荔枝泥经过巴氏杀菌处理或电场处理后，对其在精酿啤酒中的发酵特性以及嘌呤类化合物、叶酸维生素和氨基酸的动态变化的影响

《Food Chemistry》：Effects of lychee puree with pasteurization or induced electric field pretreatment on fermentation characteristics and dynamics of purines, folate vitamers, and amino acids in craft beer

　　

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  IEF预处理保留了抗氧化剂，并提高了荔枝啤酒的功能性。
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  IEF处理的果泥促进了啤酒中谷氨酸的消耗和GABA的积累。
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  发酵过程驱动了叶酸的重新分布，丰富了酵母中的5-MTHF生物利用度。
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  总嘌呤含量降至61.82 mg/L，在酿造过程中积累了黄嘌呤。
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  PCA分析显示嘌呤、叶酸和氨基酸之间存在明显的代谢相互作用。

引言

全球精酿啤酒市场正越来越多地向功能性及促进健康的饮品转变，添加水果成分成为提升感官和营养价值的一种流行策略（Nardini，2023年）。特别是荔枝（Litchi chinensis Sonn.），它不仅具有独特的花香，还含有丰富的化学成分，如多酚（如原花青素、表儿茶素和 Rutin）、维生素（包括叶酸和抗坏血酸）以及具有健康促进作用的功能性氨基酸γ-氨基丁酸（GABA）。这些生物活性化合物赋予荔枝强大的抗氧化能力和显著的健康益处（Bano & Singh，2024年）。然而，随着人们对营养价值的重视，传统啤酒中较高的嘌呤含量成为与高尿酸血症相关的一个重要公共卫生问题（Kaneko等人，2009年）。因此，开发同时低嘌呤和高水平健康促进代谢物（如GABA和生物可利用叶酸）的功能性水果啤酒备受关注。

要实现这一目标，需要深入理解啤酒发酵这一由酵母代谢驱动的复杂生化过程。引入水果果泥显著改变了发酵环境，为酵母提供了大量的外源前体物质，包括氨基酸和叶酸衍生物。这些前体可以显著调节酵母的代谢流，特别是氮的同化（促进氨基酸向GABA的生物转化）（Yuan等人，2020年）和叶酸介导的一碳代谢（Gelling等人，2004年）。尽管先前的研究已经广泛探讨了水果成分对啤酒酚类物质、抗氧化能力和氨基酸组成的影响（Baigts-Allende等人，2021年；G?owacki等人，2025年；Pereira等人，2026年），但特定功能性代谢物的动态变化仍基本未被探索。特别是，缺乏系统跟踪三种相互关联的代谢池——氨基酸、叶酸和嘌呤——在水果啤酒发酵过程中的变化的研究。

此外，这类功能性啤酒的制作在很大程度上依赖于水果成分的发酵前处理。为了确保微生物安全性，水果果泥必须在加入发酵麦汁之前进行灭菌。传统的热处理方法（如巴氏杀菌）被广泛使用，但往往会导致热敏营养素的降解（Petruzzi等人，2017年）。最近，诱导电场（IEF）技术作为一种有前景的电热技术出现（Zhang等人，2022年）。与传统热传导不同，IEF能够实现快速体积加热并具有独特的电穿孔效应。这种电场诱导的电穿孔破坏了植物组织的细胞结构，使得细胞内营养物质和结合态前体物质大量释放到果泥中（Yu等人，2025年）。近期基础研究表明，这种电场诱导的结构改变和前体物质的增加可以显著改变后续的微生物代谢途径和发酵动力学（Chatzimitakos等人，2023年；Vaquero等人，2021年）。基于这一理论基础，我们假设IEF处理过的荔枝果泥中前体物质的增加将不同程度地影响发酵过程中的酵母代谢活动，从而有利地调节目标功能性代谢物的动态变化。

因此，本研究旨在探讨不同的果泥预处理策略如何影响初始的果泥组成和随后的发酵动态。首先，我们评估了经IEF处理与常规巴氏杀菌处理的荔枝果泥的物理化学性质和生物活性成分，作为必要的基准。在此基础上，我们监测了发酵动力学（比重、pH值、酒精含量和酵母活力），以确认发酵效果的成功性和可比性。最重要的是，通过使用色谱法结合PDA和MS检测，我们全面追踪了发酵过程中特定目标物质——氨基酸、多种叶酸维生素形式和嘌呤的动态变化。这项工作为利用电热处理调节关键功能性成分提供了新的见解，为酿造低嘌呤、高GABA和高叶酸的功能性水果啤酒提供了理论和实践基础。

章节片段

校准品

没食子酸和Rutin购自Sigma-Aldrich（密苏里州圣路易斯）。嘌呤标准品（包括黄嘌呤、鸟嘌呤、次黄嘌呤和腺嘌呤）购自Yuanye Bio-Technology Co., Ltd.（中国上海）。叶酸维生素形式的标准品（包括5-甲基四氢叶酸（5-MTHF）、5-甲酰四氢叶酸（5-CHO-THF）、5,10-亚甲基四氢叶酸（5,10-CH?+?-THF）、10-甲酰蝶酰谷氨酸（10-CHO-PGA）和蝶酰谷氨酸（PGA）由Schircks Laboratories（瑞典约纳）提供。

微生物灭活

微生物安全性是发酵底物准备的前提条件。如表1所示，未经处理的对照组的需氧细菌计数（ABC）为2.63 log CFU/mL，酵母和霉菌计数（YMC）为7.38 log CFU/mL。随着IEF强度的增加，两者计数均逐渐下降。在IEF-800处理下，ABC低于检测限（ND），减少了超过2.6个对数单位，而YMC降至0.82 log CFU/mL——与LTLT组（0.77 log CFU/mL）相当。

结论

本研究系统地研究了巴氏杀菌（LTLT）和诱导电场（IEF）预处理对荔枝果泥在精酿啤酒中的发酵特性以及嘌呤、叶酸维生素形式和氨基酸动态变化的影响。IEF处理在800 V下达到了与巴氏杀菌相当的微生物灭活效果，同时显著提高了荔枝果泥中酚类化合物、维生素C和抗氧化能力的保留。

CRediT作者贡献声明

Jinxian Zheng：可视化、数据分析。Binglin Xu：撰写——初稿、可视化。Yunfei Mo：概念设计。Yaping Xiao：概念设计。Yun Wang：概念设计。Hua Zhang：概念设计。Yaqing Liu：概念设计。Jing-Kun Yan：监督、项目管理、资金获取、概念设计。Fengyuan Liu：撰写——审稿与编辑、撰写——初稿、可视化、监督、项目管理、资金获取、概念设计。

声明在撰写过程中使用了生成式AI和AI辅助技术

在准备这项工作时，作者使用了Monica AI来改进语言表达和可读性。使用该工具后，作者根据需要审查和编辑了内容，并对出版物的内容负全部责任。

利益冲突声明

作者声明他们没有已知的可能会影响本文研究结果的财务利益或个人关系。

致谢

中国国家自然科学基金青年项目（编号32402073）、广东省科学技术协会青年科技人才支持计划（GDSTA）以及东莞工业大学的科研启动资金的支持。此外，作者还感谢东莞工业大学分析测试中心的化学分析帮助。

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