果蔬發(fā)酵是指利用一種或多種新鮮水果、蔬菜、食用菌等，在單一或復(fù)合微生物的作用下進(jìn)行一定時(shí)間的發(fā)酵而得到的汁類飲品，也被稱為酵素。

經(jīng)發(fā)酵工藝制備的果蔬產(chǎn)品，不僅提升了原有營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的含量，還能引入新的功能成分和賦予全新的口感。在功效方面，也能起到增強(qiáng)機(jī)體免疫力、調(diào)節(jié)腸道菌群、增強(qiáng)抗氧化性、降血糖、降血脂等作用。在形式方面，隨著包裝技術(shù)和材料的改進(jìn)與創(chuàng)新，果蔬產(chǎn)品包裝上出現(xiàn)了很多新型終端產(chǎn)品樣式，從而更符合現(xiàn)代人們的生活習(xí)慣與需求。

此外，我國(guó)是果蔬生產(chǎn)大國(guó)，但果蔬深加工率一直比較低，將微生物引入果蔬深加工產(chǎn)業(yè)，不僅能提高我國(guó)果蔬深加工的比例，而且還能極大地改善國(guó)民飲食健康狀況。

常見用于果蔬發(fā)酵的菌種

果蔬發(fā)酵常用到的菌種有乳酸菌、 酵母菌和醋酸菌等。 這些菌種在發(fā)酵過程中可以利用果蔬汁原料，通過自生代謝生成多種中間有機(jī)物和代謝產(chǎn)物。

乳酸菌（lactic acid bacteria，LAB）是將糖類（如葡萄糖、乳糖等）發(fā)酵為乳酸的一類無芽孢、革蘭氏染色陽性細(xì)菌的總稱。乳酸菌種類多，包括乳桿菌屬、明串珠菌屬、鏈球菌屬、雙歧桿菌屬、片球菌屬、產(chǎn)孢乳桿菌屬等。

其中，發(fā)酵中應(yīng)用最多的是乳桿菌屬和明串珠菌屬，根據(jù)發(fā)酵最終產(chǎn)物分為同型發(fā)酵和異型發(fā)酵兩類。同型乳酸發(fā)酵是發(fā)酵中應(yīng)用最廣泛的一類，它是將碳源幾乎全部轉(zhuǎn)化為乳酸，常見的有保加利亞乳桿菌、瑞士乳桿菌、植物乳桿菌、嗜酸乳桿菌等。異型乳酸發(fā)酵型除能將碳源大部分轉(zhuǎn)化為乳酸外，還會(huì)產(chǎn)生乙醇、乙酸、二氧化碳等物質(zhì)，常見的有明串珠菌、短乳桿菌、乳酸桿菌等。

酵母是兼性厭氧的單細(xì)胞真菌，在有氧條件下可以大量繁殖，在無氧條件下可以把糖類代謝成酒精和二氧化碳。酵母菌能利用果汁中的糖類供自身生長(zhǎng)繁殖，同時(shí)厭氧發(fā)酵產(chǎn)生酒精，得到果酒。果酒還可以進(jìn)一步好氧發(fā)酵得到果醋。果酒中的多糖、有機(jī)酸、酚類物質(zhì)等成分都是功能性化合物，具有抗氧化活性，降低膽固醇，預(yù)防心血管疾病等作用。

醋酸菌作為一類革蘭氏陰性、好氧性桿菌，醋酸菌分為醋酸桿菌屬和葡萄糖桿菌屬兩類。 果蔬汁是醋酸菌良好的發(fā)酵基質(zhì)，許多果蔬原料均能被醋酸菌利用進(jìn)行果醋發(fā)酵。適量的醋酸可以提高果蔬汁的營(yíng)養(yǎng)和風(fēng)味，并抑制腐敗菌的生長(zhǎng)，果醋中含有豐富的有機(jī)酸、氨基酸、維生素和多酚、黃酮等抗氧化成分，具有調(diào)節(jié)體內(nèi)酸堿平衡、抑菌、降脂、減肥、降血糖、抗氧化、抗疲勞等生理功能。

果蔬發(fā)酵的營(yíng)養(yǎng)和風(fēng)味變化

益生菌發(fā)酵果蔬汁不僅能發(fā)揮益生菌的功效，也能使果蔬汁中的營(yíng)養(yǎng)成分發(fā)生變化。經(jīng)過益生菌的發(fā)酵，一些營(yíng)養(yǎng)成分發(fā)生變化，轉(zhuǎn)化成機(jī)體更容易吸收的營(yíng)養(yǎng)成分。例如益生菌可以將蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)化為小分子多肽、大分子多糖轉(zhuǎn)化為低聚多糖。益生菌發(fā)酵果蔬制品能夠使果蔬營(yíng)養(yǎng)成分發(fā)生生物轉(zhuǎn)化或生物降解，產(chǎn)生更易于機(jī)體吸收的營(yíng)養(yǎng)成分，增加了益生菌對(duì)腸道的改善功能，使發(fā)酵果蔬制品的營(yíng)養(yǎng)更加豐富。

益生菌發(fā)酵果蔬制品中一些功能成分會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)化，特別是一些酚類物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化。果蔬中含有大量的酚類物質(zhì)，具有抗氧化活性。酚類化合物大多數(shù)能夠到達(dá)結(jié)腸，在腸道微生物的作用下，酚類化合物會(huì)被轉(zhuǎn)化，產(chǎn)生代謝物，這些代謝物會(huì)被機(jī)體吸收，從而產(chǎn)生生理效應(yīng)。

果蔬中含有大量的風(fēng)味物質(zhì)，經(jīng)過益生菌發(fā)酵后也會(huì)產(chǎn)生新的發(fā)酵風(fēng)味。菌種種類、發(fā)酵時(shí)間、溫度、底物種類及濃度等都會(huì)影響益生菌發(fā)酵果蔬中風(fēng)味物質(zhì)的產(chǎn)生，這些風(fēng)味物質(zhì)主要有酸、醇、醛、酮、萜類。由于益生菌種類、果蔬種類不同，經(jīng)過發(fā)酵后會(huì)產(chǎn)生不同特征的香氣物質(zhì)。

果蔬發(fā)酵產(chǎn)品存在的問題

1、產(chǎn)品穩(wěn)定性

益生菌發(fā)酵果蔬制品既包含果蔬自身的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，也包括發(fā)酵過程中轉(zhuǎn)化產(chǎn)生的代謝產(chǎn)物以及益生菌菌體細(xì)胞。益生菌發(fā)酵果蔬制品加工方式不當(dāng)時(shí)，會(huì)使產(chǎn)品在貨架期出現(xiàn)沉淀、褐變、變酸等現(xiàn)象，造成產(chǎn)品品質(zhì)降低。果蔬汁中各種成分在發(fā)酵過程中也會(huì)發(fā)生相互作用，降低其穩(wěn)定性。大部分果蔬汁在貨架期間會(huì)發(fā)生顏色變化，主要原因是色素在果蔬汁貯藏過程中發(fā)生降解，影響果蔬產(chǎn)品中色素降解的物質(zhì)是Vc、還原糖、總酚等。

另外，對(duì)于活菌型發(fā)酵果蔬產(chǎn)品，由于益生菌發(fā)酵果蔬制品中含有活菌，產(chǎn)品品質(zhì)在貨架期內(nèi)一直在動(dòng)態(tài)變化，保持益生菌發(fā)酵果蔬制品高活菌濃度是果蔬發(fā)酵研究中的難題。目前，市面上出售的益生菌發(fā)酵果蔬汁活菌型產(chǎn)品的保質(zhì)期較短，在貨架期由于貯藏溫度、時(shí)間、pH以及菌種本身性質(zhì)影響，使其逐漸失活。此外，由于果蔬種類繁多，一些高酸果蔬產(chǎn)品無法提供最 佳生長(zhǎng)環(huán)境來確保益生菌活性，導(dǎo)致益生菌在發(fā)酵過程中失活。

2、風(fēng)味問題

益生菌發(fā)酵果蔬汁過程中部分菌種會(huì)產(chǎn)生果香味，但有些也會(huì)產(chǎn)生讓人不愉快的特殊風(fēng)味，且這些風(fēng)味的生成比較復(fù)雜，許多風(fēng)味至今沒有鑒定清楚。在益生菌發(fā)酵果蔬汁中，揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)種類增加，其中醇、酯類物質(zhì)增加明顯，有利于酯香型果汁果香和花香的突出，如蘋果汁和梨汁。益生菌在食品飲料的感官、營(yíng)養(yǎng)以及衛(wèi)生品質(zhì)中起著重要的作用，在發(fā)酵過程中會(huì)產(chǎn)生與菌種相關(guān)的芳香化合物來展現(xiàn)食品的風(fēng)味。

益生菌發(fā)酵果蔬汁的特征風(fēng)味物質(zhì)不僅取決于風(fēng)味物質(zhì)的種類和含量，同時(shí)還與其風(fēng)味特征、閾值相關(guān)，風(fēng)味的產(chǎn)生與果蔬的品種、菌種的選擇有一定的關(guān)系。另外，益生菌異味的產(chǎn)生還與貯藏時(shí)間、底物及發(fā)酵的菌種有關(guān)，機(jī)理比較復(fù)雜。

發(fā)酵果蔬汁不僅僅是新興消費(fèi)的關(guān)注點(diǎn)——功能性食品和健康食品的代表，更是從加工工藝上緩解了新鮮果蔬深加工率低等制約果蔬產(chǎn)業(yè)發(fā)展的問題。我國(guó)的發(fā)酵工藝和果蔬汁產(chǎn)業(yè)一直在不斷發(fā)展，也有不同領(lǐng)域的學(xué)術(shù)研究及新技術(shù)新專利的開發(fā)。

目前市面上已有發(fā)酵果蔬制品，且中華人民共和國(guó)輕工業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)QB/T5356-2018果蔬發(fā)酵汁已于2019年7月1日實(shí)施，行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定未滅活果蔬發(fā)酵制品中活菌數(shù)要達(dá)到1×105CFU/mL以上。

雖然相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)頒布，但是目前在市場(chǎng)上銷售的活菌型果蔬制品相對(duì)較少，由于含有活菌的益生菌發(fā)酵果蔬制品在貨架期會(huì)出現(xiàn)活菌數(shù)下降、后酸化等問題，還需要進(jìn)一步完善。隨著我國(guó)果醋飲料、乳酸菌飲料等產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，發(fā)酵果蔬汁飲料的前景將十分廣闊。

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作者簡(jiǎn)介：

小泥沙，食品科技工作者，食品科學(xué)碩士，現(xiàn)就職于國(guó)內(nèi)某大型藥物研發(fā)公司，從事營(yíng)養(yǎng)食品的開發(fā)與研究