發酵梨制品生物活性成分及產品品質的研究現狀

郝惠陽（天津市食品研究所有限公司 天津 301699）

梨，薔薇科梨屬植物，被譽為百果之宗。梨果鮮甜可口、香脆多汁，富含維生素、礦物質、蛋白質、纖維素等多種營養物質，具有降火、清心、潤肺、化痰、止咳、退熱等功效，作為藥食兩用食物在世界范圍內廣泛使用。

在我國梨的栽培面積和產量僅次于蘋果和柑橘。其中，安徽、河北、山東、遼寧四省是梨的集中產區，栽培面積約占全國的一半左右，產量超過60%。山東煙臺栽培品種有海陽秋月梨、黃縣長把梨、棲霞大香水梨、萊陽茌梨（慈梨）、萊西水晶梨和香水梨。在河北省保定、邯鄲、石家莊、邢臺一帶，主要種植品種為鴨梨、雪花梨、圓黃梨、雪青梨、紅梨。安徽省碭山及周圍一帶為酥梨產區，碭山酥梨年產量75 萬噸左右。此外，甘肅蘭州的冬果梨，四川的金川雪梨和蒼溪雪梨，浙江、上海及福建的翠冠梨，新疆的庫爾勒香梨也都馳名中外。

梨中雖然含有多種活性成分，如多酚（酚酸、黃酮類）、膳食纖維和葡萄糖苷，但不同部位所含的化學成分各不相同，其中酚類化合物的含量在葉子中最高，其次是種子、果皮和果肉。梨果本身香氣清淡，貯藏期較短，自身活性物質難以保持穩定。因此采用發酵處理梨果，使其中的功效及風味成分在發酵過程中被微生物代謝，進而富集為其他高級化合物，如乳酸、各種氨基酸、酯類物質，使其賦予梨果制品獨特的發酵香氣和滋味功效特性。此外，發酵還可以解決梨果高度易腐爛的問題，延長產品生產周期。目前，發酵梨制品主要有乳酸菌發酵梨汁、梨果酒、梨果醋等。

我國梨資源豐富，但梨果加工制品經濟附加值普遍偏低，為進一步開發梨果的應用潛力，利用發酵技術處理梨果，提高其產品品質成為研究熱點。對近年來發酵梨制品生物活性成分及品質研究進展進行綜述，為提高梨果的經濟附加值提供參考。

一、發酵梨制品的生物活性成分

（一）多酚類物質

多酚類化合物具有較強的抗氧化、抗炎、抗病毒和抗癌特性，可降低心血管疾病、糖尿病、阿爾茨海默氏癥的患病風險。有研究通過對比分析5 種梨果中多酚、類胡蘿卜素、葉綠素和三萜類化合物的含量，發現梨果中多酚類化合物主要組分為酚酸，類胡蘿卜素、葉綠素以葉綠素a 和9-順式-β-胡蘿卜素為主，三萜類化合物中熊果酸占主要成分。

研究人員以寧陵金頂謝花酥梨為原料，采用不同發酵方式制備梨酵素，研究對比多酚含量變化。結果表明在切丁處理前提下，酵母菌發酵的梨酵素多酚含量較高，約35.57 mg/mL；在打漿處理前提下，自然發酵的梨酵素多酚含量較高，約34.81 mg/mL。還有研究人員以酥梨、圓黃、早酥紅等5 種梨為原料制備梨酒，實驗證明圓黃梨酒總酚含量較高，約0.07 mg/mL。

1.酚酸類化合物

酚酸是一類含有酚環的有機酸，具體包括單羥基苯甲酸（對羥基苯甲酸酯，對羥基苯甲酸甲酯、對羥基苯甲酸乙酯），雙羥基苯甲酸（龍膽酸、原兒茶酸）和三羥基苯甲酸（沒食子酸、均苯三酚酸）。有研究證明梨制品中酚酸類化合物主要由沒食子酸、原兒茶酸、阿魏酸、綠原酸四種物質組成。研究人員通過對比發酵前后梨果酒中的酚酸含量，結果表明發酵結束時，單酵母發酵梨酒中原兒茶酸的含量高于原梨汁中含量，其它酚類低于原梨汁中的含量；混合酵母發酵梨酒中原兒茶酸含量顯著增加，其它物質低于原梨汁中的含量。相比于單菌發酵，混合發酵顯著提高了7 種酚類物質的含量（除原兒茶酸外）。

2.黃酮類化合物

黃酮是指兩個具有酚羥基的苯環（A 與B 環）通過中央三碳原子相互連結而成的一系列化合物，其基本母核為2-苯基色原酮。天然黃酮類化合物多以苷類形式存在，并且由于糖的種類、數量、聯接位置及聯接方式不同可以組成多種黃酮苷類化合物。梨制品中黃酮類主要由兒茶素、表兒茶素、蘆丁及熊果苷構成。研究人員通過對比發酵前后梨果酒中的黃酮含量，發現蘆丁含量隨著發酵進程的持續而升高，熊果苷含量則呈現先升高后下降的趨勢，而兒茶素、表兒茶素則呈現下降趨勢。

（二）多糖類化合物

多糖是由超過10 個單糖組成的聚合糖高分子碳水化合物。多糖不僅是生命有機體的組成成分，還具有多種生理活性，如抗腫瘤、降血脂、抗病毒、抗氧化、提高免疫功能等，對維持生命活動起著重要的作用。

有研究表明，梨汁發酵液中多糖含量隨著發酵進程呈現先迅速下降后趨于平緩的趨勢，這是由于在發酵初期，乳酸菌在自身酶系作用下將梨汁中的多糖降解，造成發酵液中還原糖含量的小幅上升，之后由于乳酸菌活動增強，乳酸菌利用還原糖進行生長代謝生成乳酸及其他代謝產物，導致還原糖和可溶性固形物持續減少，最終趨于平衡。

研究人員對比雪花梨汁發酵前后的理化指標，發現發酵后梨汁的pH 值、總糖、可溶性固形物含量均顯著降低，而總酸含量升高。這是由于乳酸菌生長繁殖消耗碳源后代謝為乳酸，使得總糖及可溶性固形物含量下降。此外，不同的乳酸菌發酵梨汁后總糖和總酸含量差異顯著，可能是多糖在酶的作用下被水解釋放成各種可發酵單糖，由于其組成不同從而影響乳酸菌的產酸。

（三）有機酸

有機酸廣泛分布于植物的葉、根，特別是果實中。天然有機酸具有抑菌、利膽、消炎、降血糖、抗氧化以及調節機體免疫等作用，如檸檬酸、蘋果酸、酒石酸、抗壞血酸等能夠增加冠狀動脈血流量、抑制腦組織脂質過氧化物生成、軟化血管、促進鈣、鐵元素的吸收，還能夠預防疾病和促進新陳代謝。

有機酸是影響發酵梨制品感官性能的一類重要物質，保證了其風味、口感和色澤的平衡。發酵梨制品中的有機酸主要來源于梨果本身，也有一些是發酵過程中產生的，主要由草酸、酒石酸、檸檬酸、奎寧酸等組成。研究人員對比單酵母發酵和混合酵母發酵梨酒，發現混合酵母發酵梨酒總酸含量較低，尤其是蘋果酸比單酵母發酵梨酒的降低了50.08 mg/100 mL，而乳酸含量增加了3.59 mg/100 mL，這對改善梨酒“酸味”，增加其柔和度有積極影響。

二、發酵梨制品的品質

（一）發酵梨汁

乳酸菌作為果汁發酵中最為常用的菌種之一，也是發酵梨汁研究中的主力菌種。經發酵后的梨汁具有改善腸道菌群、提高機體抗氧化活性、促進營養物質消化吸收等功效。此外，乳酸菌發酵梨汁的營養成分及感官特性顯著提升，產品貯藏期也有一定程度延長。

研究人員利用乳酸菌發酵酥梨汁，對比分析不同發酵時間梨汁揮發性成分及變化，研究表明初始梨汁中共有7 種揮發性成分，發酵40 h 時揮發性成分增至27 種，發酵50 h 時增加至46 種，其中異戊醇、2-壬醇、芳樟醇、橙花醇、乙酸異戊酯、辛酸乙酯、乙酸苯乙酯、癸酸、月桂酸等高級醇、高級酯和高級酸類物質大量產生，使發酵酥梨汁酸甜適中，風味醇厚。

此外，有研究表明，乳酸菌發酵對于梨汁護色有著積極作用，研究人員通過測定蜜梨汁發酵及儲藏過程中色澤、多酚氧化酶活性、酚類物質、抗壞血酸含量等指標的變化，并與未發酵梨汁和添加檸檬酸的調酸梨汁對比，探索乳酸菌發酵對梨汁的護色機理。結果表明乳酸菌通過發酵產酸，抑制多酚氧化酶的活性，使得酚類物質保存率達到43%，抗壞血酸保存率達85%，褐變值低至0.134，顯著優于未發酵梨汁。

（二）梨果酒

梨果酒是以新鮮梨果為原料，經酵母菌發酵制備而成，風味優良且具有一定的保健功能。目前對梨果酒的研究主要集中在發酵菌種、發酵工藝以及梨果品種這三個方面。這是由于我國釀造果酒所使用的酵母主要為葡萄酒發酵用酵母，缺少梨果發酵專用酵母，阻礙了梨果酒品質的提升。

不同酵母菌種發酵對梨酒品質有不同的影響。研究人員以鴨梨為原料釀制梨酒，通過比較8 株釀酒酵母的發酵性能及其所釀梨酒的理化指標、有機酸含量和感官品質，最終確定釀酒酵母R2 為釀制梨酒的適宜菌種，釀出的梨酒酒香和諧，果香純正，口感甜美醇厚、柔和爽口，具有梨酒特有的風味。

有研究表明，清汁發酵梨酒酒精度為10.42% vol，高于鮮汁、熟汁發酵梨酒。清汁發酵梨酒的風味成分主要由醇類組成，達到75.3%，異于鮮汁、熟汁發酵梨酒中酯類占據主導。此外，清汁發酵梨酒在總酸含量、褐變抑制率、感官評分等方面優于其他兩種，產品品質更佳。

梨品種是決定梨果酒品質的重要因素。有研究以河南省主栽的酥梨、圓黃、早酥紅、中梨1 號和晚秋黃5 個梨品種為原料制備發酵果酒,比較采用不同品種梨所釀梨酒的酒精度、色度、總糖含量、總酸含量、總酚和黃酮含量等理化指標，結果表明晚秋黃梨酒酒精度為12.83% vol、糖酸比為0.96、黃色度為0.225、黃酮含量達683.63 mg/100 mL,所釀梨酒色澤金黃、果香濃郁、酒體豐滿、醇厚協調、典型性突出。

（三）梨果醋

梨果醋是以新鮮梨果或初級加工副產物為原料，采用液態或固態發酵法制備的酸性調味品，具有消炎、抗衰老、降血糖、促進代謝等功效，梨果香氣濃郁。目前對梨果醋的研究主要集中在發酵菌種、發酵工藝以及成分分析等方面。

研究人員研究紅曲霉發酵對梨果醋品質的影響，結果表明經紅曲霉發酵的梨果醋中揮發性風味物質種類明顯增加至46 種，有機酸含量由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，梨果醋品質顯著提升。還有研究發現雪花梨醋發酵工藝，在初始酒度8% vol，接種量10%，發酵溫度30 ℃，搖床轉速120 r/min，發酵96 h 后得到的雪花梨醋酸度達到5%，醋味柔和，略帶甜味，具有濃郁的醋香和雪花梨固有的清淡芳香，果香、醋香協調一致。

（四）梨酵素

梨酵素富含梨果本身的營養、化學成分及發酵產生的多種次級代謝產物和活性成分，如氨基酸、多酚、功效酶等，具有解酒護肝、提高免疫力、預防心血管疾病、糖尿病等多種慢性病的作用。

研究人員以寧陵金頂謝花酥梨為原料生產酵素，探求最佳梨酵素生產工藝，結果表明在發酵時間為24 h，發酵溫度為36 ℃，加糖量為6%，接種量為0.2%的條件下，得到梨酵素超氧歧化酶活性較高，為176.139 U/mL。還有研究表明經過酵母菌和植物乳桿菌二步發酵制備的雪花梨酵素酸甜適中、色澤均勻、體態澄清、無雜質，蛋白酶活力為45.15 U/mL，超氧歧化酶活力為1 140 U/mL，產品品質優良。

三、結論與展望

發酵處理梨果的優勢主要在于延長產品生產周期，提升原料利用率及增添產品營養和風味物質這三方面。發酵菌群的添加，擠占了雜菌生長空間，避免梨果腐爛變質的同時，使得梨皮梨核等加工副產物得以有效利用，而菌群代謝生產的高級化合物又豐富了梨果制品的營養及香氣，提升了產品品質。但目前梨果的發酵加工技術仍處于初級階段，如發酵菌種的篩選培育尚在研究階段，適合大規模工業化生產的梨果發酵專用菌種還未面世；發酵梨制品質量標準尚未完善，使得發酵工藝的優化只能局限于實驗室階段；發酵過程中的成分變化規律尚未明確，難以控制產品發酵進程等。

我國梨資源豐富，已形成了多個規模較大的產、銷、加基地。針對發酵梨制品加工技術進行研究開發，有利于提升梨制品綜合附加值，保障我國梨產業的國際競爭力，進而推動梨產業的高質量發展。