《CyTA - Journal of Food》：Effects of processing treatments on phenolic content, antioxidant capacity, and anthocyanin levels and antimicrobial activity in fruit pomace fractions
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果渣是酚类物质和抗氧化剂的来源，但加工条件会影响化合物的回收率和稳定性。本研究评估了pH值、酶添加量和加工时间对源自葡萄、苹果、蔓越莓和矮丛蓝莓果渣的液态组分中生物活性化合物的影响。研究人员测定了总酚含量、花青素浓度、酚类组成和抗氧化能力。研究人员还评估了选定
果渣是酚类物质和抗氧化剂的来源，但加工条件会影响化合物的回收率和稳定性。本研究评估了pH值、酶添加量和加工时间对源自葡萄、苹果、蔓越莓和矮丛蓝莓果渣的液态组分中生物活性化合物的影响。研究人员测定了总酚含量、花青素浓度、酚类组成和抗氧化能力。研究人员还评估了选定的酚类富集组分对食品相关细菌（包括大肠杆菌（Escherichia coli）、肠道沙门氏菌（Salmonella enterica）血清型和肠球菌（Enterococcus）分离株）的抗菌活性。加工pH值对酚类含量、抗氧化能力和花青素水平的影响最大，酸性条件（pH 3.0–3.5）始终产生更高的数值。在酸性条件下，酶添加提供的益处有限。选定的组分对所有测试的细菌群均表现出抑制活性，其中葡萄果渣提取物通常显示出最强的活性。低pH加工提供了一种简单、无需酶的策略，可从果渣中生产用于高附加值食品应用的酚类富集组分。
研究背景与目的
水果加工产生的副产物如果渣富含酚类化合物，具有抗氧化、抗炎、抗菌等多种生物活性，在食品和饲料领域具有增值应用潜力。然而，加工条件会显著影响这些生物活性化合物的回收率和稳定性。尽管酶辅助提取被认为是一种绿色加工技术，但其效果受加工条件、酶选择和底物特性等多种因素影响，且以往研究多集中于单一果渣类型或纯化酚类组分的表征，缺乏对不同果渣类型在统一加工框架下的系统性比较。此外，关于可规模化加工条件如何影响不同果渣源酚类回收、组成和功能特性的研究仍相对不足。因此，本研究旨在评估关键加工条件（pH值、酶添加和孵育时间）对从果渣纤维中释放结合态酚类化合物并生成酚类富集液态组分的影响，同时考察这些组分的抗氧化能力和对食品相关细菌的抑制活性，为开发实用、可规模化的果渣增值加工策略提供依据。
关键技术方法
研究人员采用四种果渣原料：苹果（Malus domestica “Spartan”）、发酵梅洛红葡萄（Vitis vinifera “Merlot”）、蔓越莓（Vaccinium macrocarpon）和矮丛蓝莓（Vaccinium angustifolium）。所有果渣经冷冻干燥、粉碎后于-20°C储存。加工处理在六个pH值（3.0、3.5、4.0、4.5、5.0、5.5）下进行，使用两种CBS果渣酶混合物（含木聚糖酶、葡聚糖酶、纤维素酶和果胶酶）及蛋白酶K作为酶处理，以无酶处理为对照。孵育时间为4小时（所有pH条件）和1小时（仅pH 4.5）。处理后离心获得果渣液态组分。主要分析方法包括：福林-酚法测定总酚含量、Glories分光光度法测定酚类组成（总酚、酒石酸酯、黄酮醇、总花青素）、高效液相色谱法鉴定特定酚类化合物、铁离子还原抗氧化能力法测定抗氧化活性，以及琼脂扩散法评估抗菌活性。
研究结果
酚类化合物含量与抗氧化能力
Pearson相关分析显示，在所有果渣液态组分中，花青素浓度与FRAP抗氧化能力呈强正相关（r=0.973），Folin-Ciocalteu法测定的总酚含量也与FRAP高度相关（r=0.975）。按果渣类型分别分析表明，葡萄果渣液态组分中花青素与FRAP的相关性最强（r=0.952），而蔓越莓（r=0.459）、苹果（r=0.243）和蓝莓（r=0.242）的相关性较弱；相比之下，Folin-Ciocalteu法总酚含量在所有果渣类型中均与抗氧化能力保持正相关。
在pH 4.5、1小时孵育条件下，酶处理并未使果渣液态组分的总酚、花青素或抗氧化能力产生一致性的显著提升。例如，葡萄果渣液态组分的总酚含量在各处理间统计相似（388.92–429.68 mg没食子酸当量/L）；蔓越莓果渣液态组分经酶处理后花青素水平显著降低（对照组18.43 mg/L降至约2 mg/L）。相比之下，pH值对酚类组成影响显著。对于无酶处理的苹果果渣液态组分（4小时孵育），总酚含量在pH 3.0时最高（329.54 mg绿原酸当量/L），随pH升高显著下降至约78–83 mg/L；抗氧化能力也呈现相同趋势，pH 3.0时为1043.56 μmol Trolox当量/L，较高pH条件下降至245–319 μmol/L。花青素主要在pH 3.0时检测到（13.70 mg矢车菊素-3-半乳糖苷当量/L）。
果渣液态组分中酚类化合物的鉴定
HPLC分析表明，四种果渣液态组分的酚类组成差异显著。葡萄果渣液态组分含有最高浓度的定量酚类，特别是绿原酸（184.20 mg/L）、锦葵素-3-葡萄糖苷（70.83 mg/L）和矢车菊素-3-芸香糖苷（20.85 mg/L）。蔓越莓和蓝莓果渣液态组分中单个酚类浓度较低，矢车菊素-3-芸香糖苷为5.80–6.36 mg/L，绿原酸为3.43–3.61 mg/L。苹果果渣液态组分未检测到花青素，但酚酸含量较高，尤其是阿魏酸（10.89 mg/L）和绿原酸（9.21 mg/L）。
琼脂平板抑菌活性
在pH 3.0、4小时孵育条件下获得的果渣液态组分对所有测试细菌均表现出生长抑制作用。总体而言，对革兰氏阳性肠球菌属的抑菌圈最大（24–29 mm），而对肠道沙门氏菌血清型分离株的抑菌圈较小（10–26 mm）。葡萄和苹果果渣液态组分对大肠杆菌和肠道沙门氏菌产生的抑菌圈最大；所有果渣液态组分（除蓝莓外）对肠球菌属均表现出相当的活性。蓝莓果渣液态组分的抑菌圈最小。
讨论与结论
讨论部分指出，在本研究评估的加工条件下，酶处理未能提供一致的益处，而低pH（pH 3.0）无酶加工可获得可比拟或更优的酚类水平和抗氧化能力。从实际应用角度，选择低pH无酶工艺可降低加工复杂性、输入成本和对酶性能的依赖性。研究还发现，果渣液态组分的生物活性主要由酚类组成而非总酚含量驱动。抗菌活性与酚类组成的关系比与总酚浓度的关系更为密切，富含氧化还原活性酚酸和花青素的组分表现出最强的抗氧化和抗菌响应。
研究结论：在所评估的实验条件下，pH是影响果渣液态组分中酚类保留、花青素稳定性、抗氧化能力和抗菌效力的主导因素，而酶处理提供的益处有限或不一致。低pH（pH 3.0）无酶加工4小时可产生具有多官能团生物活性的酚类富集果渣液态组分。该方法具有减少加工复杂性、消除酶相关变异性和提高规模化稳健性的实际优势。综合酚类组成、抗氧化能力、相关结构和抗菌效力的分析表明，简单的低pH加工策略可以生成适用于家禽饲料中抗生素替代品的可持续、高附加值果渣衍生液态组分。
