紫玉米酸味阿托莱：一种墨西哥传统发酵饮料的理化、营养、抗氧化及感官特征表征

《International Journal of Gastronomy and Food Science》：Atole Agrio from Purple Maize: Physicochemical, Nutritional, Antioxidant, and Sensory Characterization of a Traditional Mexican Fermented Beverage

　　

摘要

苦味阿托莱（Atole agrio）由紫玉米制成，是一种传统的自发酵饮品，是营养物质和生物活性化合物的潜在来源。对该饮品进行表征将为推广其消费提供科学依据，从而有助于保护濒临失传的墨西哥美食传统和古老食谱。本研究旨在通过分析三个商业样品（S1、S2 和 S3）的 pH 值、总滴定酸度、可溶性总固体、黏度、色泽和近红外组成，对该饮品的理化、营养和感官特性进行表征。此外，还测定了总酚含量、单体花色苷含量、抗氧化活性以及通过 UHPLC-DAD 检测的花色苷，同时进行挥发性分析和感官评价。样品 pH 值为 3.85–4.41，可溶性固形物含量为 11.70–13.30 °Brix，而负的 b* 值表明其呈蓝色调。在营养成分方面，该饮品含有 7.53–9.84% 的碳水化合物和 5.49–6.36% 的可溶性膳食纤维，锌（1.11–2.71 mg/100 mL）和铜（23.91–41.88 μg/100 mL）为主要微量营养素。此外，样品表现出假塑性流体特性（65 °C 下黏度为 142.67–178.70 cP），并鉴定出矢车菊-3-O-葡萄糖苷为含量最丰富的花青素。挥发性分析显示，(E)-肉桂醛（赋予肉桂香气）在所有样品中含量极高，而 4-乙基苯酚（与不良气味相关）在 S2 中最普遍。这些特征与感官评价结果一致，显示出较高的消费者接受度，尤其是样品 S3。鉴于其抗氧化活性、营养特征、感官接受度以及文化重要性，紫玉米自发酵苦味阿托莱是一款前景广阔的传统功能性饮品。

引言

尽管酸奶或开菲尔等乳制品发酵饮品在感官上最受欢迎，且是益生菌的良好来源，但患有慢性代谢性疾病和食物不耐受的消费者越来越倾向于选择无乳糖、无酪蛋白、无胆固醇和饱和脂肪的植物基功能性饮品（Kokwar 等，2022）。此外，由于商业功能性食品产品并非普遍可获得，当地传统发酵食品是一种具有吸引力且经济实惠的替代选择。

墨西哥拥有丰富的传统发酵产品多样性，据估计存在超过 200 种不同的品种（Pérez-Armendáriz 和 Cardoso-Ugarte，2020）。除了作为乳制品的替代品外，这些植物基发酵饮品还提供了膳食纤维和多酚类化合物（Adebo 和 Medina-Meza，2020）。墨西哥传统发酵饮品使用了不同的食物基质，尤其是玉米、龙舌兰、仙人掌和豆类（Torres-Maravilla 等，2022）。在可持续美食的背景下，这些饮品可以成为促进旅游业和文化保护的当地食品，因为它们在制作过程中包含了当地食材和传统烹饪方法（Tarinc 等，2023）。这使得传统发酵饮品成为提供可获取、可持续且健康食品的选项（Torres-Maravilla 等，2022）。然而，包括苦味阿托莱在内的大多数产品仍研究不足。

苦味阿托莱是一种无酒精发酵饮品，传统上在墨西哥的塔拉萨卡州、韦拉克鲁斯州、恰帕斯州和塔巴斯科州饮用（Pérez-Catalu?a 等，2018; V?kev?inen 等，2018）。在塔拉萨卡州圣胡安·伊斯特昆科（海拔 2542 米；北纬 19° 15? 00??，西经 97°53′00″），苦味阿托莱仅由本地紫玉米制成。最初用于宗教仪式中饮用，如今已逐渐转变为常规周末早餐饮品。

传统的苦味阿托莱制作工艺（图 1）如下：将紫玉米颗粒从玉米棒上分离，去除苞叶和玉米须。然后用清水冲洗颗粒，分别放入带盖容器中，在阳光下的室外用新鲜水浸泡（1:3 v/v）24 小时。浸泡后的颗粒沥干，与饮用水混合（1:2 v/v）后研磨。此面团在带盖容器中于阳光下 35 °C 左右自发发酵 6-12 小时。发酵结束后，将饮品通过细滤网过滤并在 90 °C 下加热约 15 分钟。在此阶段，可添加肉桂、糖和额外的水。最后，在约 65 °C 时饮用，顶部放上煮熟的 Runner 豆（Phaseolus coccineus L.）。当使用白色和黄色玉米颗粒制作时，苦味阿托莱被描述为一种微酸、微甜且粘稠的饮品（Pérez-Catalu?a 等，2018; V?kev?inen 等，2018）。

紫玉米作为该饮品的主要原料，在众多有色玉米品种中脱颖而出。历史上，由于其感官、理化、营养以及保健特征，以及其在原住民文化、传统和美食中的深远意义，紫玉米一直被认为是一种高价值的地方品种（Elisa 等，2022）。其特有的色素主要归因于高粱中高含量的花青素和多酚类化合物，其中矢车菊-3-O-葡萄糖苷含量范围为 0.3 至 8.8 mg/g（干基，d.b.），总酚含量为 4 至 26.6 mg 没食子酸当量/100 g（mg GAE/100 g d.b.）。这些生物活性化合物表现出强抗氧化和抗炎特性，与癌症、糖尿病、高血压、肥胖及其他代谢紊乱风险的降低相关（Urias-Lugo 等，2015）。

主要由乳酸菌（LAB）和酵母驱动的发酵过程可产生额外的功能特性。近期研究报告表明，白玉米苦味阿托莱中自生源乳酸菌的多样性丰富，已鉴定出植物乳杆菌、混淆魏斯氏菌、戊糖片球菌、乳乳球菌、短乳杆菌、棒状乳杆菌、假肠球菌、嗜酸魏斯氏菌和副肠球菌等物种（Pérez-Catalu?a 等，2018; V?kev?inen 等，2018）。这一复杂微生物群的代谢活性诱发了饮品中关键的感官和营养变化，包括产生胞外多糖、维生素、抗氧化化合物和游离氨基酸，以及矿物质生物利用率的显著提高（Chaves-López 等，2020; Kokwar 等，2022）。

尽管白玉米苦味阿托莱的感官特征和微生物群落已被先前描述，但据我们所知，本研究首次全面表征了紫玉米苦味阿托莱，在一个研究中集成了理化、营养、抗氧化、挥发性和感官分析。因此，本研究旨在表征由紫玉米制备的不同自发酵苦味阿托莱的理化特性、营养成分和抗氧化活性，并评估其与感官接受度的关系。

章节摘要

采样

从墨西哥塔拉萨卡州伊斯特昆科的三个独立本地生产商处收集了三个通过自发酵液体制备的苦味阿托莱商业批次（S1、S2 和 S3），均在同一天采集。采样在各自的热处理后立即进行。随后样品使用 FreeZone 冻干机（Labconco，密苏里州堪萨斯城）进行冻干处理。所有样品在分析前均保存在 -40 °C 条件下。

pH 值、总滴定酸度和总可溶性固形物含量

使用 pH 计（HI5521，HANNA）

pH 值、总滴定酸度、总可溶性固形物和色泽

三个不同批次苦味阿托莱的理化表征结果见表 1。样品 pH 值在 3.85 至 4.41 之间，且各样品间存在显著差异，其中样品 S1 的 pH 值最低。此前对白玉米苦味阿托莱经过 6 小时自发发酵的研究报道了相似或略高的 pH 值，范围为 4.7 至 5.11（Pérez-Catalu?a 等，2018; V?kev?inen 等，2020，2018）。这些作者

结论

本研究表征了三个商业苦味阿托莱样品（S1、S2 和 S3）的理化、感官和抗氧化特性，该饮品是一种由紫玉米制成的传统发酵饮品。据我们所知，这是关于该饮品制备方法、组成和潜在健康特性的首次文献报道。

苦味阿托莱富含碳水化合物、可溶性膳食纤维和锌。除了对黏度和一致性接受度具有重要作用外，碳水化合物和

CRediT 作者贡献声明

Laura Karen Bernal-Pérez：撰写 – 初稿、方法论、调查、形式分析、数据整理、概念构思。Ana E. Ortega-Regules：撰写 – 审阅与编辑、监督、项目管理。Rocío Aparicio-Ortu?o：方法论。Laura Marissa Islas-Romero：撰写 – 审阅与编辑。Encarna Gómez-Plaza：撰写 – 审阅与编辑。Ana Belén Bautista-Ortín：撰写 – 审阅与编辑、方法论

伦理批准

本研究纳入的所有个体参与者均获得了知情同意。

本研究涉及人类受试者的伦理批准由大学研究与艺术创作伦理委员会授予，参考编号 157-09-2024，2024 年 11 月 21 日。

利益冲突声明

所有作者声明他们与其他个人或组织不存在财务或个人关系，这些关系可能会不当地影响本文报道的工作。

对美食的影响（.doc）

本研究表明，由紫玉米制成的苦味阿托莱不仅是一种传统饮品——它自然契合当今的餐饮潮流。以其微酸的口感、温和的甜味、肉桂香气以及顺滑可饮的口感，它易于享用，对各类人群都具吸引力。除了风味之外，它还带来了真正的营养价值，得益于其膳食纤维、来自花青素的抗氧化剂以及锌等矿物质，使其成为健康植物基饮食的优质选择，也适合那些

资金来源

本研究得到Puebla 美洲大学和科学、人文、技术与创新部（SECIHTI）的资助。

利益冲突声明

? 作者声明以下财务利益/个人关系，可能被认定为潜在利益冲突：Laura Karen Bernal Pérez 报告获得科学、人文、技术与创新部（SECIHTI）的财务支持。如还有其他作者，他们声明不存在已知的竞争性财务利益或可能影响本文报道工作的个人关系。

致谢

作者衷心感谢Laura Karen Bernal Pérez博士研究的资金支持，来自 Puebla 美洲大学和科学、人文、技术与创新部（SECIHTI）。

Laura K. Bernal-Pérez|Laura M. Islas-Romero|Rocío Aparicio-Ortu?o|Ana B. Bautista-Ortín|Encarna Gomez-Plaza|Ana E. Ortega-Regules

美洲大学化学、食品与环境工程系，Puebla 州圣安德烈斯·乔卢拉，墨西哥