張春嶺，劉 慧，劉杰超，陳大磊，焦中高

（中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院鄭州果樹研究所，河南鄭州 450009）

紅棗因其豐富的營養(yǎng)物質(zhì)和多種微量元素及活性成分而備受人們喜愛。紅棗中含有18種氨基酸和多種維生素（如VA，VB2，VB3，VC，VE，VP等），還含有鈣、鐵、鋅、硒等多種礦物質(zhì)元素。現(xiàn)代醫(yī)學(xué)研究表明，紅棗果肉中含有黃酮、多酚類物質(zhì)、活性多糖、三萜類化合物、環(huán)磷酸腺苷（cAMP）和環(huán)磷酸鳥苷（cGMP）等多種生物活性成分[1]，其中，黃酮具有抗氧化、保護(hù)肝臟、抑制癌細(xì)胞增生、清除自由基等功效[2]。多酚類物質(zhì)具有清除生物體內(nèi)自由基、抑制低密度脂蛋白（LDL）的氧化、抗病毒、抗炎癥、預(yù)防心血管疾病、防癌、抗輻射等活性功能[3]，因此紅棗具有良好的食用價值和醫(yī)用價值。目前，市場上可以見到的紅棗深加工產(chǎn)品主要包括棗酒、棗脯、棗發(fā)酵制品、棗飲料等[4]。但其中一部分消費者懼怕紅棗產(chǎn)品中的高含糖量會產(chǎn)生不良影響而望而卻步，尤其是高血糖患者和擔(dān)心肥胖的女性。因此，開發(fā)無糖或低糖的紅棗產(chǎn)品十分必要。當(dāng)前一些研究采用提汁法降低紅棗粉的含糖量，但該法脫除糖分的同時多酚、黃酮、環(huán)磷酸腺苷、VC等功能性成分也被提取到棗汁中，降低紅棗粉的保健功能[5-6]。試驗采用發(fā)酵法脫除或部分脫去紅棗中的糖分，重點跟蹤檢測紅棗果漿發(fā)酵過程中可溶性固形物、還原糖、總糖、類黃酮、總酚含量的變化規(guī)律，以期為低糖紅棗粉的開發(fā)提供一定的理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料及試驗儀器

紅棗、灰棗，含水量＜70%，挑選無腐爛、病蟲害的果實；釀酒酵母，中國工業(yè)微生物菌種保藏中心提供；蘆丁，標(biāo)準(zhǔn)品，中國食品藥品檢定研究院提供；沒食子酸，標(biāo)準(zhǔn)品，中國藥品生物制品檢定所提供；其他試劑均為分析純。

DK-8D型電熱恒溫水槽，上海精宏實驗設(shè)備有限公司產(chǎn)品；RE-52AA型旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器，上海亞榮生化儀器廠產(chǎn)品；TGL-16G-A型離心機(jī)，上海安亭科學(xué)儀器廠產(chǎn)品；LGJ-12型冷凍干燥機(jī)，北京松源華興科技發(fā)展有限公司產(chǎn)品；Jena specord 50型紫外可見分光光度計，德國耶拿公司產(chǎn)品；BS214D型電子分析天平，北京賽多利斯儀器系統(tǒng)有限公司產(chǎn)品；PAL-1型折射計，ATAGO（愛宕）中國分公司產(chǎn)品。

1.2 試驗方法

1.2.1 紅棗粉制備工藝流程

紅棗→揀選→清洗→蒸煮→打漿→發(fā)酵→脫糖、降解→過篩→旋蒸→冷凍干燥→超微粉碎→低糖紅棗粉。

將紅棗分級挑選后清洗，加水蒸煮，粉碎勻漿，制得可溶性固形物為25%的紅棗漿，冷卻至室溫?；罨劸平湍覆U(kuò)大培養(yǎng)，選擇5%接種量進(jìn)行接種，分別置于15，20，25，30℃條件下進(jìn)行發(fā)酵。發(fā)酵結(jié)束棗漿過60目篩子，于40℃條件下旋蒸，除去發(fā)酵液中的酒精。然后進(jìn)行冷凍干燥，為保證冷凍干燥效果，容器中棗漿厚度不超過0.5 cm。干燥后的棗粉呈疏松塊狀，粉碎后即為低糖紅棗粉。

棗漿發(fā)酵過程各溫度處理組每天分別取樣1次，每個樣品做3個平行，測定樣品中類黃酮、總酚，可溶性固形物、還原糖和總糖含量。將不同溫度發(fā)酵得到的發(fā)酵醪旋蒸除去酒精后進(jìn)行凍干，測定棗粉中的類黃酮、總酚、可溶性固形物、還原糖和總糖含量。

1.2.2 類黃酮、總酚含量測定

（1） 提取液的制備。取2.0 g紅棗漿樣品于離心管中，加入80%甲醇4 mL，于30℃條件下超聲提取10 min，然后于9 000 r/min轉(zhuǎn)速下離心10 min，收集上清液，沉淀加入80%甲醇4 mL重復(fù)提取1次，合并2次提取液定容至10 mL，得樣品提取液。

（2） 類黃酮含量的測定。參考李濤等人[7]的方法，對類黃酮含量進(jìn)行測定。將提取液稀釋至適當(dāng)倍數(shù)，取1.0 mL稀釋樣品，加入5%NaNO2溶液0.3 mL，搖勻放置6 min，再加入10%Al（NO）3溶液0.3 mL，搖勻放置6 min，之后加入1 mol/L NaOH溶液3.4 mL，搖勻放置15 min，于波長510 nm處測定吸光度。以蘆丁為標(biāo)準(zhǔn)品，按照樣品測定條件測定吸光度，以質(zhì)量濃度為縱坐標(biāo)，吸光度為橫坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線計算類黃酮含量。

（3） 總酚含量的測定。參考嚴(yán)守雷等人[8]的方法，對總酚含量進(jìn)行測定。將提取液稀釋至適當(dāng)倍數(shù)，取0.5 mL稀釋樣品，加入2.5 mL稀釋50倍的FD試劑，搖勻，在50℃水浴中反應(yīng)5 min，冷卻后加入質(zhì)量濃度75 g/L NaCO3溶液2.0 mL，充分搖勻，避光放置30 min，于波長760 nm處測定吸光度。以沒食子酸為標(biāo)準(zhǔn)品，按照樣品測定條件測定吸光度，以質(zhì)量濃度為縱坐標(biāo)，吸光度為橫坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線計算總酚含量。

（4）可溶性固形物。采用數(shù)顯糖度計測定。

（5） 還原糖、總糖含量測定。還原糖含量（以葡萄糖計）測定方法參照GB/T 5009.7—2008；總糖含量（以葡萄糖計）測定方法參照GB/T10782—2006。

2 結(jié)果與分析

2.1 發(fā)酵過程中棗漿類黃酮含量的變化

定時取樣測定發(fā)酵棗漿中的類黃酮含量，觀察不同溫度條件下發(fā)酵過程中類黃酮含量的變化情況。

溫度對棗漿發(fā)酵過程中類黃酮含量的影響見表1。

圖1 溫度對棗漿發(fā)酵過程中類黃酮含量的影響

由圖1可以看出，紅棗漿中的類黃酮含量隨著發(fā)酵時間的延長先增加后降低，于第7天再次出現(xiàn)峰值后又有所下降，而后又逐漸升高。這可能是由于棗漿在發(fā)酵過程中消耗了大量的糖分，其他酵母不能利用的成分得到了濃縮。不同溫度對發(fā)酵初期棗漿中的類黃酮含量的影響差異不顯著，在整個發(fā)酵過程中類黃酮含量的變化沒有規(guī)律，可能是在發(fā)酵過程中，黃酮類和黃烷醇類之間發(fā)生轉(zhuǎn)化反應(yīng)，有一部分的黃酮類物質(zhì)轉(zhuǎn)化成了黃烷醇，使得類黃酮含量降低[9]。其中，20，25，30℃發(fā)酵的棗漿類黃酮含量變化趨勢相近，而15℃發(fā)酵的棗漿類黃酮含量從第3天起整體高于其他3組。

2.2 發(fā)酵過程中棗漿總酚含量的變化

定時取樣測定發(fā)酵棗漿中的總酚含量，觀察不同溫度條件下發(fā)酵過程中總酚含量的變化情況。

溫度對棗漿發(fā)酵過程中總酚含量的影響見圖2。

由圖2可以看出，棗漿在發(fā)酵過程中，總酚含量先升高后略有下降，之后趨于穩(wěn)定，可能是單寧類等物質(zhì)聚合、酚類物質(zhì)氧化作用的結(jié)果[10]。此外，也有可能因微生物消耗大量的糖分而使總酚得到了濃縮。在第6天時，總酚含量最高，之后緩慢下降并趨于穩(wěn)定。而不同的發(fā)酵溫度對棗漿發(fā)酵過程中總酚含量無顯著影響。

圖2 溫度對棗漿發(fā)酵過程中總酚含量的影響

2.3 發(fā)酵過程中棗漿可溶性固形物的變化

定時取樣測定發(fā)酵棗漿中的可溶性固形物含量，觀察不同發(fā)酵溫度下棗漿中可溶性固形物含量變化情況。

溫度對棗漿發(fā)酵過程中可溶性固形物的影響見圖3。

圖3 溫度對棗漿發(fā)酵過程中可溶性固形物的影響

由圖3可以看出，棗漿在發(fā)酵過程中，可溶性固形物含量在第1天至第4天快速下降，從第4天開始，下降速率減緩并趨于穩(wěn)定。溫度越高，棗漿中可溶性固形物含量下降越快。棗漿可溶性固形物中以可溶性糖類為主，前期微生物在新的環(huán)境條件下快速繁殖[11]，大量消耗糖類等物質(zhì)，導(dǎo)致可溶性固形物含量快速下降，從第5天開始，大部分糖類物質(zhì)被酵母消耗待盡，故可溶性固形物含量逐漸平穩(wěn)。在一定范圍內(nèi)，溫度越高，微生物活力越強，所以溫度越高棗漿中可溶性固形物含量下降速度越快。

2.4 發(fā)酵過程中棗漿還原糖、總糖的變化

定時取樣測定發(fā)酵棗漿中的還原糖及總糖含量，觀察不同溫度下發(fā)酵過程中還原糖及總糖含量的變化情況。

溫度對棗漿發(fā)酵過程中還原糖含量的影響見圖4，溫度對棗漿發(fā)酵過程中總糖含量的影響見圖5。

由圖4和圖5可以看出，原紅棗漿中含糖量較高，經(jīng)過發(fā)酵，紅棗漿中的還原糖和總糖含量急劇下降，主要是糖類為酵母的生長提供碳源而被消耗利用，還原糖在3 d后就基本不再有明顯變化，總糖在第4天后下降趨勢逐漸平穩(wěn)，表明微生物代謝活動減弱，糖類被利用的速度減緩，或者是體系中可以被微生物及微生物產(chǎn)生的酶分解的糖類耗盡，也有可能是體系環(huán)境變化構(gòu)成反饋抑制作用，從而抑制了這些生化過程的進(jìn)行[12]。溫度越高，還原糖和總糖下降速度越快。不同溫度對初期發(fā)酵影響明顯，而第4天以后溫度對發(fā)酵進(jìn)程中還原糖影響不大。

圖4 溫度對棗漿發(fā)酵過程中還原糖含量的影響

圖5 溫度對棗漿發(fā)酵過程中總糖含量的影響

2.5 低糖紅棗粉相關(guān)指標(biāo)測定

將不同溫度發(fā)酵處理得到的發(fā)酵醪旋蒸除去酒精后進(jìn)行凍干，測定棗粉中的類黃酮、總酚、還原糖和總糖含量。

不同發(fā)酵溫度下制備的低糖紅棗粉中營養(yǎng)成分含量見表1。

表1 不同發(fā)酵溫度下制備的低糖紅棗粉中營養(yǎng)成分含量

由表1可以看出，25℃條件下的紅棗粉在保持較好的類黃酮和總酚含量的同時，還原糖和總糖的含量相對較低。

3 結(jié)論

紅棗漿發(fā)酵過程中可溶性固形物、還原糖和總糖含量急劇下降，25℃條件下發(fā)酵后三者分別降低了57.67%，91.70%，92.03%，類黃酮和總酚含量前期呈現(xiàn)無規(guī)律變化，后期含量增加并趨于穩(wěn)定。不同溫度對發(fā)酵過程中可溶性固形物、還原糖及總糖的變化影響較大，但對總酚、類黃酮的變化影響不顯著。25℃條件下發(fā)酵得到的低糖紅棗粉的品質(zhì)較好，類黃酮、總酚、還原糖和總糖含量依次分別為742.15 mg/g，907.87 mg/g，9.74 g/100 g，10.52 g/100 g。試驗為發(fā)酵法制備低糖紅棗粉提供了一定的理論依據(jù)，但在棗漿發(fā)酵過程中，類黃酮和總酚等活性成分的變化和調(diào)控機(jī)制尚需進(jìn)一步研究。

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