不同乳酸菌发酵葡萄酵素过程中代谢产物及其抗氧化特性分析

以巨峰葡萄为原料,选用4种不同的乳酸菌进行发酵,对发酵过程中的代谢产物和抗氧化能力进行测定。结果表明：试验选择的4种乳酸菌均能在发酵过程中较好的生长且均能产酸,产酸能力大小依次为干酪乳杆菌﹥植物乳杆菌﹥副干酪乳杆菌﹥鼠李糖乳杆菌,发酵15 d后,干酪乳杆菌总酸含量最大,达8.40 g/L;不同乳酸菌在发酵过程中总酚含量与超氧化物歧化酶（superoxide dismutase,SOD）酶活变化一致,均呈先增加后减少的趋势,干酪乳杆菌、副干酪乳杆菌、鼠李糖乳杆菌在发酵第7天时总酚含量最大,分别为3.53、3.49、3.59mg/mL,植物乳杆菌在发酵第9天时总酚含量最大,为3.62mg/mL;干酪乳杆菌在发酵第6天时SOD酶活最大,为284.57 U/mL,副干酪乳杆菌在发酵第7天最大,为274.26 U/mL,植物乳杆菌和鼠李糖乳杆菌在发酵第9天最大,分别为262.22 U/mL和272.33 U/mL;抗氧化性测定指标DPPH自由基、ABTS+自由基清除率和发酵过程中铁离子还原能力（ferric reducing antioxidant power,FRAP）变化趋势与总酚含量的变化趋势大致相同。综合比较,这4种乳酸菌均能提高葡萄发酵液的总酚含量和抗氧化活性。     

葡萄酵素发酵过程中代谢产物的动态变化

为探究葡萄酵素接种发酵过程中物质变化规律,以葡萄为原料,分析了接种酵母菌、醋酸菌以及乳酸菌发酵过程中总酸、有机酸、乙醇体积分数、总酚、主要功效酶（超氧化物歧化酶及β-葡萄糖苷酶）以及香气成分等代谢产物的变化。结果表明：发酵过程中总酸质量浓度呈先上升后下降的趋势,于第34天达到最大值19.37 g/L;在接种酵母菌（0～6 d）发酵过程中有机酸主要以柠檬酸、苹果酸、酒石酸为主,且乙醇主要产生于该阶段;接种醋酸菌后（6～27 d）主要产生乙酸;而后接种乳酸菌后（27～41 d）,乳酸、柠檬酸质量浓度逐渐增加至最大值102.09 mg/L和67.70 mg/L,而苹果酸减少,此时乙醇体积分数降低至最小值0.47%并趋于稳定;总酚含量与β-葡萄糖苷酶活力的变化趋势一致,主要于接种酵母菌（0～6 d）发酵以及接种乳酸菌发酵后期（34～41 d）产生,超氧化物歧化酶活力总体呈波动上升趋势;葡萄酵素发酵过程中产生的挥发性物质主要以醇类、酸类和酯类化合物为主。以上研究结果可为葡萄酵素的精准制备以及品质优化提供理论依据。     

恒温及室温发酵对蕨菜泡菜代谢产物及乳酸菌的影响

本文利用16S rDNA测序和高效液相色谱(HPLC)法等技术,研究了恒温和室温发酵过程对蕨菜泡菜的理化性质、乳酸菌及有机酸的影响。研究发现,室温发酵对发酵7d泡菜卤汁及菜样的pH和可滴定酸总体变化影响不大(p0.05),恒温和室温pH均下降到4.2,可滴定酸分别增加到了0.68%和0.65%,二者上升趋势显著(p0.05);恒温发酵泡菜亚硝酸盐的峰值比室温发酵泡菜的峰值提前1 d出现,第7 d分别降到了0.68 mg/L、0.65 mg/L;感官评分整体可接受性结果表示室温泡菜7.5优于恒温泡菜7.2。室温泡菜相对于恒温泡菜中明串珠菌的存在降低了植物乳杆菌/明串珠菌的比例;相比室温泡菜乳酸含量103.09 mg/L,恒温泡菜达122.58mg/L,二者乙酸含量分别为16.25 mg/L、18.90 mg/L,乳酸/乙酸含量的差异也是导致感官评分室温泡菜比恒温泡菜更优的主要原因;其中植物乳杆菌被鉴定为发酵过程中主要优势菌。     

外源碳源对葡萄酵素微生物生长代谢 及生物活性的调节作用

本文以红糖、白糖与蜂蜜为外源碳源添加物,探讨葡萄酵素发酵过程中酵母菌和乳酸菌生长代谢及超氧化物歧化酶(Superoxide dismutase,SOD)和抗氧化活性的差异。采用平板菌落计数法测定微生物菌数;高效液相色谱法(High Performance Liquid Chromatography,HPLC)分析有机酸含量;邻苯三酚法检测SOD酶活;1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(1,1-Diphenyl-2-picrylhydrazyl,DPPH)自由基、2,2'-联氮双(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)(2,2'-Azino-bis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid),ABTS⁺)自由基和羟基(Hydroxyl radical,OH)自由基清除实验比较抗氧化能力。结果表明,添加碳源减缓酵母生长及乙醇代谢,促进乳酸菌生长及进行产酸活动。其中,红糖、白糖对酵母菌生长及乙醇代谢抑制能力较强,发酵后乙醇浓度各为2.07%vol、1.62%vol,显著低于蜂蜜组(P<0.05);红糖促进乳酸菌生长并提高总酸含量及SOD酶活,发酵后pH由4.16降至3.83,SOD酶活由71.68 U/mL增至91.05 U/mL。与白糖、蜂蜜及对照组相比,添加红糖发酵显著提高葡萄酵素的DPPH、ABTS⁺、OH自由基清除率(P<0.05)。原葡萄液含有大量酒石酸、苹果酸,添加所有碳源发酵显著增加葡萄酵素中苹果酸、及乳酸、乙酸、柠檬酸等含量(P<0.05),但酒石酸含量在添加红糖条件下显著减少(P<0.05),而添加白糖、蜂蜜对酒石酸含量影响不大。因此,添加红糖有利于改善葡萄酵素微生物的生长代谢及提高产品的营养价值。     

芸豆酵素复合发酵工艺优化

利用乳酸菌和酵母菌复合菌系制备酵素,通过多菌种单因素试验优化发酵菌种条件并确定复合发酵接种顺序及发酵时间。结果表明:最优发酵方式为先接种酵母菌预发酵后再接种乳酸菌,最佳复合发酵条件为装瓶量30mL(250mL)、pH 5.0、接种0.20%酵母菌、30℃振荡培养24h;再接种3.0%复合乳酸菌(植物乳杆菌嗜酸乳杆菌为11),37℃培养24h;4℃低温静置发酵24h,酵素产香。该条件得到的芸豆酵素上清液色泽通透呈黄色,气味清冽,活菌数显著增加,超氧化物歧化酶活力(SOD)达224.09U/mL。     

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。     

基于主成分分析方法筛选乳酸菌发酵葛根酵素

以6株乳酸菌纯种发酵葛根酵素,发酵结束后测定葛根酵素的活菌数、pH值、总酸、还原糖含量、总酚含量,采用两种体外抗氧化活性测定方法(ABTS和FRAP)评价发酵酵素的抗氧化能力,通过高效液相色谱法测定葛根酵素中葛根素等主要异黄酮的含量和乳酸等主要有机酸的含量。通过主成分分析(PCA)方法来拟合整体的数据并建立综合评价模型,优选出适合发酵葛根酵素的菌种。结果显示,发酵的葛根酵素活菌数均达到8.0 lg(CFU/mL),pH值降至3.60以下;还原糖含量减少9.1%~17.9%,总酸含量最高达8.47 g/1 000 g,有机酸的组成和含量变化显著;葛根酵素的总酚含量变化不显著,体外抗氧化活性得到有效保持。此外,发酵后大豆苷元和染料木素最多增加了40.7%和39.9%。PCA结果显示:前3个主成分的累计方差贡献率为85.9%,可综合反映发酵酵素的品质。德氏乳杆菌保加利亚亚种GIM1.155(1.825分)、嗜酸乳杆菌GIM1.321(1.174分)和植物乳杆菌R4(0.621分)的综合评价总得分排名靠前,表明它们在生长代谢和功能作用方面表现更优。与纯种发酵相比,采用这3株菌作为复合发酵剂制备的葛根酵素的品质有所改善。研究结果可为葛根酵素的复合发酵提供理论参考。     

葡萄酵素发酵过程中的酵母菌筛选及品质变化分析

为明确适合葡萄酵素生产的酵母菌及接种发酵葡萄酵素品质的变化规律,以葡萄为原料,研究了7株酵母菌发酵过程中物质变化规律,并分析了依次接种发酵过程中对葡萄酵素品质的影响。结果表明,酿酒酵母XQ-05发酵速度快,产酸能力显著高于其他6株菌(P<0.05),超氧化物歧化酶(superoxide dismutase, SOD)活力在第2天即达到最大值,β-葡萄糖苷酶活力在发酵前5 d稳步升高至518.06μU/mL,因此,酿酒酵母XQ-05适合葡萄发酵。依次接种发酵对葡萄酵素品质的影响,表现为发酵结束时颜色变化显著(P<0.05);γ-氨基丁酸含量和SOD活力在发酵过程中逐渐升高,第41天时分别达到38.95μg/mL和135.00 U/L;对于有机酸的变化,造成不同发酵阶段差异的主要为苹果酸、乙酸和乳酸;发酵过程中共检测出43种香气成分,其中醇类和酯类化合物较为丰富。综上研究,可为葡萄酵素发酵条件的优化以及品质的提升提供理论参考。     

天然枸杞酵素发酵的代谢产物分析

以枸杞为原料,天然发酵下,对枸杞酵素的理化指标、风味物质和抗氧化活性进行分析。结果表明,发酵过程中pH值、可溶性固形物和总糖含量不断下降,可滴定酸逐渐上升,还原糖先升后降。利用固相微萃取-气质联用的技术分析鉴定出64种风味物质,其中包括20种酯类、9种醛类、6种酮类、23种醇类、3种酸类、3种芳香杂环类。枸杞酵素具有较强的羟基自由基清除能力、超氧阴离子自由基清除能力、还原力、DPPH自由基清除能力,总酚含量达到1.926 mg/mL。     

不同菌种发酵对诺丽果酵素的抗氧化性及风味物质的影响

为比较不同菌种发酵对诺丽果酵素品质的影响,选用鼠李糖乳杆菌12（LGG）、植物乳杆菌08（LP-08）、植物乳杆菌K11（LP-K11）、戊糖片球菌03（PP）、乳双歧杆菌36（BLA）分别对诺丽果汁进行发酵,比较不同菌种发酵对诺丽果汁的理化性质、抗氧化活性及风味物质的影响。结果显示:LP-08发酵后产酸能力最强,其次是BLA;LP-08利用还原糖的能力最强;发酵第5 d时,LP-08和LP-K11多酚含量显著提升29.74%和28.54%（P<0.05）;BLA发酵3 d后SOD酶活力显著提高44.59%,LP-08发酵5 d时显著提高43.58%（P<0.05）。LP-08、LP-K11和BLA发酵3~7 d时有利于诺丽果酵素抗氧化活性的提升。BLA发酵后乳酸含量显著提高23.89倍（P<0.05）,其次是LP-K11和LP-08。LP-08发酵后总体感官品质最好,发酵后增加了10种小分子有机酸、5种醇及其衍生物、4种醛类和3种酯类,赋予了诺丽果酵素奶酪香、花香和果香。与其它菌株相比,LP-08发酵产酸、产SOD酶能力较强,具有较高的抗氧化活性和良好的感官品质,在诺丽果酵素的生产中具有更大的研究和应用潜力。     

6 株乳酸菌在豆乳中的发酵特性

以干酪乳杆菌（Lactobacillus casei）、短乳杆菌（L. brevis）、嗜酸乳杆菌（L. acidophilus）、植物乳杆菌（L. plantarum）、鼠李糖乳杆菌（L. rhamnosus）和保加利亚乳杆菌（L. bulgaricus）分别发酵豆乳,测定发酵期间pH值、滴定酸度、游离氨基氮,发酵结束后的活菌数和质构参数,并且对所得产品进行感官评价。结果表明：发酵过程中前5 株菌发酵豆乳的pH值显著下降,而L. bulgaricus下降缓慢,发酵24 h pH值仅为5.2。这6 株菌发酵产品的活菌数均达到1.0×108 CFU/mL以上。结果表明L. casei、L. brevis、L. acidophilus和L. plantarum发酵得到的产品的坚实度、稠度、黏度、黏附性指数均较高,感官评定结果表明这4 株菌发酵豆乳产品得分均较高,容易被消费者接受,适合用于生产发酵豆乳产品。     

不同乳酸菌对椰子水饮料的发酵特性研究

以椰子水为原料,利用6株乳酸菌:发酵乳杆菌L20、面包乳杆菌32-2-2、短乳杆菌64-1、植物乳杆菌A33、嗜热链球菌IFFI6038和德氏乳杆菌保加利亚亚种CICC6045发酵椰子水制备饮料,分析测定发酵椰子水主要成分、抑菌活性和感官评价的变化。试验结果表明,发酵48 h时,面包乳杆菌32-2-2发酵椰子水饮料总酸含量最高,达10.85 g/L;植物乳杆菌A33发酵椰子水饮料pH值最低为3.1;德氏乳杆菌保加利亚亚种CICC6045发酵椰子水饮料还原糖含量最低为0.03 g/L;植物乳杆菌A33的抑菌谱最广;抑菌活性与pH值和乳酸含量呈显著相关性。植物乳杆菌、嗜热链球菌和德氏乳杆菌保加利亚亚种发酵椰子水感官评分较高。     

乳酸菌发酵对馒头香气特征的影响

本文研究了不同发酵类型的乳酸菌发酵对馒头的香气特征的影响,采用电子鼻技术对9株不同乳酸菌分别发酵馒头的香气成分进行检测,对电子鼻10个传感器信号数据进行主成分分析(Principle Component Analysis,PCA)后发现,9株不同乳酸菌发酵的样品能明显区分开,并且按照不同的乳酸发酵类型,在PCA图中能大致划分为三类。采用专性异型菌株发酵制得馒头样品的香气特征与兼性异型菌株发酵制得的样品较近似,却与同型发酵菌株制得的产品存在显著差异,从而说明乳酸菌的发酵代谢类型与馒头的香气物质形成有着紧密的联系。通过气味感官评价及风味模型的构建,探究了不同类型乳酸菌对发酵的馒头的风味贡献特异性,其中异型乳酸发酵菌株发酵的馒头样品同时在麦芽味、水果气味、酒味和酸乳味等风味处都有较高强度表现,更有助于馒头风味的改善,同时为工业化菌种发酵剂的开发奠定了理论研究基础。     

不同乳酸菌对凝固型荔枝酸奶的发酵特性和质构的影响

以纯牛奶和荔枝汁为主要原料,以干酪乳杆菌、保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌为发酵菌种,探讨三种乳酸菌的不同组合发酵对凝固型荔枝酸奶的发酵特性和质构的影响。结果表明:干酪乳杆菌产胞外多糖能力较强,单独发酵时胞外多糖含量达到22.50g/L,而嗜热链球菌和保加利亚乳杆菌单独发酵时胞外多糖的含量分别为5.73 g/L和0.29 g/L;各种不同乳酸菌组合发酵后酸奶的表观粘度和持水力与胞外多糖的含量呈正相关(R2=0.98);干酪乳杆菌产酸能力弱,单独发酵后p H高于其它添加有嗜热链球菌和保加利亚乳杆菌的组合,导致酸奶的硬度偏低,但干酪乳杆菌联合嗜热链球菌或保加利亚乳杆菌发酵时,发酵酸奶的硬度和乳酸菌活菌数均明显优于单独发酵组。因此,当干酪乳杆菌与嗜热链球菌及保加利亚乳杆菌联合发酵时,能充分发挥三个菌种的各自优势,菌落总数、胞外多糖含量和质构均能达到较好的品质水平。     

1 株高效降胆固醇乳酸菌的功能与发酵特性

通过研究乳酸菌X3-2B降胆固醇功能特性以及在发酵香肠中的发酵特性,确定高效降胆固醇性能的肉制品发酵剂。结果表明：菌株X3-2B在培养温度为30 ℃、pH 5.5时胆固醇降解率最大,在MRS胆固醇筛选培养基中其胆固醇降解率最大且优于标准菌株植物乳杆菌（L. plantarum,LP）。并以菌株X3-2B为发酵剂做的发酵香肠其水分活度、pH值在相同天数时下降程度显著优于自然发酵组（P＜0.05）,色泽、乳酸菌数都优于对照组,且发酵香肠14 d与0 d相比,添加发酵剂的发酵香肠胆固醇含量显著降低（P＜0.05）且在贮存56 d时X3-2B组发酵香肠胆固醇含量低于自然发酵组与LP组,故菌株X3-2B可作为一株降胆固醇性能较好的肉制品发酵剂。     

蓝莓汁乳酸菌的发酵特性

蓝莓汁中分别接种干酪乳杆菌、保加利亚乳杆菌、植物乳杆菌和嗜酸乳杆菌进行发酵,比较蓝莓汁发酵过程中乳酸菌活菌数、p H值、总滴定酸、总糖、还原糖、总花色苷、总酚、抗氧化能力和色泽等变化。结果表明,蓝莓汁营养丰富,上述各种乳酸菌均能在蓝莓汁中正常生长,发酵24 h,活菌数达8.10 lg cfu/mL以上;此外,植物乳杆菌和嗜酸乳杆菌产酸能力均强于其它两种乳酸菌,可滴定酸含量均超过10.29 g/L,而植物乳杆菌对蓝莓汁中糖的消耗能力最强,总糖的残留量为40.26%;在花色苷和总酚的保留率以及抗氧化能力等方面,植物乳杆菌和嗜酸乳杆菌也要优于其它两种乳酸菌。植物乳杆菌与嗜酸乳杆菌单独发酵和混合发酵时蓝莓汁营养品质的差异分析表明,单独发酵组与混合发酵组在抗氧化能力和总酚的保留上无明显差异,但混合发酵组在花色苷和色泽的保留方面明显优于单独发酵组。综上所述,蓝莓汁应以植物乳杆菌与嗜酸乳杆菌混合发酵为宜。     

不同类型乳酸菌对全麦酸面团发酵特性的影响

选择3种类型共7种乳酸菌,研究全麦粉为发酵基质的酸面团的发酵特性。发酵类型为兼性异型发酵(FHe)的植物乳杆菌和专性异型发酵(OHe)的短乳杆菌在全麦酸面团中的增殖速度最快,二者具有明显的生长增殖优势,尤其是植物乳杆菌。相较于其它乳酸菌,FHe型的植物乳杆菌产酸能力最强,能快速降低全麦酸面团的pH值和不可溶膳食纤维含量,显著提高全麦酸面团水溶性阿拉伯木聚糖、水溶性膳食纤维和总酚含量。在开发以全麦粉为发酵基质的全面酸面团时,FHe型的植物乳杆菌具有明显的优势,有利于节约成本,更好地改善全麦酸面团以及全麦烘焙面包的品质。     

蔬菜腌渍发酵乳酸菌剂的研究

初筛出了适合生产发酵蔬菜的SⅠ 、LI、M5、M8、M4 五株乳酸菌 ,以不同组合发酵蔬菜 ,确定出最佳的发酵菌剂为 2株乳酸杆菌LⅠ 、M8和 2株乳酸球菌M5、SI 按 1∶1∶1∶1组合。在实验条件下 ,接种该发酵菌剂M5M8SILI( 1∶1∶1∶1 )的蔬菜 ,发酵速度快 ,生产出的酸白菜口感适合 (总酸为 0 83%) ,菜色正常 ,特别是在发酵期间未检测出亚硝酸盐 ,菜中也无亚硝酸盐残留。