發(fā)酵梨制品生物活性成分及產(chǎn)品品質(zhì)的研究現(xiàn)狀

郝惠陽（天津市食品研究所有限公司 天津 301699）

梨，薔薇科梨屬植物，被譽(yù)為百果之宗。梨果鮮甜可口、香脆多汁，富含維生素、礦物質(zhì)、蛋白質(zhì)、纖維素等多種營養(yǎng)物質(zhì)，具有降火、清心、潤肺、化痰、止咳、退熱等功效，作為藥食兩用食物在世界范圍內(nèi)廣泛使用。

在我國梨的栽培面積和產(chǎn)量僅次于蘋果和柑橘。其中，安徽、河北、山東、遼寧四省是梨的集中產(chǎn)區(qū)，栽培面積約占全國的一半左右，產(chǎn)量超過60%。山東煙臺栽培品種有海陽秋月梨、黃縣長把梨、棲霞大香水梨、萊陽茌梨（慈梨）、萊西水晶梨和香水梨。在河北省保定、邯鄲、石家莊、邢臺一帶，主要種植品種為鴨梨、雪花梨、圓黃梨、雪青梨、紅梨。安徽省碭山及周圍一帶為酥梨產(chǎn)區(qū)，碭山酥梨年產(chǎn)量75 萬噸左右。此外，甘肅蘭州的冬果梨，四川的金川雪梨和蒼溪雪梨，浙江、上海及福建的翠冠梨，新疆的庫爾勒香梨也都馳名中外。

梨中雖然含有多種活性成分，如多酚（酚酸、黃酮類）、膳食纖維和葡萄糖苷，但不同部位所含的化學(xué)成分各不相同，其中酚類化合物的含量在葉子中最高，其次是種子、果皮和果肉。梨果本身香氣清淡，貯藏期較短，自身活性物質(zhì)難以保持穩(wěn)定。因此采用發(fā)酵處理梨果，使其中的功效及風(fēng)味成分在發(fā)酵過程中被微生物代謝，進(jìn)而富集為其他高級化合物，如乳酸、各種氨基酸、酯類物質(zhì)，使其賦予梨果制品獨特的發(fā)酵香氣和滋味功效特性。此外，發(fā)酵還可以解決梨果高度易腐爛的問題，延長產(chǎn)品生產(chǎn)周期。目前，發(fā)酵梨制品主要有乳酸菌發(fā)酵梨汁、梨果酒、梨果醋等。

我國梨資源豐富，但梨果加工制品經(jīng)濟(jì)附加值普遍偏低，為進(jìn)一步開發(fā)梨果的應(yīng)用潛力，利用發(fā)酵技術(shù)處理梨果，提高其產(chǎn)品品質(zhì)成為研究熱點。對近年來發(fā)酵梨制品生物活性成分及品質(zhì)研究進(jìn)展進(jìn)行綜述，為提高梨果的經(jīng)濟(jì)附加值提供參考。

一、發(fā)酵梨制品的生物活性成分

（一）多酚類物質(zhì)

多酚類化合物具有較強(qiáng)的抗氧化、抗炎、抗病毒和抗癌特性，可降低心血管疾病、糖尿病、阿爾茨海默氏癥的患病風(fēng)險。有研究通過對比分析5 種梨果中多酚、類胡蘿卜素、葉綠素和三萜類化合物的含量，發(fā)現(xiàn)梨果中多酚類化合物主要組分為酚酸，類胡蘿卜素、葉綠素以葉綠素a 和9-順式-β-胡蘿卜素為主，三萜類化合物中熊果酸占主要成分。

研究人員以寧陵金頂謝花酥梨為原料，采用不同發(fā)酵方式制備梨酵素，研究對比多酚含量變化。結(jié)果表明在切丁處理前提下，酵母菌發(fā)酵的梨酵素多酚含量較高，約35.57 mg/mL；在打漿處理前提下，自然發(fā)酵的梨酵素多酚含量較高，約34.81 mg/mL。還有研究人員以酥梨、圓黃、早酥紅等5 種梨為原料制備梨酒，實驗證明圓黃梨酒總酚含量較高，約0.07 mg/mL。

1.酚酸類化合物

酚酸是一類含有酚環(huán)的有機(jī)酸，具體包括單羥基苯甲酸（對羥基苯甲酸酯，對羥基苯甲酸甲酯、對羥基苯甲酸乙酯），雙羥基苯甲酸（龍膽酸、原兒茶酸）和三羥基苯甲酸（沒食子酸、均苯三酚酸）。有研究證明梨制品中酚酸類化合物主要由沒食子酸、原兒茶酸、阿魏酸、綠原酸四種物質(zhì)組成。研究人員通過對比發(fā)酵前后梨果酒中的酚酸含量，結(jié)果表明發(fā)酵結(jié)束時，單酵母發(fā)酵梨酒中原兒茶酸的含量高于原梨汁中含量，其它酚類低于原梨汁中的含量；混合酵母發(fā)酵梨酒中原兒茶酸含量顯著增加，其它物質(zhì)低于原梨汁中的含量。相比于單菌發(fā)酵，混合發(fā)酵顯著提高了7 種酚類物質(zhì)的含量（除原兒茶酸外）。

2.黃酮類化合物

黃酮是指兩個具有酚羥基的苯環(huán)（A 與B 環(huán)）通過中央三碳原子相互連結(jié)而成的一系列化合物，其基本母核為2-苯基色原酮。天然黃酮類化合物多以苷類形式存在，并且由于糖的種類、數(shù)量、聯(lián)接位置及聯(lián)接方式不同可以組成多種黃酮苷類化合物。梨制品中黃酮類主要由兒茶素、表兒茶素、蘆丁及熊果苷構(gòu)成。研究人員通過對比發(fā)酵前后梨果酒中的黃酮含量，發(fā)現(xiàn)蘆丁含量隨著發(fā)酵進(jìn)程的持續(xù)而升高，熊果苷含量則呈現(xiàn)先升高后下降的趨勢，而兒茶素、表兒茶素則呈現(xiàn)下降趨勢。

（二）多糖類化合物

多糖是由超過10 個單糖組成的聚合糖高分子碳水化合物。多糖不僅是生命有機(jī)體的組成成分，還具有多種生理活性，如抗腫瘤、降血脂、抗病毒、抗氧化、提高免疫功能等，對維持生命活動起著重要的作用。

有研究表明，梨汁發(fā)酵液中多糖含量隨著發(fā)酵進(jìn)程呈現(xiàn)先迅速下降后趨于平緩的趨勢，這是由于在發(fā)酵初期，乳酸菌在自身酶系作用下將梨汁中的多糖降解，造成發(fā)酵液中還原糖含量的小幅上升，之后由于乳酸菌活動增強(qiáng)，乳酸菌利用還原糖進(jìn)行生長代謝生成乳酸及其他代謝產(chǎn)物，導(dǎo)致還原糖和可溶性固形物持續(xù)減少，最終趨于平衡。

研究人員對比雪花梨汁發(fā)酵前后的理化指標(biāo)，發(fā)現(xiàn)發(fā)酵后梨汁的pH 值、總糖、可溶性固形物含量均顯著降低，而總酸含量升高。這是由于乳酸菌生長繁殖消耗碳源后代謝為乳酸，使得總糖及可溶性固形物含量下降。此外，不同的乳酸菌發(fā)酵梨汁后總糖和總酸含量差異顯著，可能是多糖在酶的作用下被水解釋放成各種可發(fā)酵單糖，由于其組成不同從而影響乳酸菌的產(chǎn)酸。

（三）有機(jī)酸

有機(jī)酸廣泛分布于植物的葉、根，特別是果實中。天然有機(jī)酸具有抑菌、利膽、消炎、降血糖、抗氧化以及調(diào)節(jié)機(jī)體免疫等作用，如檸檬酸、蘋果酸、酒石酸、抗壞血酸等能夠增加冠狀動脈血流量、抑制腦組織脂質(zhì)過氧化物生成、軟化血管、促進(jìn)鈣、鐵元素的吸收，還能夠預(yù)防疾病和促進(jìn)新陳代謝。

有機(jī)酸是影響發(fā)酵梨制品感官性能的一類重要物質(zhì)，保證了其風(fēng)味、口感和色澤的平衡。發(fā)酵梨制品中的有機(jī)酸主要來源于梨果本身，也有一些是發(fā)酵過程中產(chǎn)生的，主要由草酸、酒石酸、檸檬酸、奎寧酸等組成。研究人員對比單酵母發(fā)酵和混合酵母發(fā)酵梨酒，發(fā)現(xiàn)混合酵母發(fā)酵梨酒總酸含量較低，尤其是蘋果酸比單酵母發(fā)酵梨酒的降低了50.08 mg/100 mL，而乳酸含量增加了3.59 mg/100 mL，這對改善梨酒“酸味”，增加其柔和度有積極影響。

二、發(fā)酵梨制品的品質(zhì)

（一）發(fā)酵梨汁

乳酸菌作為果汁發(fā)酵中最為常用的菌種之一，也是發(fā)酵梨汁研究中的主力菌種。經(jīng)發(fā)酵后的梨汁具有改善腸道菌群、提高機(jī)體抗氧化活性、促進(jìn)營養(yǎng)物質(zhì)消化吸收等功效。此外，乳酸菌發(fā)酵梨汁的營養(yǎng)成分及感官特性顯著提升，產(chǎn)品貯藏期也有一定程度延長。

研究人員利用乳酸菌發(fā)酵酥梨汁，對比分析不同發(fā)酵時間梨汁揮發(fā)性成分及變化，研究表明初始梨汁中共有7 種揮發(fā)性成分，發(fā)酵40 h 時揮發(fā)性成分增至27 種，發(fā)酵50 h 時增加至46 種，其中異戊醇、2-壬醇、芳樟醇、橙花醇、乙酸異戊酯、辛酸乙酯、乙酸苯乙酯、癸酸、月桂酸等高級醇、高級酯和高級酸類物質(zhì)大量產(chǎn)生，使發(fā)酵酥梨汁酸甜適中，風(fēng)味醇厚。

此外，有研究表明，乳酸菌發(fā)酵對于梨汁護(hù)色有著積極作用，研究人員通過測定蜜梨汁發(fā)酵及儲藏過程中色澤、多酚氧化酶活性、酚類物質(zhì)、抗壞血酸含量等指標(biāo)的變化，并與未發(fā)酵梨汁和添加檸檬酸的調(diào)酸梨汁對比，探索乳酸菌發(fā)酵對梨汁的護(hù)色機(jī)理。結(jié)果表明乳酸菌通過發(fā)酵產(chǎn)酸，抑制多酚氧化酶的活性，使得酚類物質(zhì)保存率達(dá)到43%，抗壞血酸保存率達(dá)85%，褐變值低至0.134，顯著優(yōu)于未發(fā)酵梨汁。

（二）梨果酒

梨果酒是以新鮮梨果為原料，經(jīng)酵母菌發(fā)酵制備而成，風(fēng)味優(yōu)良且具有一定的保健功能。目前對梨果酒的研究主要集中在發(fā)酵菌種、發(fā)酵工藝以及梨果品種這三個方面。這是由于我國釀造果酒所使用的酵母主要為葡萄酒發(fā)酵用酵母，缺少梨果發(fā)酵專用酵母，阻礙了梨果酒品質(zhì)的提升。

不同酵母菌種發(fā)酵對梨酒品質(zhì)有不同的影響。研究人員以鴨梨為原料釀制梨酒，通過比較8 株釀酒酵母的發(fā)酵性能及其所釀梨酒的理化指標(biāo)、有機(jī)酸含量和感官品質(zhì)，最終確定釀酒酵母R2 為釀制梨酒的適宜菌種，釀出的梨酒酒香和諧，果香純正，口感甜美醇厚、柔和爽口，具有梨酒特有的風(fēng)味。

有研究表明，清汁發(fā)酵梨酒酒精度為10.42% vol，高于鮮汁、熟汁發(fā)酵梨酒。清汁發(fā)酵梨酒的風(fēng)味成分主要由醇類組成，達(dá)到75.3%，異于鮮汁、熟汁發(fā)酵梨酒中酯類占據(jù)主導(dǎo)。此外，清汁發(fā)酵梨酒在總酸含量、褐變抑制率、感官評分等方面優(yōu)于其他兩種，產(chǎn)品品質(zhì)更佳。

梨品種是決定梨果酒品質(zhì)的重要因素。有研究以河南省主栽的酥梨、圓黃、早酥紅、中梨1 號和晚秋黃5 個梨品種為原料制備發(fā)酵果酒,比較采用不同品種梨所釀梨酒的酒精度、色度、總糖含量、總酸含量、總酚和黃酮含量等理化指標(biāo)，結(jié)果表明晚秋黃梨酒酒精度為12.83% vol、糖酸比為0.96、黃色度為0.225、黃酮含量達(dá)683.63 mg/100 mL,所釀梨酒色澤金黃、果香濃郁、酒體豐滿、醇厚協(xié)調(diào)、典型性突出。

（三）梨果醋

梨果醋是以新鮮梨果或初級加工副產(chǎn)物為原料，采用液態(tài)或固態(tài)發(fā)酵法制備的酸性調(diào)味品，具有消炎、抗衰老、降血糖、促進(jìn)代謝等功效，梨果香氣濃郁。目前對梨果醋的研究主要集中在發(fā)酵菌種、發(fā)酵工藝以及成分分析等方面。

研究人員研究紅曲霉發(fā)酵對梨果醋品質(zhì)的影響，結(jié)果表明經(jīng)紅曲霉發(fā)酵的梨果醋中揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)種類明顯增加至46 種，有機(jī)酸含量由34.94 mg/mL 提高到36.53 mg/mL，氨基酸含量由2 183.9 mg/L 提高到2 374.28 mg/L，梨果醋品質(zhì)顯著提升。還有研究發(fā)現(xiàn)雪花梨醋發(fā)酵工藝，在初始酒度8% vol，接種量10%，發(fā)酵溫度30 ℃，搖床轉(zhuǎn)速120 r/min，發(fā)酵96 h 后得到的雪花梨醋酸度達(dá)到5%，醋味柔和，略帶甜味，具有濃郁的醋香和雪花梨固有的清淡芳香，果香、醋香協(xié)調(diào)一致。

（四）梨酵素

梨酵素富含梨果本身的營養(yǎng)、化學(xué)成分及發(fā)酵產(chǎn)生的多種次級代謝產(chǎn)物和活性成分，如氨基酸、多酚、功效酶等，具有解酒護(hù)肝、提高免疫力、預(yù)防心血管疾病、糖尿病等多種慢性病的作用。

研究人員以寧陵金頂謝花酥梨為原料生產(chǎn)酵素，探求最佳梨酵素生產(chǎn)工藝，結(jié)果表明在發(fā)酵時間為24 h，發(fā)酵溫度為36 ℃，加糖量為6%，接種量為0.2%的條件下，得到梨酵素超氧歧化酶活性較高，為176.139 U/mL。還有研究表明經(jīng)過酵母菌和植物乳桿菌二步發(fā)酵制備的雪花梨酵素酸甜適中、色澤均勻、體態(tài)澄清、無雜質(zhì)，蛋白酶活力為45.15 U/mL，超氧歧化酶活力為1 140 U/mL，產(chǎn)品品質(zhì)優(yōu)良。

三、結(jié)論與展望

發(fā)酵處理梨果的優(yōu)勢主要在于延長產(chǎn)品生產(chǎn)周期，提升原料利用率及增添產(chǎn)品營養(yǎng)和風(fēng)味物質(zhì)這三方面。發(fā)酵菌群的添加，擠占了雜菌生長空間，避免梨果腐爛變質(zhì)的同時，使得梨皮梨核等加工副產(chǎn)物得以有效利用，而菌群代謝生產(chǎn)的高級化合物又豐富了梨果制品的營養(yǎng)及香氣，提升了產(chǎn)品品質(zhì)。但目前梨果的發(fā)酵加工技術(shù)仍處于初級階段，如發(fā)酵菌種的篩選培育尚在研究階段，適合大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)的梨果發(fā)酵專用菌種還未面世；發(fā)酵梨制品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)尚未完善，使得發(fā)酵工藝的優(yōu)化只能局限于實驗室階段；發(fā)酵過程中的成分變化規(guī)律尚未明確，難以控制產(chǎn)品發(fā)酵進(jìn)程等。

我國梨資源豐富，已形成了多個規(guī)模較大的產(chǎn)、銷、加基地。針對發(fā)酵梨制品加工技術(shù)進(jìn)行研究開發(fā)，有利于提升梨制品綜合附加值，保障我國梨產(chǎn)業(yè)的國際競爭力，進(jìn)而推動梨產(chǎn)業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展。