植物乳桿菌發酵紅棗汁的理化特性演變與總酚生成動力學分析(一)
紅棗作為藥食兼備的果品,富含營養,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,植物基發酵飲品因其獨特的營養成分深受素食主義者和乳糖不耐受人群的喜愛。相關研究表明,采用L.plantarum CICC 2O022發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,關于紅棗發酵產品深加工的研究主要聚焦于菌種選擇、處理方式、發酵技術、風味特性等領域。卜智斌等研究了駿棗醋發酵過程中品質的變化,發現發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酵棗汁的品質進行了研究,結果表明冷藏過程中發酵棗汁的總酚含量升高。Mahmoudi等利用發酵法生產一種以紅棗提取物為基礎的益生菌飲料,發現發酵后的紅棗提取物中酚類物質含量顯著提高。多酚類物質作為紅棗中重要的生物活性成分之一,其在發酵過程中的變化會影響紅棗汁的營養品質和抗氧化能力。因此,深人探究發酵過程中總酚含量的變化規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學工具,能夠對紅棗汁發酵過程中微生物的生長和代謝產物的變化進行較好的預測。然而,目前針對紅棗汁發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)為發酵菌種,對紅棗汁進行發酵處理,測定發酵過程中活菌數及總糖含量、總黃酮含量、總酚含量等理化指標,并構建菌體生長與總酚含量變化的動力學模型,旨在預測其動態變化趨勢,以期為發酵紅棗汁的品質控制提供理論指導。
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;L.plantarumCICC20022:中國工業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;蘆丁(純度598%):上海生物技術有限公司;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培養基:北京奧博星生物技術有限責任公司。
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型數顯恒溫水浴鍋江蘇省金壇市醫療儀器廠;BioSense微生物快速立體計數儀,丹麥BioSense公司;BPH-9272型精密恒溫培養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療器械廠;FE28型pH計瑞士梅特勒-托利多公司;KQ-700DE型數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肉湯培養基中,培養兩代。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,活菌數為,備用。
1.3.2發酵紅棗汁制備
和田駿棗經清洗、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量比為ζ1:ζ2)酶解處理(45°C.4h),過濾,離心取上清液。經高溫滅菌(121°C,15min)后冷卻,將1.3.1中的菌懸液按3%接種至紅棗汁中,于發酵24h,每取樣測定,以0h未發酵紅棗汁樣品為對照組。
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