发表题目：
《Chemical composition of naturally-fermented mixed fruit product andin vitrobioactivities》
期刊：LWT
影响因子：6.056
摘要
自然发酵的混合水果产品因其丰富的营养、潜在的抗氧化活性和降血糖活性而在亚洲很受欢迎。本研究考察了自然发酵混合水果产品在120 d发酵期内化学成分（包括pH、可滴定酸、总糖和还原糖、总可溶性固形物、蛋白质含量、总酚和有机酸）和初步体外生物活性（包括ABTS自由基清除活性、DPPH自由基清除活性、α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶抑制）的变化及其相关性。结果表明：多种有机酸发生显著变化，乳酸含量由0 d时的0 mg/mL提高到9 d时的11.60 mg/mL;柠檬酸含量从3天的38.0毫克/毫升提高到6天的52.90毫克/毫升。相关性分析表明，总酚、柠檬酸、乳酸和可滴定酸是影响发酵过程中ABTS、DPPH自由基清除和α-淀粉酶抑制持续增加的关键因素。总的来说，自然发酵大大提高了水果的营养潜力和功能价值，本研究结果为发酵水果工业化生产的科学指导提供了依据。
亮点
-乳酸和柠檬酸在发酵的前60天持续上升。
-功能活性因酚类和有机酸的存在而增强。
-自然发酵大大增加了水果的功能价值。
主要内容
1. 简介
水果是氨基酸、多糖和维生素的丰富来源，它们提供天然抗氧化剂、α-葡萄糖苷酶和 α-淀粉酶抑制剂，没有任何副作用;举出其中一些是梨、苹果、火龙果和猕猴桃。发酵是一种经典的食品加工技术，可以带来食品基质和益生菌的潜在健康益处。发酵植物产品（FPP）起源于日本，后来在亚洲流行起来，特别是在中国和韩国。到目前为止，大量证据表明，FPP不仅含有富含食物基质的必需营养素的来源，而且还含有多种生物活性成分，如发酵过程中产生的有机酸，多酚和氨基酸，已发现它们具有功能活性，包括抗氧化活性以及抗高血糖活性。在发酵过程中，有机酸、可溶性蛋白质和苯酚总是发生转化，导致功能活性发生一系列变化。传统上，FPP 通常是通过使用食品成分表面或内部的乳酸菌和/或酵母菌发酵各种食品成分（例如水果、蔬菜、大豆、蘑菇、草药和谷物）的混合物或通过接种发酵获得的。消费者被这种类型的传统发酵产品所吸引，因为他们知道它是由新鲜，高品质的成分制成的，不含任何防腐剂或合成添加剂。自然发酵通常需要几周到六个月甚至更长时间，在微生物群将水果和蔬菜中的一些营养物质转化为小分子代谢物后，这些代谢物被罐装或制成胶囊。然而，以前的研究集中在代谢物的特定活性或类型上，对复杂发酵系统中代谢物与体外生物活性之间的关系的理解有限。
如今，FPP的工业化和标准化趋势日益明显，目的是合理控制发酵的程度和时间，避免非标准化/家庭发酵造成的产品有害风险和低活性。鉴于此，更有必要进一步研究和澄清自然发酵过程中更丰富的化学成分及其功能相关性。本工作旨在研究我国10种高产水果天然发酵混合果实在发酵过程中的化学组成、生物活性及其相关性，为FPP的标准化和功能特性的增强提供有价值的信息和见解。
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2. 材料与方法
2.1.样品发酵和提取
苹果、葡萄、香蕉、火龙果、柠檬、猕猴桃、山楂、梨、柚子和橙子被选中进行发酵。水果被切成 1 厘米的小方块3.将果块与白砂糖按3：1（果实：糖）比例混合。适当混合后，将混合物（4kg）填充到5-L玻璃发酵罐中并密封在室温（20-25°C）下发酵。发酵样品分别在第0、30、60、90和120天采集。样品通过无菌纱布过滤，随后使用高速冷冻离心机，并将上清液储存在-20°C进一步分析。
2.2.总糖和还原糖的测定
2.3.pH值、可溶性固体和可溶性蛋白的测定
2.4.可滴定酸的测定
2.5.总酚测定
2.6.HPLC测有机酸
2.7.抗氧化测定
DPPH自由基清除实验、ABTS自由基清除实验
2.8.α-葡萄糖苷酶测定
2.9. α-淀粉酶测定
2.10.统计分析
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3. 结果
图 1.不同时间点（0、30、60、90和120天）天然发酵水果混合水果产品的化学成分。（a） pH值和可滴定酸;（b） 总糖含量和还原糖含量;（c） 可溶性固体总量;（d） 蛋白质含量;（e） 总苯酚含量。
图 2.不同发酵时间（0、30、60、90、120天）自然发酵混合水果产品不同有机酸含量。
图 3.自然发酵混合水果产品在不同时间点（0、30、60、90和120天）的自由基清除活性。（a） ABTS激进清除率;以及（b）DPPH自由基清除率
图 4.在不同时间点（0，30，60，90和120天）抑制自然发酵混合水果产品的α淀粉酶和α-葡萄糖苷酶活性。（a） α-淀粉酶抑制率;（b）α-葡萄糖苷酶抑制率。
图 5.主成分分析及天然发酵混合水果产品体外生物活性与化学成分的相关性 （a） 主成分分析;（b）体外生物活性与化学成分之间的相关性。
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4.讨论
很明显，在不同发酵时间收集的样品显示出不同的成分水平和类型，尤其是柠檬酸、可滴定酸、乳酸、总酚、总可溶性固体和还原糖。这些成分可能在影响发酵混合水果产品的体外活性方面发挥重要作用，如PCA和相关热图的结果所示。
在发酵过程中，添加的白砂糖（蔗糖含量>99%）可以通过蔗糖转化酶的作用转化为单糖，蔗糖转化酶可用作微生物繁殖和代谢的能量和碳源。因此，还原糖的含量和比例随着发酵的进行而增加，并最终保持稳定。结果，随着自然发酵中微生物群落的同质和异质发酵，发酵系统中的有机酸含量逐渐增加，pH值逐渐降低，从而抑制食源性病原体产生细菌素，并抑制一些产酸细菌的生长和繁殖。对于发酵结束时发生的一些有机酸的下降，可能是由于乳酸菌对有机酸的代谢;乳酸菌通过三羧酸循环产生柠檬酸，也可以将柠檬酸代谢成异柠檬酸。随着发酵的进行，微生物利用糖和有机酸等有机物质进行代谢，导致总可溶性固体逐渐减少。蛋白质是生物体生存的必需营养素，可以为菌株的生长提供外源性氮。在这项研究中，从菌株中分泌非特异性蛋白酶以获得外源性氮源导致肽的释放和可溶性蛋白质的增加。同时，发酵系统中的蛋白质被分解成具有一定空间结构但分子量较小的肽和蛋白质，这增加了蛋白质的溶解度。发酵过程中总酚的增加可能来自一些糖基化酚类物质的去糖基化和植物细胞壁结合酚类化合物的释放。
对于体外生物活性，ABTS和DPPH自由基清除活性随着发酵时间的增加而逐渐增加，这表明亲水性和亲脂性抗氧化系统中的自由基以及疏水系统中的自由基。可滴定酸、乳酸、柠檬酸和总酚的变化与DPPH和ABTS自由基清除活性呈正相关。正如文献报道的那样，自然发酵的酶促作用导致从复杂酚类化合物释放的酚类化合物的增加以及有机酸的产生和释放，这可以增强抗氧化活性。如文献报道，水果和蔬菜发酵产生的酚类物质通过多种方式实现抗氧化活性;1）氢原子转移，2）单电子转移，3）顺序质子损失电子转移，4）过渡金属螯合。
在这项研究中，我们专注于长达 120 天的发酵过程，以找到抗氧化活性、降压活性和生物活性化合物的最佳发酵时间点。根据本研究中分析的水果类型和比例，发酵过程似乎在大约90天后完成，进一步延长发酵期不太可能显着改善最终产品的营养价值或生物活性。这些发现表明，较长的发酵期并不一定会导致功能特性的改善，并且将发酵保持在90天对于产品的功能特性来说是一种更经济和有益的选择。
此外，本研究中的发现可能受到研究中某些指标使用的光谱方法的限制。尽管考虑到吸收分光光度法中不可靠的结果，当吸光度在2和3之间时茶酵母胶囊，通过将样品稀释到1以内并考虑样品颜色的影响，在评估过程中承认吸收分光光度法固有的误差仍然至关重要。在未来的研究中，需要使用多组学方法来克服当前方法的局限性，并更准确和全面地了解自然发酵混合水果产品的质量变化。
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5.结论
本研究探讨了不同时期自然发酵混合水果产品发酵体系中化学组分变化对体外生物活性的影响。0种有机酸在不同发酵时期得到初步鉴定和定量茶酵母胶囊，其中乳酸、柠檬酸和草酸在发酵后显著增加（p < 05.90）。发酵中后期抗氧化活性（ABTS和DPPH自由基清除活性）和α-淀粉酶活性最高。相关性分析表明，可滴定酸、乳酸、柠檬酸和总酚与DPPH和ABTS自由基清除活性的增加呈高度相关。总酚和有机酸是工业生产中的重要关注对象，同时，90d似乎是本研究中水果比例和类型下发酵的结束，进一步延长发酵期不太可能显著提高营养价值和生物活性。总体而言，本研究报告的结果支持FPP的降血糖功能发展和工业化生产的标准化。
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