果醋功能性成分的研究现状

朱胜虎，崔鹏景，李国权，陆 平，陈志娜，李 信

(江苏恒顺醋业股份有限公司，江苏 镇江 212028)

食醋作为非常重要的酸性调味品，在人们的日常饮食中不可或缺。随着社会经济的飞速发展，人们的生活水平不断提高，传统的食品模式已很难满足消费者需求，人们对食品的追求更加营养化、健康化、天然化[1]。果醋是一种以水果或水果加工下脚料为主要原料，通过一系列现代生物技术酿造出来的，集保健、食疗、营养等功能为一体的新型食醋产品。果醋富含有机酸、矿物质、维生素、氨基酸、多酚、黄酮等功能性成分，具有抗氧化、调节新陈代谢、增强免疫力、减肥降脂以及预防肿瘤等功效，被称作“21世纪的食品”。目前，关于果醋的研究主要集中于酿造工艺的改善、产品风味的提升、新型果醋产品的开发等方面。本文着重对果醋的典型功能性成分及其相应功能特性的构效关系进行综述，旨在为进一步研究开发果醋产品提供科学依据。

1 果醋功能特性的研究进展

1.1 果醋研发历史

我国早在上古时期，就有关于人类酿造果醋的记录。历史记载，当时人们将野杏、梅子、莫荚、山桃等为原料自然发酵形成果酒，再发酵酸汤、酸菜等，最终形成果醋来解决口淡的问题。此外，在宋朝的《事林广记》中，亦记载了梅醋的制作方法：“乌梅去核一升许，以醋五升浸，暴干为末，欲用，以少许投入水中成香醋，甚美。”可见，我国果醋制作的历史源远流长。

西方目前发现的最早关于制作果醋的记载是在古巴比伦。相传在公元前，古巴比伦人就利用葡萄来酿造葡萄酒，进而酿造葡萄醋。在公元10世纪的法国，人们制作果醋，主要用于食品的调味。17世纪后，欧洲各国陆续开始生产具有保健功能的果醋[2]。

1.2 果醋产品种类

随着果醋的流行，果醋的制作原料和产品种类也越来越丰富。果醋可分为单一型果醋和复合型果醋。橘子、苹果、葡萄是市面上最常见的单一型果醋原料。此外，还有很多水果可用于果醋的生产，如沙棘、火龙果、枇杷、柿子、木瓜、菠萝等。为了丰富果醋的风味和口感，开发了多种复合型果醋，如苹果与猕猴桃、香蕉与西番莲、山楂与山药、红枣与枸杞等。目前，很多研究者开始以刺梨、野生酸枣、拐枣、宣木瓜等为原料，研制野生水果果醋。随着消费水平的提高，果醋产品的形式更加丰富，不再局限于果醋调味品(酸度>3.5%)、果醋饮料(酸度>0.3%)。市面上出现了多种形式的果醋保健品，如果醋片、果醋胶囊、果醋面膜，以及多菌混合发酵果醋、多肽果醋等新型果醋产品。

1.3 果醋功能性成分研究现状

国外在20世纪中叶就开始大规模研究与生产果醋；我国的果醋研究起步相对较晚，直到20世纪80年代才出现。

国内的果醋研究主要以生产工艺的优化、发酵菌种的培育与改良、风味口感的分析、新水果原料或复合水果果醋的生产为主，对于果醋功能性成分的研究还停留于果醋产品中常见功能性成分的含量测定和发酵工艺对功能性成分含量提高的优化。对于果醋功能性成分的研究大多还是与食醋相似，针对果醋特征功能性成分的研究相对较少。此外，关于功能性成分与其特殊功效的研究也主要集中于果醋的抗氧化作用和减肥降脂作用，对于其他功能特性的研究甚少，且很多只停留在初步的实验室体外模拟阶段，仍未开展具体的研究。

2 果醋的典型功能性成分及其功能特性

2.1 果醋的典型功能性成分

果醋是水果原料经菌种发酵而形成的发酵产品，不仅风味和口感优于传统食醋，且集营养、食疗、保健功能为一体，营养价值更高。果醋富含有机酸、氨基酸、维生素、矿物质及特殊活性物质(三萜类、黄酮类、多酚类)等功能性成分，具有调节人体新陈代谢、减肥降脂、预防肿瘤、增强免疫力、抗氧化、抑菌、降低胆固醇等功能。

2.2 果醋的功能性成分及其相应功能特性

2.2.1 有机酸与调节人体新陈代谢

果醋含有丰富的有机酸，除了水果中原本蕴含的有机酸，在发酵过程中还会产生大量有机酸，对调节人体的新陈代谢有显著作用。果醋中的有机酸主要可分为三类：(1)苹果酸型，常见的水果如苹果、梨、桃、李、枇杷等都富含苹果酸，其中苹果中的苹果酸含量占总酸含量的84%，草酸、乙酸、酒石酸、琥珀酸等也属于苹果酸型有机酸；(2)柠檬酸型，柑橘类、芒果、草莓、菠萝、石榴等水果都属于此类型，其中柑橘类果实中的柠檬酸含量占总酸含量的63.7%～96.7%，草酸、丙二酸、富马酸等也属于柠檬酸型有机酸；(3)酒石酸型，葡萄中的果酸便是此类型。除了这三类酸，还有莽草酸、抗坏血酸、丁二酸等有机酸。根据理化性质可以将有机酸分为三类：(1)易挥发酸，多指碳原子少于6个的短链脂肪酸，如甲酸、乙酸、丙酸；(2)不挥发酸，常指含7～22个碳原子的长链有机酸，如庚酸、辛酸等；(3)热不稳定性酸，多为水果中特有的多元酸，如草酸、柠檬酸、苹果酸、琥珀酸等[3]。

有机酸作为果醋的重要功能性成分，不仅决定了果醋的风味、口感、品质和香气，还可以调节人体新陈代谢，有助于人体三羧酸循环的正常运行。乙酸进入人体后，先转变为乙酰辅酶A，再进入三羧酸循环，使有氧代谢通畅。在经过剧烈运动或长时间劳动后，人体内会产生并堆积大量乳酸，使人感觉疲劳，而有机酸导入体内的三羧酸循环，可促进代谢功能的恢复，从而消除疲劳。苹果酸等有机酸可直接参与人体代谢，被人体直接吸收，在剧烈运动时可迅速向机体供能，补充消耗的能量[4]。有机酸还具有软化植物纤维、促进糖代谢的功能。沙棘米醋能显著提高小肠的运动功能，有助于消食化滞，促进消化代谢，清除体内垃圾，减少便秘。有机酸代谢后生成碱性物质，可调节人体体液的酸碱度，防止血液酸化，使体液环境保持平衡。果醋可加快体内酒精的分解代谢速度，具有较好的解酒功效。杨艳等[5]以枳椇醋为受试物给小鼠灌胃后再灌酒精，研究小鼠血液中乙醇含量变化，发现枳椇醋会加速小鼠血液中乙醇的代谢分解。牡蛎多糖苹果果醋对急性、慢性的酒精诱导的肝损伤具有保护及修复作用[6]。Moon等[7]通过对小鼠灌胃柿子醋发现，随着柿子醋用量的增加，肝乙酰辅酶A羧化酶mRNA呈下降趋势，而肝肉碱棕榈酸酯转移酶mRNA呈上升趋势，表明食用柿子醋可预防长期摄入酒精引起的代谢紊乱。

2.2.2 特殊活性成分与抗氧化

不同于其他水果加工制品，果醋生产时可将不能食用的果渣、果皮、果核等作为原料，而恰巧这些部分富含多酚、黄酮、三萜等特殊功能性成分，因此，抗氧化功能特性是果醋的重要作用之一。

三萜类化合物是由30个碳原子组成的萜类化合物，在植物体内以游离形式或与糖结合成苷或酯的形式存在。三萜类化合物多为四环三萜和五环三萜，常见结构类型为葫芦烷型、阿屯烷型、齐墩果烷型、乌苏烷型、羽扇豆烷型等。灵芝富含三萜类化合物，以灵芝为原料酿造的红枣灵芝醋饮料的抗氧化活性高于草莓醋饮料、蓝莓醋饮料和苹果醋饮料[14]。

2.2.3 氨基酸与减肥降脂

果醋含有多种人体所需的氨基酸，如天冬氨酸、谷氨酸、苏氨酸、脯氨酸、丝氨酸等。果醋中的氨基酸可刺激胃液分泌，促进食物消化吸收。氨基酸还可通过刺激人体的神经中枢，促使消化系统分泌大量消化液，加速糖类和蛋白质的新陈代谢，燃烧人体过多的脂肪，防止脂肪堆积。荸荠皮果醋能明显降低小鼠生殖器周围脂肪总重和脂肪系数，对甘油三酯的降低起到明显作用[15]。Moon等[16]研究柿子醋对脂肪代谢的影响，发现柿子醋能显著降低血清甘油三酯、总胆固醇水平，具有较好的降脂作用。枳椇醋具有抑制小鼠质量增长和过剩脂肪堆积的作用，可控制血脂升高，具有减肥降脂的功效。同样，仁用杏醋对小鼠脂肪组织的生成有一定的抑制作用，可降低机体脂肪总量，促使脂肪转变为体能[17]。Beheshti等[18]对19例高血脂患者采用苹果醋进行食疗，8周后，患者血清总胆固醇、甘油三酯和低密度脂蛋白水平显著下降，食用苹果醋可有效降低有害血脂。

2.2.4 维生素C与预防癌症

维生素C又称抗坏血酸，具有强还原性，在体内会形成一种活性极强的内源性清除过氧化自由基的抗氧化剂，可防止细胞衰老和细胞癌变。不仅如此，维生素C还可阻止强致癌物亚硝胺在体内的合成，促进亚硝胺的分解，使其在体内的含量下降，防止食道癌、胃癌等癌症的发生。贾冬舒等[19]研究沙棘醋对亚硝酸盐的分解能力，发现随着沙棘醋的增强，其对亚硝酸盐的分解能力亦增强。王储炎等[20]对桑葚醋的体外抗肿瘤活性进行研究，发现果醋可明显抑制Hela细胞和SMMC-7721细胞的生长和繁殖，其抑制率随着作用时间的延长或添加量的增加而增加。

2.2.5 烟酸与降低胆固醇

烟酸，又称尼克酸，属维生素B3，分子式为C6H5NO2，化学名称为3-吡啶甲酸，是一种非常重要的维生素，可降低辅酶A的利用率，通过抑制低密度脂蛋白的合成而降低体内胆固醇的合成率。高密度脂蛋白胆固醇有抗动脉粥样硬化的作用，而烟酸可以延缓高密度脂蛋白胆固醇的分解，并减少低密度脂蛋白的合成，同时抑制肝脏对载脂蛋白A1的清除，促进胆固醇的逆向转运。大剂量的烟酸还能降低血清胆固醇和甘油三酯的浓度，促进体内胆固醇进入肠道并随粪便排出。心血管病患者每天服用20 mL果醋，6个月后，其胆固醇平均水平降低9.5%[21]。曹小燕等[22]发现在柑橘醋的醋酸发酵过程中，添加适量的酒母和酵母膏可以提高果醋的烟酸含量，其烟酸含量约为市售米醋的三倍。

2.2.6 矿物质与增强免疫力

水果富含对人体有益的矿物质及微量元素(如Ca、K、Mg、Fe、Zn)，可作为天然营养补充剂，参与体内代谢，生成碱性物质，防止血液向酸性转化，增强人体免疫力[23]。尤其是苹果富含Zn元素，对人体生长、智力发育、调节肠胃、增强免疫力等具有重要作用。此外，果醋中的Fe、Ca、Cu元素含量高于传统食醋，其具体含量与水果原料中的含量相对应。贲松彬等[24]用虫草多糖苹果醋喂养小鼠，发现小鼠免疫力增强。

2.2.7 乙酸与抑菌

果醋富含乙酸，酸性会改变蛋白质构型，破坏多肽链的折叠，导致蛋白质变性(尤其是酶的变性)，从而终止细菌代谢活动，起到抑菌的作用。研究表明，在0.1%的未解离的乙酸环境下，大多数细菌无法生长，当浓度达到0.3%时，乙酸对霉菌也有较强的抑制作用[25]。此外，果醋还含有其他特殊活性成分，具有协同抑菌效果，可进一步增强果醋产品的抑菌作用。茶醋对大肠杆菌有较好的抑制效果[26]。苹果渣醋对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌有较强的抑制作用。橄榄醋对铜绿假单胞菌有显著的抑制作用，同样对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌有较强的抑制作用[27]。紫薯醋对酵母菌的抑制能力高于市售食醋[28]。沙棘米醋对大肠杆菌的抑制效果较好，其抑菌作用与30 μg/mL四环素对大肠杆菌的抑制效果相似[29]。

3 研究趋势与展望

果醋是一种集保健、食疗、营养等功能为一体的新型食醋产品，针对其营养成分、功能特性及产品开发的研究逐渐增多。目前，关于果醋功能特性的研究主要是对果醋产品的整体性研究，而非提取精制成分进行的单一化研究。针对果醋功能性成分的研究现状及存在的问题，提出以下几点建议：

(1)加强对各种水果原料的生物特性及其加工特性的研究，建立水果信息数据库，为产品的发酵工艺提供参考；

(2)对增强果醋功效的特殊功能性成分进行具体分析，并深入研究功能性成分的作用机制及其基础药理，对功效的研究不要仅停留在体外模拟实验或小型动物实验上，应加强大型动物瘘管实验和人体临床研究；

(3)研究发酵过程中功能性成分含量变化的具体机理，以便进一步优化和完善发酵工艺，提升果醋的品质与口感，并充分保留果醋的高营养价值。

果醋产品未来的发展方向主要有两个：一是饮料方向，着重大数量推广，根据消费者喜好添加不同的营养元素，使口味选择更加多样化；二是保健品方向，着重高品质推广，针对不同症状，研制含特殊功效的果醋，或生产高纯度果醋，更大程度地保留果醋独有的天然营养物质。

果醋企业在果醋的研制开发和生产工艺上应加大投入，吸纳更多专业技术人才，寻求更加多元化的销售模式，借助媒体宣传，引导大众消费，创造果醋产品龙头品牌，以得到市场的认可和青睐，从而进一步拓展果醋市场。