多菌種混合發(fā)酵果蔬汁的研究進(jìn)展

朱丹實，吳逗逗，沈雨思，蔡 天，白梧桐，曹雪慧，劉 賀

（渤海大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院 生鮮農(nóng)產(chǎn)品貯藏加工及安全控制技術(shù)國家地方聯(lián)合工程研究中心 遼寧錦州 121013）

果蔬是人們?nèi)粘ｏ嬍持胁豢苫蛉钡囊徊糠?，富含維生素、礦物質(zhì)、氨基酸以及膳食纖維等多種營養(yǎng)物質(zhì)。果蔬汁以其較高的營養(yǎng)價值和食用方便的特點深受消費者喜愛，果蔬汁類產(chǎn)品的消費需求逐年增長[1]。近年來，隨著人們健康意識的提高，綠色、天然的果蔬制品越來越受到消費者的青睞，發(fā)酵果蔬汁就以其獨特的品質(zhì)優(yōu)勢脫穎而出。發(fā)酵后的果蔬汁風(fēng)味更加豐富[2-4]，營養(yǎng)更加均衡[5-6]。

隨著研究深入，學(xué)者發(fā)現(xiàn)與單一菌種發(fā)酵果蔬汁相比，多種菌種協(xié)同發(fā)酵可以使發(fā)酵果蔬汁營養(yǎng)更加豐富[7]。目前，混合發(fā)酵菌劑逐漸受到研究人員的關(guān)注?；炀l(fā)酵果蔬汁借鑒“果蔬酵素”的發(fā)酵方式[8]，以一種或多種果蔬（果蔬汁）為原料，利用多菌種發(fā)酵，如：乳酸菌、酵母菌、醋酸菌等，生產(chǎn)富含多種營養(yǎng)物質(zhì)并具有多種功能性的飲料。果蔬汁經(jīng)多菌種協(xié)同發(fā)酵，其風(fēng)味[9-10]、營養(yǎng)[5，11]以及貯藏品質(zhì)[12]獲得改善。本文重點論述發(fā)酵菌種特性及混菌發(fā)酵對果蔬汁風(fēng)味、功能性和貯藏品質(zhì)的影響機制，以期為混菌發(fā)酵果蔬汁的開發(fā)與品質(zhì)提升提供參考。

1 發(fā)酵果蔬汁的產(chǎn)品特性

發(fā)酵果蔬汁中的微生物利用原料中的營養(yǎng)物質(zhì)進(jìn)行自身物質(zhì)代謝，通過微生物與微生物、微生物與底物之間的相互作用以及多種復(fù)雜的代謝過程，促進(jìn)多種生物活性物質(zhì)的產(chǎn)生，如有機酸、胞外多糖、蛋白酶等[13]。發(fā)酵可以提升果蔬汁的風(fēng)味、口感、營養(yǎng)價值和貨架期等各方面性能[14]。

發(fā)酵賦予果蔬汁獨特的風(fēng)味。Chen 等[15]利用4 種乳酸菌發(fā)酵蘋果汁，經(jīng)發(fā)酵和貯藏后，與蘋果汁典型香氣有關(guān)的大多數(shù)揮發(fā)性化合物都得以保留或富集，并且乳酸菌發(fā)酵產(chǎn)生了乙醛和一些新的酮類化合物，增加了重要的芳香族成分。Lee等[16]利用不同比例的釀酒酵母（Saccharomyces cerevisiae） 和土星擬威爾酵母（Williopsis saturnus）混合發(fā)酵木瓜汁發(fā)現(xiàn)，一定比例下的復(fù)合菌種可以改善木瓜酒的風(fēng)味。Chen 等[17]利用耐乙醇的醋酸菌發(fā)酵西瓜汁發(fā)現(xiàn)，這種方式可以提高西瓜醋中的有機酸、游離氨基酸和酯類化合物的含量，從而改善西瓜醋的整體風(fēng)味和接受度。

發(fā)酵后果蔬汁功能性顯著提高。Dámaso 等[18]招募了7 名志愿者進(jìn)行隨機、對照和交叉研究，結(jié)果表明，發(fā)酵橙汁飲料含有豐富的生物可利用類胡蘿卜素，經(jīng)常飲用對健康有益。Li 等[19]研究了植物乳桿菌（Lactobacillus plantarumNCU116）發(fā)酵胡蘿卜汁對高脂飲食和低劑量鏈脲霉素（Streptozocin，STZ） 誘導(dǎo)的Ⅱ型糖尿病大鼠血清代謝物的影響。研究發(fā)現(xiàn)，乳酸菌發(fā)酵處理顯著改變了脂類、脂蛋白、嘌呤、色氨酸、脂肪酸生物合成、糖酵解和糖異生等生物通路和過程。劉濤等[20]利用多種有益菌發(fā)酵桑葚汁得到酵素，在發(fā)酵過程中桑葚汁的有機酸含量和總酚含量持續(xù)上升，最終制得抗氧化活性高、營養(yǎng)豐富的產(chǎn)品。Kwaw 等[21]發(fā)現(xiàn)發(fā)酵可以顯著提高桑葚汁中酚類化合物的含量，桑葚汁經(jīng)發(fā)酵后，自由基清除活性明顯增強。發(fā)酵諾麗果汁也具有明顯的抗氧化活性，這可能與發(fā)酵諾麗果汁中的酚類化合物有關(guān)[22]。

2 發(fā)酵菌種對果蔬汁品質(zhì)的影響

果蔬汁發(fā)酵常用到的菌種有乳酸菌、酵母菌和醋酸菌等。這些菌種在發(fā)酵過程中可以利用果蔬汁原料，通過自生代謝生成多種中間有機物和代謝產(chǎn)物[23]。根據(jù)產(chǎn)品口味和功能性要求不同，果蔬汁的原料和菌種有所不同。表1列舉了部分市場上銷售的果蔬汁產(chǎn)品及其菌種。可見，目前市場上發(fā)酵果蔬汁產(chǎn)品利用的菌種以乳酸菌為主。

表1 市場上部分發(fā)酵果蔬汁產(chǎn)品Table 1 Some fermented fruit and vegetable juice products in market

2.1 乳酸菌

乳酸菌作為一類能夠?qū)λ拗魃砉δ墚a(chǎn)生有益作用的活性微生物，數(shù)量巨大。絕大部分乳酸菌是人體內(nèi)必不可少且具有重要生理功能的菌群，廣泛存在于人體的腸道中[24]。乳酸菌有很多生理功能，例如：調(diào)節(jié)腸道菌群平衡，促進(jìn)營養(yǎng)吸收，調(diào)節(jié)免疫系統(tǒng)，抗老、抗癌等。

乳酸菌應(yīng)用于發(fā)酵果汁、發(fā)酵植物蛋白飲料等[25]，可以提高果蔬汁的營養(yǎng)價值以及保藏性能。研究表明，利用干酪乳桿菌發(fā)酵鮮龍眼果肉，制得的龍眼果汁中的多糖含量、總多酚含量均得到提升[26]。Pereira 等[27]發(fā)現(xiàn)，腰果梨汁經(jīng)乳酸菌發(fā)酵后，抗氧化活性和總酚在貯藏過程中的保持率均大于未發(fā)酵梨汁。紅棗汁經(jīng)德氏乳桿菌發(fā)酵后，隨著貯藏時間的延長，紅棗汁的色澤更加透亮[28]。

乳酸菌發(fā)酵還可以使果蔬汁的風(fēng)味得到提升[29]。Cagno 等[30]利用植物乳桿菌發(fā)酵石榴汁，發(fā)現(xiàn)發(fā)酵后石榴汁中理想化合物（如醇類、酮類和萜烯類）的濃度增加，而非理想化合物醛類的濃度下降。Kaprasob 等[31]以植物乳桿菌、干酪乳桿菌和嗜酸乳桿菌為研究對象，對腰果蘋果汁（CAJ）中的生物活性物質(zhì)和風(fēng)味揮發(fā)物進(jìn)行研究，結(jié)果表明，發(fā)酵改變了CAJ 的風(fēng)味，果味雖然降低，但增加了威士忌風(fēng)味和酸味。蘋果汁經(jīng)6 種精選乳酸菌發(fā)酵后，生成了7 種新的醇類和6 種新的酯類化合物，并且酮和醛的含量也有所提高[32]。

2.2 酵母菌

酵母是兼性厭氧的單細(xì)胞真菌，在有氧條件下可以大量繁殖，在無氧條件下可以把糖類代謝成酒精和二氧化碳[33]。酵母菌與人類關(guān)系密切，是工業(yè)上最重要、應(yīng)用最廣泛的一類微生物，在釀造、食品、醫(yī)藥工業(yè)等方面占有重要地位。

酵母菌能利用果汁中的糖類供自身生長繁殖，同時厭氧發(fā)酵產(chǎn)生酒精，得到果酒。果酒還可以進(jìn)一步好氧發(fā)酵得到果醋。因此，可以充分利用我國的果蔬資源，提高經(jīng)濟效益。果酒中的多糖、有機酸、酚類物質(zhì)等成分都是功能性化合物，具有抗氧化活性，降膽固醇，預(yù)防心血管疾病等作用[34]。Escudero-lópez 等[35]發(fā)現(xiàn)，相較于橙汁、酒精或水來說，飲用橙子酒能顯著降低小鼠患心血管疾病的風(fēng)險。

果蔬汁經(jīng)酵母菌發(fā)酵后，其感官風(fēng)味劣變程度較小，還具有一定的增香作用[36]。芒果胡蘿卜果汁在酵母菌發(fā)酵過程中，主體香氣成分由萜烯類逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)轷ヮ?，最終得到色澤橙黃飽滿、透明清亮、具有濃郁果香和酒香、口感甘甜醇厚的芒果胡蘿卜果酒[37]。Varela 等[38]利用兩種對葡萄糖轉(zhuǎn)化為乙醇效率較低的葡萄酒酵母發(fā)酵葡萄汁，得到酒精度低而風(fēng)味良好的優(yōu)質(zhì)葡萄酒。酵母菌發(fā)酵果蔬汁不僅保留了果蔬原有的芳香，還增加了陳釀的香味[37]。

2.3 醋酸菌

醋酸菌作為一類革蘭氏陰性、好氧性桿菌，從其發(fā)現(xiàn)至今，其分類地位和名稱經(jīng)過了多次變更和修訂。目前，人們將醋酸菌分為醋酸桿菌屬和葡萄糖桿菌屬兩類[39]。果蔬汁是醋酸菌良好的發(fā)酵基質(zhì)，許多果蔬原料均能被醋酸菌利用進(jìn)行果醋發(fā)酵。適量的醋酸可以提高果蔬汁的營養(yǎng)和風(fēng)味，并抑制腐敗菌的生長[13]。

果醋中含有豐富的有機酸、氨基酸、維生素，以及多酚、黃酮等抗氧化成分，具有調(diào)節(jié)體內(nèi)酸堿平衡、抑菌、降脂、減肥、降血糖、抗氧化、抗疲勞等生理功能。Yagnik 等[40]發(fā)現(xiàn)蘋果醋可直接對大腸桿菌、金黃色葡萄球菌和白色念珠菌等致病菌產(chǎn)生抗菌作用。蘋果醋還可以減少單核白細(xì)胞感染時誘導(dǎo)的炎癥性細(xì)胞因子的釋放，增加單核細(xì)胞的吞噬能力。其抑菌機制包括：微生物蛋白生理性改變，破壞結(jié)構(gòu)致病性蛋白和對代謝酶有影響等。徐偉等[41]通過動物實驗研究表明，利用多菌株共生發(fā)酵制得的蜂蜜醋飲料，具有減肥、預(yù)防動脈硬化及降血脂作用。

醋酸菌與其它菌種協(xié)同發(fā)酵，既能提升果蔬汁的營養(yǎng)價值還能豐富果蔬汁的口感。醋酸菌與酵母菌混菌發(fā)酵芒果汁，可以得到色澤均勻、金黃、酸味柔和、不刺激、具有芒果獨特香味和醋香的芒果醋[42]。利用酵母菌或乳酸菌對果蔬汁原料進(jìn)行發(fā)酵，再經(jīng)醋酸發(fā)酵釀造，可以得到被譽為“第四代飲料”的果醋[43]。

3 多菌種混合發(fā)酵果蔬汁及影響機制

目前，關(guān)于單一菌種在果蔬汁發(fā)酵中的應(yīng)用研究相對較多，而多菌種混合發(fā)酵果蔬汁的研究較少?；炀l(fā)酵相對于單菌發(fā)酵而言，代謝機制更加復(fù)雜，發(fā)酵產(chǎn)物更加豐富。陳思奇等[44]采用嗜酸乳桿菌（Lactobacillus acidophilusGIM.1.208）、戊糖乳桿菌（Lactobacillus pentosusCICC.22210）和生香酵母混菌發(fā)酵刺梨果渣。研究發(fā)現(xiàn)，混菌發(fā)酵后果渣的風(fēng)味更加協(xié)調(diào)、柔和。何翠嬋[45]研究表明，植物乳桿菌（Lactobacillus plantarumLPL134-1-P）和酒酒球菌（Oenococcus oeni6066）能有效降解青梅汁中的蘋果酸和檸檬酸，實現(xiàn)降酸的目的。李建強等[46]分別以單一水果和綜合果蔬為原料，利用酵母菌、乳酸菌、醋酸菌等微生物協(xié)同發(fā)酵，發(fā)現(xiàn)混菌發(fā)酵能提高酵素的SOD 活性。Chen 等[47]在柑橘醋釀造過程中，利用釀酒酵母和植物乳桿菌混合發(fā)酵柑橘汁，研究表明，混合發(fā)酵比純釀酒酵母發(fā)酵時的抗氧化活性更高。

混菌發(fā)酵體系中不同的菌株組合，可以通過彼此之間的共生或互生作用的營養(yǎng)利用，克服中間產(chǎn)物積累過多，而對終產(chǎn)物生成帶來的不利影響[13]。Bahareh 等[48]發(fā)現(xiàn)微生物生態(tài)相互作用是決定單個菌種對發(fā)酵結(jié)果貢獻(xiàn)的主要因素，而不僅僅是物理化學(xué)作用。研究數(shù)據(jù)表明，發(fā)酵脅迫會導(dǎo)致每個菌種的個體反應(yīng)，然而這種反應(yīng)在很大程度上受到生態(tài)系統(tǒng)中菌種之間相互作用的影響。

3.1 混菌發(fā)酵對果汁風(fēng)味的影響

果蔬汁中含有豐富的游離氨基酸、脂肪酸、有機酸和糖類等物質(zhì)，微生物在果蔬汁中發(fā)酵代謝時，可以利用這些物質(zhì)作為前體物質(zhì)進(jìn)行風(fēng)味物質(zhì)的合成。微生物利用果汁中的氨基酸進(jìn)行代謝可以形成果汁所特有的果香和酯香；利用游離脂肪酸可以生成果蔬汁中的許多揮發(fā)性成分，比如C6和C9醇、醛、酯等；利用糖可以合成各種酮類和酯類等物質(zhì)[14]。果蔬汁經(jīng)多菌種協(xié)同發(fā)酵后，風(fēng)味可以得到很大改善。果蔬汁中多種物質(zhì)的分解，多種揮發(fā)性成分的合成需要有多種不同性能的酶系參與，眾多的酶系需要多種菌株產(chǎn)生[49]。

混菌發(fā)酵得到的果醋口感更加豐富，香氣更加協(xié)調(diào)。一般來說，果醋的混菌發(fā)酵有3 種方式：一是在果醋的酒精發(fā)酵階段除了釀酒酵母外引入非釀酒酵母；二是在酒精發(fā)酵階段引入乳酸菌或其它菌種；三是在醋酸發(fā)酵階段引入乳酸菌或其它菌種?；炀l(fā)酵果醋的流程圖見圖1。

圖1 多菌種復(fù)合發(fā)酵果醋過程Fig.1 Fermentation process of fruit vinegar by multiple strains

第1 種方式，在果醋的酒精發(fā)酵階段采用釀酒酵母和非釀酒酵母協(xié)同發(fā)酵，這種方式較為常見。可以使制備的果醋含有豐富的有機酸，并生成鮮味和甜味游離氨基酸，同時還可以提高果醋的果香和花香。Liu 等[50]在蘋果醋的酒精發(fā)酵階段利用熱帶假絲酵母（Candida tropicalis）和芳香酵母（Aromatizing yeast）進(jìn)行混菌發(fā)酵，研究表明，混菌發(fā)酵可以提高蘋果醋的總有機酸、總酯、總醇和總酚類物質(zhì)含量。Hu 等[51]利用漢遜酵母（Hanseniaspora uvarumYun268） 和釀酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）混合發(fā)酵葡萄汁，發(fā)現(xiàn)混菌發(fā)酵能夠提高葡萄汁中鏈脂肪酸（MCFA）乙酯的含量。中鏈脂肪酸乙酯是酵母的次生代謝物，能夠增強葡萄汁的溫和果香，對食品飲料的果香有重要作用。利用非釀酒酵母和釀酒酵母混合發(fā)酵，能夠提高中鏈脂肪酸含量，從而提高中鏈脂肪酸乙酯的含量，同時又不會使乙酯濃度超過不可接受的限度。

第2 種方式，在酒精發(fā)酵階段引用乳酸菌等菌種，使酵母菌和乳酸菌同時發(fā)酵。這樣可以提高果醋中有機酸的種類，削弱乙酸帶來的刺激口感，使果醋的口味變得豐富柔和，感官品質(zhì)得到改善。榮智興[52]在藍(lán)莓醋的發(fā)酵過程中引入乳酸發(fā)酵，利用乳酸菌和酵母菌混和發(fā)酵藍(lán)莓汁，使酒精發(fā)酵和乳酸發(fā)酵同時進(jìn)行，發(fā)現(xiàn)多菌種混合發(fā)酵能夠提高藍(lán)莓醋的感官評分。Wu 等[53]通過宏基因組測序的方法來闡明自然發(fā)酵果醋中與風(fēng)味有關(guān)的關(guān)鍵微生物的原位代謝網(wǎng)絡(luò)，發(fā)現(xiàn)由多種菌種自然發(fā)酵的果醋含有更加豐富的風(fēng)味物質(zhì)。酵母菌和乳酸菌復(fù)合發(fā)酵時產(chǎn)生一定量的乙醇，可以促進(jìn)醋酸菌的發(fā)酵，增加酸的種類和有機酸含量，這可以提高果蔬汁的營養(yǎng)價值并改善其風(fēng)味。

第3 種方式，借鑒傳統(tǒng)食醋的發(fā)酵方法，在果醋的乙酸發(fā)酵階段引用乳酸菌或其它菌種以改善果醋的刺激性口感，使果醋口味柔和綿長。田璐等[54]在柿子皮果醋的發(fā)酵過程中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)氧化葡萄糖酸桿菌與植物乳桿菌共同發(fā)酵時，成品果醋的柿香和醋香濃郁、協(xié)調(diào)，并伴隨淡淡乳香氣味。將乳酸菌和醋酸菌共同培養(yǎng)，結(jié)果顯示混合發(fā)酵體系能促進(jìn)香醋中2，3-丁二酮等風(fēng)味物質(zhì)的產(chǎn)生[55]。當(dāng)乳酸菌或其它菌種與醋酸菌協(xié)同發(fā)酵時，會形成醋酸、乳酸、檸檬酸等物質(zhì)，這對果醋風(fēng)味品質(zhì)的提升具有重要作用。

對于果酒來說，利用釀酒酵母和非釀酒酵母混菌發(fā)酵果汁，可以增加果酒中有利于風(fēng)味形成的酯類化合物的含量，這也是多菌種協(xié)同代謝作用的結(jié)果。Renault 等[56]為了研究德布爾有孢酵母（Torulaspora delbrueckii）與釀酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）混合發(fā)酵對果汁酒精發(fā)酵過程中果酒酯類形成和芳香風(fēng)味的影響，研究團隊將兩種酵母按順序混合發(fā)酵與同時混合發(fā)酵得到的果酒，以及兩種酵母單一發(fā)酵得到的果酒進(jìn)行分析比較。研究表明，與釀酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）單一發(fā)酵相比，混合發(fā)酵能夠增加由德布爾有孢酵母（Torulaspora delbrueckii）產(chǎn)生特定酯的含量（丙酸乙酯、異丁酸乙酯和二氫肉桂酸乙酯），且這些酯被認(rèn)為是德布爾有孢酵母的活性標(biāo)記物。另一方面，在混合發(fā)酵期間，由于兩種酵母之間的積極相互作用，乙酸異丁酯和乙酸異戊酯的濃度規(guī)律性增加。混合發(fā)酵果酒中，丙酸乙酯、異丁酸乙酯、二氫肉桂酸乙酯和乙酸異丁酯的含量增加，是增加果酒復(fù)雜果味的主要原因。

3.2 混菌發(fā)酵對果汁功能性的影響

混菌發(fā)酵后的果蔬汁含有維生素、酶類、氨基酸、礦物質(zhì)等多種活性功能成分。這些活性成分賦予了果汁多種功能特性，如：維持體內(nèi)營養(yǎng)平衡，提高自身免疫力，延緩衰老，抗氧化，消炎抑菌等[7]。從功能性上看，乳酸菌主要是代謝果蔬汁中的酚類物質(zhì)，使其轉(zhuǎn)化為具有較高的生物可利用性和生物活性的小分子酚類化合物[57]，并將果蔬汁中的不溶性膳食纖維降解為可溶性膳食纖維[58]。酵母菌可以分泌豐富的蛋白酶、淀粉酶[59]。醋酸菌可以發(fā)酵生成醋酸，破壞致病微生物的結(jié)構(gòu)蛋白和代謝酶[40]。

混菌發(fā)酵時，借助微生物間的互生關(guān)系，可以使各種微生物活性增加。Yan 等[60]利用鼠李糖乳桿菌（L.rhamnosusGG） 和植物乳桿菌（L.plantarum-1）發(fā)酵藍(lán)莓果渣，發(fā)現(xiàn)混菌發(fā)酵組比單一菌種發(fā)酵組的生物活性更高?；炀l(fā)酵過程中，通過代謝產(chǎn)物的相互作用，也可以得到更加豐富、含量更高的代謝產(chǎn)物。大量研究表明，混菌發(fā)酵比單一菌種發(fā)酵的果蔬汁可以得到更多的功能性成分，部分研究結(jié)果如表2所示。

表2 混菌發(fā)酵對果蔬汁功能成分的影響Table 2 Effects of mixed fermentation on functional components of fruit and vegetable juice

混菌發(fā)酵的果蔬汁含有更高的酚類和黃酮類化合物。藍(lán)莓果渣經(jīng)混菌發(fā)酵后，總酚和黃酮類化合物含量增加，抗氧化活性得到提高?；炀l(fā)酵后的藍(lán)莓果渣的降膽固醇能力及抗疲勞活性有所提高[60]。魏文浩[63]利用酵母菌和紅曲霉混菌固態(tài)發(fā)酵番石榴葉時發(fā)現(xiàn)，混菌發(fā)酵后，番石榴葉汁的總黃酮和總多酚含量均有所提升，尤其是蘆丁、異槲皮苷、槲皮素、山奈酚的含量大幅提高?；炀l(fā)酵使果蔬汁中的酚類物質(zhì)和黃酮類物質(zhì)更加豐富，抗氧化劑物質(zhì)結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定。一些酚類物質(zhì)可以通過疏水結(jié)合作用降低膽固醇含量，增加膽固醇的排泄，還可以限制體內(nèi)過多的自由基，減少人體運動引起的氧化應(yīng)激反應(yīng)。果蔬汁中酚類和黃酮類物質(zhì)含量的升高，使混菌發(fā)酵后的果蔬汁的降血脂、抑菌、抗癌、延緩衰老等功能增強。

幾種不同的菌種在發(fā)酵過程中不僅會促進(jìn)彼此間產(chǎn)物的合成，還可以得到更多的功能性酶類。隨著發(fā)酵過程中微生物的生長，微生物細(xì)胞不斷破裂釋放出相應(yīng)的功能酶，導(dǎo)致產(chǎn)物的各種功能酶活性增加，抗氧化活性得到提高。莫大美等[64]利用乳酸菌、酵母菌和醋酸菌混菌發(fā)酵玫瑰汁，得到一種色澤艷麗，酸甜適口的玫瑰產(chǎn)品，且這種產(chǎn)品的超氧化物歧化酶（SOD 酶）活性高于單菌發(fā)酵。孫淑夷[61]利用葡萄酒酵母、果酒酵母、嗜熱鏈球菌、保加利亞乳桿菌混菌發(fā)酵荔枝汁，研究表明，混菌發(fā)酵產(chǎn)物的SOD 酶活性和淀粉酶活性更高，且發(fā)酵完成后，荔枝汁的各種酶活性都有所提高，總酚含量也有所提高。當(dāng)果蔬汁由酵母菌、乳酸菌和醋酸菌協(xié)同發(fā)酵時，酵母菌首先消耗體系內(nèi)的氧氣，分解營養(yǎng)物質(zhì)，為乳酸菌提供氨基酸、維生素等營養(yǎng)因子，使得發(fā)酵液SOD 酶活性和總酸含量上升。

混菌發(fā)酵還可以得到更多的膳食纖維。曹艷等[60]采用混菌發(fā)酵聯(lián)合分段控溫工藝，利用青霉菌和植物乳桿菌混菌發(fā)酵橘皮渣，研究發(fā)現(xiàn)，混菌發(fā)酵后產(chǎn)物中可溶性膳食纖維含量和總膳食纖維含量都大幅提高。黃鳳玲等[65]比較紅棗果汁果渣和果酒果渣的膳食纖維功能特性，發(fā)現(xiàn)紅棗果酒果渣膳食纖維的功能特性均顯著高于果汁果渣膳食纖維的功能特性。果渣經(jīng)霉菌和乳酸菌協(xié)同發(fā)酵，乳酸菌在發(fā)酵過程中產(chǎn)生大量的乳酸，使纖維素的糖苷鍵斷裂，破壞其結(jié)構(gòu)，使其暴露出更多的纖維素酶作用位點；而青霉菌能夠分泌纖維素酶，具有很強地分解纖維素的能力，從而使混菌發(fā)酵后的果渣的可溶性膳食纖維含量和總膳食纖維含量得到提高。同時果渣經(jīng)多菌種協(xié)同發(fā)酵還會改變膳食纖維的結(jié)構(gòu)，使其結(jié)構(gòu)疏松，比表面積增加，親水、親油基團暴露，從而增加膳食纖維的膨脹力、持水力、持油力、吸附膽固醇能力等。

3.3 混菌發(fā)酵對產(chǎn)品貯藏品質(zhì)的影響

混菌發(fā)酵能提高果蔬汁中功效性成分的化學(xué)穩(wěn)定性，改善其貯藏品質(zhì)。經(jīng)多種微生物發(fā)酵后，果蔬汁體系內(nèi)產(chǎn)生一定量的酸，酸性環(huán)境可以使酚類物質(zhì)[66]、抗壞血酸、花青素等保持結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，同時果蔬汁內(nèi)一些物質(zhì)的結(jié)構(gòu)會發(fā)生變化，轉(zhuǎn)化為更穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)[13]。白燁[67]在柑橘果醋的酒精發(fā)酵階段引入乳酸菌，研究發(fā)現(xiàn)，發(fā)酵過程中引入乳酸菌能影響柑橘果醋的多酚類物質(zhì)含量以及果醋的抗氧化性。果蔬汁在混菌發(fā)酵過程中可以產(chǎn)生大量的有機酸，使其總酸升高，這會使多酚氧化酶等物質(zhì)失活，從而使酚類物質(zhì)結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定；果蔬汁本身含有一定量的酚類物質(zhì)和黃酮類物質(zhì)，混菌發(fā)酵可以使這些物質(zhì)的復(fù)雜結(jié)構(gòu)被分解成更簡單的結(jié)構(gòu)，有利于這些生物活性物質(zhì)的釋放，增強產(chǎn)品的生物活性。

在貯藏期間，混菌發(fā)酵果蔬汁的風(fēng)味損失較小。Zubaidah 等[68]利用紅茶菌（乳酸菌、酵母菌和木醋桿菌的混合菌群）發(fā)酵蛇果汁，研究發(fā)現(xiàn)，混菌發(fā)酵能改善蛇果汁的顏色和風(fēng)味，增強抗氧化性和抗菌性，提高其貯藏品質(zhì)。馬得草[69]利用釀酒酵母和非釀酒酵母混菌發(fā)酵葡萄汁，研究表明，兩種酵母混菌發(fā)酵能夠增加葡萄酒香氣的強度和持久度。非釀酒酵母比釀酒酵母更能激發(fā)漿果的釀造潛力，然而該類酵母對環(huán)境的耐受性比較差，往往在發(fā)酵前期就會逐漸死亡，因此兩種酵母協(xié)同發(fā)酵能夠提高果酒的品質(zhì)。而且兩種酵母混菌發(fā)酵期間能使果酒中的糖苷酶的整體活性得到提高，從而使香氣前體物質(zhì)充分水解，進(jìn)一步提高果酒香氣的強度和持久度。

果蔬汁容易被其它的雜菌污染，而添加幾種益生菌后，其協(xié)同發(fā)酵可以產(chǎn)生一些對有害菌有抑制作用的產(chǎn)物，如：過氧化氫、細(xì)菌素、雙乙酰等[70-71]。Alegre 等[72]發(fā)現(xiàn)在蘋果制品的整個貯藏過程中，利用鼠李糖乳桿菌（L.rhamnosusGG）抑制沙門氏菌和單核增生李斯特菌，進(jìn)而延長果蔬制品的貯藏期。Spinler 等[73]研究發(fā)現(xiàn)羅伊氏乳桿菌（Lactobacillus reuteri） 能生成一種有效的廣譜抗菌化合物——羅伊氏菌素，可以抑制革蘭氏陽性菌、革蘭氏陰性菌、真菌等。食品中的微生物群通常是由混合菌種組成，一種菌的活性可能會影響其它菌種的生長和活性。菌種間相互拮抗或益生菌抗菌活性機制在有益微生物和潛在致病微生物的競爭中起到重要作用。

4 結(jié)語

混菌發(fā)酵果蔬汁作為一種功能性飲品，因其多菌種協(xié)同發(fā)酵作用，使飲品具有更豐富的風(fēng)味和柔和的口感，含更多的活性功能成分，同時還可以使產(chǎn)品保持較高的貯藏品質(zhì)。目前關(guān)于混菌發(fā)酵果蔬汁機制的研究較少，尚缺乏系統(tǒng)的體系來闡明混菌發(fā)酵果蔬汁的發(fā)酵機理。多菌種復(fù)合發(fā)酵是一個復(fù)雜的過程，涉及到發(fā)酵過程中菌種的基因表達(dá)以及菌種之間的相互作用。在今后的研究中，需要從混菌發(fā)酵的原料、菌種以及菌種之間的組合等方面進(jìn)行合理的分類探討，并從生理、代謝和遺傳角度來研究復(fù)合菌種的協(xié)同作用機制，以便開展更深層次的研究。