乳酸菌混合發(fā)酵對(duì)不同品種紅棗濁汁品質(zhì)的影響

袁靜宇，張 毅

（1.包頭輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院，食品生物與檢測(cè)系，內(nèi)蒙古包頭 014000；2.中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科學(xué)技術(shù)學(xué)院，北京 100083）

紅棗又名大棗、棗子，是鼠李科棗屬植物，在我國(guó)栽培歷史悠久，相關(guān)文獻(xiàn)考證早在五千年前我國(guó)先民便有種植紅棗的歷史，紅棗自古就被列為“五果”之一，是我國(guó)重要的經(jīng)濟(jì)果品[1]。相關(guān)研究表明早在2018 年中國(guó)紅棗產(chǎn)量就超過(guò)了15 萬(wàn)噸，其種植面積及產(chǎn)量均位居世界第一[2]，在世界紅棗貿(mào)易中占據(jù)絕對(duì)地位。紅棗貯藏期較短、貯藏穩(wěn)定性較差，這些缺點(diǎn)對(duì)紅棗的深加工利用造成阻礙[3]。目前為了解決紅棗易腐特性，棗農(nóng)及紅棗加工業(yè)一般采用干制方式進(jìn)行保存紅棗，并且我國(guó)目前紅棗的主要消費(fèi)方式也是以干棗為主[4]。干棗富含各種活性成分如多糖、三萜酸、酚類(lèi)和環(huán)核苷酸，具有廣泛的生物功能活性，如抗氧化、抗炎和抗腫瘤以及保肝功能[5]?；诩t棗重要的經(jīng)濟(jì)及營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，世界各國(guó)將其作為保健功能食品進(jìn)行加工銷(xiāo)售。因此，不斷探索優(yōu)良的干棗加工技術(shù)，豐富產(chǎn)品種類(lèi)，對(duì)提高紅棗的經(jīng)濟(jì)效益及保健效益具有重要意義。

乳酸菌（LAB）發(fā)酵可以提高各種食物的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和可消化性，相關(guān)研究表明LAB 能夠產(chǎn)生淀粉酶、肽酶、蛋白酶、脫氫酶、脫羧酶及β-葡萄糖苷酶等活性酶，能夠?qū)⒊跫?jí)底物轉(zhuǎn)化為具有生物功能的活性物質(zhì)[6]。Szutowska[7]研究表明益生菌產(chǎn)品可以降低血清中膽固醇水平，并且改善胃腸功能，增強(qiáng)人體免疫系統(tǒng)。目前乳制品是LAB 發(fā)酵最常用和最成熟的基質(zhì)，如制作酸奶和奶酪。然而隨著乳糖不耐受、高膽固醇、乳蛋白過(guò)敏以及素食消費(fèi)者的日益增加，單純?nèi)橹破钒l(fā)酵難以滿(mǎn)足消費(fèi)需求[8]。大量研究表明水果中富含糖、礦物質(zhì)、維生素、膳食纖維、酚類(lèi)物質(zhì)及抗壞血酸，可以促進(jìn)乳酸菌菌株的生長(zhǎng)[9]。Kwaw 等[10]研究表明益生菌發(fā)酵果蔬汁可以豐富其風(fēng)味、延長(zhǎng)保質(zhì)期，并且較發(fā)酵前產(chǎn)生了更多的活性成分。因此隨著消費(fèi)者對(duì)功能性食品的需求增加，豐富益生菌水果產(chǎn)品十分必要。

混濁紅棗汁是一個(gè)復(fù)雜食物體系，含有果膠及蛋白等大分子膠體，與清汁相比，紅棗濁汁含有更豐富的膳食纖維，口感更柔和，風(fēng)味更濃，營(yíng)養(yǎng)價(jià)值更高[11]。目前針對(duì)紅棗乳酸菌發(fā)酵研究多集中于探究單一紅棗品種清汁與單一發(fā)酵菌株的發(fā)酵過(guò)程，較少文獻(xiàn)探究混合菌株發(fā)酵對(duì)不同品種紅棗濁汁發(fā)酵特性及品質(zhì)，特別是酚類(lèi)物質(zhì)含量及抗氧化能力的變化。因此本研究利用混合菌株對(duì)不同品種紅棗進(jìn)行乳酸發(fā)酵，探究混合菌株發(fā)酵對(duì)不同品種紅棗濁汁品質(zhì)的影響，為更好的選擇優(yōu)良品種，提高紅棗深加工潛力提供理論支持。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

紅棗樣品 本研究選取五個(gè)紅棗代表性品種的完整干紅棗：‘和田大棗’（HTZ）購(gòu)自新疆和田、‘延川狗頭棗’（GTZ）購(gòu)自陜西延川、‘交城駿棗’（JCZ）購(gòu)自山西交城、‘贊皇大棗’（ZHZ）購(gòu)自河北贊皇及‘寧陽(yáng)大棗’（NYZ）購(gòu)自山東寧陽(yáng)。所有干棗均由2021 年全紅成熟期紅棗干制而成；MRS 培養(yǎng)基 北京陸橋科技有限公司；氫氧化鈉、碳酸鈉、葡萄糖、福林酚試劑、亞鐵氰化鉀、乙腈、2,2-二苯基-1-吡啶并肼基（DPPH）及磷酸均為分析純（純度＞97%） 四川西龍化學(xué)有限公司；沒(méi)食子酸、原兒茶酸、綠原酸、咖啡酸、阿魏酸、表兒茶素、蘆丁、槲皮素、酒石酸、蘋(píng)果酸、乳酸、檸檬酸、葡萄糖、蔗糖、果糖及水溶性維生素E（Trolox）均為色譜純（純度＞99.8%） 上海源葉生物技術(shù)有限公司；植物乳桿菌CICC20765（LP-20765）、嗜酸乳桿菌CICC22162（LA-22162）及發(fā)酵乳桿菌CICC22549（LF-22549） 中國(guó)工業(yè)菌種保藏中心。

CR-400 型色差計(jì) 日本柯尼卡美能達(dá)有限公司；UV-mini1120 型紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì) 日本島津公司；FE-28 型pH 計(jì) 上海梅特勒托利多科技（中國(guó)）有限公司；RA-600 型可溶性固形物測(cè)定儀上?？赡离娮庸煞萦邢薰?；LC-20A 型高效液相色譜儀 日本島津公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 棗汁制備及菌種接種發(fā)酵 干棗棗汁的制備參考Li 等[2]的研究方法，干棗利用純凈水洗凈后去核添加25%（w/v）的純凈水置于50 ℃條件下進(jìn)行充分浸泡4 h，期間不斷攪拌使果渣中營(yíng)養(yǎng)成分充分溶于水中，浸泡結(jié)束后利用80 目滅菌棉布進(jìn)行過(guò)濾。發(fā)酵接種前，渾濁果汁在80 ℃下巴氏滅菌10 min，冷卻到室溫后接種。

菌種活化及接種參考Peng 等[12]研究方法，將置于甘油管低溫保存的LP-20765、LA-22162 及LF-22549 活化后，單獨(dú)的培養(yǎng)物以1:1:1 的比例接種到100 mL 棗汁中，接種量為0.5%（v/v）并在37 ℃下培養(yǎng)36 h。未接種的對(duì)照組果汁在相同條件下培養(yǎng)，所有發(fā)酵組一式三份。

1.2.2 可溶性固形物、pH、總糖、總酸、總酚、濁度及色澤測(cè)定 果汁可溶性固形物、pH、總糖、總酸、總酚及濁度測(cè)定測(cè)定參考Li 等[2]研究方法：果汁可溶性固形物含量測(cè)定使用手持型可溶性固形物測(cè)定儀進(jìn)行測(cè)定；果汁pH 利用pH 計(jì)進(jìn)行測(cè)定；果汁總糖含量測(cè)定采用3,5-二硝基水楊酸法；總酸含量利用滴定法進(jìn)行測(cè)定；果汁總酚含量利用福林酚比色法進(jìn)行測(cè)定；果汁濁度利用酶標(biāo)儀進(jìn)行測(cè)定；果汁色澤利用標(biāo)準(zhǔn)LAB 色差計(jì)進(jìn)行測(cè)定。

1.2.3 有機(jī)酸及可溶性糖含量測(cè)定 利用高效液相色譜法測(cè)定果汁有機(jī)酸及可溶性糖含量，樣品制備：果汁離心（6000×g，10 min）后取上清液過(guò)0.45 μm PES 親水性濾膜注射至樣品瓶中。液相條件參考Luciano 等[13]的方法。有機(jī)酸色譜條件：利用Terra MS C18柱（250×4.6 mm，5μm）分離有機(jī)酸，進(jìn)樣量為10 μL，柱溫為30 ℃，使用二極管陣列檢測(cè)器在210 nm 處測(cè)量吸光度，洗脫液流速為0.7 mL/min，流動(dòng)相A 為去離子水，流動(dòng)相B 為0.01 mol/L（NH4）3PO4，洗脫梯度為0～8 min，60%A；8～15 min，100%A。

可溶性糖色譜條件：利用Supelco 柱（Supelcogel TMC-610H 柱，30 cm×7.8 mm 分離可溶性糖，進(jìn)樣量為10 μL，柱溫保持在80 ℃，檢測(cè)器為示差折光檢測(cè)器，采用等濃度洗脫分離可溶性糖，洗脫流速為0.6 mL/min，洗脫緩沖液為85%乙腈水溶液。糖和有機(jī)酸的標(biāo)準(zhǔn)物通過(guò)峰保留時(shí)間進(jìn)行確定，并通過(guò)峰面積進(jìn)行量化。利用具有良好線性關(guān)系（R2＞0.997）的校準(zhǔn)曲線來(lái)定量糖和有機(jī)酸。

1.2.4 活菌數(shù)量測(cè)定 發(fā)酵過(guò)程中的活菌數(shù)通過(guò)用無(wú)菌生理鹽水連續(xù)稀釋至106～1010倍來(lái)確定[2]。將0.1 mL 稀釋液接種于MRS 瓊脂培養(yǎng)基上，后將平板在37 ℃下培養(yǎng)36 h 后計(jì)數(shù)。乳酸菌活菌數(shù)記錄為log CFU/mL。

1.2.5 單體酚類(lèi)物質(zhì)含量測(cè)定 利用高效液相色譜法測(cè)定果汁中單體酚類(lèi)物質(zhì)含量，果汁上樣前處理方式與可溶性糖及有機(jī)酸方法一致。色譜條件：流動(dòng)相A 為1%（v/v）甲酸溶液，流動(dòng)相B 為乙腈。洗脫步驟：0～5 min，5%B；5～25 min，12% B；25～40 min，30%B；40～50 min，45%B；50～60 min，5%B。洗脫溫度為30 ℃，流動(dòng)相速率為1 mL/min，洗脫柱型號(hào)為C18柱（4.6 mm×250 mm），酚酸類(lèi)物質(zhì)檢測(cè)波長(zhǎng)為260 nm，黃酮物質(zhì)檢測(cè)波長(zhǎng)為320 nm，果汁樣品通過(guò)峰保留時(shí)間并使用外標(biāo)法對(duì)結(jié)果進(jìn)行定量分析。

1.2.6 抗氧化能力測(cè)定 以果汁DPPH 自由基清除率及鐵離子還原能力（Ferric ion reducing antioxidant power，F(xiàn)RAP）來(lái)衡量果汁抗氧化能力，具體測(cè)定步驟參考Li 等[2]DPPH 自由基清除率結(jié)果表示為DPPH自由基抑制的百分比（%），具體測(cè)定步驟為：1 mL 樣品加入2 mL DPPH 甲醇溶液（45 mg/L）中。將混合物在黑暗中孵育30 min 后，用紫外分光光度計(jì)在517 nm 處測(cè)量吸光度。結(jié)果以DPPH 自由基抑制百分比表示，見(jiàn)公式（1）。

下面在分析EM斷路器傳熱過(guò)程的基礎(chǔ)上，建立在不同負(fù)荷電流下的基于等效熱通道的穩(wěn)態(tài)熱點(diǎn)計(jì)算模型，并通過(guò)案例與有限元法進(jìn)行比對(duì)，驗(yàn)證所提方法的有效性。

式中：Ai為樣品+DPPH 溶液吸光度；Aj為樣品+甲醇溶液吸光度；Ac為甲醇+DPPH 溶液吸光度。

FRAP 鐵離子還原力具體測(cè)定步驟為：將1 L 乙酸鹽緩沖溶液（0.3 mol/L，pH3.6）、100 mL 2,3,5-氯化三苯基四氮唑和100 mL 三氯化鐵（0.02 mol/L）混合，并在37 ℃放置30 min 以獲得反應(yīng)試劑，隨后將0.2 mL 樣品和6 mL 反應(yīng)試劑混合，在37 ℃下反應(yīng)30 min。利用紫外分光光度計(jì)在593 nm 處讀取吸光度，結(jié)果以Trolox 當(dāng)量表示（mmoL Trolox/L）。

1.2.7 感官評(píng)定 發(fā)酵果汁感官評(píng)定參考Peng 等[12]的研究方法，感官評(píng)價(jià)小組由20 名受過(guò)訓(xùn)練的從事果蔬加工科研人員組成（10 名女性及10 名男性）。將20 mL 樣品倒入玻璃杯中，隨機(jī)品嘗。在測(cè)試過(guò)程中，提供淡鹽水進(jìn)行漱口。消費(fèi)者接受度測(cè)試打分使用9 分量表：1、強(qiáng)烈不喜歡；2、非常不喜歡；3、適度不喜歡；4、稍微不喜歡；5、既不喜歡也不反感；6、略喜歡；7、適度喜歡；8、很喜歡；9、強(qiáng)烈的喜歡，對(duì)發(fā)酵果汁酸度、口感、香味、顏色、質(zhì)地及總體接受度進(jìn)行打分。

1.3 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)結(jié)果以三個(gè)獨(dú)立實(shí)驗(yàn)的平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示。使用SPSS20.0 進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。利用鄧肯氏檢驗(yàn)分析，P＜0.05 表示差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。所得數(shù)據(jù)之間的相關(guān)性采用標(biāo)準(zhǔn)皮爾遜相關(guān)性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同品種紅棗汁理化指標(biāo)分析

不同品種紅棗汁理化性質(zhì)如表1 所示，品種對(duì)紅棗汁pH、可溶性固形物、總糖、總酸、總酚、濁度、L*值、a*值及b*值具有明顯影響。不同品種紅棗汁pH 處于4.53～5.66 之間，和田大棗棗汁的pH 最高，交城駿棗棗汁pH 最低。研究表明發(fā)酵初期果汁pH 影響其發(fā)酵特性，低pH 發(fā)酵果汁會(huì)抑制乳酸菌生長(zhǎng)[14]，因此合適的pH 對(duì)果汁發(fā)酵至關(guān)重要。五個(gè)品種可溶性固形物含量范圍為11.1～15.57 °Brix之間，這也與Kou 等[15]的研究結(jié)果一致，可溶性固形物主要由糖、酸、維生素、礦物質(zhì)等組成，可為乳酸菌生長(zhǎng)提供良好的碳源。五個(gè)品種紅棗汁總酸含量范圍為0.45～0.66 g/100 mL 之間，贊皇大棗棗汁的總酸含量最高，和田大棗棗汁總酸含量最低。

表1 不同品種紅棗汁理化性質(zhì)Table 1 Physicochemical properties of red jujube juice of different varieties

相關(guān)研究表明紅棗品種對(duì)其總酚含量具有顯著影響[16]，不同品種紅棗汁總酚含量范圍為1.75～2.67 g/L，和田大棗棗汁總酚含量最高，狗頭棗棗汁總酚含量最低。相關(guān)研究表明酚類(lèi)化合物參與果汁發(fā)酵，為發(fā)酵果汁提供香氣來(lái)源，能夠防止微生物腐敗，并且控制發(fā)酵速率[17]。此外，它們還通過(guò)與蛋白質(zhì)的相互作用進(jìn)而控制膠體的穩(wěn)定性。因此，適宜的酚類(lèi)物質(zhì)含量對(duì)果汁發(fā)酵過(guò)程感官品質(zhì)的形成至關(guān)重要。濁度及色澤是發(fā)酵果汁的基本質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，不同紅棗品種的濁度、L*值、a*值及b*值差異顯著。其中和田大棗棗汁的濁度最高達(dá)到了3.87，交城駿棗棗汁的濁度最低為2.55。Tian 等[18]研究表明濁度是果汁的穩(wěn)定性指標(biāo)，濁度越大果汁穩(wěn)定性越好，因此和田大棗棗汁可能具有最高的果汁穩(wěn)定性。

不同品種棗汁亮度值L*變化范圍為41.88～55.67，紅色值a*值變化范圍為13.68～19.85，黃色值b*值變化范圍為38.18～51.67。和田大棗棗汁具有較低的L*值及較高的b*值，這也通常表明其褐變程度較高。紅棗果汁美拉德反應(yīng)的進(jìn)行通常伴隨著濃郁棗風(fēng)味的產(chǎn)生，因此和田大棗棗汁可能具有更為濃郁的棗香味。此外Ye 等[17]研究表明果汁總酚含量與其褐變程度呈正相關(guān)關(guān)系，本研究在和田大棗棗汁中也得到了類(lèi)似結(jié)論。綜上品種對(duì)紅棗汁理化性質(zhì)具有明顯影響，研究結(jié)果可為發(fā)酵產(chǎn)業(yè)篩選良好品種提供理論支持。

2.2 棗汁發(fā)酵前后可溶性糖含量分析

表2 不同品種紅棗汁發(fā)酵前后可溶性糖含量變化（mg/mL）Table 2 Changes of soluble sugar content in different red jujube juice before and after fermentation (mg/mL)

2.3 棗汁發(fā)酵前后有機(jī)酸含量分析

有機(jī)酸影響著果汁的口感、風(fēng)味、色澤、穩(wěn)定性及耐儲(chǔ)性。不同品種紅棗汁發(fā)酵前后有機(jī)酸含量變化如表3 所示，共檢測(cè)了紅棗中的四種有機(jī)酸，其中蘋(píng)果酸及酒石酸是紅棗汁中最主要的有機(jī)酸，這與Li 等[2]的研究結(jié)果一致。不同品種紅棗汁中酒石酸含量范圍為2.64～3.88 mg/mL，蘋(píng)果酸含量范圍為1.38～1.66 mg/mL，其中和田大棗棗汁酒石酸含量最高，贊皇大棗蘋(píng)果酸含量最高。不同品種棗汁經(jīng)混合乳酸菌發(fā)酵后其酒石酸、蘋(píng)果酸及檸檬酸含量均有所下降，其中蘋(píng)果酸含量下降最為明顯（下降了27.7%～53.3%）。這與Chen 等[22]的研究結(jié)果一致，即經(jīng)乳酸菌發(fā)酵后果汁的蘋(píng)果酸濃度顯著降低，蘋(píng)果酸是乳酸菌代謝的主要碳源。此外不同品種棗汁經(jīng)發(fā)酵后其乳酸含量顯著提高，主要原因?yàn)槿樗峋x促進(jìn)了乳酸形成。和田大棗棗汁經(jīng)發(fā)酵后其乳酸含量升高最為明顯（升高了1.7 mg/mL），這也表明和田大棗棗汁能夠更好的促進(jìn)混合益生菌進(jìn)行蘋(píng)果酸-乳酸轉(zhuǎn)化，能夠減弱棗汁的酸度，使其更加柔和。此外發(fā)酵后棗汁酒石酸含量顯著降低，這是由于乳酸菌代謝產(chǎn)生的酒石酸脫水酶，該酶可以將酒石酸轉(zhuǎn)化為乳酸[2]。紅棗汁經(jīng)發(fā)酵后檸檬酸的含量也產(chǎn)生了明顯的下降趨勢(shì)，主要原因?yàn)闄幟仕岜蝗樗峋纸猱a(chǎn)生如雙乙酰、乳酸等物質(zhì)[23]。

表3 不同品種紅棗汁發(fā)酵前后有機(jī)酸含量變化（mg/mL）Table 3 Changes of organic acid content in different red jujube juice before and after fermentation (mg/mL)

2.4 棗汁發(fā)酵后微生物數(shù)量分析

益生菌的生長(zhǎng)對(duì)發(fā)酵至關(guān)重要，其生存能力與有機(jī)產(chǎn)品的質(zhì)量及穩(wěn)定性相關(guān)。不同品種紅棗汁發(fā)酵結(jié)束后的活菌數(shù)如圖1 所示，并且各個(gè)品種發(fā)酵汁活菌數(shù)量具有顯著性差異（P＜0.05）。所有紅棗品種的發(fā)酵汁中活菌數(shù)均高于1×106CFU/mL，這表明紅棗汁促進(jìn)了益生菌的生長(zhǎng)和代謝。其中和田大棗及贊皇大棗棗汁的活菌數(shù)量較高，活菌數(shù)量分別達(dá)到了11.2 及10.4 lg CFU/mL），可能的原因?yàn)槠淇扇苄蕴穷?lèi)物質(zhì)能夠被很好的利用，此外也表明這兩個(gè)品種有利于乳酸菌的生長(zhǎng)。Li 等[2]針對(duì)紅棗的乳酸發(fā)酵微生物生長(zhǎng)的研究也得到了類(lèi)似的結(jié)果，即紅棗汁是乳酸菌良好的生長(zhǎng)基質(zhì)。

圖1 不同品種紅棗汁發(fā)酵后活菌數(shù)Fig.1 Viable counts in different varieties of red jujube juice after fermentation

2.5 棗汁發(fā)酵前后酚類(lèi)物質(zhì)含量分析

果汁中豐富的酚類(lèi)物質(zhì)不僅能夠給予果汁良好的貯性，并且能夠?yàn)槿梭w提供良好的功能活性物質(zhì)。不同品種棗汁發(fā)酵后酚類(lèi)物質(zhì)變化如表4 所示，共檢測(cè)了八種酚類(lèi)物質(zhì)，其中五種酚酸類(lèi)物質(zhì)（沒(méi)食子酸、原兒茶酸、綠原酸、咖啡酸及阿魏酸）、三種黃酮類(lèi)物質(zhì)（表兒茶素、蘆丁及槲皮素）。不同品種棗汁酚類(lèi)物質(zhì)含量差距較大，其中沒(méi)食子酸、原兒茶酸及綠原酸是紅棗汁中最主要的酚酸，蘆丁是棗汁中最主要的類(lèi)黃酮，這也與Li 等[2]的研究結(jié)果一致。其中和田大棗及贊皇大棗棗汁中含有最高含量的沒(méi)食子酸，分別達(dá)到了26.67 及23.81 mg/L；和田大棗及寧陽(yáng)大棗棗汁中含有最高含量的原兒茶酸，其含量分別達(dá)到了8.65 及8.28 mg/L；贊皇大棗及狗頭棗棗汁中含有最高含量的綠原酸，其含量分別達(dá)到了4.96 及4.82 mg/L；贊皇大棗及和田大棗棗汁中含有最高含量的蘆丁，其含量分別達(dá)到了2.29 及2.19 mg/L。

表4 不同品種紅棗汁發(fā)酵前后酚類(lèi)物質(zhì)含量變化（mg/L）Table 4 Changes of phenolics content in different red jujube juice before and after fermentation (mg/L)

乳酸發(fā)酵對(duì)不同品種紅棗汁主要酚類(lèi)物質(zhì)含量具有明顯影響，不同品種棗汁經(jīng)發(fā)酵后其沒(méi)食子酸及綠原酸含量呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，其原兒茶酸、咖啡酸及蘆丁含量呈現(xiàn)升高趨勢(shì)。Li 等[2]研究結(jié)果表明，添加干酪乳桿菌的紅棗汁發(fā)酵后蘆丁含量明顯提升；添加瑞士乳桿菌的紅棗汁發(fā)酵后咖啡酸含量顯著提升。本研究結(jié)果也表明了復(fù)合乳酸菌發(fā)酵紅棗汁能夠集合單一菌種發(fā)酵的優(yōu)勢(shì)。此外Filannino 等[24]研究結(jié)果表明乳酸菌代謝產(chǎn)生的肉桂酰酯酶能夠?qū)⒕G原酸轉(zhuǎn)化為咖啡酸，這可能是發(fā)酵過(guò)程綠原酸含量下降，咖啡酸含量升高的主要原因。相關(guān)研究表明乳酸菌菌株多樣性能夠使它們?cè)诓煌h(huán)境下產(chǎn)生特定的代謝途徑[25]，這種途徑造成了酚類(lèi)物質(zhì)的代謝及生成，這也是復(fù)合菌株發(fā)酵具有優(yōu)勢(shì)的主要原因[26]。此外和田大棗發(fā)酵后具有最高的沒(méi)食子酸、原兒茶酸、綠原酸及蘆丁含量，這表明其可能具有更高的抗氧化能力，具有更高的生物活性功能。綜上，復(fù)合乳酸菌促進(jìn)了棗汁中酚類(lèi)物質(zhì)的轉(zhuǎn)化，這可能增強(qiáng)了其特定的某種活性功效。

2.6 棗汁發(fā)酵前后抗氧化能力及相關(guān)性分析

不同品種紅棗汁發(fā)酵前后抗氧化能力的變化如圖2 所示，未發(fā)酵前和田大棗及贊皇大棗棗汁具有最高的DPPH 自由基清除能力（分別為62.3%及60.2%）及最高的FRAP 鐵離子還原力（分別為4.3及4.15 mmol Trolox/L）。不同品種棗汁經(jīng)發(fā)酵后其DPPH 自由基清除能力及FRAP 鐵離子還原力顯著增強(qiáng)（DPPH 自由基清除能力增強(qiáng)了38.2%～45.2%；FRAP 鐵力還原力增強(qiáng)了20.3%～60.6%）。不同品種抗氧化能力提高程度具有明顯差異，這與微生物代謝產(chǎn)生的抗氧化物質(zhì)密切相關(guān)，即不同基質(zhì)下微生物代謝各異[27]。相關(guān)研究表明乳酸菌發(fā)酵產(chǎn)物抗氧化能力的變化與發(fā)酵物酚類(lèi)物質(zhì)變化密切相關(guān)[28]。棗汁發(fā)酵后顯示出高抗氧化活性可能由其酚類(lèi)物質(zhì)變化有關(guān)，酚類(lèi)物質(zhì)可以為高活性自由基提供氫原子，從而阻止自由基反應(yīng)[29]。

圖2 不同品種棗汁發(fā)酵前后抗氧化能力變化Fig.2 Changes of antioxidant capacity of different varieties of red jujube juice before and after fermentation

棗汁酚類(lèi)物質(zhì)及抗氧化能力相關(guān)性分析如表5所示，DPPH 自由基清除能力及鐵離子還原力與咖啡酸及蘆丁含量呈現(xiàn)極顯著正相關(guān)（P＜0.01）；與綠原酸含量呈現(xiàn)顯著負(fù)相關(guān)（P＜0.05）。此外蘆丁及咖啡酸含量與綠原酸含量呈現(xiàn)顯著負(fù)相關(guān)（P＜0.05）。這也證明了乳酸菌促進(jìn)了棗汁中酚類(lèi)物質(zhì)的轉(zhuǎn)化，提高了其抗氧化能力。

表5 酚類(lèi)物質(zhì)及抗氧化能力相關(guān)性分析Table 5 Correlation coefficients of phenolic profiles and antioxidant activities

2.7 發(fā)酵后棗汁感官評(píng)定

發(fā)酵后不同品種紅棗汁的酸度、口感、香氣、顏色、質(zhì)地及綜合接受度評(píng)分結(jié)果如圖3 所示，五個(gè)品種紅棗發(fā)酵汁的綜合接受度評(píng)分均大于6 分，這表明混合乳酸發(fā)酵紅棗汁感官品質(zhì)較好，此外和田大棗發(fā)酵汁的酸度及口感得分最高，主要原因可能為其含有更高含量的可溶性糖及乳酸，其糖酸比更適宜。此外和田大棗還具有較高的香氣及顏色評(píng)分，產(chǎn)生這一現(xiàn)象的主要原因可能為和田大棗含有更高含量的還原糖，更易發(fā)生美拉德反應(yīng)，產(chǎn)生了濃郁的棗香味[30]，基于此和田大棗棗汁最高的綜合接受度評(píng)分。此外贊皇大棗發(fā)酵汁由于其香氣、色澤、口感及酸度較為平衡，其綜合接受度得分僅次于和田大棗發(fā)酵汁。綜上，和田大棗及贊皇大棗發(fā)酵汁感官品質(zhì)較好，綜合接受度較高，是適宜乳酸發(fā)酵的良好品種。

圖3 不同品種棗汁發(fā)酵后感官評(píng)價(jià)Fig.3 Sensory evaluation of fermented red jujube juice of different varieties

3 結(jié)論

本研究以混合菌株發(fā)酵五個(gè)品種紅棗汁，探究了其理化性質(zhì)、活菌數(shù)及感官品質(zhì)，研究結(jié)果表明：五個(gè)品種棗汁都是混合菌株發(fā)酵的良好基質(zhì)，發(fā)酵結(jié)束其活菌數(shù)都超過(guò)了6 lg CFU/mL，并且感官評(píng)定綜合接受度評(píng)分皆大于6 分。此外發(fā)酵過(guò)程中葡萄糖、果糖及蘋(píng)果酸是混合菌株生長(zhǎng)的主要碳源。乳酸發(fā)酵促進(jìn)了酚類(lèi)物質(zhì)的轉(zhuǎn)化，其咖啡酸、原兒茶酸及蘆丁含量較發(fā)酵前顯著升高。此外乳酸發(fā)酵增強(qiáng)了紅棗汁的抗氧化能力。和田大棗及贊皇大棗棗汁經(jīng)發(fā)酵后具有最高的活菌數(shù)量，分別達(dá)到了11.2 及10.4 lg CFU/mL，并且其沒(méi)食子酸、原兒茶酸、綠原酸及蘆丁含量較高，具有較強(qiáng)的抗氧化能力，其DPPH自由基清除能力分別達(dá)到了62.3%及60.2%；FRAP鐵離子還原力分別達(dá)到了4.3 及4.15 mmol Trolox/L。此外這兩種發(fā)酵棗汁還具有較高的綜合接受度評(píng)分，其感官品質(zhì)較優(yōu)。因此和田大棗及贊皇大棗可能是乳酸發(fā)酵較為合適的紅棗品種，這有助于提高紅棗乳酸發(fā)酵產(chǎn)品品質(zhì)，提高其附加值。此外由于我國(guó)紅棗產(chǎn)區(qū)及品種眾多，研究只針對(duì)我國(guó)五大產(chǎn)區(qū)的五種代表性紅棗品種進(jìn)行研究，因此后續(xù)更為全面的了解各產(chǎn)區(qū)紅棗品種的乳酸發(fā)酵特性對(duì)十分必要。本文研究結(jié)果為提高紅棗汁營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，篩選優(yōu)良紅棗加工品種提供理論依據(jù)。