益生菌果蔬汁飲料的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢

嚴(yán)忠池，蔡進(jìn)寶，謝 淋，龍 瓊，胡素麗，蘇向東

(1.貴州理工學(xué)院材料與能源工程學(xué)院，貴州 貴陽 550003；2.貴陽市花溪區(qū)人民醫(yī)院，貴州 貴陽 550000)

0 引言

益生菌是一類改善和提升人體腸道內(nèi)菌群的平衡，對人們的整體健康和生理機(jī)制都會促成良好的影響和促進(jìn)發(fā)展的活性微生物，可以起到增強(qiáng)人體腸道免疫系統(tǒng)、調(diào)節(jié)體內(nèi)膽固醇的正常代謝、促進(jìn)人體腸道主要菌群代謝動態(tài)平衡、保護(hù)消化系統(tǒng)等重要作用[1]。 利用益生菌等生物發(fā)酵技術(shù)研究出有營養(yǎng)還具備多種功能性的發(fā)酵果蔬汁飲料，不但能夠讓果蔬汁的保質(zhì)期變長，抑制其他菌類的生長，還可以使其能夠得到較佳的發(fā)酵風(fēng)味和更高的營養(yǎng)價值，豐富了果蔬原料和制成的果蔬汁產(chǎn)品種類[2]。 同時，使用添加益生菌發(fā)酵技術(shù)，改善果蔬汁的風(fēng)味，可以解決部分果蔬汁原味較差等因素影響果蔬精深加工行業(yè)發(fā)展的瓶頸問題。

1 益生菌對果蔬汁的改良作用

1.1 改良果蔬汁的風(fēng)味

用益生菌發(fā)酵的果蔬飲料比茶飲料和碳酸飲料味道更好，而且比其他果蔬飲料口感更加鮮美，更多變精彩，能輕易得到人們的喜愛和市場的青睞。因?yàn)橐嫔拇x和成長產(chǎn)生的一些作用，影響果蔬飲料味道的酯、酚等成分的含量會產(chǎn)生連續(xù)的改變，從而改良果汁風(fēng)味，使飲料的香味和口味精彩多變。 張兆熙等[3]研究了紅棗汁的抗氧化性及香氣理化指標(biāo)中益生菌發(fā)酵產(chǎn)生的影響，研究表明，益生菌的發(fā)酵可以改良紅棗汁的香味。 仵白敏[4]研究了益生菌發(fā)酵前后，果汁香氣成分的區(qū)別，通過研究發(fā)現(xiàn)，益生菌發(fā)酵前醛類和含硫化合物較高，益生菌發(fā)酵后酮類、烯烴類成分變高。

1.2 促進(jìn)人體消化系統(tǒng)健康

在水果和蔬菜汁發(fā)酵過程中，益生菌會生成大量的有機(jī)酸。 長期食用酸奶或益生菌對人體是有益的，能夠維持人體腸道的微生態(tài)平衡。 楊艷君等[5]通過研究發(fā)現(xiàn)，果蔬汁的益生菌發(fā)酵可以提高腸道益生菌的吸附作用，促進(jìn)腸道動力變強(qiáng)，使胃和腸道內(nèi)的微生物環(huán)境變好。Bezkorovainy 等[6]發(fā)現(xiàn)益生菌對消化系統(tǒng)疾病因子幽門螺旋桿菌具有顯著的抑制作用，同時可以降低抗生素使用過程中的副作用，它可以輔助治療消化不良、慢性胃炎和其他疾病。

1.3 提高果蔬汁的營養(yǎng)價值

將果蔬汁在低溫快速發(fā)酵過程中自然產(chǎn)生的寡糖結(jié)合蛋白作為一種新的雙歧聚糖因子，可有效平衡人體位于胃腸道的主要菌群，同時得到良好的消化營養(yǎng)。 陶陽等[7]研究結(jié)果表明，水果中的橘子汁、雪梨汁、蘋果汁和蔬菜中胡蘿卜汁的混合液由雙歧桿菌對其發(fā)酵后，葉酸混合物中的維C、維A 和多種葉酸等其他營養(yǎng)物質(zhì)的含量比沒有經(jīng)過益生菌發(fā)酵的果蔬汁混合液增加了數(shù)倍。 酵母發(fā)酵后，果蔬飲料的營養(yǎng)價值不僅提高了，并且因?yàn)榻湍冈诠咧l(fā)酵過程中產(chǎn)生B族維生素和氨基酸等活性成分使其比其他果蔬汁更好消化[8]。

1.4 改善果蔬汁的保健作用

經(jīng)過益生菌發(fā)酵的果蔬飲料，其營養(yǎng)保健作用得到了改善。 朱艷等[9]的研究表明果蔬發(fā)酵汁可以促進(jìn)腸道益生菌的黏附并抑制腸道非益生菌的黏附，從而幫助維持腸道內(nèi)環(huán)境的健康、穩(wěn)定。 郝苗等[10]的研究成果發(fā)現(xiàn)，由四氯化碳誘導(dǎo)的小鼠肝損傷可以通過飲用益生菌發(fā)酵后的木瓜汁得到一定防范保護(hù)作用，這種保護(hù)作用是通過降低谷草轉(zhuǎn)氨酶和谷丙轉(zhuǎn)氨酶的活性以及肝臟中轉(zhuǎn)化生長因子、TLR4、IL－1βmRNA 水平來實(shí)現(xiàn)的，從而使小鼠的肝臟組織更健康。

2 影響果蔬汁中益生菌活性的因素

2.1 果蔬汁中氧對益生菌活性的影響

與甜品、烘焙產(chǎn)品相比，果蔬汁更容易氧化，而導(dǎo)致飲料變質(zhì)，所以為延長果蔬汁飲料的保質(zhì)期，可加入抗壞血酸、維生素E 和山梨酸鉀等抗氧化劑，從而讓益生菌的生長有更好的厭氧條件。閆亞梅[11]研究結(jié)果表明，抗壞血酸和山梨酸鉀的含量直接影響益生菌的活性，益生菌的活性會隨著山梨酸鉀含量的減少而改變，當(dāng)抗壞血酸含量約為0.50 g/kg 時，益生菌的活性會增加。 此外，蔡爽[12]的研究結(jié)果表明，檸檬酸濃度和pH 值對其他植物乳桿菌的活性也有顯著影響。 因此，在果蔬汁的生產(chǎn)過程中，應(yīng)嚴(yán)格控制果蔬汁中的氧含量，通過添加抗氧化劑去除可溶性氧，然后利用低氧包裝材料為益生菌提供適宜的生長條件。

2.2 果蔬汁中糖類對益生菌活性的影響

水果中富含的葡萄糖、果糖、蔗糖，可以作為益生菌生長與繁殖的碳源，同時益生菌也會對糖類產(chǎn)生一定的影響。 何嘉敏等[13]在一項(xiàng)雙歧桿菌發(fā)酵胡蘿卜汁的研究中發(fā)現(xiàn)，其中消耗了10%的蔗糖與20%的葡萄糖，但是果糖卻沒有絲毫消耗。郝心[14]在研究干酪乳桿菌發(fā)酵荔枝果汁的實(shí)驗(yàn)中表明，干酪乳桿菌于30 ℃下發(fā)酵18 小時，蔗糖消耗了37.8%，葡萄糖消耗了12%，在4 ℃的條件下儲存4 周，菌含量穩(wěn)定在8.0 logCFU/mL。

2.3 果蔬汁中纖維素和寡糖對益生菌活性的影響

植物性飲料中的纖維植物和寡糖可作為益生元與纖維植物結(jié)合后獲得生命力。 熊濤[15]研究發(fā)現(xiàn)發(fā)酵果蔬汁中添加一定的寡糖后，活菌數(shù)量增加，益生菌產(chǎn)酸活性增強(qiáng)，抑菌能力增強(qiáng)。張夢梅[16]發(fā)現(xiàn)火龍果中的寡糖對胃液和α－ 淀粉酶水解產(chǎn)生的德氏乳桿菌和雙歧桿菌具有保護(hù)作用，使德氏乳桿菌在48 小時內(nèi)的存活率由9.02×107cell/mL 上升到6.17×109cell/mL，與增加菊粉相比，效果明顯更好。 合生元將益生元和益生菌結(jié)合起來，通過腸粘膜提高益生菌經(jīng)過胃腸道的存活率。

3 益生菌發(fā)酵果蔬汁的研究現(xiàn)狀

3.1 果蔬汁發(fā)酵用益生菌

郝卓莉[17]以卷心菜為主要原料，發(fā)現(xiàn)酸菜自然發(fā)酵的主要微生物是乳酸菌，如果過早抑制酸菜發(fā)酵或類似這種階段的發(fā)酵，可以有效避免酸菜過酸，并使酸菜能夠產(chǎn)生較多的風(fēng)味物質(zhì)。 近年來人們相繼培養(yǎng)和發(fā)現(xiàn)了益生芽孢桿菌、丁酸梭菌、動植物乳桿菌等系列益生菌，并將其應(yīng)用于果蔬汁的發(fā)酵中。 但是，目前可用菌種仍極為有限，因此，研制出活性較高、成本較低的益生菌汁發(fā)酵的果蔬專用菌株仍將成為今后益生菌汁發(fā)酵和果蔬汁飲料的市場趨勢。

3.2 益生菌發(fā)酵復(fù)合果蔬汁技術(shù)

復(fù)合果蔬汁的益生菌發(fā)酵技術(shù)是研究益生菌作用的主要方向。 它的作用通常比單一的果汁和蔬菜汁更好，發(fā)酵果蔬汁功能質(zhì)量的提高主要依賴益生菌發(fā)酵的基物和技術(shù)條件。 李達(dá)等[18]以雙歧桿菌B35、嗜酸乳桿菌BA105、干酪乳桿菌LC7712 以及植物乳桿菌LP3325 四種菌復(fù)合發(fā)酵黃瓜汁，得到一種可以潤腸通便、改善便秘的產(chǎn)品。 以上研究的發(fā)現(xiàn)推進(jìn)了我國果蔬汁益生菌發(fā)酵技術(shù)的發(fā)展，為品種豐富、質(zhì)量優(yōu)質(zhì)的功能性果蔬汁飲料的發(fā)展做出了貢獻(xiàn)。

3.3 功能性果蔬汁產(chǎn)品開發(fā)技術(shù)

為面向市場需求，以研發(fā)功能性果蔬飲料產(chǎn)品為目標(biāo)，國內(nèi)外學(xué)者對益生菌發(fā)酵果蔬汁技術(shù)進(jìn)行了高度的研究。 胡貝多等[19]深入研究討論了益生菌發(fā)酵芒果汁人工物理化學(xué)性質(zhì)的變化，發(fā)酵后的芒果汁的抗氧化水平提高，因?yàn)榘l(fā)酵后產(chǎn)生了許多活菌，果汁的營養(yǎng)物質(zhì)和礦物質(zhì)也隨之增加，與沒有經(jīng)過發(fā)酵的芒果汁相比，維生素和總酚礦物質(zhì)含量增加了，它還增強(qiáng)了芒果汁的味道和質(zhì)地。 益生菌能使水果和蔬菜汁味道更軟，顆?；?，分散更均勻，使其保持穩(wěn)定態(tài)。

4 存在的問題

目前，對果蔬汁中各種成分對益生菌活性的影響及其作用機(jī)理的研究尚不充分。 益生菌在果蔬飲料中的穩(wěn)定性有待進(jìn)一步研究，而且益生菌也會受到腸粘膜中胃酸和膽汁鹽的損害，現(xiàn)有的保護(hù)措施包括添加益生菌、包埋益生菌、真空冷凍干燥、噴霧干燥等。 此外，益生菌果蔬飲料應(yīng)細(xì)分為不同的功能菌株，可以調(diào)節(jié)腸道功能，降低血脂、血糖和膽固醇，增強(qiáng)機(jī)體的免疫力和其他功能。 目前很多產(chǎn)品故意夸大了益生菌果蔬飲品的功能，以后應(yīng)該加強(qiáng)對益生菌果蔬汁相關(guān)產(chǎn)品的保健價值等詳細(xì)信息的監(jiān)督管理。

5 結(jié)論與展望

隨著人們對健康生活的日益重視，益生菌食品因?yàn)槠涔δ苄院吞烊恍远粡V大消費(fèi)者接受。果蔬汁營養(yǎng)價值豐富，而且果蔬汁也是合適的益生菌載體，益生菌不僅可以改善果蔬汁的風(fēng)味，而且具有很好的保健價值，因此益生菌果蔬汁具有良好的市場前景。