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(二)
1.3.3活菌數和理化指標測定
1.3.3.1活菌數測定
采用BioSense微生物快速立體計數儀測定活菌數。具體步驟如下:準確吸取1 mL發酵紅棗汁樣品,用無菌生理鹽水進行10倍梯度稀釋,選擇2-3個適宜的稀釋梯度。取100μL稀釋液與配套的熒光染料染色液充分混合,避免光孵育15分鐘。隨后將混合液全部加入檢測芯片的加樣孔中,將芯片放入儀器進行檢測。儀器自動對熒光染色的活菌進行三維立體計數,結果直接以lgCFU/mL顯示。
1.3.3.2可滴定酸含量測定
參考石彬等的方法并略作修改。精確吸取5mL發酵紅棗汁樣品至25mL離心管中,加水稀釋至刻度線后搖勻。取一定量的樣液,加入酚酞指示劑5~10滴,用0.1mol/L的ΔNaOH標準溶液滴定。可滴定酸含量計算公式如下:
可滴定酸含量(%)=cXuXk
式中:c為ΔNaOH標準溶液的摩爾濃度,mol/L;k為折算系數0.090:v為消耗ΔNaOH標準溶液的體積,mL;v0為滴定用樣液的體積,mL v1為試樣的體積,mL;25為樣品提取液的總體積,mL。
1.3.3.3總糖含量測定
參照于梅等的方法。以葡萄糖質量濃度(μg/mL)為橫坐標、吸光度為縱坐標,得到標準曲線:y=1.5846x+0.199 8,R2=0.991 9。按照繪制標準曲線的方法測定樣品在490nm處的吸光度,代入標準曲線得到發酵紅棗汁的總糖含量。
1.3.3.4總黃酮含量測定
參考譚榮華等的方法并稍作修改。取發酵紅棗汁樣品5mL,離心(4°C,6 000r/min,10min),取上清液備用。取上清液1mL,加入30%z醇補至6mL后混合均勻,超聲提取(40°C.30min),加人5%(204號NaNO2溶液和10%Al(NO3)3溶液各1mL,然后加入10%NaOH溶液10mL,需注意每次加入試劑均需搖勻靜置6min,最后加入30%乙醇至25mL,振蕩搖勻靜置15min在510nm處測定吸光度。以蘆丁質量濃度(μg/mL)為橫坐標、吸光度為縱坐標,得到標準曲線:y=0.0021x+0.023 4,R2=0.996 2,根據標準曲線得到總黃酮含量。
1.3.3.5總酚含量測定
參照Turkyilmaz等的方法并稍作修改。取發酵紅棗汁樣品5mL,離心,取1mL上清液與無水乙醇混合,超聲提取(40°C.30min),先加入去離子水5mL,再加入福林酚試劑0.5mL和15%(204號Na2CO3溶液1mL,振蕩搖勻靜置,避光反應35min再用去離子水定容至25mL,在760nm處測定吸光度。以沒食子酸質量濃度(μg/mL)為橫坐標、吸光度為縱坐標,得到標準曲線:y=0.042 7x+0.039 9,R2=0.994 4根據標準曲線得到總酚含量。
1.3.4動力學研究
為探究菌體生物量和總酚含量在發酵過程中的變化趨勢及其相關性,以1h為間隔點,對發酵紅棗汁中菌體生物量和總酚含量進行測定,建立二者的動力學模型并進行驗證,以此預測菌體生長狀況及總酚含量在發酵過程中的變化。
1.3.4.1菌體生物量測定
將發酵紅棗汁樣品按一定比例稀釋,在600nm處測定菌體生物量。將測得的吸光度與稀釋倍數相乘即為菌體光密度(OD值)。
1.3.4.2菌體生長動力學模型
菌體生長變化量可以采用多種模型進行描述,其中Logistic方程是典型的“S"形曲線,普遍適用于擬合各種菌體的生長過程。因此,可以用Logistic方程對紅棗汁發酵過程中菌體生長趨勢進行研究。
1.3.4.3總酚含量變化動力學模型
為探索紅棗汁發酵過程中總酚含量的變化趨勢,擬采用Logistic方程、Sgompertz方程和Boltzmann方程建立總酚含量變化的動力學模型,比較模型的相關系數R2,取R2最大的模型為總酚含量變化的動力學模型。
1.4數據處理
利用Excel2021和IBMSPSS25.0進行數據整理和分析,采用Origin2021進行繪圖和動力學模型建立,每組試驗重復3次。
2結果與討論
2.1活菌數
發酵紅棗汁中植物乳桿菌的活菌數變化見圖1。
圖1紅棗汁發酵過程中活菌數變化
注:不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05),下圖同。
由圖1可知,發酵0~12h時,植物乳桿菌的活菌數呈對數增長,生長繁殖速度快,活菌數迅速增加至8.66lgCFU/mL。發酵12h后,活菌數先下降,之后植物乳桿菌在發酵紅棗汁中進入穩定期,這一變化趨勢可能是由于發酵后期紅棗汁中的氮源等營養物質被消耗殆盡,同時代謝產物不斷積累,導致紅棗汁的ΔpH值發生改變,使發酵環境逐漸偏離最優狀態,從而抑制了植物乳桿菌的生長。
