水果酵素制备及功能作用的研究进展

◎ 吴国虹，肖开前，徐吉祥

（清远职业技术学院 食品药品学院，广东 清远 511500）

酵素又叫植物综合活性酶，是以纯天然的水果、蔬菜、食用真菌、中草药等为原材料，应用发酵技术得到的功能性产品，不掺杂其他化学成分、不对身体产生危害。研究表明，人体内有2万多种酵素，它是机体不可或缺的生物反应催化剂，能对机体的生理机能产生影响，主要体现在促进排便、平衡肠道菌群等方面。酵素中含有丰富的酚类、多糖类、黄酮类、酶类（蛋白酶、淀粉酶、超氧化物歧化酶等）及有机酸等，这些活性成分使其具有抗氧化、减肥排毒、消炎抑菌等作用[1]。如今，酵素食品已逐渐成为风靡亚洲的新型功能性食品。

水果酵素是以新鲜水果为原料进行发酵的酵素，是典型的酵素产品之一。研究表明，水果酵素在酶活性、总酸含量、自由基清除能力等方面均明显超过蔬菜酵素，且能利用果皮、果渣等制备有较高生物活性的酵素。

本文介绍了近年来国内水果酵素的种类、生产工艺、功能作用研究，为后期开发酵素产品打下基础。

1 水果酵素的种类

1.1 柑果类酵素

柑果类酵素是以柑果类水果为主要原料发酵制成的酵素产品。柑果类也称柑橘类，是芸香科的一大类水果，也是世界第一大水果，主要包括橘、柑、橙、柚和柠檬五大类。柑果类的果实具有特殊的清香气味，均有厚果皮保护柔软的果肉，内部果实分成许多的果瓤，有丰富的果汁[2]。这类水果富含有机酸、膳食纤维、维生素、蛋白质、多糖等，还含有类黄酮、酚酸等功能性物质，制成的水果酵素具有滋润健胃、强化血管、排除体内毒素、降低胆固醇、预防感冒及牙龈出血等作用。

1.2 仁果类酵素

仁果类酵素是以仁果类水果为主要原料发酵制成的酵素产品，主要有苹果、梨、山楂、枇杷等。仁果类的主要食用部分是由肉质的花托发育而成的果皮和果肉，在制作水果酵素时，也多以其果皮果肉为原料。仁果类水果除含有多糖、纤维素、维生素等基本营养成分，还含有钙、磷、钾及微量元素铁、锌等，制成的酵素具有维持心脏、血管正常运作，去除体内毒素，调理肠胃，促进肾机能，预防高血压等作用[3]。

1.3 浆果类酵素

浆果类酵素则以浆果类水果为原料进行发酵，是水果酵素的主要大类产品，常见的有葡萄酵素、猕猴桃酵素、草莓酵素等，是水果酵素的热门产品。浆果是典型的肉果，果皮薄、果肉厚且软、果汁丰富，非常适合加工水果酵素。浆果类水果酵素能补血安神，加强肾、肝功能，帮助消化、清热生津，利尿止泻，强健神经，补充血液[4-6]，是一种优质酵素。

1.4 瓠果类酵素

瓠果是另一类型的浆果，是葫芦科植物特有的果实，如西瓜、哈密瓜等，瓠果发酵制成的酵素能消暑解燥，生津止渴，利尿消炎，降血压[7]。

1.5 其他类水果酵素

我国的水果产业区域特点明显，生产量逐年大幅增长，消费需求全年较稳定，但生产上市时间相对集中。一些货架期短、不耐储存的水果，尤其是瓜果类水果，容易出现滞销。各地关于延长水果产业链的研究层出不穷，水果酵素是水果加工行业的新发展方向，国内许多水果生产地会根据当地产业特点，开发特有的水果酵素产品，如椰子酵素、香蕉酵素、芒果酵素、凤梨酵素、木瓜酵素和火龙果酵素等[8]。

水果酵素除果肉发酵外，多地也开始开展果皮发酵技术的研究。张淑华等[9]研究了橘子皮、火龙果皮、香蕉皮发酵生产酵素的不同效果，发现在抗氧化活性上，橘子皮酵素有较好的功效。洪厚胜等[10]研究了葡萄果渣酵素的发酵工艺及理化特性，发现葡萄果渣酵素具有明显的抗氧化作用和良好的风味。这说明在水果酵素的制备中，可进行废物利用，降低酵素生产成本，具有低成本、高活性的特点，它必将成为酵素产业发展的重要方向。

2 水果酵素的生产工艺

现阶段，关于水果酵素的生产工艺研究，主要集中在发酵方式的选择和发酵工艺的优化方面。发酵方式主要有自然发酵和接种发酵[11]，发酵工艺的优化主要是针对发酵菌种的选择、发酵条件的优化等。

2.1 自然发酵

水果酵素的自然发酵是指以水果为原料，利用原料表面附着的酵母菌、乳酸菌、米曲霉等微生物进行发酵。自然发酵的周期较长，自然存在的微生物种类、数量不可控，因此产品的质量参差不齐，难以实现工厂化生产[12]。

自然发酵的生产工艺流程可归纳为：水果原料的选择→清洗→去皮、去核→切分→装罐→加水→调节糖度、pH→发酵→过滤→成品。

2.2 接种发酵

水果酵素的纯种发酵是指根据原料特点选择合适的发酵菌种，进行人工接种，应用微生物菌群对水果原料的发酵作用生产酵素产品的方式。菌种可以是单一的纯种发酵，也可以是多菌种混合的混合发酵[12-14]。

接种发酵的生产工艺流程可归纳为：水果原料的选择→清洗→去皮、去核→切分、破碎→酶解→灭菌→接种→发酵→过滤或离心→成品。

2.3 发酵工艺优化

无论是自然发酵还是接种发酵，水果酵素的发酵过程都十分复杂。酵素产品的品质不仅与原料品种有关，还受接种量、辅料添加量、发酵温度、发酵时间和料液比等因素的影响。张海燕等[3]对苹果酵素的自然发酵工艺进行优化，研究了初始pH值、糖添加量、苹果片质量浓度对苹果酵素产品品质的影响；彭宁等[14]以猕猴桃为主原料，研究了接种量、发酵温度和发酵时间为影响因素的自然发酵工艺条件；陈林等[5]研究了酵母、乳酸菌、果胶酶和纤维素酶的添加量对猕猴桃酵素产品的影响，并在成果基础上探索了初始糖添加量、料液比、发酵温度、发酵时间等因素的最佳工艺条件；杨培青等[15]以蓝莓果渣为主原料，优化了酵母菌和干酪乳酸菌的最佳接种量、发酵温度、初始pH值、发酵时间等发酵工艺条件，提高了酵素产品质量。

3 水果酵素的功能作用

水果酵素能够成为水果加工产业的重要研究方向，离不开它丰富的营养物质和功能作用。

水果酵素富含人体必需氨基酸、有机酸、蛋白质、维生素、酚类物质、类黄酮和矿物质等营养成分，具有多种香气成分，食用品质好，营养价值高。

水果酵素产品的功能作用主要体现在它清除DPPH自由基、超氧阴离子、羟自由基的能力，淀粉酶、脂肪酶的活力，以及有机酸的种类和含量方面，因此，国内关于水果酵素功能作用的研究主要集中在抗氧化能力等方面[16]。

3.1 抗氧化作用

水果通过酵母菌、乳酸菌等有益微生物发酵后，超氧化物歧化酶含量能明显增加，抗氧化作用增强。崔国庭等[17]研究了草莓酵素的体外抗氧化活性，发现其具有很强的羟自由基清除能力、DPPH自由基清除能力、超氧阴离子自由基清除能力和还原力；王佳[18]研究了黑果酵素的羟基自由基清除率、DPPH自由基清除率，并利用D-半乳糖致衰模型，探究黑果酵素小鼠体内抗氧化活性，发现黑果酵素有显著抗氧化能力；金哲宁等[19]研究了沙棘酵素功能成分及其体外抗氧化性能，发现在试验浓度范围内，产品的羟基自由基清除能力和DPPH自由基清除能力优于维生素C对照。

3.2 助消化作用

人体内的消化作用与消化酶密切相关。消化酶因作用对象不同可分为蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶和纤维素酶等。水果酵素产品中的功效酶主要为淀粉酶和脂肪酶。崔国庭等[17]发现，草莓酵素中的脂肪酶活力较高，有一定的助脂肪消化功效。

3.3 调节肠道菌群作用

水果酵素经过微生物发酵制成，产品中富含生物活性成分和活菌，这些物质能起到调节肠道菌群的作用。赵冰婕[20]研究了红树莓酵素冻干粉中的生物活性成分和活菌，发现相比单一短乳杆菌冻干粉，该产品具有更好的降血糖、重塑肠道菌群、调节代谢物以及修复肝脏与肠道上皮细胞损伤的效果；郭乐[21]通过建立肠道菌群失调小鼠模型，采用聚合酶链式反应-变性梯度凝胶电泳（PCR-DGGE）方法证实，自制苹果酵素对肠道菌群失调小鼠肠道微生态有恢复重建的作用；张鹏宇[22]发现桑葚酵素联用水苏糖不仅对SD大鼠便秘模症状有更好的改善效果，同时还可以明显增加肠道菌群乳酸杆菌属含量、改善肠道菌群并明显降低结肠上皮组织AQP8蛋白表达水平。

3.4 降血糖作用

赵冰婕[20]研究了红树莓酵素冻干粉对Ⅰ型糖尿病小鼠肠道菌群及其代谢物的影响，发现红树莓酵素冻干粉稀释液可以降低Ⅰ型糖尿病小鼠空腹血糖值，提高小鼠糖耐量，并恢复重塑Ⅰ型糖尿病小鼠肠道菌群结构，调节代谢物，修复肝脏损伤和恢复肠道上皮和黏膜细胞；陈秀丽[23]探讨了水果酵素醋对胰岛素抵抗糖/脂代谢紊乱大鼠的作用，发现其具有辅助降血糖的功能和一定的减轻肾功能损伤作用。

3.5 降血脂作用

吴春昊[24]综述了近年来柠檬酸制剂降血脂的研究现状以及柠檬酵素饮料的制备工艺，找到了合理的降脂配方，研制了降血脂柠檬酵素饮料。

3.6 辅助降尿酸作用

陈秀丽[25]研究了水果酵素醋饮料的辅助降尿酸的功能，发现水果酵素醋低、中、高剂量组能显著降低小鼠血清尿酸含量；能显著抑制黄嘌呤氧化酶和腺苷脱氨酶的酶活性，降低血尿酸水平；对肌酐及尿素氮无明显影响，说明水果酵素醋具有明显的降尿酸作用，不会造成小鼠肾功能损伤。

3.7 抑菌消炎作用

水果酵素中有机酸的含量较高，有机酸具有明显的抑菌作用。刘维兵[26]优化了葡萄海棠果酵素的发酵工艺，并发现其具有一定的抑菌性和抗氧化活性，对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌和白色念珠菌能有一定抑制作用；王辉[27]对青梅酵素的抑菌作用进行了研究，发现青梅酵素原液对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、枯草芽孢杆菌的抑制作用较强。

3.8 其他作用

水果酵素还可以调节身体酸碱性，从而使体内的血液呈弱碱性，帮助清除身体毒素、保持肠内细菌的平衡、强化细胞、增强身体抵抗力等方面让身体内环境维持平衡。水果酵素还能够有效帮助增强身体的解毒排毒功能，帮助改善身体器官、血液的清洁度，帮助美容护肤，改善粗糙、暗沉肤质[28]。

4 结语

水果酵素的抑菌消炎、降血糖、降血脂、美容护肤、解酒护肝、润肠通便和排毒养颜等功效显著，已经成为备受消费者青睐的一类保健食品。而除了在食品方面的应用外，水果酵素还可用于开发护肤品、饲料、肥料等，国内也已有部分研究，且作用效果显著。应根据区域特色农业发展需求，科学开发水果酵素产品，将其更合理高效地应用到保健、美容、种养殖等行业中，发挥其更大的作用。