果醋功能性成分的研究現(xiàn)狀

朱勝虎，崔鵬景，李國權(quán)，陸 平，陳志娜，李 信

(江蘇恒順醋業(yè)股份有限公司，江蘇 鎮(zhèn)江 212028)

食醋作為非常重要的酸性調(diào)味品，在人們的日常飲食中不可或缺。隨著社會經(jīng)濟的飛速發(fā)展，人們的生活水平不斷提高，傳統(tǒng)的食品模式已很難滿足消費者需求，人們對食品的追求更加營養(yǎng)化、健康化、天然化[1]。果醋是一種以水果或水果加工下腳料為主要原料，通過一系列現(xiàn)代生物技術(shù)釀造出來的，集保健、食療、營養(yǎng)等功能為一體的新型食醋產(chǎn)品。果醋富含有機酸、礦物質(zhì)、維生素、氨基酸、多酚、黃酮等功能性成分，具有抗氧化、調(diào)節(jié)新陳代謝、增強免疫力、減肥降脂以及預防腫瘤等功效，被稱作“21世紀的食品”。目前，關(guān)于果醋的研究主要集中于釀造工藝的改善、產(chǎn)品風味的提升、新型果醋產(chǎn)品的開發(fā)等方面。本文著重對果醋的典型功能性成分及其相應功能特性的構(gòu)效關(guān)系進行綜述，旨在為進一步研究開發(fā)果醋產(chǎn)品提供科學依據(jù)。

1 果醋功能特性的研究進展

1.1 果醋研發(fā)歷史

我國早在上古時期，就有關(guān)于人類釀造果醋的記錄。歷史記載，當時人們將野杏、梅子、莫莢、山桃等為原料自然發(fā)酵形成果酒，再發(fā)酵酸湯、酸菜等，最終形成果醋來解決口淡的問題。此外，在宋朝的《事林廣記》中，亦記載了梅醋的制作方法：“烏梅去核一升許，以醋五升浸，暴干為末，欲用，以少許投入水中成香醋，甚美。”可見，我國果醋制作的歷史源遠流長。

西方目前發(fā)現(xiàn)的最早關(guān)于制作果醋的記載是在古巴比倫。相傳在公元前，古巴比倫人就利用葡萄來釀造葡萄酒，進而釀造葡萄醋。在公元10世紀的法國，人們制作果醋，主要用于食品的調(diào)味。17世紀后，歐洲各國陸續(xù)開始生產(chǎn)具有保健功能的果醋[2]。

1.2 果醋產(chǎn)品種類

隨著果醋的流行，果醋的制作原料和產(chǎn)品種類也越來越豐富。果醋可分為單一型果醋和復合型果醋。橘子、蘋果、葡萄是市面上最常見的單一型果醋原料。此外，還有很多水果可用于果醋的生產(chǎn)，如沙棘、火龍果、枇杷、柿子、木瓜、菠蘿等。為了豐富果醋的風味和口感，開發(fā)了多種復合型果醋，如蘋果與獼猴桃、香蕉與西番蓮、山楂與山藥、紅棗與枸杞等。目前，很多研究者開始以刺梨、野生酸棗、拐棗、宣木瓜等為原料，研制野生水果果醋。隨著消費水平的提高，果醋產(chǎn)品的形式更加豐富，不再局限于果醋調(diào)味品(酸度>3.5%)、果醋飲料(酸度>0.3%)。市面上出現(xiàn)了多種形式的果醋保健品，如果醋片、果醋膠囊、果醋面膜，以及多菌混合發(fā)酵果醋、多肽果醋等新型果醋產(chǎn)品。

1.3 果醋功能性成分研究現(xiàn)狀

國外在20世紀中葉就開始大規(guī)模研究與生產(chǎn)果醋；我國的果醋研究起步相對較晚，直到20世紀80年代才出現(xiàn)。

國內(nèi)的果醋研究主要以生產(chǎn)工藝的優(yōu)化、發(fā)酵菌種的培育與改良、風味口感的分析、新水果原料或復合水果果醋的生產(chǎn)為主，對于果醋功能性成分的研究還停留于果醋產(chǎn)品中常見功能性成分的含量測定和發(fā)酵工藝對功能性成分含量提高的優(yōu)化。對于果醋功能性成分的研究大多還是與食醋相似，針對果醋特征功能性成分的研究相對較少。此外，關(guān)于功能性成分與其特殊功效的研究也主要集中于果醋的抗氧化作用和減肥降脂作用，對于其他功能特性的研究甚少，且很多只停留在初步的實驗室體外模擬階段，仍未開展具體的研究。

2 果醋的典型功能性成分及其功能特性

2.1 果醋的典型功能性成分

果醋是水果原料經(jīng)菌種發(fā)酵而形成的發(fā)酵產(chǎn)品，不僅風味和口感優(yōu)于傳統(tǒng)食醋，且集營養(yǎng)、食療、保健功能為一體，營養(yǎng)價值更高。果醋富含有機酸、氨基酸、維生素、礦物質(zhì)及特殊活性物質(zhì)(三萜類、黃酮類、多酚類)等功能性成分，具有調(diào)節(jié)人體新陳代謝、減肥降脂、預防腫瘤、增強免疫力、抗氧化、抑菌、降低膽固醇等功能。

2.2 果醋的功能性成分及其相應功能特性

2.2.1 有機酸與調(diào)節(jié)人體新陳代謝

果醋含有豐富的有機酸，除了水果中原本蘊含的有機酸，在發(fā)酵過程中還會產(chǎn)生大量有機酸，對調(diào)節(jié)人體的新陳代謝有顯著作用。果醋中的有機酸主要可分為三類：(1)蘋果酸型，常見的水果如蘋果、梨、桃、李、枇杷等都富含蘋果酸，其中蘋果中的蘋果酸含量占總酸含量的84%，草酸、乙酸、酒石酸、琥珀酸等也屬于蘋果酸型有機酸；(2)檸檬酸型，柑橘類、芒果、草莓、菠蘿、石榴等水果都屬于此類型，其中柑橘類果實中的檸檬酸含量占總酸含量的63.7%～96.7%，草酸、丙二酸、富馬酸等也屬于檸檬酸型有機酸；(3)酒石酸型，葡萄中的果酸便是此類型。除了這三類酸，還有莽草酸、抗壞血酸、丁二酸等有機酸。根據(jù)理化性質(zhì)可以將有機酸分為三類：(1)易揮發(fā)酸，多指碳原子少于6個的短鏈脂肪酸，如甲酸、乙酸、丙酸；(2)不揮發(fā)酸，常指含7～22個碳原子的長鏈有機酸，如庚酸、辛酸等；(3)熱不穩(wěn)定性酸，多為水果中特有的多元酸，如草酸、檸檬酸、蘋果酸、琥珀酸等[3]。

有機酸作為果醋的重要功能性成分，不僅決定了果醋的風味、口感、品質(zhì)和香氣，還可以調(diào)節(jié)人體新陳代謝，有助于人體三羧酸循環(huán)的正常運行。乙酸進入人體后，先轉(zhuǎn)變?yōu)橐阴］o酶A，再進入三羧酸循環(huán)，使有氧代謝通暢。在經(jīng)過劇烈運動或長時間勞動后，人體內(nèi)會產(chǎn)生并堆積大量乳酸，使人感覺疲勞，而有機酸導入體內(nèi)的三羧酸循環(huán)，可促進代謝功能的恢復，從而消除疲勞。蘋果酸等有機酸可直接參與人體代謝，被人體直接吸收，在劇烈運動時可迅速向機體供能，補充消耗的能量[4]。有機酸還具有軟化植物纖維、促進糖代謝的功能。沙棘米醋能顯著提高小腸的運動功能，有助于消食化滯，促進消化代謝，清除體內(nèi)垃圾，減少便秘。有機酸代謝后生成堿性物質(zhì)，可調(diào)節(jié)人體體液的酸堿度，防止血液酸化，使體液環(huán)境保持平衡。果醋可加快體內(nèi)酒精的分解代謝速度，具有較好的解酒功效。楊艷等[5]以枳椇醋為受試物給小鼠灌胃后再灌酒精，研究小鼠血液中乙醇含量變化，發(fā)現(xiàn)枳椇醋會加速小鼠血液中乙醇的代謝分解。牡蠣多糖蘋果果醋對急性、慢性的酒精誘導的肝損傷具有保護及修復作用[6]。Moon等[7]通過對小鼠灌胃柿子醋發(fā)現(xiàn)，隨著柿子醋用量的增加，肝乙酰輔酶A羧化酶mRNA呈下降趨勢，而肝肉堿棕櫚酸酯轉(zhuǎn)移酶mRNA呈上升趨勢，表明食用柿子醋可預防長期攝入酒精引起的代謝紊亂。

2.2.2 特殊活性成分與抗氧化

不同于其他水果加工制品，果醋生產(chǎn)時可將不能食用的果渣、果皮、果核等作為原料，而恰巧這些部分富含多酚、黃酮、三萜等特殊功能性成分，因此，抗氧化功能特性是果醋的重要作用之一。

三萜類化合物是由30個碳原子組成的萜類化合物，在植物體內(nèi)以游離形式或與糖結(jié)合成苷或酯的形式存在。三萜類化合物多為四環(huán)三萜和五環(huán)三萜，常見結(jié)構(gòu)類型為葫蘆烷型、阿屯烷型、齊墩果烷型、烏蘇烷型、羽扇豆烷型等。靈芝富含三萜類化合物，以靈芝為原料釀造的紅棗靈芝醋飲料的抗氧化活性高于草莓醋飲料、藍莓醋飲料和蘋果醋飲料[14]。

2.2.3 氨基酸與減肥降脂

果醋含有多種人體所需的氨基酸，如天冬氨酸、谷氨酸、蘇氨酸、脯氨酸、絲氨酸等。果醋中的氨基酸可刺激胃液分泌，促進食物消化吸收。氨基酸還可通過刺激人體的神經(jīng)中樞，促使消化系統(tǒng)分泌大量消化液，加速糖類和蛋白質(zhì)的新陳代謝，燃燒人體過多的脂肪，防止脂肪堆積。荸薺皮果醋能明顯降低小鼠生殖器周圍脂肪總重和脂肪系數(shù)，對甘油三酯的降低起到明顯作用[15]。Moon等[16]研究柿子醋對脂肪代謝的影響，發(fā)現(xiàn)柿子醋能顯著降低血清甘油三酯、總膽固醇水平，具有較好的降脂作用。枳椇醋具有抑制小鼠質(zhì)量增長和過剩脂肪堆積的作用，可控制血脂升高，具有減肥降脂的功效。同樣，仁用杏醋對小鼠脂肪組織的生成有一定的抑制作用，可降低機體脂肪總量，促使脂肪轉(zhuǎn)變?yōu)轶w能[17]。Beheshti等[18]對19例高血脂患者采用蘋果醋進行食療，8周后，患者血清總膽固醇、甘油三酯和低密度脂蛋白水平顯著下降，食用蘋果醋可有效降低有害血脂。

2.2.4 維生素C與預防癌癥

維生素C又稱抗壞血酸，具有強還原性，在體內(nèi)會形成一種活性極強的內(nèi)源性清除過氧化自由基的抗氧化劑，可防止細胞衰老和細胞癌變。不僅如此，維生素C還可阻止強致癌物亞硝胺在體內(nèi)的合成，促進亞硝胺的分解，使其在體內(nèi)的含量下降，防止食道癌、胃癌等癌癥的發(fā)生。賈冬舒等[19]研究沙棘醋對亞硝酸鹽的分解能力，發(fā)現(xiàn)隨著沙棘醋的增強，其對亞硝酸鹽的分解能力亦增強。王儲炎等[20]對桑葚醋的體外抗腫瘤活性進行研究，發(fā)現(xiàn)果醋可明顯抑制Hela細胞和SMMC-7721細胞的生長和繁殖，其抑制率隨著作用時間的延長或添加量的增加而增加。

2.2.5 煙酸與降低膽固醇

煙酸，又稱尼克酸，屬維生素B3，分子式為C6H5NO2，化學名稱為3-吡啶甲酸，是一種非常重要的維生素，可降低輔酶A的利用率，通過抑制低密度脂蛋白的合成而降低體內(nèi)膽固醇的合成率。高密度脂蛋白膽固醇有抗動脈粥樣硬化的作用，而煙酸可以延緩高密度脂蛋白膽固醇的分解，并減少低密度脂蛋白的合成，同時抑制肝臟對載脂蛋白A1的清除，促進膽固醇的逆向轉(zhuǎn)運。大劑量的煙酸還能降低血清膽固醇和甘油三酯的濃度，促進體內(nèi)膽固醇進入腸道并隨糞便排出。心血管病患者每天服用20 mL果醋，6個月后，其膽固醇平均水平降低9.5%[21]。曹小燕等[22]發(fā)現(xiàn)在柑橘醋的醋酸發(fā)酵過程中，添加適量的酒母和酵母膏可以提高果醋的煙酸含量，其煙酸含量約為市售米醋的三倍。

2.2.6 礦物質(zhì)與增強免疫力

水果富含對人體有益的礦物質(zhì)及微量元素(如Ca、K、Mg、Fe、Zn)，可作為天然營養(yǎng)補充劑，參與體內(nèi)代謝，生成堿性物質(zhì)，防止血液向酸性轉(zhuǎn)化，增強人體免疫力[23]。尤其是蘋果富含Zn元素，對人體生長、智力發(fā)育、調(diào)節(jié)腸胃、增強免疫力等具有重要作用。此外，果醋中的Fe、Ca、Cu元素含量高于傳統(tǒng)食醋，其具體含量與水果原料中的含量相對應。賁松彬等[24]用蟲草多糖蘋果醋喂養(yǎng)小鼠，發(fā)現(xiàn)小鼠免疫力增強。

2.2.7 乙酸與抑菌

果醋富含乙酸，酸性會改變蛋白質(zhì)構(gòu)型，破壞多肽鏈的折疊，導致蛋白質(zhì)變性(尤其是酶的變性)，從而終止細菌代謝活動，起到抑菌的作用。研究表明，在0.1%的未解離的乙酸環(huán)境下，大多數(shù)細菌無法生長，當濃度達到0.3%時，乙酸對霉菌也有較強的抑制作用[25]。此外，果醋還含有其他特殊活性成分，具有協(xié)同抑菌效果，可進一步增強果醋產(chǎn)品的抑菌作用。茶醋對大腸桿菌有較好的抑制效果[26]。蘋果渣醋對大腸桿菌、金黃色葡萄球菌有較強的抑制作用。橄欖醋對銅綠假單胞菌有顯著的抑制作用，同樣對大腸桿菌、金黃色葡萄球菌有較強的抑制作用[27]。紫薯醋對酵母菌的抑制能力高于市售食醋[28]。沙棘米醋對大腸桿菌的抑制效果較好，其抑菌作用與30 μg/mL四環(huán)素對大腸桿菌的抑制效果相似[29]。

3 研究趨勢與展望

果醋是一種集保健、食療、營養(yǎng)等功能為一體的新型食醋產(chǎn)品，針對其營養(yǎng)成分、功能特性及產(chǎn)品開發(fā)的研究逐漸增多。目前，關(guān)于果醋功能特性的研究主要是對果醋產(chǎn)品的整體性研究，而非提取精制成分進行的單一化研究。針對果醋功能性成分的研究現(xiàn)狀及存在的問題，提出以下幾點建議：

(1)加強對各種水果原料的生物特性及其加工特性的研究，建立水果信息數(shù)據(jù)庫，為產(chǎn)品的發(fā)酵工藝提供參考；

(2)對增強果醋功效的特殊功能性成分進行具體分析，并深入研究功能性成分的作用機制及其基礎(chǔ)藥理，對功效的研究不要僅停留在體外模擬實驗或小型動物實驗上，應加強大型動物瘺管實驗和人體臨床研究；

(3)研究發(fā)酵過程中功能性成分含量變化的具體機理，以便進一步優(yōu)化和完善發(fā)酵工藝，提升果醋的品質(zhì)與口感，并充分保留果醋的高營養(yǎng)價值。

果醋產(chǎn)品未來的發(fā)展方向主要有兩個：一是飲料方向，著重大數(shù)量推廣，根據(jù)消費者喜好添加不同的營養(yǎng)元素，使口味選擇更加多樣化；二是保健品方向，著重高品質(zhì)推廣，針對不同癥狀，研制含特殊功效的果醋，或生產(chǎn)高純度果醋，更大程度地保留果醋獨有的天然營養(yǎng)物質(zhì)。

果醋企業(yè)在果醋的研制開發(fā)和生產(chǎn)工藝上應加大投入，吸納更多專業(yè)技術(shù)人才，尋求更加多元化的銷售模式，借助媒體宣傳，引導大眾消費，創(chuàng)造果醋產(chǎn)品龍頭品牌，以得到市場的認可和青睞，從而進一步拓展果醋市場。