水果酵素制備及功能作用的研究進展

◎ 吳國虹，肖開前，徐吉祥

（清遠職業技術學院 食品藥品學院，廣東 清遠 511500）

酵素又叫植物綜合活性酶，是以純天然的水果、蔬菜、食用真菌、中草藥等為原材料，應用發酵技術得到的功能性產品，不摻雜其他化學成分、不對身體產生危害。研究表明，人體內有2萬多種酵素，它是機體不可或缺的生物反應催化劑，能對機體的生理機能產生影響，主要體現在促進排便、平衡腸道菌群等方面。酵素中含有豐富的酚類、多糖類、黃酮類、酶類（蛋白酶、淀粉酶、超氧化物歧化酶等）及有機酸等，這些活性成分使其具有抗氧化、減肥排毒、消炎抑菌等作用[1]。如今，酵素食品已逐漸成為風靡亞洲的新型功能性食品。

水果酵素是以新鮮水果為原料進行發酵的酵素，是典型的酵素產品之一。研究表明，水果酵素在酶活性、總酸含量、自由基清除能力等方面均明顯超過蔬菜酵素，且能利用果皮、果渣等制備有較高生物活性的酵素。

本文介紹了近年來國內水果酵素的種類、生產工藝、功能作用研究，為后期開發酵素產品打下基礎。

1 水果酵素的種類

1.1 柑果類酵素

柑果類酵素是以柑果類水果為主要原料發酵制成的酵素產品。柑果類也稱柑橘類，是蕓香科的一大類水果，也是世界第一大水果，主要包括橘、柑、橙、柚和檸檬五大類。柑果類的果實具有特殊的清香氣味，均有厚果皮保護柔軟的果肉，內部果實分成許多的果瓤，有豐富的果汁[2]。這類水果富含有機酸、膳食纖維、維生素、蛋白質、多糖等，還含有類黃酮、酚酸等功能性物質，制成的水果酵素具有滋潤健胃、強化血管、排除體內毒素、降低膽固醇、預防感冒及牙齦出血等作用。

1.2 仁果類酵素

仁果類酵素是以仁果類水果為主要原料發酵制成的酵素產品，主要有蘋果、梨、山楂、枇杷等。仁果類的主要食用部分是由肉質的花托發育而成的果皮和果肉，在制作水果酵素時，也多以其果皮果肉為原料。仁果類水果除含有多糖、纖維素、維生素等基本營養成分，還含有鈣、磷、鉀及微量元素鐵、鋅等，制成的酵素具有維持心臟、血管正常運作，去除體內毒素，調理腸胃，促進腎機能，預防高血壓等作用[3]。

1.3 漿果類酵素

漿果類酵素則以漿果類水果為原料進行發酵，是水果酵素的主要大類產品，常見的有葡萄酵素、獼猴桃酵素、草莓酵素等，是水果酵素的熱門產品。漿果是典型的肉果，果皮薄、果肉厚且軟、果汁豐富，非常適合加工水果酵素。漿果類水果酵素能補血安神，加強腎、肝功能，幫助消化、清熱生津，利尿止瀉，強健神經，補充血液[4-6]，是一種優質酵素。

1.4 瓠果類酵素

瓠果是另一類型的漿果，是葫蘆科植物特有的果實，如西瓜、哈密瓜等，瓠果發酵制成的酵素能消暑解燥，生津止渴，利尿消炎，降血壓[7]。

1.5 其他類水果酵素

我國的水果產業區域特點明顯，生產量逐年大幅增長，消費需求全年較穩定，但生產上市時間相對集中。一些貨架期短、不耐儲存的水果，尤其是瓜果類水果，容易出現滯銷。各地關于延長水果產業鏈的研究層出不窮，水果酵素是水果加工行業的新發展方向，國內許多水果生產地會根據當地產業特點，開發特有的水果酵素產品，如椰子酵素、香蕉酵素、芒果酵素、鳳梨酵素、木瓜酵素和火龍果酵素等[8]。

水果酵素除果肉發酵外，多地也開始開展果皮發酵技術的研究。張淑華等[9]研究了橘子皮、火龍果皮、香蕉皮發酵生產酵素的不同效果，發現在抗氧化活性上，橘子皮酵素有較好的功效。洪厚勝等[10]研究了葡萄果渣酵素的發酵工藝及理化特性，發現葡萄果渣酵素具有明顯的抗氧化作用和良好的風味。這說明在水果酵素的制備中，可進行廢物利用，降低酵素生產成本，具有低成本、高活性的特點，它必將成為酵素產業發展的重要方向。

2 水果酵素的生產工藝

現階段，關于水果酵素的生產工藝研究，主要集中在發酵方式的選擇和發酵工藝的優化方面。發酵方式主要有自然發酵和接種發酵[11]，發酵工藝的優化主要是針對發酵菌種的選擇、發酵條件的優化等。

2.1 自然發酵

水果酵素的自然發酵是指以水果為原料，利用原料表面附著的酵母菌、乳酸菌、米曲霉等微生物進行發酵。自然發酵的周期較長，自然存在的微生物種類、數量不可控，因此產品的質量參差不齊，難以實現工廠化生產[12]。

自然發酵的生產工藝流程可歸納為：水果原料的選擇→清洗→去皮、去核→切分→裝罐→加水→調節糖度、pH→發酵→過濾→成品。

2.2 接種發酵

水果酵素的純種發酵是指根據原料特點選擇合適的發酵菌種，進行人工接種，應用微生物菌群對水果原料的發酵作用生產酵素產品的方式。菌種可以是單一的純種發酵，也可以是多菌種混合的混合發酵[12-14]。

接種發酵的生產工藝流程可歸納為：水果原料的選擇→清洗→去皮、去核→切分、破碎→酶解→滅菌→接種→發酵→過濾或離心→成品。

2.3 發酵工藝優化

無論是自然發酵還是接種發酵，水果酵素的發酵過程都十分復雜。酵素產品的品質不僅與原料品種有關，還受接種量、輔料添加量、發酵溫度、發酵時間和料液比等因素的影響。張海燕等[3]對蘋果酵素的自然發酵工藝進行優化，研究了初始pH值、糖添加量、蘋果片質量濃度對蘋果酵素產品品質的影響；彭寧等[14]以獼猴桃為主原料，研究了接種量、發酵溫度和發酵時間為影響因素的自然發酵工藝條件；陳林等[5]研究了酵母、乳酸菌、果膠酶和纖維素酶的添加量對獼猴桃酵素產品的影響，并在成果基礎上探索了初始糖添加量、料液比、發酵溫度、發酵時間等因素的最佳工藝條件；楊培青等[15]以藍莓果渣為主原料，優化了酵母菌和干酪乳酸菌的最佳接種量、發酵溫度、初始pH值、發酵時間等發酵工藝條件，提高了酵素產品質量。

3 水果酵素的功能作用

水果酵素能夠成為水果加工產業的重要研究方向，離不開它豐富的營養物質和功能作用。

水果酵素富含人體必需氨基酸、有機酸、蛋白質、維生素、酚類物質、類黃酮和礦物質等營養成分，具有多種香氣成分，食用品質好，營養價值高。

水果酵素產品的功能作用主要體現在它清除DPPH自由基、超氧陰離子、羥自由基的能力，淀粉酶、脂肪酶的活力，以及有機酸的種類和含量方面，因此，國內關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

水果通過酵母菌、乳酸菌等有益微生物發酵后，超氧化物歧化酶含量能明顯增加，抗氧化作用增強。崔國庭等[17]研究了草莓酵素的體外抗氧化活性，發現其具有很強的羥自由基清除能力、DPPH自由基清除能力、超氧陰離子自由基清除能力和還原力；王佳[18]研究了黑果酵素的羥基自由基清除率、DPPH自由基清除率，并利用D-半乳糖致衰模型，探究黑果酵素小鼠體內抗氧化活性，發現黑果酵素有顯著抗氧化能力；金哲寧等[19]研究了沙棘酵素功能成分及其體外抗氧化性能，發現在試驗濃度范圍內，產品的羥基自由基清除能力和DPPH自由基清除能力優于維生素C對照。

3.2 助消化作用

人體內的消化作用與消化酶密切相關。消化酶因作用對象不同可分為蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶和纖維素酶等。水果酵素產品中的功效酶主要為淀粉酶和脂肪酶。崔國庭等[17]發現，草莓酵素中的脂肪酶活力較高，有一定的助脂肪消化功效。

3.3 調節腸道菌群作用

水果酵素經過微生物發酵制成，產品中富含生物活性成分和活菌，這些物質能起到調節腸道菌群的作用。趙冰婕[20]研究了紅樹莓酵素凍干粉中的生物活性成分和活菌，發現相比單一短乳桿菌凍干粉，該產品具有更好的降血糖、重塑腸道菌群、調節代謝物以及修復肝臟與腸道上皮細胞損傷的效果；郭樂[21]通過建立腸道菌群失調小鼠模型，采用聚合酶鏈式反應-變性梯度凝膠電泳（PCR-DGGE）方法證實，自制蘋果酵素對腸道菌群失調小鼠腸道微生態有恢復重建的作用；張鵬宇[22]發現桑葚酵素聯用水蘇糖不僅對SD大鼠便秘模癥狀有更好的改善效果，同時還可以明顯增加腸道菌群乳酸桿菌屬含量、改善腸道菌群并明顯降低結腸上皮組織AQP8蛋白表達水平。

3.4 降血糖作用

趙冰婕[20]研究了紅樹莓酵素凍干粉對Ⅰ型糖尿病小鼠腸道菌群及其代謝物的影響，發現紅樹莓酵素凍干粉稀釋液可以降低Ⅰ型糖尿病小鼠空腹血糖值，提高小鼠糖耐量，并恢復重塑Ⅰ型糖尿病小鼠腸道菌群結構，調節代謝物，修復肝臟損傷和恢復腸道上皮和黏膜細胞；陳秀麗[23]探討了水果酵素醋對胰島素抵抗糖/脂代謝紊亂大鼠的作用，發現其具有輔助降血糖的功能和一定的減輕腎功能損傷作用。

3.5 降血脂作用

吳春昊[24]綜述了近年來檸檬酸制劑降血脂的研究現狀以及檸檬酵素飲料的制備工藝，找到了合理的降脂配方，研制了降血脂檸檬酵素飲料。

3.6 輔助降尿酸作用

陳秀麗[25]研究了水果酵素醋飲料的輔助降尿酸的功能，發現水果酵素醋低、中、高劑量組能顯著降低小鼠血清尿酸含量；能顯著抑制黃嘌呤氧化酶和腺苷脫氨酶的酶活性，降低血尿酸水平；對肌酐及尿素氮無明顯影響，說明水果酵素醋具有明顯的降尿酸作用，不會造成小鼠腎功能損傷。

3.7 抑菌消炎作用

水果酵素中有機酸的含量較高，有機酸具有明顯的抑菌作用。劉維兵[26]優化了葡萄海棠果酵素的發酵工藝，并發現其具有一定的抑菌性和抗氧化活性，對金黃色葡萄球菌、大腸桿菌和白色念珠菌能有一定抑制作用；王輝[27]對青梅酵素的抑菌作用進行了研究，發現青梅酵素原液對金黃色葡萄球菌、大腸桿菌、枯草芽孢桿菌的抑制作用較強。

3.8 其他作用

水果酵素還可以調節身體酸堿性，從而使體內的血液呈弱堿性，幫助清除身體毒素、保持腸內細菌的平衡、強化細胞、增強身體抵抗力等方面讓身體內環境維持平衡。水果酵素還能夠有效幫助增強身體的解毒排毒功能，幫助改善身體器官、血液的清潔度，幫助美容護膚，改善粗糙、暗沉膚質[28]。

4 結語

水果酵素的抑菌消炎、降血糖、降血脂、美容護膚、解酒護肝、潤腸通便和排毒養顏等功效顯著，已經成為備受消費者青睞的一類保健食品。而除了在食品方面的應用外，水果酵素還可用于開發護膚品、飼料、肥料等，國內也已有部分研究，且作用效果顯著。應根據區域特色農業發展需求，科學開發水果酵素產品，將其更合理高效地應用到保健、美容、種養殖等行業中，發揮其更大的作用。