王亞琴，高振鵬，2，3*

（1.西北農(nóng)林科技大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，陜西楊凌 712100；2.農(nóng)業(yè)農(nóng)村部農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估實(shí)驗(yàn)室，陜西楊凌 712100；3.陜西省農(nóng)產(chǎn)品加工工程技術(shù)研究中心，陜西楊凌 712100）

益生菌是指人食用后對(duì)身體產(chǎn)生有益作用的活菌，通過(guò)改善和調(diào)節(jié)腸道微生物平衡來(lái)促進(jìn)人體的健康[1]。益生菌在發(fā)酵乳制品方面應(yīng)用廣泛，但由于部分人群有乳糖不耐癥，這極大地限制了乳制品的消費(fèi)。研究發(fā)現(xiàn)果蔬汁/漿也是益生菌良好的發(fā)酵載體，由于果蔬中含有豐富的營(yíng)養(yǎng)成分，如維生素、多酚和多糖等，不僅為益生菌在果蔬汁/漿中的存活和生長(zhǎng)提供了豐富的基質(zhì)，而且通過(guò)益生菌發(fā)酵使?fàn)I養(yǎng)物質(zhì)發(fā)生轉(zhuǎn)化，豐富了產(chǎn)品的口感，增加了產(chǎn)品的營(yíng)養(yǎng)功能特性[2-3]。益生菌發(fā)酵果蔬制品能改善人體腸道菌群，進(jìn)而改善便秘、乳糖不耐癥，抑制一些腐敗菌在腸道內(nèi)定植等。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，將益生菌引入果蔬深加工產(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[4]。

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)定果蔬發(fā)酵制品中活菌數(shù)要達(dá)到1×105CFU/mL 以上[5]。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(wèn)題[6]，還需要進(jìn)一步完善。此外，益生菌發(fā)酵果蔬制品的生物轉(zhuǎn)化機(jī)制與其在人體內(nèi)及果蔬汁中生物轉(zhuǎn)化后的代謝產(chǎn)物對(duì)人體的互作機(jī)制還不清楚。本文就益生菌發(fā)酵果蔬制品的研究進(jìn)行了綜述，以期能在益生菌發(fā)酵果蔬制品進(jìn)行市場(chǎng)化應(yīng)用推廣方面起到一定的指導(dǎo)作用。

1 益生菌發(fā)酵果蔬制品的研究現(xiàn)狀

1.1 菌種篩選

益生菌菌種的篩選對(duì)果蔬發(fā)酵制品品質(zhì)起決定性作用，既要滿足其能在果蔬制品中生長(zhǎng)，使發(fā)酵得到的產(chǎn)品感官品質(zhì)好，又要滿足活菌濃度在產(chǎn)品貨架期達(dá)到國(guó)家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的要求；此外，還需要適應(yīng)人體腸道的高酸、高膽鹽環(huán)境，能在腸道中定植、改善腸道菌群結(jié)構(gòu)。益生菌篩選時(shí)還需考慮單一菌種與混合菌種發(fā)酵果蔬制品的差異，既要考慮產(chǎn)品口感，也要考慮菌種之間是否有拮抗作用。因此，益生菌菌種的篩選在果蔬制品發(fā)酵過(guò)程中起關(guān)鍵性作用。

Lu 等[7]分別利用瑞士乳桿菌L10、副干酪乳桿菌L26及鼠李糖乳桿菌HN001 發(fā)酵楊桃汁，發(fā)酵過(guò)程中在無(wú)菌條件下連續(xù)取樣進(jìn)行理化和微生物指標(biāo)分析，篩選得出瑞士乳桿菌是較好的楊桃汁發(fā)酵菌種。孟掉琴等[8]通過(guò)益生菌耐酸、耐膽鹽、產(chǎn)酸能力及復(fù)合菌株之間的拮抗作用篩選出最適的菌種組合，即嗜酸乳桿菌、植物乳桿菌和發(fā)酵乳桿菌進(jìn)行混菌發(fā)酵蘋(píng)果濁汁，所得果汁的色澤、組織狀態(tài)和口感都比較好。何嘉敏等[9]通過(guò)拮抗作用選出了嗜酸乳桿菌、嗜熱鏈球菌、植物乳桿菌來(lái)發(fā)酵復(fù)合果蔬汁，以活菌數(shù)和SOD 值為指標(biāo)選出了菌種的最佳配比。杭鋒等[10]通過(guò)耐酸、耐膽鹽性質(zhì)篩選出能在人體胃腸道中存活的菌株，并進(jìn)行單一菌株及混合菌株發(fā)酵復(fù)合果蔬汁比較，最終確定混菌發(fā)酵復(fù)合果蔬汁的品質(zhì)高于單一菌種發(fā)酵。

綜上所述，混菌發(fā)酵對(duì)某些產(chǎn)品的口感風(fēng)味有一定的改善，但是大多數(shù)產(chǎn)品在貨架期內(nèi)確保一定的活菌濃度方面存在問(wèn)題。益生菌發(fā)酵果蔬制品中益生菌的生長(zhǎng)活力主要取決于所用菌種的種類、pH 值以及最終產(chǎn)品所含的乳酸濃度等[11]。益生菌發(fā)酵果蔬產(chǎn)品過(guò)程中常選用的菌種有植物乳桿菌、嗜酸乳桿菌及干酪乳桿菌等。

1.2 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(guò)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)品在貨架期會(huì)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(guò)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(guò)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[12]。徐萌萌[13]通過(guò)測(cè)定胡蘿卜飲料的粒徑、黏度、電位及離心沉淀率等變化來(lái)表征益生菌發(fā)酵胡蘿卜飲料穩(wěn)定情況，研究發(fā)現(xiàn)貯藏溫度和時(shí)間對(duì)益生菌發(fā)酵胡蘿卜飲料穩(wěn)定性的影響很小，各項(xiàng)指標(biāo)的變化范圍較小。通過(guò)測(cè)定胡蘿卜飲料中性多糖、蛋白質(zhì)和糖醛酸的變化，證實(shí)這些因素對(duì)胡蘿卜飲料貯藏穩(wěn)定性的影響，研究發(fā)現(xiàn)低溫貯藏會(huì)延緩色素降解以及VC、還原糖、總酚的作用，從而維持色素的穩(wěn)定。果蔬汁中多酚的抗氧化、蛋白質(zhì)的溶解性及糖基化都會(huì)受到蛋白質(zhì)、多糖與多酚兩兩相互作用的影響，此外，三者間的相互作用在果蔬汁中也能引起體系不穩(wěn)定，使果蔬汁渾濁或沉淀[10]。

益生菌發(fā)酵果蔬制品最重要的標(biāo)志之一就是活菌濃度，益生菌在貨架期會(huì)出現(xiàn)活菌濃度下降，導(dǎo)致活菌濃度達(dá)不到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)最低要求，圍繞此問(wèn)題，科研工作者開(kāi)展了大量研究。如丘裕[14]測(cè)定了4 ℃下貯藏28 d 的干酪乳桿菌和植物乳桿菌發(fā)酵的南瓜汁、火龍果汁以及混合汁的pH、可滴定酸度和活菌數(shù)，研究結(jié)果表明，南瓜汁及火龍果汁中的植物乳桿菌和干酪乳桿菌的活菌數(shù)維持在2.2×109～1.8×109，新陳代謝緩慢，且pH 和酸度變化不大，能夠保證益生菌活菌數(shù)量在貨架期內(nèi)達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求，總體來(lái)說(shuō)，低溫對(duì)益生菌發(fā)酵的貯藏起到積極作用。ZHU等[15]研究了舊金山乳桿菌發(fā)酵蘋(píng)果汁、橙汁和番茄汁貯藏期間pH 和活菌數(shù)的變化，結(jié)果顯示三種果汁的pH 都呈下降趨勢(shì)，主要原因是舊金山乳桿菌在果汁中產(chǎn)生了一定量的乳酸，pH 較低的環(huán)境更適于益生菌的生長(zhǎng)，三種果汁中的活菌數(shù)雖然有所下降，但均達(dá)到了國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的水平。

水果、蔬菜品種繁多，每種果蔬所含成分以及含量都有很大的差異，近年來(lái)學(xué)者們研究了許多關(guān)于控制益生菌發(fā)酵果蔬汁的穩(wěn)定性技術(shù)，例如酶解、均質(zhì)、熱燙等[9]。酶解及均質(zhì)在工業(yè)生產(chǎn)中由于成本等問(wèn)題沒(méi)有普遍應(yīng)用，而熱燙相對(duì)來(lái)說(shuō)成本低，在工業(yè)中普遍被應(yīng)用，但是對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)的傷害比較大，且作用機(jī)理尚不明確，需要進(jìn)一步研究。此外，益生菌在產(chǎn)品貨架期穩(wěn)定性也隨果蔬品種的變化發(fā)生改變。

1.3 營(yíng)養(yǎng)成分變化

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。果蔬產(chǎn)品本身就是低脂肪、低蛋白、糖類化合物和維生素含量豐富，其中維生素是人體維生素的主要來(lái)源，經(jīng)過(guò)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。徐萌萌[13]通過(guò)對(duì)益生菌發(fā)酵胡蘿卜汁的營(yíng)養(yǎng)成分測(cè)定分析，結(jié)果顯示發(fā)酵胡蘿卜汁中含有豐富的礦物質(zhì)、維生素，其中谷氨酸含量最高，具有低脂肪、低蛋白的特點(diǎn)。胡蘿卜汁經(jīng)發(fā)酵后蛋白質(zhì)含量降低，脂肪含量基本保持不變，蛋白質(zhì)降低的原因是發(fā)酵過(guò)程中蛋白質(zhì)為菌體生長(zhǎng)提供了能量。王萬(wàn)升[16]將益生菌發(fā)酵胡蘿卜原漿和益生菌發(fā)酵雪梨原漿中的營(yíng)養(yǎng)成分進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)有機(jī)酸、B 族維生素、粗蛋白以及氨基酸含量有所變化，經(jīng)益生菌發(fā)酵之后胡蘿卜和雪梨漿中的乳酸含量增加了十倍左右，且酸性環(huán)境中益生菌更易于在腸道中定植。粗蛋白、氨基酸和B 族維生素在發(fā)酵前的殺菌過(guò)程中損失嚴(yán)重，基本檢測(cè)不出來(lái)，但經(jīng)益生菌發(fā)酵后，它們的含量都增加。高振鵬等[17]采用混合益生菌發(fā)酵復(fù)合蘋(píng)果汁，得出發(fā)酵使復(fù)合蘋(píng)果汁中總糖含量下降，可滴定酸含量上升。也有研究發(fā)現(xiàn)，用植物乳桿菌S-811發(fā)酵仙人掌梨汁能對(duì)其中所含的維生素產(chǎn)生保護(hù)作用，這種保護(hù)作用可能與pH 值的下降有關(guān)[18]，因?yàn)榫S生素在酸性環(huán)境中更穩(wěn)定。

可見(jiàn)，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。

1.4 動(dòng)力學(xué)及貨架期預(yù)測(cè)

果蔬種類繁多，成分復(fù)雜，益生菌在不同品種果蔬汁中的生長(zhǎng)情況不盡相同，即使相同的益生菌發(fā)酵不同品種果蔬時(shí)，發(fā)酵動(dòng)力學(xué)變化也比較大，因此，建立適合不同果蔬特性的益生菌發(fā)酵動(dòng)力學(xué)，對(duì)于指導(dǎo)發(fā)酵過(guò)程意義重大。發(fā)酵動(dòng)力學(xué)主要研究各種環(huán)境因素與微生物代謝隨時(shí)間變化的相互作用規(guī)律。益生菌發(fā)酵果蔬動(dòng)力學(xué)主要通過(guò)分析菌種生長(zhǎng)、產(chǎn)物合成和底物消耗來(lái)研究發(fā)酵果蔬動(dòng)態(tài)變化，掌握發(fā)酵動(dòng)態(tài)變化規(guī)律，進(jìn)而更好地控制發(fā)酵條件，生產(chǎn)出更好的產(chǎn)品。高振鵬等[17]研究了益生菌發(fā)酵蘋(píng)果汁的動(dòng)力學(xué)模型，建立了益生菌發(fā)酵蘋(píng)果汁和產(chǎn)生總酚的動(dòng)力學(xué)模型，結(jié)果顯示，理論值和實(shí)驗(yàn)值的平均誤差很小，說(shuō)明模型很好地描述了益生菌發(fā)酵蘋(píng)果汁中總酚的變化。楊春敏[19]研究了蘋(píng)果渣多菌群發(fā)酵菌體生長(zhǎng)模型、產(chǎn)物生成模型和基質(zhì)消耗模型，建立的多菌群益生菌發(fā)酵動(dòng)力學(xué)模型能夠準(zhǔn)確預(yù)測(cè)發(fā)酵過(guò)程。

此外，由于益生菌發(fā)酵果蔬汁中含有活益生菌，果蔬汁中的活菌濃度、感官指標(biāo)、酸度及代謝產(chǎn)物等指標(biāo)是動(dòng)態(tài)變化的，建立適合益生菌發(fā)酵果蔬汁的貨架期預(yù)測(cè)模型對(duì)于果蔬汁的銷售至關(guān)重要。李海萍[20]應(yīng)用Arrhenius關(guān)系式建立的貨架期預(yù)測(cè)模型能夠準(zhǔn)確預(yù)測(cè)益生菌發(fā)酵蜜柚飲料的貨架期，通過(guò)測(cè)定維生素C、微生物指標(biāo)及感官評(píng)價(jià)變化，得出清汁型和渾濁型益生菌發(fā)酵蜜柚飲料的貨架期分別為22 和24 個(gè)月。影響發(fā)酵產(chǎn)品貨架期的主要因素是微生物，益生菌發(fā)酵果蔬制品中活菌數(shù)在貯藏及其銷售期間是否符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)直接影響產(chǎn)品的貨架期。另外貯存溫度、酸度、包裝方式及材料也會(huì)影響果蔬產(chǎn)品的貨架期。Pimentel 等[21]報(bào)道了添加益生元低聚果糖和副干酪乳桿菌的澄清蘋(píng)果汁生產(chǎn)益生菌飲料，產(chǎn)品可接受性與純果汁相似，在冷藏條件下，益生菌飲料保質(zhì)期可達(dá)28 d。采用玻璃瓶作為新飲料的包裝材料，能夠保持副干酪乳桿菌的活力。有研究發(fā)現(xiàn)新鮮火龍果汁中加入乳酸菌發(fā)酵火龍果汁，貨架期比鮮榨的火龍果汁延長(zhǎng)了3 個(gè)月，而顏色和口感都未發(fā)生改變[22]，乳酸菌發(fā)酵降低了用于生產(chǎn)有機(jī)酸和次級(jí)代謝物的游離糖的含量，限制了果汁中腐敗微生物的生長(zhǎng)[23]。

由于益生菌在不同種類果蔬制品中代謝活動(dòng)不同，研究動(dòng)力學(xué)過(guò)程中所選擇的模型也不相同，只有選擇合適的模型才能更好地描述發(fā)酵過(guò)程變化。益生菌發(fā)酵果蔬制品中含有活菌，其貨架期較短，并且在貨架期也一直在發(fā)生變化，從而影響果蔬制品的質(zhì)量。保證益生菌發(fā)酵果蔬制品的品質(zhì)及延長(zhǎng)貨架期是科研人員一直不懈努力的方向。

1.5 香氣成分變化

果蔬中含有大量的風(fēng)味物質(zhì)，經(jīng)過(guò)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、萜類等。由于益生菌種類、果蔬種類不同，經(jīng)過(guò)發(fā)酵后會(huì)產(chǎn)生不同特征的香氣物質(zhì)。這些變化如何發(fā)生、產(chǎn)生的機(jī)制如何，一直是研究者要探索的問(wèn)題。

有學(xué)者采用GC-MS 測(cè)定了副干酪乳桿菌發(fā)酵功能性石榴飲料中的揮發(fā)性成分，結(jié)果顯示，貯藏時(shí)間、底物及發(fā)酵對(duì)香氣均有顯著的影響，特別是乙醇、2-癸酮和乙酸甲酯顯著增加，而己醇、2-乙基-1-己醇和壬醛等化合物減少，果汁中的酯類含量也有所增加[6]。Lu 等[7]開(kāi)展了瑞士乳桿菌L10、副干酪乳桿菌L26 和鼠李糖乳桿菌HN001 對(duì)發(fā)酵楊桃汁風(fēng)味的影響研究，研究得出不同益生菌菌株產(chǎn)生的揮發(fā)物變化較大，瑞士乳桿菌發(fā)酵楊桃汁對(duì)醛類及除苯甲酸甲酯外的所有內(nèi)源酯降解效果顯著，能產(chǎn)生具有水果味和霉味的2-壬酮。瑞士乳桿菌和副干酪乳桿菌混菌發(fā)酵楊桃汁都會(huì)產(chǎn)生較多具有堅(jiān)果味和杏仁香氣的醛類物質(zhì)，而副干酪乳桿菌和鼠李糖乳桿菌則產(chǎn)生具有柑橘和花香味的芳樟醇。朱珺[24]等用一株植物乳桿菌發(fā)酵果蔬汁，結(jié)果顯示高酸性果汁如芒果汁和蘆薈汁在發(fā)酵后增加了酸爽風(fēng)味，表明植物乳桿菌具有很強(qiáng)的耐酸性，而胡蘿卜汁、生姜汁、大蒜汁帶有生沖味，在發(fā)酵之后生沖味明顯減少且口感更加清新、醇香可口。

益生菌發(fā)酵果蔬制品中香氣成分產(chǎn)生機(jī)制復(fù)雜，不同菌種發(fā)酵果蔬制品產(chǎn)生的風(fēng)味物質(zhì)也不同。由于菌種發(fā)酵代謝產(chǎn)物的研究還不夠成熟，目前主要通過(guò)分析果蔬成分變化以及菌種代謝物質(zhì)來(lái)確定發(fā)酵所產(chǎn)生的風(fēng)味物質(zhì)，因此，益生菌發(fā)酵果蔬制品中風(fēng)味物質(zhì)的研究還有一定的局限性。

1.6 制品功能評(píng)價(jià)

果蔬含有大量的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。如何進(jìn)一步提高果蔬中的這些功能物質(zhì)含量是研究者亟待解決的問(wèn)題之一。益生菌能將果蔬中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)進(jìn)行生物轉(zhuǎn)化，產(chǎn)生一些功效成分?？茖W(xué)證明人類食用了含有活菌的益生菌發(fā)酵果蔬制品后，能夠?qū)θ梭w產(chǎn)生功效，如抗氧化活性、防腐、降血糖、改善腸道菌群等。Li 等[25]利用植物乳桿菌發(fā)酵胡蘿卜汁，結(jié)果顯示發(fā)酵胡蘿卜汁中產(chǎn)生短鏈脂肪酸，能促進(jìn)乳酸和雙歧桿菌的生長(zhǎng)，從而降低血糖。另外，植物乳桿菌的代謝產(chǎn)物和胡蘿卜汁中的生物活性物質(zhì)都具有調(diào)節(jié)血糖和胰島素、胰高血糖素、降血脂、減少氧化應(yīng)激的功能。研究人員用植物乳桿菌發(fā)酵仙人掌梨汁喂養(yǎng)小鼠的研究表明，植物乳桿菌發(fā)酵仙人掌梨汁能夠使受檢病例的體重顯著下降，肥胖小鼠的脂肪指數(shù)降低[18]。Mazlan 等[26]研究發(fā)酵苦瓜汁得到α-葡萄糖苷酶具有抑制活性，這與苷元和其他酚類化合物的含量和有效性較高有關(guān)。朱珺等[24]研究了一株具有益生特性的植物乳桿菌發(fā)酵果蔬汁，該果蔬汁能夠促進(jìn)腸胃的蠕動(dòng)，具有通便功能。

目前功能性食品越來(lái)越受到人們的歡迎。開(kāi)展增加果蔬制品功能性研究，指導(dǎo)人們合理膳食是未來(lái)發(fā)展的方向。益生菌發(fā)酵果蔬制品功能評(píng)價(jià)是科研工作者研究的方向，既要分析鑒定發(fā)酵產(chǎn)生了哪些新的成分，還要疊加益生菌改善腸道菌群的功能，因此，功能評(píng)價(jià)的周期較長(zhǎng)，只有經(jīng)過(guò)嚴(yán)格評(píng)價(jià)后才能確定其功效。

1.7 產(chǎn)品中功能成分轉(zhuǎn)化

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[27]。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)。由于機(jī)體腸道微生物的差異性，所產(chǎn)生的代謝物有所不同，產(chǎn)生的生理效應(yīng)也會(huì)有差異[28-32]。

有研究發(fā)現(xiàn)，植物乳桿菌發(fā)酵蕓豆提取物，發(fā)酵后提取物中羥基肉桂酸的含量增加[33]，羥基肉桂酸是蔬菜中常見(jiàn)的多酚化合物之一，具有廣泛的生物活性，以糖基的形式廣泛存在于寡糖或多糖上，一些微生物產(chǎn)生的多糖水解酶能將與多糖或寡糖結(jié)合的肉桂酸從植物多糖中釋放出來(lái)，導(dǎo)致其含量增加[34]。Emmanuel 等[35]研究了乳酸菌發(fā)酵桑葚汁中酚類成分的變化情況，結(jié)果發(fā)現(xiàn)乳酸菌發(fā)酵可以使桑葚汁中的總酚、花青素、總黃酮含量均增加。總酚增加的原因是發(fā)酵使桑葚汁中更多的糖基化酚脫去糖基轉(zhuǎn)為為酚類化合物，黃酮醇增加的原因可能是復(fù)雜的多酚被乳酸水解酶分解成簡(jiǎn)單的黃酮醇。Mantzourani等[36]研究了植物乳桿菌ATCC 14917 菌株生產(chǎn)功能性石榴汁，得出發(fā)酵石榴汁中的植物乳桿菌ATCC 14917 在儲(chǔ)存期間的高活性與發(fā)酵生成的酚類化合物有關(guān)。也有研究發(fā)現(xiàn)酚類化合物可以作為益生元[37]。

根據(jù)文獻(xiàn)資料，益生菌發(fā)酵果蔬制品中酚類化合物含量增加的主要原因是在益生菌作用下能夠使結(jié)合態(tài)多酚轉(zhuǎn)化成游離態(tài)酚類化合物，不同菌株產(chǎn)生的水解酶種類不同，轉(zhuǎn)化產(chǎn)生的酚類化合物也有所區(qū)別。

2 益生菌發(fā)酵果蔬汁存在的問(wèn)題

2.1 活菌數(shù)難保持

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科研工作者努力的方向。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)影響活菌，使其逐漸失活，活菌臨界濃度在食用時(shí)約為106～107CFU/mL[38]。此外，由于果蔬種類繁多，一些高酸果蔬產(chǎn)品無(wú)法提供最佳生長(zhǎng)環(huán)境來(lái)確保益生菌活性，導(dǎo)致益生菌在發(fā)酵過(guò)程中失活。雖然益生菌發(fā)酵奶制品活菌數(shù)保持方面的研究較多，但是發(fā)酵果蔬汁中活菌數(shù)保持方面的研究幾乎是空白。目前通過(guò)一系列措施如細(xì)胞包埋或固定、添加益生元物質(zhì)和微膠囊等能保持益生菌活性，但是這些技術(shù)大多有一定局限性，大面積推廣使用還需要進(jìn)一步研究[39-41]。

2.2 風(fēng)味問(wèn)題

益生菌發(fā)酵果蔬汁過(guò)程中部分菌種會(huì)產(chǎn)生果香味，也會(huì)產(chǎn)生讓人不愉快的特殊風(fēng)味[42]，且這些風(fēng)味的生成比較復(fù)雜，許多風(fēng)味至今沒(méi)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(píng)果汁和梨汁）；果蔬汁中氨基酸變化顯示出其與揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)存在相互轉(zhuǎn)換的關(guān)聯(lián)性[43]。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(guò)程中會(huì)產(chǎn)生與菌種相關(guān)的芳香化合物來(lái)展現(xiàn)食品的風(fēng)味[44]。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)，需通過(guò)嗅辨儀結(jié)合氣相色譜-質(zhì)譜以及氣味活度值法綜合分析特征風(fēng)味物質(zhì)[45]。風(fēng)味的產(chǎn)生與果蔬的品種、菌種的選擇都有一定的關(guān)系，要清楚風(fēng)味的來(lái)源就應(yīng)明確果蔬中的風(fēng)味物質(zhì)以及菌種在發(fā)酵過(guò)程中互相之間產(chǎn)生拮抗及其關(guān)聯(lián)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。由于在分子生物學(xué)方面的相關(guān)研究還不夠深入，這些問(wèn)題一直沒(méi)有得到解決。

2.3 穩(wěn)定性問(wèn)題

復(fù)合果蔬汁在儲(chǔ)藏過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生沉淀，影響果蔬汁的貨架期，從而降低商品價(jià)值，成為制約果蔬汁工業(yè)發(fā)展和提高果蔬汁品質(zhì)的關(guān)鍵問(wèn)題。關(guān)于果蔬汁后混濁原因的研究已有70 多年的歷史，早在20 世紀(jì)40 年代就有學(xué)者定性研究了蘋(píng)果汁混濁物，發(fā)現(xiàn)沉淀物中含有氮、硫、磷、鐵等元素[46]。在果蔬汁被益生菌發(fā)酵后，由于菌種與果汁的相互作用，沉淀產(chǎn)生的機(jī)制更加復(fù)雜。一些黏度較大的益生菌發(fā)酵果蔬漿在儲(chǔ)存的過(guò)程中黏度會(huì)逐漸增大，對(duì)果蔬漿品質(zhì)影響很大[47]。目前，果蔬汁穩(wěn)定性問(wèn)題已經(jīng)取得一定突破，發(fā)現(xiàn)在果蔬汁中主要懸浮固體為多糖和微生物。近幾年膜過(guò)濾技術(shù)被廣泛應(yīng)用，但是成本相對(duì)較高，且還不成熟，僅能除去沉淀物質(zhì)而將益生菌保留在果蔬汁中的技術(shù)未突破，還需要進(jìn)一步努力。總之，果蔬汁穩(wěn)定性方面仍有一些問(wèn)題有待解決。

3 益生菌發(fā)酵果蔬制品未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)

益生菌發(fā)酵果蔬制品不僅保留了果蔬的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，而且在發(fā)酵過(guò)程中發(fā)生生物轉(zhuǎn)化產(chǎn)生了代謝產(chǎn)物，賦予了產(chǎn)品特殊的發(fā)酵風(fēng)味。益生菌發(fā)酵果蔬制品中的活菌能夠通過(guò)改善人體腸道環(huán)境來(lái)改善人體健康狀況，果蔬汁能為人體提供營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。雖然我國(guó)的益生菌發(fā)酵果蔬汁產(chǎn)業(yè)還處于起步階段，但是發(fā)酵果蔬汁的市場(chǎng)發(fā)展前景十分廣闊。結(jié)合益生菌發(fā)酵果蔬制品的發(fā)展方向以及現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展，益生菌發(fā)酵果蔬制品未來(lái)的發(fā)展方向主要體現(xiàn)在以下方面：（1）性能穩(wěn)定、高活性、后酸化可控的專用直投式果蔬益生菌菌劑的制備及開(kāi)發(fā)；（2）功能性益生菌的篩選以及功能性益生菌發(fā)酵果蔬制品的開(kāi)發(fā)，如降脂、降糖、降壓、抗衰老、抗氧化等益生菌發(fā)酵果蔬制品的研制；（3）針對(duì)益生菌發(fā)酵果蔬制品中果汁褐變、活菌存活時(shí)間短、產(chǎn)品穩(wěn)定性較差等問(wèn)題展開(kāi)的活菌濃度保持技術(shù)、穩(wěn)定性及防褐變技術(shù)研究；（4）益生菌發(fā)酵果蔬制品會(huì)產(chǎn)生復(fù)雜的香氣物質(zhì)，研究發(fā)酵過(guò)程中果蔬營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)及菌種互相作用關(guān)系，明晰香氣物質(zhì)產(chǎn)生的機(jī)制；（5）益生菌發(fā)酵果蔬制品過(guò)程中，進(jìn)一步明晰多酚、蛋白質(zhì)、多糖等營(yíng)養(yǎng)成分經(jīng)過(guò)生物轉(zhuǎn)化后的代謝產(chǎn)物種類、益生菌產(chǎn)生的酶種類以及轉(zhuǎn)化機(jī)理研究；（6）高產(chǎn)功能性代謝產(chǎn)物的益生菌的篩選及新型發(fā)酵果蔬制品的開(kāi)發(fā)，例如高γ-氨基丁酸的益生菌發(fā)酵果汁、高輔酶Q10的益生菌發(fā)酵果汁等。