全 文 ：　　第 1卷　第 3 期
　2002 年　5月
广州大学学报(自然科学版)
JOURNAL OF GUANGZHOU UNIVERSITY(Natural Science Edition)
Vol.1　No.3　　
May　2002　　
文章编号:1671_4229(2002)03_0025_04
乳酸发酵番薯脯的研究
雷德柱 , 麦维军 , 林晓燕 , 张　毅 , 郑燕玲 , 王正洵 , 田长恩
(广州大学 生物与化学工程学院 ,广东 广州　510405)
摘　要:介绍了以番薯为原料 , 经乳酸发酵后再制成果脯的方法.并对原材料 、发酵材料 、番薯脯和乳酸番薯脯
的一些理化指标如酸 、可溶性糖 、维生素 C、NO2-及氨基酸含量作了测定和比较.结果表明 , 产品不但具有乳酸发
酵的独特风味 ,而且具有丰富的营养和一定的保健作用.
关键词:番薯;乳酸发酵;果脯
中图分类号:S 188　　　文献标识码:A
　　目前 ,国内外果脯或蜜饯均以原材料直接加糖
加工而成 ,多数原材料本身没有特殊风味或风味不
足 ,以致许多果脯或蜜饯几乎都是只有一个甜味.
在生活水平不断提高的今天 ,消费者对果脯或蜜饯
的风味要求越来越高 ,一味的甜显然难以满足不同
消费者的需要.所以 ,开发和生产新口感 、新风味的
果脯或蜜饯十分必要 ,尤其是本身没有特殊风味或
风味不足的原材料.
乳酸发酵食品早已为消费者接受[ 1 ,2] .在欧
美 、日本以及东南亚 ,乳酸饮料相当盛行[ 3] .乳酸发
酵食品口感好(酸味源于乳酸),营养价值高(乳酸
发酵可以产生多种维生素如 Vit B 、Vit C 、Vit D 、烟
酸及叶酸等和人体必需的氨基酸),具有抗菌和保
健作用(乳酸及乳酸菌素对人肠道的有害菌有杀抑
作用 ,可提高钙 、磷 、铁的利用率 ,促进铁和 Vit D
的吸收),具有特殊的风味和更长的保质期[ 2 , 3] .在
美国已完全用乳酸代替柠檬酸和磷酸作为食品的
酸味剂和抑菌剂[ 3] .传统的乳酸发酵制品有保加利
亚奶累本(Leben)、达喜(Dahi)、开菲尔(Kefir)奶酒
和马奶酒等[ 2] .随着现代食品科学技术的发展 ,利
用天然或经筛选的乳酸菌进行发酵 ,已生产出多种
不同的发酵产品如酸奶 、双歧杆菌乳干酪及活性乳
酸菌饮料等[ 4] .国内也有许多乳酸发酵食品如酸菜
或酸泡菜[ 2] 、酸豆奶[ 4] 、乳酸发酵番茄汁[ 5]及白菜
汁[ 6]等.其中 ,最多的是酸奶 ,在饮料市场占很大份
额[ 7] .然而 ,国内外均未见乳酸发酵蜜饯产品 、专利
或有关论文.
番薯在我国种植面积甚广 ,产量高 ,营养丰富 ,
且具一定保健作用.番薯的蛋白质组成与大米相
似 ,易被人体消化吸收.现已发现 ,番薯具有特殊的
药用价值:如所含的粘蛋白等物质 ,可提高人体免
疫力 ,促进胆固醇排泄 ,防止动脉硬化 ,因而对降低
心血管病的发病率有一定的作用[ 8] .但番薯不能长
期保存 ,市售价格低.若将其先进行乳酸发酵再制
成蜜饯 ,不但可以延长其保质期 ,而且可以进一步
提高其营养保健价值和改善风味 ,利于提高产品的
附加值.
因此 ,采用乳酸发酵后再加工成番薯脯的新工
艺 ,开发和生产出口感好 、营养价值高 、具有保健作
用的新风味蜜饯或果脯一定会有广阔的市场 ,同时
增加了果脯或蜜饯的新品种.一旦市场打开 ,乳酸
发酵番薯脯的生产必将产生良好的经济效益和社
会效益.
1　材料和方法
1.1　材料
市售番薯及番薯脯.
1.2　工艺流程及操作要点
1.2.1　工艺流程　原材料※筛选与清洁※去皮
※切分※接种乳酸菌※进池发酵※发酵后处理※
渗糖※烘干※包装.
1.2.2　操作要点　原料选择:外形饱满 ,无虫蛀
的番薯 ,最好为“黄心”.
收稿日期:2002-01-05;　修订日期:2002-02-28
作者简介:雷德柱(1964-),男 ,讲师;主要研究方向:发酵工程.
　　加工前处理:削皮 、切分时要快 ,尽量保持少
与空气接触 ,然后接种乳酸菌.
发酵:发酵 2 d左右.
发酵后处理:清洗;护色(番薯渗糖前需用护色
剂处理 12 ～ 24 h ,视温度与材料厚薄而定);脱硫
(流水漂洗 2 ～ 4 h).
浸糖:初始糖液浓度为 45%,糖液沸腾后加入
经上述处理的材料煮制 , 至糖液温度达 103 ℃时
适当加糖 , 继续加热直至糖液浓度达 60%以上(糖
液温度达 105 ℃),此时原材料变得晶莹透明 , 停
火或浸泡过夜后即可捞出沥干.
烘干:将上述沥干材料均匀放在托盘或筛上晾
晒或烘干 ,其间翻动一至两次 ,待干燥至不沾手时
即为成品.
1.3　生理生化指标测定
①酸含量　NaOH 中和法[ 9] ,测定重复 3次 ,取
平均值(按乳酸计).
②可溶性糖含量　蒽酮比色法[ 10] ,测定重复 3
次 ,取平均值.
③NO2-含量　比色法 ,测定重复 3次 ,取平均
值.步骤:配制一系列浓度梯度的NaNO2 各1 ml ,分
别加入α_萘胺和磺胺试剂各 2 ml混合摇匀 , 30℃
保温30min ,测520 nm处的OD值 ,以OD值为纵坐
标 ,NaNO2浓度为横坐标 ,绘出标准曲线.取 5 g 材
料研磨后用蒸馏水定容至 100 ml , 过滤 ,取滤液
1 ml加α_萘胺和磺胺试剂各 2 ml ,摇匀 ,室温静置
30 min ,然后进行比色 ,对照标准曲线 ,求出 NaNO2
的含量.
④维生素 C 含量　2 , 6-二氯酚靛酚钠滴定
法[ 10] ,测定重复 3次 ,取平均值.
⑤氨基酸含量　HPLC法 ,测定条件如下:采用
美国waters高效液相色谱系统;温度为 38 ℃;流速
为1 ml·min-1.
2　结果与分析
2.1　产品的品质评定
成品酸甜可口 ,并具一定乳酸发酵的特殊香
气[ 11] ;具有天然的色泽 ,晶莹透明;口感柔和 、酸甜
适中 ,明显优于未经发酵的市售番薯脯.乳酸食品
能开胃消滞 ,调节人体肠胃内环境.本法加工的乳
酸番薯脯是一种新型的天然食品 ,易被消费者接
受.
2.2　生理生化指标的比较
2.2.1　乳酸含量
图 1　乳酸含量的比较(g/ 100 gFW)
Fig.1　Comparison of lactic acid content
　　从图 1可以看出 ,原材料在发酵过程中 ,由于
乳酸菌的发酵作用使含酸量显著增加.发酵 1 d后
已达到酸化阶段 ,此时产品风味最好;如果发酵时
间过长 ,一会使材料过酸 ,影响风味 ,二会使番薯因
果胶质的水解引起细胞彼此分离而导致组织散乱 ,
不能加工.发酵时间的控制是此加工技术关键的一
步.材料制成成品后含酸量比发酵材料有所增加 ,
可能是因为调酸及材料水分减少的缘故.含酸量关
系到成品的口味 ,可通过调节渗糖液 pH 值来实
现.因此 ,制脯过程中酸度的调节是又一关键步骤.
在调酸时 ,pH3.5略酸 , pH3.0中酸 ,pH2.6高酸 ,据
此可制出不同酸度的加工品.
2.2.2　可溶性糖含量　原材料在发酵后 ,含糖量
略有增加 ,这可能是多糖在酶和酸的作用下水解 、
转化为二糖和单糖所致.成品的含糖量有大幅升
高 ,这是加工过程中渗糖以及材料失水的结果(图
2).
图 2　总糖含量的比较(g/ 100 gFW)
Fig.2　Comparison of total sugar content
2.2.3　NO2-含量　图 3显示 ,原材料含有一定量
的NO2- ,而发酵材料和成品中的NO2-含量均低于
原材料 ,这与甘蓝乳酸发酵的结果一致[ 2] .发酵材
料与原材料相比 ,NO2-含量大幅下降.可能是因为
乳酸菌抑制了杂菌 ,从而抑制硝酸盐还原 ,同时在
亚硝酸盐的诱导下 ,产生了亚硝酸盐还原酶 ,使原
有的 NO2-被代谢掉[ 11] .成品的亚硝酸盐含量略有
回升 ,可能是因为在加工过程中水分减少或产生少
量亚硝酸盐所致.在整个加工过程中 ,NO2-含量低
于原材料.根据国家标准 ,亚硝酸盐在罐头和肉类
食品中的允许使用量分别为 0.05 g ·kg-1 和
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0.03 g·kg-1;FAO/WHO 制订的日允许摄入量
(ADI)为 0 ～ 0.2 mg·kg-1体重[ 12] .产品中 NO2-含
量远远低于这一数值 ,并低于原材料 ,因此符合卫
生要求.乳酸发酵番薯的 NO2-含量比普通脯的
NO2
-含量低 ,可能是因为普通番薯脯缺少了发酵
过程 ,原有的 NO2-未被代谢掉 ,渗糖时如前所述
NO2
-含量有所增加的缘故.
图 3　NO2-含量的比较(mg/1000 g)
Fig.3　Comparison of NO2- content
2.2.4　维生素 C 含量　材料发酵后维生素 C的
含量略有所下降 , 损失 28%, 对比原材料 ,加工品
的维生素C 损失 44%(见图 4 ,损失率按原材料相
当量计 ,0.75 kg产品相当于 1.00 kg 原材料),与其
煮食时维生素 C 损失 70%～ 90%相比明显降低 ,
说明乳酸果脯加工工艺有利于保存维生素 C[ 13] .
这可能是乳酸发酵产生的乳酸使 pH值下降 ,氧化
还原电位上升 ,环境呈还原态 ,稳定和保存了维生
素C.普通番薯脯缺少这样的保护条件 ,维生素 C
在渗糖时的高温环境下遭到破坏 ,所以损失大.其
确切原因有待于进一步研究.
图 4　维生素 C 含量的比较(mg/ 100 g)
Fig.4　Comparison of Vitamin C content
2.2.5　氨基酸含量　氨基酸含量的比较见表 1.
乳酸发酵后氨基酸总量均有所下降 ,然而某些游离
氨基酸(如丝氨酸 、组氨酸)特别是人体必需氨基酸
(如蛋氨酸)含量有明显上升;与市售番薯脯比较 ,
总含量略低 ,不过几种重要必需氨基酸(如赖氨酸
和苯丙氨酸)含量明显高.这可能是与蛋白质水解
或在发酵过程中乳酸菌合成氨基酸有关.产品的氨
基酸总量及游离氨基酸含量对比发酵材料均下降 ,
可能是因为材料中的氨基酸溶解于糖液中的缘故.
表 1　氨基酸含量的比较(单位:mg/100 gFW)
Table 1　Comparison of amino acids conent(mg/100 gFW)
氨基酸 原材料 发酵材料＊乳酸发酵脯＊市售番薯脯＊
天冬氨酸 34.90 1.65 4.00 3.51
谷氨酸 12.00 3.87 6.50 14.60
丝氨酸 / 3.04 / /
甘氨酸 1.58 1.30 1.92 /
组氨酸 / 3.10 3.12 /
精氨酸 / / / 3.34
苏氨酸 5.98 2.77 1.01 /
丙氨酸 6.64 2.50 / 5.18
脯氨酸 0.53 2.11 3.87 /
酪氨酸 3.31 0.27 5.28 12.50
缬氨酸 3.82 1.26 3.61 5.31
蛋氨酸 / 1.26 3.90 4.51
半胱氨酸 / / / /
异亮氨酸 1.87 0.57 0.60 1.73
亮氨酸 2.96 0.98 1.02 1.92
苯丙氨酸 4.84 0.13 1.95 0.46
赖氨酸 3.94 0.80 1.32 0.81
总量 82.02 25.61 38.10 53.12
＊发酵材料和加工品均按原材料相当量计 , 0.75 kg 产品相当于
1.00 kg原材料
3　讨　论
乳酸发酵番薯脯不仅减少了原材料重要营养
成分损失 ,如维生素 C;而且增加了乳酸发酵具有
的有益作用 ,如增加了某些必需氨基酸 ,因此具有
营养保健作用.原材料经乳酸发酵后制成蜜饯 ,其
中含有的乳酸可提高钙 、磷 、铁的利用率 ,促进维生
素如 Vit D的吸收[ 2] .乳酸可使消化道处于酸性环
境 ,除可对病原性细菌或腐败细菌有杀抑作用外 ,
还能促进肠蠕动 ,防止病原菌定植 ,维持肠道正常
生理功能 ,由于抑制了肠内腐败细菌的生长 ,从而
减少了这些细菌产生的毒胺 、靛基质 、吲哚 、氨 、硫
化氢等毒性物质对脾脏 、肾脏等器官的毒害 ,使机
体衰老过程变得缓慢[ 4] .产品酸甜可口 ,开胃消滞 ,
并具天然的金黄色泽 ,易于被消费者接受.乳酸发
酵蜜饯是一种新型的蜜饯 , 既可以提高农产品的
营养保健作用 ,又可以使其增值增效 ,是一项有广
阔应用前景的农产品加工方法.其加工方法未见有
关报道或专利 ,市场上也无此类产品 , 此产品的开
发填补了这方面的空缺 ,为本身没有特殊风味或风
味不足的农产品加工增值增效开创了一条新的可
行途径 , 此工艺具有良好的应用前景.
致谢:在本文完成过程中 ,得到了本系黄晓斌 、
周伯春等老师的帮助 ,在此表示衷心感谢!
27　第 3期　　　　　　　　　　　　雷德柱等:乳酸发酵番薯脯的研究
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Study on Lactic Acid Fermentation Sweet_potato Preserves
LEI De_zhu , MAI Wei_jun , LIN Xiao_yan , ZHANG Yi , ZHENGYan_ling , WANGZheng_xun , TIAN Chang_en
(School of Biology and Chemistry Engineering , Guangzhou University , Guangzhou 510405 , China)
Abstract:In this paper , methods of making preserves of sweet potato through lactic acid fermentation were intro-
duced.The contents of acid , soluble glucose , vitamin C , NO2- and amino acid in raw materials , fermentative materi-
als , and preserves were detected.The results show that the preserves have not only plentiful nutrition , but also the u-
nique flavor of lactic acid fermentation.It might be used as a kind of health_giving food.
Key words:sweet potato;preserves;lactic acid fermentation
【责任编辑:谢桂英】
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