发酵梨制品生物活性成分及产品品质的研究现状

郝惠阳（天津市食品研究所有限公司 天津 301699）

梨，蔷薇科梨属植物，被誉为百果之宗。梨果鲜甜可口、香脆多汁，富含维生素、矿物质、蛋白质、纤维素等多种营养物质，具有降火、清心、润肺、化痰、止咳、退热等功效，作为药食两用食物在世界范围内广泛使用。

在我国梨的栽培面积和产量仅次于苹果和柑橘。其中，安徽、河北、山东、辽宁四省是梨的集中产区，栽培面积约占全国的一半左右，产量超过60%。山东烟台栽培品种有海阳秋月梨、黄县长把梨、栖霞大香水梨、莱阳茌梨（慈梨）、莱西水晶梨和香水梨。在河北省保定、邯郸、石家庄、邢台一带，主要种植品种为鸭梨、雪花梨、圆黄梨、雪青梨、红梨。安徽省砀山及周围一带为酥梨产区，砀山酥梨年产量75 万吨左右。此外，甘肃兰州的冬果梨，四川的金川雪梨和苍溪雪梨，浙江、上海及福建的翠冠梨，新疆的库尔勒香梨也都驰名中外。

梨中虽然含有多种活性成分，如多酚（酚酸、黄酮类）、膳食纤维和葡萄糖苷，但不同部位所含的化学成分各不相同，其中酚类化合物的含量在叶子中最高，其次是种子、果皮和果肉。梨果本身香气清淡，贮藏期较短，自身活性物质难以保持稳定。因此采用发酵处理梨果，使其中的功效及风味成分在发酵过程中被微生物代谢，进而富集为其他高级化合物，如乳酸、各种氨基酸、酯类物质，使其赋予梨果制品独特的发酵香气和滋味功效特性。此外，发酵还可以解决梨果高度易腐烂的问题，延长产品生产周期。目前，发酵梨制品主要有乳酸菌发酵梨汁、梨果酒、梨果醋等。

我国梨资源丰富，但梨果加工制品经济附加值普遍偏低，为进一步开发梨果的应用潜力，利用发酵技术处理梨果，提高其产品品质成为研究热点。对近年来发酵梨制品生物活性成分及品质研究进展进行综述，为提高梨果的经济附加值提供参考。

一、发酵梨制品的生物活性成分

（一）多酚类物质

多酚类化合物具有较强的抗氧化、抗炎、抗病毒和抗癌特性，可降低心血管疾病、糖尿病、阿尔茨海默氏症的患病风险。有研究通过对比分析5 种梨果中多酚、类胡萝卜素、叶绿素和三萜类化合物的含量，发现梨果中多酚类化合物主要组分为酚酸，类胡萝卜素、叶绿素以叶绿素a 和9-顺式-β-胡萝卜素为主，三萜类化合物中熊果酸占主要成分。

研究人员以宁陵金顶谢花酥梨为原料，采用不同发酵方式制备梨酵素，研究对比多酚含量变化。结果表明在切丁处理前提下，酵母菌发酵的梨酵素多酚含量较高，约35.57 mg/mL；在打浆处理前提下，自然发酵的梨酵素多酚含量较高，约34.81 mg/mL。还有研究人员以酥梨、圆黄、早酥红等5 种梨为原料制备梨酒，实验证明圆黄梨酒总酚含量较高，约0.07 mg/mL。

1.酚酸类化合物

酚酸是一类含有酚环的有机酸，具体包括单羟基苯甲酸（对羟基苯甲酸酯，对羟基苯甲酸甲酯、对羟基苯甲酸乙酯），双羟基苯甲酸（龙胆酸、原儿茶酸）和三羟基苯甲酸（没食子酸、均苯三酚酸）。有研究证明梨制品中酚酸类化合物主要由没食子酸、原儿茶酸、阿魏酸、绿原酸四种物质组成。研究人员通过对比发酵前后梨果酒中的酚酸含量，结果表明发酵结束时，单酵母发酵梨酒中原儿茶酸的含量高于原梨汁中含量，其它酚类低于原梨汁中的含量；混合酵母发酵梨酒中原儿茶酸含量显著增加，其它物质低于原梨汁中的含量。相比于单菌发酵，混合发酵显著提高了7 种酚类物质的含量（除原儿茶酸外）。

2.黄酮类化合物

黄酮是指两个具有酚羟基的苯环（A 与B 环）通过中央三碳原子相互连结而成的一系列化合物，其基本母核为2-苯基色原酮。天然黄酮类化合物多以苷类形式存在，并且由于糖的种类、数量、联接位置及联接方式不同可以组成多种黄酮苷类化合物。梨制品中黄酮类主要由儿茶素、表儿茶素、芦丁及熊果苷构成。研究人员通过对比发酵前后梨果酒中的黄酮含量，发现芦丁含量随着发酵进程的持续而升高，熊果苷含量则呈现先升高后下降的趋势，而儿茶素、表儿茶素则呈现下降趋势。

（二）多糖类化合物

多糖是由超过10 个单糖组成的聚合糖高分子碳水化合物。多糖不仅是生命有机体的组成成分，还具有多种生理活性，如抗肿瘤、降血脂、抗病毒、抗氧化、提高免疫功能等，对维持生命活动起着重要的作用。

有研究表明，梨汁发酵液中多糖含量随着发酵进程呈现先迅速下降后趋于平缓的趋势，这是由于在发酵初期，乳酸菌在自身酶系作用下将梨汁中的多糖降解，造成发酵液中还原糖含量的小幅上升，之后由于乳酸菌活动增强，乳酸菌利用还原糖进行生长代谢生成乳酸及其他代谢产物，导致还原糖和可溶性固形物持续减少，最终趋于平衡。

研究人员对比雪花梨汁发酵前后的理化指标，发现发酵后梨汁的pH 值、总糖、可溶性固形物含量均显著降低，而总酸含量升高。这是由于乳酸菌生长繁殖消耗碳源后代谢为乳酸，使得总糖及可溶性固形物含量下降。此外，不同的乳酸菌发酵梨汁后总糖和总酸含量差异显著，可能是多糖在酶的作用下被水解释放成各种可发酵单糖，由于其组成不同从而影响乳酸菌的产酸。

（三）有机酸

有机酸广泛分布于植物的叶、根，特别是果实中。天然有机酸具有抑菌、利胆、消炎、降血糖、抗氧化以及调节机体免疫等作用，如柠檬酸、苹果酸、酒石酸、抗坏血酸等能够增加冠状动脉血流量、抑制脑组织脂质过氧化物生成、软化血管、促进钙、铁元素的吸收，还能够预防疾病和促进新陈代谢。

有机酸是影响发酵梨制品感官性能的一类重要物质，保证了其风味、口感和色泽的平衡。发酵梨制品中的有机酸主要来源于梨果本身，也有一些是发酵过程中产生的，主要由草酸、酒石酸、柠檬酸、奎宁酸等组成。研究人员对比单酵母发酵和混合酵母发酵梨酒，发现混合酵母发酵梨酒总酸含量较低，尤其是苹果酸比单酵母发酵梨酒的降低了50.08 mg/100 mL，而乳酸含量增加了3.59 mg/100 mL，这对改善梨酒“酸味”，增加其柔和度有积极影响。

二、发酵梨制品的品质

（一）发酵梨汁

乳酸菌作为果汁发酵中最为常用的菌种之一，也是发酵梨汁研究中的主力菌种。经发酵后的梨汁具有改善肠道菌群、提高机体抗氧化活性、促进营养物质消化吸收等功效。此外，乳酸菌发酵梨汁的营养成分及感官特性显著提升，产品贮藏期也有一定程度延长。

研究人员利用乳酸菌发酵酥梨汁，对比分析不同发酵时间梨汁挥发性成分及变化，研究表明初始梨汁中共有7 种挥发性成分，发酵40 h 时挥发性成分增至27 种，发酵50 h 时增加至46 种，其中异戊醇、2-壬醇、芳樟醇、橙花醇、乙酸异戊酯、辛酸乙酯、乙酸苯乙酯、癸酸、月桂酸等高级醇、高级酯和高级酸类物质大量产生，使发酵酥梨汁酸甜适中，风味醇厚。

此外，有研究表明，乳酸菌发酵对于梨汁护色有着积极作用，研究人员通过测定蜜梨汁发酵及储藏过程中色泽、多酚氧化酶活性、酚类物质、抗坏血酸含量等指标的变化，并与未发酵梨汁和添加柠檬酸的调酸梨汁对比，探索乳酸菌发酵对梨汁的护色机理。结果表明乳酸菌通过发酵产酸，抑制多酚氧化酶的活性，使得酚类物质保存率达到43%，抗坏血酸保存率达85%，褐变值低至0.134，显著优于未发酵梨汁。

（二）梨果酒

梨果酒是以新鲜梨果为原料，经酵母菌发酵制备而成，风味优良且具有一定的保健功能。目前对梨果酒的研究主要集中在发酵菌种、发酵工艺以及梨果品种这三个方面。这是由于我国酿造果酒所使用的酵母主要为葡萄酒发酵用酵母，缺少梨果发酵专用酵母，阻碍了梨果酒品质的提升。

不同酵母菌种发酵对梨酒品质有不同的影响。研究人员以鸭梨为原料酿制梨酒，通过比较8 株酿酒酵母的发酵性能及其所酿梨酒的理化指标、有机酸含量和感官品质，最终确定酿酒酵母R2 为酿制梨酒的适宜菌种，酿出的梨酒酒香和谐，果香纯正，口感甜美醇厚、柔和爽口，具有梨酒特有的风味。

有研究表明，清汁发酵梨酒酒精度为10.42% vol，高于鲜汁、熟汁发酵梨酒。清汁发酵梨酒的风味成分主要由醇类组成，达到75.3%，异于鲜汁、熟汁发酵梨酒中酯类占据主导。此外，清汁发酵梨酒在总酸含量、褐变抑制率、感官评分等方面优于其他两种，产品品质更佳。

梨品种是决定梨果酒品质的重要因素。有研究以河南省主栽的酥梨、圆黄、早酥红、中梨1 号和晚秋黄5 个梨品种为原料制备发酵果酒,比较采用不同品种梨所酿梨酒的酒精度、色度、总糖含量、总酸含量、总酚和黄酮含量等理化指标，结果表明晚秋黄梨酒酒精度为12.83% vol、糖酸比为0.96、黄色度为0.225、黄酮含量达683.63 mg/100 mL,所酿梨酒色泽金黄、果香浓郁、酒体丰满、醇厚协调、典型性突出。

（三）梨果醋

梨果醋是以新鲜梨果或初级加工副产物为原料，采用液态或固态发酵法制备的酸性调味品，具有消炎、抗衰老、降血糖、促进代谢等功效，梨果香气浓郁。目前对梨果醋的研究主要集中在发酵菌种、发酵工艺以及成分分析等方面。

研究人员研究红曲霉发酵对梨果醋品质的影响，结果表明经红曲霉发酵的梨果醋中挥发性风味物质种类明显增加至46 种，有机酸含量由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，梨果醋品质显著提升。还有研究发现雪花梨醋发酵工艺，在初始酒度8% vol，接种量10%，发酵温度30 ℃，摇床转速120 r/min，发酵96 h 后得到的雪花梨醋酸度达到5%，醋味柔和，略带甜味，具有浓郁的醋香和雪花梨固有的清淡芳香，果香、醋香协调一致。

（四）梨酵素

梨酵素富含梨果本身的营养、化学成分及发酵产生的多种次级代谢产物和活性成分，如氨基酸、多酚、功效酶等，具有解酒护肝、提高免疫力、预防心血管疾病、糖尿病等多种慢性病的作用。

研究人员以宁陵金顶谢花酥梨为原料生产酵素，探求最佳梨酵素生产工艺，结果表明在发酵时间为24 h，发酵温度为36 ℃，加糖量为6%，接种量为0.2%的条件下，得到梨酵素超氧歧化酶活性较高，为176.139 U/mL。还有研究表明经过酵母菌和植物乳杆菌二步发酵制备的雪花梨酵素酸甜适中、色泽均匀、体态澄清、无杂质，蛋白酶活力为45.15 U/mL，超氧歧化酶活力为1 140 U/mL，产品品质优良。

三、结论与展望

发酵处理梨果的优势主要在于延长产品生产周期，提升原料利用率及增添产品营养和风味物质这三方面。发酵菌群的添加，挤占了杂菌生长空间，避免梨果腐烂变质的同时，使得梨皮梨核等加工副产物得以有效利用，而菌群代谢生产的高级化合物又丰富了梨果制品的营养及香气，提升了产品品质。但目前梨果的发酵加工技术仍处于初级阶段，如发酵菌种的筛选培育尚在研究阶段，适合大规模工业化生产的梨果发酵专用菌种还未面世；发酵梨制品质量标准尚未完善，使得发酵工艺的优化只能局限于实验室阶段；发酵过程中的成分变化规律尚未明确，难以控制产品发酵进程等。

我国梨资源丰富，已形成了多个规模较大的产、销、加基地。针对发酵梨制品加工技术进行研究开发，有利于提升梨制品综合附加值，保障我国梨产业的国际竞争力，进而推动梨产业的高质量发展。