的抑菌性普遍高于浸泡型果醋，且果醋總抗氧化能力的高低與抗氧化物質尤其是多酚類化合物含量呈正相關。不同種類水果釀制的果醋抗氧化物質含量及總抗氧化能力也有一定差異，本文中發(fā)酵型哈蜜瓜醋中多酚及黃酮類物質含量最高，總抗氧化能力也最強。綜上所述，經(jīng)過酵母菌與醋酸菌發(fā)酵釀制的發(fā)酵型果醋的抗氧化性能與抑菌性均強于家庭自制的浸泡型果醋。而利用柚皮為原料生產(chǎn)的果醋在抗氧化物質含量、總抗氧化能力和抑菌性方面的排名均較為靠前，為進一步利用水果原料非可食用部位，節(jié)約成本，開發(fā)新型保健果醋提供了研究依據(jù)。

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Comparison of Antioxidant Capacity and Antibacterial Activity of Soaked Fruit Vinegar and Fermented Fruit Vinegar

WANG Xue-han，ZHENG Yi-fan
（Department of Bio-Medicine，Beijing City University，Beijing 100094，China）

Prepare pomelo vinegar，pomelo peel vinegar，orange vinegar and Hami melon vinegar with soaking method and fermentation process.Using Folin-ciocalteu method，NaNO2－Al（NO3）3－NaOH colorimetry and ultraviolet spectrophotometry to detect the content of polyphenolic，flavonoids and vitamin C in fruit vinegar.The total antioxidant capacity of fruit vinegar is measured by detection reagent kit（ABTS method）.Cylinder plate method is used to test the antiblastic effect of fruit vinegar onEscherichiacoliandStaphylococcusaureusin vitro.The results show that the antioxidants content，total antioxidant capacity and antibacterial activity of fermented vinegar are generally higher than those of soaked vinegar.Both soaked and fermented fruit vinegar have inhibition effect on the gram negative and gram positive bacteria.

soaked fruit vinegar；fermented fruit vinegar；total antioxidant capacity；antibacterial activity；antioxidant substances

TS264.22

A

10.3969/j.issn.1000-9973.2017.03.014

1000-9973（2017）03-0059-05

2016－09－30

2015年北京市民辦教育發(fā)展促進項目——北京城市學院市級校外基地與實驗教學示范中心建設項目

王雪涵（1984－），女，遼寧大連人，講師，博士，主要從事食品微生物方面的研究。