莲雾酵素的发酵工艺研究及其质量评价

谢聪 古勉辉 钱晓兵 吴巨贤

作者简介：谢聪（1983—），男，广东梅州人，本科，工程師。研究方向：食品工艺。

通信作者：吴巨贤（1983—），男，广东茂名人，博士，副研究员。研究方向：食品工艺。E-mail：wujuxian2002

@163.com。

摘 要：本研究以莲雾为原料，以pH值和超氧化物歧化酶活力为指标，研究了混菌比例、发酵时间、发酵温度及蔗糖添加量对莲雾酵素的影响。结果表明，当乳酸菌∶酵母菌为1∶2，发酵时间为48 h，发酵温度为31 ℃，蔗糖添加量为6%时，莲雾酵素pH值适中，超氧化物歧化酶活性最高，为

（181.67±5.31）U·mL-1。本实验制得莲雾酵素理化指标及微生物指标均符合国家标准，感官品质良好，具有较好的市场应用前景，可为莲雾的生产制备及精深加工提供参考依据。

关键词：莲雾；酵素；超氧化物歧化酶；发酵工艺

Process Optimization and Quality Analysis of Syzygium Samarangense Enzyme

XIE Cong1， GU Mianhui2， QIAN Xiaobing1， WU Juxian3*

（1.Guangzhou Restaurant Group Likoufu （Meizhou） Food Co.， Ltd.， Meizhou 514781， China;

2.Meizhou Institutes for Food and Drug Control， Meizhou 514781， China;

3.Guangdong Polytechnic of Science and Trade， Guangzhou 510430， China）

Abstract： Using Syzygium Samarangense as raw material， pH value and superoxide dismutase activity as the indicator， the study investigated the effects of mixed bacterial ratios， fermentation time， fermentation temperature and sucrose addition on the process of Syzygium Samarangense enzyme. The results showed that when the ratio of lactic acid bacteria to yeast is 1∶2， the fermentation time is 48 h， the fermentation temperature is 31 ℃， and the sucrose addition is 6%， the pH value of wax apple enzyme was moderate， and the activity of superoxide dismutase was the highest， （181.67±5.31） U·mL-1. The physicochemical and microbiological indicators of the Syzygium Samarangense enzyme produced in this experiment meet national standards， and it exhibits good sensory quality. It has a promising market application potential and can serve as a reference for the production and deep processing of Syzygium Samarangense.

Keywords： Syzygium Samarangense; enzyme; superoxide dismutase; fermentation process

莲雾，又名水蒲桃、洋蒲桃、爪哇蒲桃等，其果实呈圆锥形，果皮呈乳白、粉红或深红色，肉质细腻，清甜爽口，是我国海南、广东和广西等地的常见水果[1]。近年来诸多学者开展对莲雾的研究，发现莲雾具有很高的营养及保健价值。戚家栋[2]发现莲雾是一种值得开发的新型花色苷色素资源。王晓红[3]和邓博一等[4]测定了莲雾果实的营养成分，发现莲雾含17种氨基酸，包括7种人体必需氨基酸，而且富含维生素C、果皮花青素、矿物质元素。莲雾富含萜烯类、醇类、酮类和酯类化合物，在异常糖代谢疾病、抗炎镇痛、保护内脏细胞损失、抗氧化和抗癌等方面具有一定的疗效[5]。

莲雾营养成分含量高，富含活性物质，经济价值和保健价值较高。但其果实收成期短、难贮藏、加工程度低，严重影响了莲雾的加工利用。已有学者探索莲雾深加工工艺，以提高莲雾的附加值。例如，方晓纯等[6]利用5种商用醋酸菌种分别发酵，制备风味独特的莲雾果醋。为进一步提升莲雾产品的质量，满足不同消费者的需要，仍需丰富加工产品的种类。本试验以莲雾为发酵物料，采取乳酸菌与酵母菌混合发酵的方式，探究混菌比例、发酵时间、发酵温度及蔗糖添加量对莲雾酵素超氧化物歧化酶活性及pH值的影响，以期得到莲雾酵素的最佳发酵工艺条件，为莲雾的开发利用提供技术依据。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

新鲜莲雾果实（百果园超市）；酿酒酵母（淘宝网：川秀旗舰店）；乳酸菌（淘宝网：川秀旗舰店）；焦性没食子酸（分析纯，上海麦克林生化科技股份有限公司）。

1.2 仪器与设备

水浴锅（上海一恒科学仪器有限公司）；恒温培养箱（上海一恒科学仪器有限公司）；UV745紫外分光光度计（上海佑科仪器仪表有限公司）；离心机（湖南湘仪科技有限公司）；pH计（上海雷磁）。

1.3 实验方法

1.3.1 莲雾酵素制作工艺流程

莲雾酵素制作工艺流程为莲雾→清洗→榨汁→过滤→加糖→装瓶→杀菌→冷却→接种→恒温发酵→检测→成品。

1.3.2 菌种比例对莲雾酵素的影响

量取100 mL莲雾果汁于250 mL无菌蓝盖瓶中，加入6%蔗糖，80 ℃巴氏杀菌20 min，按3%（v/v）接种量接入不同菌种液（乳酸菌∶酵母菌为1∶1、2∶1、1∶2及1∶3），25 ℃避光发酵48 h。发酵液离心（8 000 r·min-1，10 min）后，测定pH值及超氧化物歧化酶（Superoxide Dismutase，SOD）的酶活力。

1.3.3 发酵时间对莲雾酵素的影响

量取100 mL莲雾果汁于250 mL无菌蓝盖瓶中，加入6%蔗糖，80 ℃巴氏杀菌20 min，按3%（v/v）接种量接入混合菌液（乳酸菌∶酵母菌=1∶1），分别置于25 ℃避光发酵12 h、24 h、48 h和72 h。发酵液离心（8 000 r·min-1，10 min）后，测定pH值及SOD酶活力。

1.3.4 发酵温度对莲雾酵素的影响

量取100 mL莲雾果汁于250 mL无菌蓝盖瓶中，加入6%蔗糖，80 ℃巴氏杀菌20 min，按3%（v/v）接种量接入混合菌液（乳酸菌∶酵母菌=1∶1），分别置于25 ℃、31 ℃、37 ℃及42 ℃避光发酵48 h。发酵液离心（8 000 r·min-1，10 min）后，测定pH值及SOD酶活力。

1.3.5 蔗糖添加量对莲雾酵素的影响

量取100 mL莲雾果汁于250 mL无菌蓝盖瓶中，分别加入0%、3%、6%及9%蔗糖，80 ℃巴氏杀菌20 min，按3%（v/v）接种量接入混合菌液（乳酸菌∶酵母菌=1∶1），分别置于25 ℃避光发酵48 h。发酵液离心（8 000 r·min-1，10 min）后，测定pH值及SOD酶活力。

1.3.6 SOD 酶活力測定

25℃条件下1 mL反应液中每分钟抑制邻苯三酚自氧化速率50%所需酶量为一个活力单位[7]。

（1）邻苯三酚的自氧化速率测定。分别取4.5 mL 0.05 mol·L-1 Tris-HCI缓冲液、4.2 mL蒸馏水、1 mL 10 mmol·L-1 EDTA-Na2溶液，混匀后在25 ℃水浴中保温20 min，取出后立即移取0.3 mL于25 ℃预热过的邻苯三酚溶液中，迅速摇匀，倒入光径1 cm的比色杯内。用10 mmol·L-1 HCl做空白，在325 nm波长处每隔30 s测光密度值A325，连续读数4 min，计算出每分钟A325的增值，即为邻苯三酚自氧化速率。

（2）样品光密度值变化速率测定。分别取

4.5 mL 0.05 mol·L-1 Tris-HCI缓冲液、0.2 mL发酵液、

4.0 mL蒸馏水和1 mL 10 mmol·L-1 EDTA-Na2溶液，混匀后在25 ℃水浴中保温20 min，取出后立即移取0.3 mL于25 ℃预热过的邻苯三酚溶液中，迅速摇匀，倒入光径1 cm的比色杯内。用10 mmol·L-1 HCl做空

白，在325 nm波长处每隔30 s测光密度值A325，连续读数4 min，计算出每分钟A325的增值，从而计算加酶后邻苯三酚自氧化速率。SOD酶活力的计算公式为

（1）

式中：OD1为邻苯三酚的自氧化速率；OD2为加酶后邻苯三酚自氧化速率；V1为反应液总体积，

mL；V2为样液体积，mL；n为样液稀释倍数。

2 结果与分析

2.1 菌种比例对莲雾酵素的影响

菌种配比会影响莲雾酵素的发酵效果，在混菌发酵中不同菌种的生长也会相互影响。由图1可知，乳酸菌和酵母菌的接种比例对酵素pH值影响不大，对SOD酶活力影响较大。当乳酸菌∶酵母菌=1∶2时，SOD酶活力最高，此时酶活力达

（175±4.08） U·mL-1。由此可见，混合菌种最佳配比为乳酸菌∶酵母菌=1∶2。

2.2 发酵时间对莲雾酵素的影响

发酵时间与菌种繁殖数量、营养物质消耗情况、产物合成相关，发酵时间的长短会直接影响发酵产物的质量和产量。由图2可知，发酵时间为12～48 h时，莲雾酵素中SOD活性随发酵时间的延长逐步提高，pH值随发酵时间延长逐步下降；当发酵时间继续延长时，莲雾酵素中SOD活性变化不大，pH值略有上升。当发酵时间为48 h时，莲雾酵素中SOD活性最高，达（174.67±3.68） U·mL-1。因此，最适发酵时间

为48 h。

2.3 发酵温度对莲雾酵素的影响

环境温度对发酵菌株的繁殖速度、产物产率、生物代谢都有一定影响。由图3可知，pH值受发酵温度影响较小，SOD活性受温度变化影响大。当发酵温度为25～31 ℃时，莲雾酵素中SOD活性随发酵温度升高逐步提高；当发酵温度为31 ℃时，莲雾酵素中SOD活性最高，达（181.67±5.31） U·mL-1。当发酵温度超过31 ℃时，SOD活性降低。因此，最适发酵温度为31 ℃。

2.4 蔗糖添加量对莲雾酵素的影响

蔗糖添加量会影响酶促反应底物的含量以及发酵液中残糖的含量，蔗糖添加量不足会影响菌株生长，而过高的蔗糖添加量会抑制发酵过程中菌株的生长繁殖。由图4可知，未添加蔗糖时，发酵液pH值较高，SOD酶活性最低。当蔗糖添加量为3%时，pH值降低至3.76，当继续增大蔗糖量时，发酵液的pH值基本不变，可能是此时发酵液pH已降至最低。当蔗糖添加量为6%时，SOD活性最高，达

（177±7.79） U·mL-1。因此，最适蔗糖添加量为6%。

2.5 产品质量标准

2.5.1 感官指标

所制备的莲雾酵素色泽为粉红色，组织呈液态状，形态均匀、澄清透明，有莲雾特有的清香气，无可见外来杂质，符合《植物酵素》（QB/T 5323—2018）[8]的要求。

2.5.2 理化指标

最优工艺产品的pH值为3.86，乙醇含量为0.1%。符合《植物酵素》（QB/T 5323—2018）[8]的要求。

2.5.3 微生物指标

符合《食用植物酵素》（T/CBFIA 08003—2017）的要求。微生物指标及结果见表1[9]。

3 结论

本试验以莲雾为原料，采取乳酸菌与酵母菌混合发酵的方式，探究混菌比例、发酵时间、发酵温度及蔗糖添加量对莲雾酵素超氧化物歧化酶活性及pH值的影响。结果表明，接种量为3%的条件下，混菌比例（乳酸菌∶酵母菌）為1∶2，发酵时间是48 h，发酵温度为31 ℃，蔗糖添加量为6%时，莲雾酵素的pH值适中，SOD活性最高[（181.67±5.31）U·mL-1]。

本实验制得莲雾酵素理化指标及微生物指标均符合国家标准，感官品质良好，具有较好的市场应用前景，可为莲雾的生产制备及精深加工提供参考

依据。

参考文献

[1]聂珂.莲雾果实木质素合成相关MYB转录因子基因的克隆及分析[D].厦门：集美大学，2021.

[2]戚家栋.莲雾花色苷提取工艺[J].食品工业，2020，41（3）：49-51.

[3]王晓红.莲雾的营养成分分析[J].中国食物与营养，2006（4）：53-54.

[4]邓博一，申铉日，邓用川.海南百香果、莲雾、青枣营养成分的比较分析[J].食品工业科技，2013，34（12）：

335-338.

[5]孙勇，高乐，张先，等.莲雾营养成分及利用价值研究进展[J].安徽农业科学，2021，49（11）：23-25.

[6]方晓纯，林波，兰亚龙，等.莲雾果醋发酵菌种的筛选及条件优化[J].食品工业，2023，44（4）：104-109.

[7]潘百明，苏辉兰，梁昌祥，等.紫茄超氧化物歧化酶的提取及其活性测定[J].食品工业，2020，41（2）：143-146.

[8]工业和信息化部.植物酵素：QB/T 5323—2018[S].北京：中国轻工业出版社，2018.

[9]中国生物发酵产业协会.食用植物酵素：T/CBFIA 08003—2017[S].北京：中国标准出版社，2017.