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黑加仑具有多种营养成分和保健作用,将其开发成酵素产品是一种有效的精深加工途径。本试验对三种乳酸菌和酵母菌发酵黑加仑酵素的工艺进行了优化,并对不同菌种最优发酵工艺条件下酵素的营养成分、风味物质以及抗氧化活性进行了比较,试验结果如下:1.以总抗氧化能力和超氧化物歧化酶(Superoxide Dismutase,SOD)活力为综合评价指标,通过单因素试验和正交试验对发酵时间、接种量、初始糖度和发酵温度进行了优化,确定黑加仑酵素制备的最佳发酵条件。结果如下:(1)以植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)为发酵菌种,确定植物乳杆菌发酵制备黑加仑酵素的最优发酵工艺条件为:发酵时间24 h、接种量1%、初始糖度20%、发酵温度39℃。在此最佳发酵工艺条件下,黑加仑酵素的总抗氧化能力为935.02 U/mL,SOD酶活力为6172.72 U/mL。(2)以干酪乳杆菌(Lactobacillus casei)为发酵菌种,确定干酪乳杆菌发酵制备黑加仑酵素的最优发酵工艺条件为:发酵时间为72 h、干酪乳杆菌接种量为5%、初始糖度为18%、发酵温度为37℃。在此最佳发酵工艺条件下,黑加仑酵素总抗氧化能力为779.88U/mL,SOD酶活力为5957.57 U/mL。(3)以瑞士乳杆菌(Lactobacillus helveticus)为发酵菌种,确定瑞士乳杆菌发酵制备黑加仑酵素的最优发酵工艺条件为:发酵时间36 h、接种量3%、初始糖度18%、发酵温度35℃。在此最佳工艺条件下,黑加仑酵素总抗氧化能力为757.92 U/mL,SOD酶活力为5672.36 U/mL。(4)以RV171酵母菌为发酵菌种,确定酵母菌发酵制备黑加仑酵素的最优发酵工艺条件为:发酵时间为96 h、接种量为0.07%、初始糖度为20%、发酵温度为28℃。在此最佳工艺条件下,酵素总抗氧化能力为880.60 U/mL,SOD酶活力为4873.13 U/mL。2.比较不同菌种发酵的黑加仑酵素中主要活性成分、风味物质等含量的变化,结果表明:接菌发酵酵素中SOD酶活力、游离氨基酸与有机酸的种类和含量远高于自然发酵组,乳酸菌发酵的酵素中SOD酶活力、氨基酸与有机酸种类和含量均高于酵母菌发酵的酵素组;植物乳杆菌、瑞士乳杆菌、酵母菌发酵的酵素,在发酵过程中总酚含量均呈先上升后下降的变化,且其总酚含量均比发酵前明显升高,而干酪乳杆菌则降低;四种菌发酵的黑加仑酵素花色苷含量在发酵过程中均明显下降;植物乳杆菌和酵母菌发酵的黑加仑酵素中香气成分较好,分别达到了22种和20种,占总香气成分的54.62%和66.63%,其他菌种的均较低。比较以上营养成分和风物物质,植物乳杆菌发酵的黑加仑酵素优于其他三种菌发酵的酵素。3.对四种最佳发酵工艺条件下制得的的黑加仑酵素的羟自由基清除能力、DPPH自由基清除能力、还原力、超氧阴离子自由基清除能力、ABTS自由基清除能力进行测定,并与黑加仑原汁和自然发酵酵素的抗氧化活性进行比较,以4 mg/mL Vc溶液作对照,结果表明:酵母菌发酵的酵素和自然发酵酵素的羟自由基清除能力较高,四种接菌发酵的黑加仑酵素的DPPH自由基清除率和还原力均高于自然发酵酵素组,酵母菌和植物乳杆菌发酵酵素对超氧阴离子自由基清除率效果较好,乳酸菌发酵酵素的ABTS自由基清除能力高于酵母菌酵素组。因此,接菌发酵制备的黑加仑酵素具有较好的抗氧化活性。