枯草芽孢杆菌LY-05发酵玉竹产水溶性多糖工艺优化及其抗氧化活性研究

为了考察益生菌发酵玉竹产水溶性多糖的最佳工艺条件并比较发酵与未发酵多糖的抗氧化活性。本文以枯草芽孢杆菌LY-05为发酵菌株,水溶性多糖含量提高率为指标,研究了玉竹添加量、氮源种类、无机盐种类、接种量、培养温度、摇床转速及发酵时间等发酵条件对发酵玉竹产水溶性多糖的影响。在单因实验结果的基础上,选择对多糖含量提高率影响较大的因素,采用响应面试验法对发酵条件进行了优化;并通过检测DPPH自由基清除率、ABTS自由基清除率,OH自由基清除率及总还原能力,评价发酵与未发酵的玉竹多糖抗氧化活性的变化。结果表明:最佳的发酵工艺参数为:玉竹添加量4%,酵母提取粉3%,NaCl 1%,接种量3%,温度35 ℃,转速160 r/min,发酵时间48 h。在此条件下,多糖含量达到7.83 mg/mL,较未发酵（4.56 mg/mL）提高了71.78%。抗氧化试验表明,在一定浓度下,发酵后玉竹多糖的DPPH、ABTS、OH由基清除率及总还原力均有所提高,且呈现多糖浓度依赖性。发酵后多糖POP₂对ABTS自由基清除的半抑制浓度（IC₅₀）2.21 mg/mL,对OH自由基清除的IC₅₀为0.49 mg/mL。此项研究表明,利用枯草芽孢杆菌发酵玉竹可以明显提高玉竹多糖的提取效率。通过发酵产生的玉竹多糖,具有更强的抗氧化能力。     

混菌固态发酵米糠产谷维素的工艺及抗氧化活性评估

目的:提高米糠谷维素的得率。方法:以米糠为研究对象，经单因素试验筛选出酿酒酵母和枯草芽孢杆菌作为固态发酵菌种，以谷维素含量为指标，通过单因素试验结合Box-Behnken响应面法优化混菌固态发酵工艺，采用DPPH自由基和ABTS自由基清除试验对发酵提取物抗氧化活性进行评价，并通过扫描电镜(SEM)分析混菌固态发酵法富集谷维素的原理。结果:在酿酒酵母和枯草芽孢杆菌混菌处理下，米糠谷维素最优发酵工艺为发酵时间44 h,发酵温度34℃,接种量10%,含水量40%,在此条件下谷维素含量为(7.816±0.038) mg/g,是未发酵米糠谷维素含量的1.9倍。混菌固态发酵法制备的提取物具有较强的DPPH自由基和ABTS自由基清除活性，其IC₅₀值分别为(0.220±0.007),(0.409±0.014) mg/mL,与未发酵米糠相比，其IC₅₀值分别降低了28.6%和39.7%。SEM分析结果显示，混菌固态发酵后米糠组织表面油脂更少，结构疏松多孔，更加有利于米糠中谷维素的释放。结论:米糠经混菌固态发酵后，谷维素含量和抗氧化活性均得到显著提高。     

两种微生物水解脱淀粉小麦中蛋白效果的比较研究

为研究枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）和米曲霉（Aspergillus oryzae）对脱淀粉小麦中蛋白质的水解效果,采用前发酵和后发酵获得发酵液,比较两种微生物培养过程中性蛋白酶活力和发酵液的pH值、可溶性无盐固形物、氨基酸态氮含量、氨基酸组成,并对其发酵液进行感官评价。结果表明,在最适前发酵工艺的条件下,枯草芽孢杆菌和米曲霉中性蛋白酶活力分别为1 060.82 U/g和908.02 U/g;两种微生物最终发酵液pH值为7.08和5.37,可溶性无盐固形物为15.60%和18.98%,氨基酸态氮含量为0.73 g/100 mL和0.75 g/100 mL,总游离氨基酸含量为4.35 mg/mL和9.04 mg/mL,蛋白质水解度为55.99%和59.71%。枯草芽孢杆菌发酵液中必需氨基酸的组成和比例更符合氨基酸模式谱,必需氨基酸与总游离氨基酸的比值（EAA/TAA）、必需氨基酸与非必需氨基酸（EAA/NEAA）的比值也高于米曲霉。感官评价结果显示,米曲霉发酵液好于枯草芽孢杆菌。     

鼠李糖乳杆菌及枯草芽孢杆菌发酵对饲料品质的影响

该研究通过测定发酵饲料pH值、活菌数、乳酸含量及中性蛋白酶活性,筛选出适宜基础饲料发酵的鼠李糖乳杆菌（Lactobacillus rhamnosus）BLCC2-0038和枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）BLCC1-0281,并对筛选出的鼠李糖乳杆菌和枯草芽孢杆菌进行单菌及混菌发酵方式进行了研究。结果表明,BLCC2-0038单独发酵72 h时pH值降至3.73,活菌数达到7.05×109 CFU/g,乳酸含量为48.67 mg/g;BLCC1-0281单独发酵72 h时,活菌数达到2.28×1010 CFU/g,中性蛋白酶活性达到3 207 U/g;BLCC2-0038和BLCC1-0281混菌发酵时,以鼠李糖乳杆菌/枯草芽孢杆菌配比为3∶1,2%接种量,有氧发酵方式最优,发酵72 h时鼠李糖乳杆菌活菌数为5.35×109 CFU/g,枯草芽孢杆菌活菌数为7.80×109 CFU/g,中性蛋白酶活性为1 407.83 U/g。     

LED可见光与有机酸的协同抗菌性能

为探索新型食品保鲜技术,研究了LED可见光与有机酸的协同抗菌效果,以期为食品工业提供新的保鲜贮藏方法。作者研究了LED可见光波长、有机酸种类、温度3个因素对大肠杆菌和枯草芽孢杆菌抗菌效果影响。结果表明:在不同的温度和菌种试验条件下,LED蓝光和乳酸分别有较好的抗菌效果。这两者相结合,可获得更好的抗菌效果。LED蓝光与质量分数为1 g/kg乳酸相结合,在12℃条件下,可使初始浓度为6 lg(CFU/mL)的大肠杆菌完全灭活,也能使枯草芽孢杆菌的活菌数减小(3.88±0.17)lg(CFU/mL);在25℃下,与对照组相比,能够使大肠杆菌和枯草芽孢杆菌活菌数分别减小(4.99±0.07)lg(CFU/mL)、(3.12±0.09)lg(CFU/mL)。     

麦麸阿魏酸糖酯微生物发酵工艺优化及体外抗氧化和益生活性评价

以麦麸为原料,对固态发酵制备麦麸阿魏酸糖酯（Feruloylated glycosides,FGs）的工艺进行优化,并对其体外抗氧化及益生活性进行评价。以植物乳杆菌、枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、酿酒酵母为发酵菌种,采取单菌发酵和混菌发酵筛选最优菌种组合,考察接种量、发酵温度、发酵时间、料水比对麦麸FGs产量的影响,通过响应面试验设计优化发酵工艺。结果表明:以枯草芽孢杆菌:地衣芽孢杆菌:酿酒酵母=1:1:1发酵麦麸时,FGs产量最高;最佳固态发酵工艺条件为发酵温度42.5℃,发酵时间58.5 h,接种量10.7%,料水比1:1.16（g/mL）,在此条件下FGs产量为1273.18 nmol/g;抗氧化实验结果表明,DPPH自由基清除率高达87.42%（1 mg/mL）,羟基自由基清除率为33.68%（4 mg/mL）,还原力为1.078（4 mg/mL）。发酵麦麸FGs可有效促进嗜热链球菌和植物乳杆菌的增殖。综上所述,以枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌和酿酒酵母混菌发酵制备的麦麸FGs有一定的抗氧化和益生活性。     

不同乳酸菌对发酵桑葚汁酚类物质含量及抗氧化能力的影响

为提高桑葚（Morus alba L.）精深加工潜力,以嗜热链球菌（Streptococcus thermophilus）（ST）、保加利亚乳杆菌（Lactobacillus bulgaricus）（LB）、干酪乳杆菌（Lactobacillus casei）（LC）、植物乳杆菌（Lactobacillus plantarum）（LP）为发酵菌种,比较不同乳酸菌发酵桑葚汁的理化性质、单体酚类物质含量及抗氧化能力。结果表明,桑葚汁是四种乳酸菌优良的生长基质,发酵结束添加不同乳酸菌发酵的桑葚汁中活菌数皆超过11 lg（CFU/mL）。发酵过程总糖及还原糖含量明显下降,总酚及总黄酮含量显著提高。综合比较四种菌种的发酵能力,菌株LP的发酵性能最佳,发酵后桑葚汁中活菌数为12.5 lg（CFU/mL）,总酚、总黄酮含量分别为7.4 mg没食子酸当量（GAE）/mL、4.5 mg芦丁当量（RE）/mL,1,1-二苯基-2-三硝基苯肼（DPPH）自由基清除率为65.3%,铁离子还原力（FRAP）为25.3 mg抗坏血酸当量（AAE）/mL,其抗氧化能力最强,菌株LP可作为桑葚发酵的最佳菌种应用于实际生产。     

桂花子提取物体外抗氧化和抑菌活性的研究

研究桂花子黄酮和多糖清除DPPH自由基、羟自由基和ABTS+自由基的能力,以及桂花子黄酮对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌及枯草芽孢杆菌的抑菌活性,为桂花子提取物的保健功能应用提供理论基础。抗氧化活性试验结果表明：在试验范围内,多糖对DPPH自由基、羟自由基和ABTS+自由基最高清除率分别为55.8%、48.5%、77.9%;黄酮对DPPH自由基、羟自由基和ABTS+自由基最高清除率分别为90.2%、40.3%、93.4%,桂花子黄酮和多糖对DPPH自由基、ABTS+自由基有较强的清除能力,对羟自由基的清除能力较弱。抑菌试验结果表明,桂花子黄酮对金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌、大肠杆菌皆有抑制作用,对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的最低抑菌浓度为0.5 mg/mL,低于苯甲酸钠的最低抑菌浓度（0.625 mg/mL）;对枯草芽孢杆菌的最低抑菌浓度为0.25 mg/mL;明显低于苯甲酸钠的最低抑菌浓度（1.25 mg/mL）。     

小麦基质下枯草芽孢杆菌与酵母共发酵代谢特征

以小麦粉为基质,采用枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）分别与汉逊酵母（Hansenula sp.）、弗比恩毕赤酵母（Pichia fabianii）、酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）和鲁氏酵母（Zygosaccharomyces rouxii）共发酵,通过对还原糖、乙醇及氨基酸的检测分析其代谢特征。结果表明,汉逊酵母和枯草芽孢杆菌共发酵最利于乙醇的合成,乙醇最高含量为（740.00±28.28） mg/L。枯草芽孢杆菌分别与汉逊酵母、弗比恩毕赤酵母、酿酒酵母、鲁氏酵母共发酵时氨基酸合成代谢存在差异,分别合成10、10、12、12种氨基酸,最高总氨基酸含量分别为（210.41±18.75）μg/mL、（160.92±9.11）μg/mL、（3 957.35±261.47）μg/mL、（956.71±56.64）μg/mL,酿酒酵母与枯草芽孢杆菌共发酵时更有利于氨基酸的合成。四种发酵体系中共有氨基酸为缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、脯氨酸、苯丙氨酸、组氨酸和酪氨酸,非共有氨基酸为丝氨酸、甘氨酸、丙氨酸、半胱氨酸、苏氨酸、色氨酸、谷氨酸以及谷氨酰胺。     

微生物两步联合发酵对豆渣主要营养品质及抗氧化性影响

以雅致放射毛霉、枯草芽孢杆菌单独预发酵和分别联合植物乳杆菌发酵豆渣,测定发酵前后豆渣的主要营养品质和抗氧化特性的变化。结果表明,以未发酵豆渣为对照,分别经雅致放射毛霉和枯草芽孢杆菌预发酵后,豆渣的粗纤维和糖苷型大豆异黄酮含量均显著降低（P<0.05）,其他主要营养物质均显著升高（P<0.05）,纤维素酶活性分别提高了21.6倍和8.5倍,蛋白酶活性分别提高了7.3倍和29.6倍;相较于预发酵组,植物乳杆菌联合雅致放射毛霉和植物乳杆菌联合枯草芽孢杆菌发酵豆渣后,糖苷型大豆异黄酮含量分别降低了67.2%和68.3%、苷元型大豆异黄酮升高了2.2倍和2.3倍、β-葡萄糖苷酶活性增加了154.5%和299.3%,总酚含量均显著降低。预发酵和联合发酵均可显著提升豆渣的总还原力和DPPH自由基清除能力,而后者更为显著。豆渣的抗氧化性与其大豆异黄酮的生物转化有较高的相关性。与单独预发酵相比,植物乳杆菌联合雅致放射毛霉或枯草芽孢杆菌发酵对豆渣主要营养品质、关键酶活性和抗氧化能力的提升效果更好。     

微生物固态发酵和酶解工艺处理棉粕的研究

研究了微生物和蛋白酶共同作用下棉粕中毒性因子和营养成分的变化。在枯草芽孢杆菌GJ00141、酿酒酵母GJ00079和中性蛋白酶等参与的固态发酵和酶解体系中,检测棉粕中游离棉酚、粗蛋白质、酸溶蛋白质、粗纤维、氨基酸组成、益生菌活菌数等指标。结果发现,相比原棉粕,60 h的固态发酵与酶解后,棉粕中游离棉酚含量降低40%以上,酸溶蛋白质提高了108.7%,粗纤维降低约12.7%,枯草芽孢杆菌和酿酒酵母活菌数分别为7.75、7.00 lg(CFU/g),粗蛋白质、氨基酸总量基本没有变化。由此可见,经过发酵和酶解后棉粕的营养价值和饲料品质有所提高。     

裂褶菌胞内多糖的提取纯化及生物活性分析

为提高裂褶菌胞内多糖得率,并研究裂褶菌多糖纯化组分的生物活性,本研究采取超声波破碎和热水浸提相结合的方法提取裂褶菌胞内粗多糖,利用响应面法对提取条件进行优化,通过DEAE-52离子交换柱层析和Sephadex G-100凝胶柱层析对提取的粗多糖进行分离纯化,并进行结构表征、抗氧化性和抑菌性试验。结果表明,裂褶菌胞内粗多糖的最优提取条件为:提取温度90 ℃,水料比30:1,超声时间30 min,超声功率230 W,裂褶菌胞内粗多糖得率达到了18.14%±0.33%。纯化多糖组分NSPG-1为β型吡喃糖,分子量为1.05×106 Da,NSPG-1多糖具有较好的抗氧化性和抑菌性,其对DPPH自由基、羟基自由基和超氧阴离子自由基的IC₅₀值分别为6.97、1.07和11.41 mg/mL,对大肠杆菌、枯草芽孢杆菌和金黄色葡萄球菌的IC₅₀值分别为7.56、12.54和10.42 mg/mL。本研究结果为裂褶菌多糖的工业化生产和开发利用提供了基础。     

温度对水果酵素发酵性能的影响

通过研究温度对水果酵素发酵过程中的发酵参数动态变化的影响,从pH值、有机酸、可溶性糖含量、纤维素酶活、微生物数量、感官评定等方面进行系统分析。结果发现,在发酵前期升温可显著提高可溶性糖含量(7 029.92 mg/mL),主要有机酸含量7.67 g/L,纤维素酶活15.66 U/mL及乳酸菌数量9.0 lg(CFU/mL)。乳酸菌数量与有机酸含量、可溶性糖含量、纤维素酶活之间有较强的相关性。本研究可为酵素产业健康发展提供一定的理论和技术依据。     

铜藻主要化学成分分析及抗氧化活性评价

对江苏海域"金潮"爆发产生的铜藻进行多成分测定以评价该铜藻的品质和优势成分,同时对铜藻可溶性多糖、褐藻多酚、岩藻黄质三种抗氧化活性成分所在的不同乙醇提取部位进行抗氧化活性研究。采用常规理化方法对铜藻与其他六种常见褐藻进行常规营养成分及其他活性成分对比分析;对铜藻的不同乙醇提取物进行DPPH自由基清除能力、ABTS自由基清除能力的抗氧化活性初步研究。结果显示,铜藻与其他褐藻中各营养成分含量差异较大。与其他褐藻相比,铜藻中蛋白质品质较佳且蛋白氨基酸组成符合FAO/WTO推荐的理想蛋白氨基酸组成模式;铜藻中岩藻黄质含量显著(P<0.05)高于其他六种褐藻,为优势成分;铜藻中饱和脂肪酸略高于不饱和脂肪酸,饱和脂肪酸以棕榈酸相对含量最高,单不饱和脂肪酸以油酸相对含量最高,多不饱和脂肪酸以花生四烯酸相对含量最高;10种微量元素中Zn、Fe较高;根据自由基的半数清除率(IC₅₀值)判断各提取物抗氧化能力大小,DPPH体系中抗氧化大小为:30%乙醇提取物(IC₅₀=0.097 mg/mL)>50%乙醇提取物(IC₅₀=0.102 mg/mL) > 90%乙醇提取物(IC₅₀=0.136 mg/mL) > 水提取物(IC₅₀=0.160 mg/mL) > 70%乙醇提取物(IC₅₀=0.162 mg/mL);在ABTS体系中抗氧化大小为30%乙醇提取物(IC₅₀=0.028 mg/mL) > 50%乙醇提取物(IC₅₀=0.033 mg/mL) > 70%乙醇提取物(IC₅₀=0.044 mg/mL) > 水提取物(IC₅₀=0.055 mg/mL) > 90%乙醇提取物(IC₅₀=0.066 mg/mL);可知以30%乙醇提取物具有较好的DPPH自由基和ABTS自由基清除能力,且与可溶性多糖成分相关性最高,呈负相关。综上,"金潮"灾害所产生的大量铜藻资源蛋白质品质较佳,铜藻可作为岩藻黄质开发来源,且将其作抗氧化功能产品开发时以30%乙醇提取物最佳。     

荸荠加工废弃物混合发酵法制备水产益生菌的工艺优化

本研究通过筛选合适发酵菌种,以荸荠的废渣和废水为发酵基料,以发酵后的活乳酸菌数和酵母菌数为指标,考察不同发酵条件对发酵液中活菌数的影响,通过单因素实验和L₉(34)正交试验确定荸荠加工废弃物制备水产益生菌的工艺方法。结果表明:植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum BL191)和酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae SC187)为合适的发酵菌种;最佳混合发酵工艺条件是:荸荠渣、荸荠废水混合比例1:2 (g/mL),BL191和SC187混合比例3:7 (g/g),接种量12%,发酵温度34 ℃,发酵时间48 h,制备得到的水产益生菌中BL191菌数为33.9×108 CFU/g,SC187菌数为15.9×108 CFU/g,含有丰富的营养物质,其氨基酸总量较发酵前提高了1.8倍,8种必需氨基酸均增加了48%以上。本研究有助于解决荸荠加工过程产生废弃物对环境造成的污染,也为水产养殖减少抗生素滥用等方面提供理论基础。     

渥堆过程六堡茶品质成分分析及茶褐素抗氧化功能研究

试验以广西梧州市苍梧县群体种毛茶为原料,利用现代化冷水渥堆工艺制作的、不同发酵阶段的茶样为研究对象,对其外形、汤色、香气、滋味、叶底等感官品质与茶多酚、茶色素、游离氨基酸、可溶性糖、咖啡碱、黄酮类物质等化学成分变化规律及茶褐素理化成分和抗氧化活性进行比较研究。结果表明:渥堆过程中,水浸出物的百分比、茶多酚、茶红素、游离氨基酸、总黄酮等含量,均显著下降（P<0.05）,茶褐素含量显著增加（P<0.05）。茶汤滋味由浓强、刺激逐渐转变为醇和、顺滑。随着渥堆时间增加,茶褐素提取物中的总糖、总蛋白、总酚含量均呈现增加的趋势。抗氧化试验中:V_C组、20、40、60 d组的自由基半数抑制浓度（IC₅₀）值分别为:10.09、69.33、49.95、51.85 μg/mL。在各茶褐素提取物浓度为IC₅₀时,其清除DPPH自由基的能力为:V_C组>40 d>60 d>20 d,研究结果可为六堡茶生产加工提供一定的理论依据。     

大豆β-伴球蛋白多肽抗氧化活性研究

以大豆β-伴球蛋白为原料,利用枯草芽孢杆菌进行发酵制备抗氧化肽,研究发酵时间和浓度对大豆β-伴球蛋白肽抗氧化活性影响。结果表明,发酵40 h时,大豆β-伴球蛋白肽抗氧化活力最高,抑制自由基能力最强;在此最佳发酵时间下,当大豆β-伴球蛋白肽浓度为1.6 mg/mL时,对羟自由基清除率最大;浓度为2 mg/mL时,对超氧阴离子自由基清除能力最强。     

超声-微波辅助酶法提取糜子麸皮可溶性膳食纤维及其抗氧化活性分析

以糜子麸皮为原料,采用超声-微波辅助酶法研究液料比、协同时间、提取温度、复合酶添加量对糜子麸皮可溶性膳食纤维（SDF）得率的影响。采用响应面法进行工艺优化,并分析糜子麸皮可溶性膳食纤维的抗氧化活性。结果表明:响应面法优化糜子麸皮SDF的最佳提取工艺为:液料比为31:1 mL/g、协同时间21 min、提取温度56 ℃、复合酶添加量1.4%,该条件下可溶性膳食纤维得率为6.35%,纯度为91.27%。抗氧化活性表明,当样品浓度为14 mg/mL时,糜子麸皮SDF还原力为1.219,其对于DPPH自由基清除率、ABTS+自由基清除率和羟自由基清除率的IC₅₀值分别为2.45、26.15和5.98 mg/mL,说明糜子麸皮SDF具有较好的抗氧化活性。