植物乳桿菌發(fā)酵 黑果腺肋花楸果汁的工藝優(yōu)化

張海平,朱 月,韋玉龍,李 騰,于 寧,朱 寧,甘芝霖,孫愛(ài)東

(北京林業(yè)大學(xué)生物科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,林業(yè)食品加工與安全北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,北京 100083)

黑果腺肋花楸(Aroniamelanocarpa),又名野櫻莓、不老莓,薔薇科、多年生落葉灌木,原產(chǎn)于美國(guó)東北部地區(qū)[1]。20世紀(jì)90年代初,由前蘇聯(lián)及歐洲引入我國(guó)遼西地區(qū),開(kāi)展黑果腺肋花楸的引進(jìn)栽培和果實(shí)的加工研究[2]。

黑果腺肋花楸果實(shí)中含有豐富的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),具有較高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和藥用價(jià)值,果實(shí)中富含維生素、有機(jī)酸、礦物質(zhì)和多酚類(lèi)化合物等物質(zhì)[3]。對(duì)20種富含多酚類(lèi)物質(zhì)的鮮果進(jìn)行抗氧化能力研究發(fā)現(xiàn),黑果腺肋花楸清除自由基能力最強(qiáng),顯著高于黑加侖等水果[4]。多酚類(lèi)物質(zhì)是黑果腺肋花楸果實(shí)中重要的活性物質(zhì),黑果腺肋花楸果實(shí)中提取的多酚類(lèi)物質(zhì)可以促進(jìn)胰島素酶分泌,控制胰腺炎癥,調(diào)節(jié)血糖水平[5],且對(duì)乳房癌具有抑制作用[6]。黑果腺肋花楸提取物對(duì)于抗誘變和預(yù)防冠狀動(dòng)脈疾病發(fā)揮積極作用[7-8]。

目前,國(guó)內(nèi)研究多集中于果實(shí)有效成分和功能性的研究,對(duì)于黑果腺肋花楸果實(shí)中多酚類(lèi)物質(zhì)、花青素、原花青素等物質(zhì)的超聲輔助提取已有大量報(bào)道[9-11],但是將其果實(shí)加工為高附加值的產(chǎn)品較少,綜合利用較低,相關(guān)產(chǎn)品研發(fā)較少,市場(chǎng)鮮有以黑果腺肋花楸為原料而制成的產(chǎn)品,精深加工能力不足[12]。

黑果腺肋花楸果實(shí)中含有大量的單寧物質(zhì),鮮食及鮮榨果汁口感酸澀,不易直接食用,消費(fèi)者接受程度低[13],但乳酸菌發(fā)酵能夠改善果蔬制品風(fēng)味及口感,使得發(fā)酵香與果蔬香渾然一體。植物乳桿菌(Lactobacillusplantarum)是乳酸菌的一種,屬于乳桿菌科乳桿菌屬。植物乳桿菌相比于其他乳桿菌,優(yōu)勢(shì)在于此菌的活菌數(shù)較高,且在生長(zhǎng)過(guò)程中能夠產(chǎn)生特有的具有防腐功能的生物型乳酸菌素[14]。

因此,本研究以黑果腺肋花楸為原料,利用植物乳桿菌發(fā)酵,并通過(guò)單因素和正交試驗(yàn)對(duì)黑果腺肋花楸發(fā)酵飲料的發(fā)酵條件進(jìn)行優(yōu)化,以確定最佳發(fā)酵條件,為黑果腺肋花楸發(fā)酵飲料的開(kāi)發(fā)提供理論依據(jù),為黑果腺肋花楸綜合利用開(kāi)拓新途徑。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

黑果腺肋花楸 吉林省延邊市;植物乳桿菌C8-1 北京林業(yè)大學(xué)生物科學(xué)與技術(shù)學(xué)院食品系張柏林老師贈(zèng)與;MRS培養(yǎng)基 北京奧博星生物科技有限公司;無(wú)水乙醇 國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司;福林酚、DPPH 上海源葉生物科技有限公司;七水合硫酸亞鐵 西隴化工股份有限公司;三氯乙酸 上海麥克林生化科技有限公司;無(wú)水三氯化鐵 國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司;鐵氰化鉀 天津市津渴精細(xì)化工研究所;以上試劑均為分析純;其他試劑 均為國(guó)產(chǎn)分析純。

JYL-C010打漿機(jī) 九陽(yáng)股份有限公司;LQ-A30002電子天平 瑞安市樂(lè)祺貿(mào)易有限公司;DHP-927電熱恒溫培養(yǎng)箱 上海一恒科技有限公司;L3660D低速離心機(jī) 上海知信實(shí)驗(yàn)儀器有限公司;SW-CJ-2D超凈工作臺(tái) 北京天林恒泰科技有限公司;LDZX-30KB立式壓力蒸汽滅菌器 上海申安醫(yī)療器械廠;手持折光儀 上海勃基儀器儀表有限公司;UV-6100分光光度計(jì) 上海元析儀器有限公司;pH計(jì) 梅特勒-托利多儀器(上海)有限公司;SC-80全自動(dòng)色差計(jì) 北京京儀康光光學(xué)儀器有限公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 生長(zhǎng)曲線的繪制 菌種活化:制備MRS肉湯培養(yǎng)基,120 ℃滅菌20 min。挑取4 ℃斜面保存的菌種,接種于25 mL已滅菌的MRS肉湯培養(yǎng)基中,37 ℃培養(yǎng)箱中培養(yǎng)12 h,進(jìn)行菌種活化。

取活化后的菌懸液,按1%接種量(v/v)接種到裝有10 mL MRS肉湯培養(yǎng)基的試管中,從接種開(kāi)始,每隔2 h測(cè)OD580 nm值(每次取三支試管,做平行實(shí)驗(yàn)),并各取1 mL菌液,梯度稀釋,接種于MRS瓊脂平板培養(yǎng)皿中,37 ℃培養(yǎng)箱中倒置培養(yǎng)48 h(每組做三次平行實(shí)驗(yàn)),采用平板計(jì)數(shù)法計(jì)算活菌數(shù)(CFU/mL)。以O(shè)D580 nm值及活菌數(shù)為縱坐標(biāo),時(shí)間為橫坐標(biāo),繪制植物乳桿菌生長(zhǎng)曲線[15-17]。

1.2.2 黑果腺肋花楸乳酸菌發(fā)酵最優(yōu)條件的優(yōu)化

1.2.2.1 單因素實(shí)驗(yàn) 將活化培養(yǎng)后的菌懸液接種于經(jīng)80 ℃,15 min巴氏滅菌的黑果腺肋花楸果汁中,以總酸含量為指標(biāo),接種量、發(fā)酵時(shí)間、發(fā)酵溫度、料液比和蔗糖添加量為影響因素進(jìn)行單因素實(shí)驗(yàn)。

接種量的確定:在發(fā)酵時(shí)間為20 h,發(fā)酵溫度為37 ℃,料液比為1∶1(v∶v),蔗糖添加量為7%的條件下,按不同接種量(6、7、8、9、10)lg(CFU/mL)進(jìn)行黑果腺肋花楸植物乳桿菌發(fā)酵,根據(jù)總酸含量確定發(fā)酵接種量。

發(fā)酵時(shí)間的確定:在接種量為7 lg CFU/mL,發(fā)酵溫度為37 ℃,料液比為1∶1(v∶v),蔗糖添加量為7%的條件下,按不同發(fā)酵時(shí)間(14、16、18、20、22 h)進(jìn)行黑果腺肋花楸植物乳桿菌發(fā)酵,根據(jù)總酸含量確定發(fā)酵時(shí)間。

發(fā)酵溫度的確定:在接種量為7 lg CFU/mL,發(fā)酵時(shí)間為20 h,料液比為1∶1(v∶v),蔗糖添加量為7%的條件下,按不同發(fā)酵溫度(31、33、35、37、39 ℃)進(jìn)行黑果腺肋花楸植物乳桿菌發(fā)酵,根據(jù)總酸含量確定發(fā)酵溫度。

料液比的確定:在接種量為7 lg CFU/mL,發(fā)酵時(shí)間為20 h,發(fā)酵溫度為37 ℃,蔗糖添加量為7%的條件下,按不同料液比(3∶1、2∶1、1∶1、1∶2、1∶3(v∶v))進(jìn)行黑果腺肋花楸植物乳桿菌發(fā)酵,根據(jù)總酸含量確定發(fā)酵料液比。

蔗糖添加量的確定:在接種量為7 lg CFU/mL,發(fā)酵時(shí)間為20 h,發(fā)酵溫度為37 ℃,料液比為1∶1(v∶v)的條件下,按不同蔗糖添加量(0%、3%、5%、7%、9%)進(jìn)行黑果腺肋花楸植物乳桿菌發(fā)酵,根據(jù)總酸含量確定蔗糖添加量。

1.2.2.2 正交試驗(yàn) 根據(jù)單因素實(shí)驗(yàn)的結(jié)果,選擇接種量、發(fā)酵時(shí)間、發(fā)酵溫度和料液比為影響因素,設(shè)計(jì)L9(34)正交試驗(yàn),以總酸含量為指標(biāo),優(yōu)化最佳發(fā)酵條件。正交因素與水平見(jiàn)表1。

表1 正交實(shí)驗(yàn)因素與水平表Table 1 Factors and levelsTable of orthogonal experiment

1.2.3 總酸含量的測(cè)定 參照國(guó)標(biāo)GB/T 12456-2008。

1.2.4 pH的測(cè)定 用pH計(jì)測(cè)定。

1.2.5 可溶性固形物含量的測(cè)定 手持折光儀測(cè)定。

1.2.6 總酚含量的測(cè)定 根據(jù)Li等[18]的方法略作修改。參考王行等[19]的方法,配制濃度梯度的焦性沒(méi)食子酸溶液,準(zhǔn)確吸取2 mL不同濃度的焦性沒(méi)食子酸與2 mL Folin-Ciocalteu試劑反應(yīng),在765 nm處測(cè)定吸光度,繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,得方程:y=0.0109x+0.0015,R2=0.9995。

用蒸餾水按1∶10(v∶v)將Folin-Ciocalteu試劑稀釋,吸取0.4 mL樣品與2 mL稀釋的Folin-Ciocalteu試劑于試管中,再加入7.5%的Na2CO3溶液1.8 mL,混合均勻,常溫下反應(yīng)1 h,在765 nm 處測(cè)得吸光值。總酚含量以mL-1樣品含有量相當(dāng)于μg焦性沒(méi)食子酸表示。

1.2.6 還原糖含量的測(cè)定 參照國(guó)標(biāo)GB 5009.7-2016。

1.2.7 色差的測(cè)定 采用全自動(dòng)色差儀對(duì)黑果腺肋花楸果汁CIE-L*a*b*值測(cè)定,得到亮度值L*、紅色色調(diào)a*、黃色色調(diào)b*,通過(guò)公式計(jì)算ΔE,ΔE=[(ΔL*)2+(Δa*)2+(Δb*)2]1/2。

1.2.8 抗氧化活性的測(cè)定 DPPH自由基清除能力的測(cè)定參照陳建國(guó)等[20]方法;OH自由基清除能力的測(cè)定參照李艷伏等[21]的方法;總還原能力的測(cè)定參照鄭義等[22]的方法。

1.2.9 感官評(píng)價(jià) 對(duì)鮮榨果汁和發(fā)酵果汁進(jìn)行感官評(píng)價(jià),將樣品隨機(jī)編號(hào),裝在相同的一次性水杯中。選15位有經(jīng)驗(yàn)的評(píng)價(jià)人組成評(píng)審小組,從色澤、香氣、口感和組織狀態(tài)對(duì)果汁進(jìn)行綜合評(píng)分,對(duì)15組數(shù)據(jù)求平均值進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表2。

表2 花楸飲料的感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)Table 2 Sensory evaluation criteria of Aronia juice

1.3 數(shù)據(jù)處理

本實(shí)驗(yàn)利用Excel和IBM SPSS Statistics 21軟件,對(duì)單因素實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理并作圖,結(jié)果以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示;利用IBM SPSS Statistics 21對(duì)正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行方差分析,并對(duì)結(jié)果進(jìn)行顯著性分析,p<0.05為顯著性差異水平。

2 結(jié)果與分析

2.1 生長(zhǎng)曲線的繪制

植物乳桿菌生長(zhǎng)變化情況如圖1所示。0～4 h植物乳桿菌處于生長(zhǎng)適應(yīng)期,培養(yǎng)液中的活菌數(shù)基本不變。4～10 h植物乳桿菌處于對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期,此階段,植物乳桿菌大量繁殖增長(zhǎng),菌體數(shù)目呈幾何倍數(shù)增加[18]。當(dāng)對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期結(jié)束時(shí),培養(yǎng)基中活菌數(shù)從7.5 lg CFU/mL增加到9.8 lg CFU/mL。10 h以后進(jìn)入穩(wěn)定期,此階段,培養(yǎng)液中的植物乳桿菌增殖與死亡處于平衡狀態(tài),活菌數(shù)不會(huì)出現(xiàn)較大波動(dòng)[18-19]。為保證后續(xù)實(shí)驗(yàn)中植物乳桿菌最大接種活力,綜合考慮,選取培養(yǎng)時(shí)間為10 h的植物乳桿菌進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

圖1 植物乳桿菌C8-1生長(zhǎng)曲線Fig.1 Growth curve of Lactobacillus plantarum C8-1

2.2 單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果

2.2.1 接種量對(duì)植物乳桿菌發(fā)酵黑果腺肋花楸的影響 由圖2可知,隨著接種量的增加,發(fā)酵后黑果腺肋花楸果汁中總酸含量逐漸升高,接種量達(dá)到9 lg CFU/mL后,隨接種量增加,總酸含量無(wú)顯著變化(p>0.05)?？赡艿脑蚴?黑果腺肋花楸果汁中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)不能滿足過(guò)量植物乳桿菌生長(zhǎng)的需要[23-24]。綜合經(jīng)濟(jì)效益,選擇接種量7、8、9 lg CFU/mL三個(gè)水平進(jìn)行正交試驗(yàn)。

圖2 接種量對(duì)植物乳桿菌發(fā)酵黑果 腺肋花楸果汁總酸含量的影響Fig.2 Effect of inoculation amount on total acid content of Lactobacillus plantarum fermented Aronia juice

2.2.2 發(fā)酵時(shí)間對(duì)植物乳桿菌發(fā)酵黑果腺肋花楸的影響 由圖3可知,隨發(fā)酵時(shí)間的延長(zhǎng),經(jīng)過(guò)發(fā)酵的黑果腺肋花楸果汁中總酸含量逐漸增多,當(dāng)發(fā)酵時(shí)間達(dá)到18 h時(shí),總酸含量達(dá)到最高,之后變化不顯著(p<0.05)。隨發(fā)酵時(shí)間的延長(zhǎng),黑果腺肋花楸果汁基質(zhì)中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)逐漸被消耗,植物乳桿菌增殖生長(zhǎng)逐漸減弱。繼續(xù)延長(zhǎng)發(fā)酵時(shí)間,植物乳桿菌發(fā)酵效果變化不顯著(p<0.05),因此選擇發(fā)酵時(shí)間18、20、22 h三個(gè)水平進(jìn)行正交試驗(yàn)。

圖3 發(fā)酵時(shí)間對(duì)植物乳桿菌發(fā)酵黑果 腺肋花楸果汁總酸含量的影響Fig.3 Effect of fermentation time on total acid content of Lactobacillus plantarum fermented Aronia juice

2.2.3 發(fā)酵溫度對(duì)植物乳桿菌發(fā)酵黑果腺肋花楸的影響 由圖4可知,在一定溫度范圍(31～35 ℃)內(nèi),隨著溫度升高,菌種活力逐漸增強(qiáng),產(chǎn)酸量提高;當(dāng)溫度超過(guò)35 ℃,發(fā)酵后的黑果腺肋花楸果汁中產(chǎn)酸量呈現(xiàn)下降趨勢(shì)?？赡艿脑蛴?一是溫度升高,超過(guò)植物乳桿菌最適生長(zhǎng)溫度,影響植物乳桿菌生長(zhǎng)作用,加速菌種衰老,產(chǎn)酸量降低[25];二是發(fā)酵過(guò)程中,樣品中酒石酸被植物乳桿菌降解為乙酸和乳酸,揮發(fā)性有機(jī)酸含量增加,隨著溫度的升高,揮發(fā)性有機(jī)酸受溫度影響,導(dǎo)致更多的揮發(fā)散失[26]。因此選擇發(fā)酵溫度33、35、37 ℃三個(gè)水平進(jìn)行正交試驗(yàn)。

圖4 發(fā)酵溫度對(duì)植物乳桿菌發(fā)酵黑果 腺肋花楸果汁總酸含量的影響Fig.4 Effect of fermentation temperature on total acid content of Lactobacillus plantarum fermented Aronia juice

2.2.4 料液比對(duì)植物乳桿菌發(fā)酵黑果腺肋花楸的影響 由圖5可知,當(dāng)液體與物料比超過(guò)1∶1(v∶v)時(shí),隨料液比中水分含量的增加,總酸含量逐漸增多,當(dāng)料液比為1∶3(v∶v)時(shí),發(fā)酵后的黑果腺肋花楸果汁中總酸含量達(dá)到最高?？紤]到發(fā)酵果汁的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值及感官品質(zhì),不進(jìn)行更低料液比的實(shí)驗(yàn)研究,因此選擇料液比1∶1、1∶2、1∶3(v∶v)三個(gè)水平進(jìn)行正交試驗(yàn)。

圖5 料液比對(duì)植物乳桿菌發(fā)酵黑果 腺肋花楸果汁總酸含量的影響Fig.5 Effect of feed/water ratio on total acid content of Lactobacillus plantarum fermented Aronia juice

2.2.5 蔗糖添加量對(duì)植物乳桿菌發(fā)酵黑果腺肋花楸的影響 由圖6可知,蔗糖添加量為0的植物乳桿菌發(fā)酵果汁中,總酸含量低,發(fā)酵效果差,可能是黑果腺肋花楸果汁中的碳水化合物不能夠滿足植物乳桿菌生長(zhǎng)與繁殖的需求,因此導(dǎo)致沒(méi)有足夠的植物乳桿菌參與整個(gè)發(fā)酵。隨蔗糖添加量的增加(3%～7%),發(fā)酵后的黑果腺肋花楸果汁中總酸含量顯著增多(p<0.05),植物乳桿菌的發(fā)酵效果明顯增強(qiáng)。當(dāng)蔗糖添加量為9%時(shí),黑果腺肋花楸果汁中總酸含量顯著減少(p<0.05),可能是果汁中蔗糖含量過(guò)高,果汁滲透壓增大,超過(guò)植物乳桿菌對(duì)滲透壓的抵抗能力,影響植物乳桿菌正常生長(zhǎng)[27]。

圖6 蔗糖添加量對(duì)植物乳桿菌發(fā)酵黑果 腺肋花楸果汁總酸含量的影響Fig.6 Effect of sucrose supplementation on total acid content of Lactobacillus plantarum fermented Aronia juice

2.3 正交試驗(yàn)結(jié)果

正交試驗(yàn)結(jié)果及極差結(jié)果見(jiàn)表3。由表3可知,極差RD>RA>RC>RB,植物乳桿菌發(fā)酵黑果腺肋花楸果汁總酸含量影響因素的強(qiáng)弱順序?yàn)?料液比>接種量>發(fā)酵時(shí)間>發(fā)酵溫度。

表3 正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果及極差分析Table 3 Results and range analysis of orthogonal experiment

表4為方差分析結(jié)果。由表4可知,因素A對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響極顯著(p<0.01),因素D對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響顯著(p<0.05)。

表4 正交試驗(yàn)方差分析Table 4 Analysis of variance in orthogonal test

正交實(shí)驗(yàn)分析可知,最優(yōu)組合為A3B2C3D3,即接種量9lg CFU/mL,發(fā)酵溫度35 ℃,發(fā)酵時(shí)間22 h,料液比1∶3(v∶v)。由于最優(yōu)組合不在所設(shè)計(jì)的9組實(shí)驗(yàn)中,因此選擇該實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn)。在此條件下,經(jīng)植物乳桿菌發(fā)酵黑果腺肋花楸果汁中,總酸含量6.60 mg/mL,綜合總酸含量最高。

2.4 發(fā)酵對(duì)黑果腺肋花楸果汁理化品質(zhì)的影響

表5～表6顯示了發(fā)酵對(duì)黑果腺肋花楸果汁理化性質(zhì)和色澤的影響。由表5可知,黑果腺肋花楸果汁經(jīng)發(fā)酵處理后,總酚含量增加了10.51%,可能是發(fā)酵處理過(guò)程中,大分子的酚類(lèi)物質(zhì)在植物乳桿菌的作用下,分解為小分子的酚類(lèi)物質(zhì)[28];同時(shí),一些與蛋白質(zhì)和多糖結(jié)合的酚類(lèi)物質(zhì)在發(fā)酵過(guò)程中被釋放出來(lái)[29]?？偹岷吭黾恿?4.60%,這是由于植物乳桿菌屬于同型發(fā)酵乳酸菌,在發(fā)酵期間,能夠大量產(chǎn)酸,同時(shí)引起pH的降低。由于植物乳桿菌的生長(zhǎng)代謝以葡萄糖及蔗糖為碳源,導(dǎo)致發(fā)酵后的黑果腺肋花楸果汁中的還原糖及可溶性固形物含量減少。由表5可知,發(fā)酵后的黑果腺肋花楸果汁亮度L*值增大,紅色色調(diào)a*值增大,黃色色調(diào)b*值增大,說(shuō)明發(fā)酵對(duì)黑果腺肋花楸果汁的亮度、紅色及黃色均有加強(qiáng)作用。其中紅色色調(diào)受花青素的影響較大,可能是發(fā)酵產(chǎn)生的乳酸使得黑果腺肋花楸果汁的pH降低,花青素的紅顏色深淺同pH成負(fù)相關(guān)[29-30],進(jìn)而導(dǎo)致紅色色調(diào)增強(qiáng);黃色色調(diào)受總酚和總黃酮等酚類(lèi)物質(zhì)影響較大,可能是因?yàn)橹参锶闂U菌發(fā)酵促進(jìn)了多酚類(lèi)物質(zhì)的釋放及產(chǎn)生,導(dǎo)致發(fā)酵后的黑果腺肋花楸果汁中的多酚類(lèi)物質(zhì)增加,進(jìn)而導(dǎo)致黃色色調(diào)增強(qiáng)[31-32]。

表5 發(fā)酵對(duì)黑果腺肋花楸果汁理化性質(zhì)的影響Table 5 Effects of fermentation on physico-chemical properties of Aronia

表6 發(fā)酵對(duì)黑果腺肋花楸果汁色澤的影響Table 6 Effect of fermentation on the color of Aronia juice

由表7可知,發(fā)酵處理后的黑果腺肋花楸果汁的DPPH清除率為65.13%,羥自由基清除率為63.75%,總還原能力為0.720,極顯著高于對(duì)照組果汁的52.25%、49.69%、0.372(p<0.01),發(fā)酵處理能夠顯著增強(qiáng)黑果腺肋花楸果汁抗氧化能力(p<0.01)?？偡雍颗c抗氧化活性呈正相關(guān),多酚類(lèi)物質(zhì)含量越高,抗氧化能力越強(qiáng)[33],發(fā)酵處理的黑果腺肋花楸果汁中總酚含量極顯著提高(p<0.01),因此,發(fā)酵后的黑果腺肋花楸果汁的抗氧化能力極顯著高于鮮榨果汁(p<0.01)。

表7 發(fā)酵果汁與對(duì)照組的DPPH自由基清除率、 OH自由基清除率和總還原能力的比較Table 7 Comparation of OH clearance,DPPH clearance and the total reducing power of fermented juice and control

15位評(píng)價(jià)員按制定的評(píng)價(jià)指標(biāo)對(duì)發(fā)酵果汁和鮮榨果汁進(jìn)行感官評(píng)價(jià),評(píng)價(jià)結(jié)果如圖7所示。由圖7可知,果汁經(jīng)過(guò)發(fā)酵處理后,香氣和口感的評(píng)分較鮮榨果汁有明顯提高,這說(shuō)明發(fā)酵處理能夠有效改善黑果腺肋花楸果汁酸澀的口感和濃厚的青草味。實(shí)驗(yàn)結(jié)果與文獻(xiàn)報(bào)道相似,眾多研究人員表明,乳酸菌發(fā)酵能夠在很大程度上改善果蔬制品和奶制品的風(fēng)味及質(zhì)地[34-35]。

圖7 感官評(píng)價(jià)評(píng)定結(jié)果Fig.7 Results of the sensory evaluation

3 結(jié)論

本實(shí)驗(yàn)首次利用植物乳桿菌C8-1對(duì)黑果腺肋花楸果汁進(jìn)行發(fā)酵研究,對(duì)其生長(zhǎng)周期研究可知,植物乳桿菌C8-1的生長(zhǎng)適應(yīng)期為4 h,4～10 h為對(duì)數(shù)期,10 h達(dá)到生長(zhǎng)穩(wěn)定期。經(jīng)單因素實(shí)驗(yàn)以及正交試驗(yàn)對(duì)發(fā)酵條件進(jìn)行優(yōu)化,得到的最佳發(fā)酵條件為:接種量9lg CFU/mL,發(fā)酵溫度35 ℃,發(fā)酵時(shí)間22 h,料液比1∶3(v∶v),在此條件下,總酸含量為6.60 mg/mL,發(fā)酵達(dá)到最佳狀態(tài),產(chǎn)品感官評(píng)分較鮮榨果汁提升明顯。果汁發(fā)酵前后品質(zhì)對(duì)比實(shí)驗(yàn)表明,發(fā)酵處理對(duì)黑果腺肋花楸果汁的亮度、紅色及黃色均有加強(qiáng)作用;總酸含量增加了74.60%;總酚含量增加了10.51%;還原糖含量降低4.41%,可溶性固形物含量降低6.15%;發(fā)酵處理后的黑果腺肋花楸果汁的DPPH清除率為65.13%,羥自由基清除率為63.75%,總還原能力為0.720,極顯著高于對(duì)照組果汁的52.25%、49.69%、0.372(p<0.01),發(fā)酵處理能夠顯著增強(qiáng)黑果腺肋花楸果汁抗氧化能力(p<0.01);感官評(píng)分較鮮榨果汁有明顯提高,這說(shuō)明發(fā)酵處理能夠有效改善黑果腺肋花楸果汁的口感和風(fēng)味。本實(shí)驗(yàn)為黑果腺肋花楸精深加工和綜合利用提供了新思路。