植物乳桿菌發(fā)酵紅棗汁的理化特性演變與總酚生成動力學分析(一)
紅棗作為藥食兼?zhèn)涞墓?,富含營養(yǎng),是我國獨特的保健食品資源之一,其因含有糖類、黃酮類、多酚類等活性成分,具有調(diào)和氣血、定志安神的功效。隨著健康飲食觀念深入人心,植物基發(fā)酵飲品因其獨特的營養(yǎng)成分深受素食主義者和乳糖不耐受人群的喜愛。相關(guān)研究表明,采用L.plantarum CICC 2O022發(fā)酵紅棗汁既豐富了其口感和風味,又釋放了紅棗中的功能性成分,提升了健康益處。
目前,關(guān)于紅棗發(fā)酵產(chǎn)品深加工的研究主要聚焦于菌種選擇、處理方式、發(fā)酵技術(shù)、風味特性等領(lǐng)域。卜智斌等研究了駿棗醋發(fā)酵過程中品質(zhì)的變化,發(fā)現(xiàn)發(fā)酵后棗醋中總酚含量逐漸減少而總抗氧化能力增強。高昕瑜等對冷藏期間發(fā)酵棗汁的品質(zhì)進行了研究,結(jié)果表明冷藏過程中發(fā)酵棗汁的總酚含量升高。Mahmoudi等利用發(fā)酵法生產(chǎn)一種以紅棗提取物為基礎的益生菌飲料,發(fā)現(xiàn)發(fā)酵后的紅棗提取物中酚類物質(zhì)含量顯著提高。多酚類物質(zhì)作為紅棗中重要的生物活性成分之一,其在發(fā)酵過程中的變化會影響紅棗汁的營養(yǎng)品質(zhì)和抗氧化能力。因此,深人探究發(fā)酵過程中總酚含量的變化規(guī)律及其動力學特性具有重要意義。動力學模型是一種有效的數(shù)學工具,能夠?qū)t棗汁發(fā)酵過程中微生物的生長和代謝產(chǎn)物的變化進行較好的預測。然而,目前針對紅棗汁發(fā)酵過程中總酚含量的變化及其動力學特性的研究尚不充分。
本研究以植物乳桿菌(L.plantarumCICC20022)為發(fā)酵菌種,對紅棗汁進行發(fā)酵處理,測定發(fā)酵過程中活菌數(shù)及總糖含量、總黃酮含量、總酚含量等理化指標,并構(gòu)建菌體生長與總酚含量變化的動力學模型,旨在預測其動態(tài)變化趨勢,以期為發(fā)酵紅棗汁的品質(zhì)控制提供理論指導。
1材料與方法
1.1材料與試劑
和田駿棗:采自新疆和田地區(qū);L.plantarumCICC20022:中國工業(yè)微生物菌種保藏管理中心;纖維素酶(5000U/g)!果膠酶?100 000U/g?:江蘇銳陽生物科技有限公司;NaCl、HCl、NaOH(均為分析純):天津市大茂化學試劑廠;沒食子酸:上海晶純生化科技股份有限公司;福林酚試劑:北京索萊寶科技有限公司;蘆?。兌?98%):上海生物技術(shù)有限公司;葡萄糖:天津市瑞金特化學品有限公司;無水乙醇:天津市富宇精細化工有限公司;MRS培養(yǎng)基:北京奧博星生物技術(shù)有限責任公司。
1.2儀器與設備
HC-3618R型高速冷凍離心機安徽中科中佳科學儀器有限公司;HH-S4型數(shù)顯恒溫水浴鍋江蘇省金壇市醫(yī)療儀器廠;BioSense微生物快速立體計數(shù)儀,丹麥BioSense公司;BPH-9272型精密恒溫培養(yǎng)箱上海一恒科學儀器有限公司;SW-CJ-IBV型超凈工作臺上海浦東榮豐科學儀器有限公司;LDZX-50KBS型立式壓力蒸汽滅菌器上海申安醫(yī)療器械廠;FE28型pH計瑞士梅特勒-托利多公司;KQ-700DE型數(shù)控超聲波清洗機昆山市超聲儀器有限公司;TU-1810型紫外可見分光光度計北京普析通用儀器有限責任公司;78-2型雙向磁力加熱攪拌器常州國華電器有限公司。
1.3試驗方法
1.3.1菌種活化
將L.plantarum CICC20022以1%接種至MRS肉湯培養(yǎng)基中,培養(yǎng)兩代。將菌液離心中\mathrm{6 0 0 0\r/m i n.4\mathrm{~\textC~}.1 0\m i n)},保留菌沉淀,用無菌水洗滌后得到菌懸液,活菌數(shù)為,備用。
1.3.2發(fā)酵紅棗汁制備
和田駿棗經(jīng)清洗、去核和切塊后,按紅棗:水為1:6打漿混合,采用文獻中報道的方法,混合酶(果膠酶和纖維素酶的質(zhì)量比為ζ1:ζ2)酶解處理(45°C.4h),過濾,離心取上清液。經(jīng)高溫滅菌(121°C,15min)后冷卻,將1.3.1中的菌懸液按3%接種至紅棗汁中,于發(fā)酵24h,每取樣測定,以0h未發(fā)酵紅棗汁樣品為對照組。
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