桑葚汁多菌種發(fā)酵過程主要成分及抗氧化性的變化

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(1.華南理工大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院,廣東廣州 510640;2.華南協(xié)同創(chuàng)新研究院,廣東東莞 523808)

桑葚汁多菌種發(fā)酵過程主要成分及抗氧化性的變化

劉濤1,韋仕靜1,任杰2,楊繼國(guó)1,2,*,寧正祥1

(1.華南理工大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院,廣東廣州 510640;2.華南協(xié)同創(chuàng)新研究院,廣東東莞 523808)

桑椹酵素是以桑椹汁為原料再加入有益菌發(fā)酵而來。本文研究了桑椹酵素在發(fā)酵過程中生理活性的變化,采用高效液相色譜法和比色法測(cè)定發(fā)酵過程中的葡萄糖、果糖、乙醇、有機(jī)酸、花青素、原花青素和總酚的含量,并通過羥自由基清除實(shí)驗(yàn)和DPPH·清除實(shí)驗(yàn)探究發(fā)酵過程中桑椹酵素抗氧化活力變化。結(jié)果顯示:發(fā)酵30 d后,體系中葡萄糖和果糖總量下降到66.58 mg/mL,而乙醇、乳酸和醋酸含量明顯增加,最后分別為27.19、4.03、4.69 mg/mL;活性成分測(cè)定實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,在發(fā)酵30 d后,桑椹酵素中花青素和原花青素含量降低,而總酚含量增加了5.0%,且抗氧化活性也增強(qiáng);10倍的發(fā)酵稀釋液對(duì)羥自由基清除率和DPPH·自由基清除率最大分別可達(dá)48.12% 和98.16%。結(jié)論表明:桑椹酵素的抗氧化能力在發(fā)酵過程得到提升,且其變化與總酚變化存在正相關(guān)性。

桑椹酵素,發(fā)酵,生理活性,抗氧化活性

桑椹又名桑果、桑泡兒,富含糖、蛋白質(zhì)、有機(jī)酸、維生素及微量元素等[1],味甜汁多,是人們喜愛的水果之一,素有“中國(guó)果皇”的美譽(yù)。桑椹具有一定的藥用價(jià)值,性味甘寒,具有補(bǔ)肝益腎、生津潤(rùn)燥、烏發(fā)明目等功效[2],是中醫(yī)中常用的藥材之一。中國(guó)藥典《本草綱目》中記載:“搗汁飲,解酒中毒;釀酒服,利水氣,消腫”[2]?，F(xiàn)代醫(yī)學(xué)研究表明,桑椹可以調(diào)節(jié)機(jī)體免疫、清除機(jī)體自由基,并有養(yǎng)顏美容、預(yù)防心血管疾病的功效[3]。

果蔬酵素是植物酵素的一種,是把水果、蔬菜等植物原料混合均勻后,添加有益菌種發(fā)酵制得的酵素制品。酵素是一種純天然保健產(chǎn)品,具有消炎抗菌、激活細(xì)胞、凈化血液、修復(fù)機(jī)體損傷等功能。2007年,酵素引入中國(guó),經(jīng)過數(shù)年的發(fā)展,逐漸成為極具競(jìng)爭(zhēng)力和市場(chǎng)的保健品[4]。國(guó)內(nèi)已有酵素的相關(guān)報(bào)道,主要研究了木瓜酵素和火龍果酵素。不同水果發(fā)酵制得的酵素,一般都具有助消化、防治疾病等功效。本文研究的桑椹酵素是以桑椹汁為主料、蔗糖為輔料,添加有益菌發(fā)酵而來。由于桑葚汁在發(fā)酵過程中成分變化比較復(fù)雜,且常見的生理活性成分和抗氧化性是保健效果的重要體現(xiàn),因此本文將系統(tǒng)研究桑椹汁在發(fā)酵過程中的生理活性成分和抗氧化性變化,為桑椹酵素產(chǎn)品的形成提供理論基礎(chǔ),為進(jìn)一步闡述酵素的保健功能提供了可靠依據(jù)。

1 材料與方法

1.1材料與儀器

桑椹汁 廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院蠶業(yè)與農(nóng)產(chǎn)品加工研究所;蔗糖 市購;梅山酵母 河北馬利食品有限公司;干酪乳桿菌、嗜酸乳桿菌 仙農(nóng)生物科技(上海)有限公司;滬釀1.01醋酸菌 廣東省微生物菌種保藏中心;葡萄糖、果糖、乳酸、乙醇、乙酸 色譜純;α,α-二苯基-β-苦苯肼(DPPH)、無水乙醇、鄰二氮菲、雙氧水、FeSO4、EDTA等 分析純。

Thermo U3000高效液相色譜儀 Dionex softrom GmbH;PHS-3C型pH計(jì) 上海儀電科學(xué)儀器股份有限公司;JM-A5002型電子天平 上海菁海儀器有限公司;XMTD-4000型恒溫水浴鍋 廣州市芊薈化玻儀器有限公司;GZX-9070MBE型數(shù)顯鼓風(fēng)干燥箱、SPX-100B-Z型生化培養(yǎng)箱 上海博迅實(shí)業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠;WH-90A型微型旋渦混合器 上海振榮科學(xué)儀器有限公司;YX-280A+型手提式壓力蒸汽滅菌鍋 合肥華泰醫(yī)療設(shè)備有限公司;SW-CJ-10型單人凈化工作臺(tái) 蘇州凈化設(shè)備有限公司。

1.2實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 桑椹酵素的制備 將經(jīng)過紫外滅菌的800 g桑椹汁(糖含量:34.58 mg/mL、固形物含量:10%)和200 g蔗糖加入無菌玻璃壇中振蕩混勻,再分別添加質(zhì)量比0.1‰酵母菌菌粉,0.5‰嗜酸乳桿菌菌粉和0.5‰干酪乳桿菌菌粉,混合均勻后密封,放在暗處(30.0±1.0 ℃)發(fā)酵7 d,每天在無菌條件下攪拌一次,每次持續(xù)約2 min;第8 d再加入5% 的醋酸菌菌液(約109cfu/mL),每2 d攪拌一次,每次攪拌時(shí)間約2 min,30 d后終止發(fā)酵。分別于0、1、2、3、5、7、9、12、15、20和30 d取樣5 mL測(cè)定發(fā)酵液菌落總數(shù)和pH;同時(shí)在0、1、2、3、5、10、20和30 d分別取樣50 mL測(cè)定還原糖、乙酸、乳酸,花青素、原花青素、多酚、羥自由基和DPPH·清除率。以上實(shí)驗(yàn)均重復(fù)三次。

1.2.2 發(fā)酵過程中總菌落數(shù)生長(zhǎng)變化 菌落總數(shù)測(cè)定參照GB4789.2-2010進(jìn)行檢測(cè)[5]。

1.2.3 pH的測(cè)定 用酸度計(jì)進(jìn)行測(cè)定。

1.2.4 發(fā)酵過程中葡萄糖、果糖、乙醇和有機(jī)酸含量變化

1.2.4.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線的制作樣品預(yù)處理 標(biāo)準(zhǔn)曲線的制作:取葡萄糖、果糖、乙醇配制成0、20、40、60、80、100、120 mg/mL溶液,0.22 μm膜過濾后用高效液相色譜示差折光檢測(cè)器進(jìn)行測(cè)定,繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。取乳酸、乙酸配制成0、1.0、2.0、3.0、4.0、5.0、6.0 mg/mL溶液,0.22 μm膜過濾后用高效液相色譜紫外檢測(cè)器進(jìn)行測(cè)定,繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。

樣品預(yù)處理:采用高效液相色譜法測(cè)定發(fā)酵過程葡萄糖、果糖、乙醇、乙酸和乳酸的變化。精確稱取葡萄糖、果糖、乙醇、乳酸和乙酸標(biāo)準(zhǔn)品,分別稀釋不同濃度,使用0.22 μm膜過濾,備用。取樣品經(jīng)10000 r/min離心5 min后取上清液1 mL,稀釋后經(jīng)0.22 μm膜過濾,備用。

1.2.4.2 色譜檢測(cè)條件 參照文獻(xiàn)[6]方法測(cè)定:

色譜柱:Aminex HPX-87H有機(jī)酸分析柱(300 mm×7.8 mm:Bio-Rad. Hercules)。

流動(dòng)相:0.005 mol/L H2SO4溶液,流速0.6 mL/min,進(jìn)樣量20/10 μL,柱溫50 ℃。

檢測(cè)器參數(shù):紫外檢測(cè)器波長(zhǎng)210 nm,示差折光檢測(cè)器、溫度50 ℃。

1.2.5 發(fā)酵過程中生理活性成分的變化

1.2.5.1 花青素含量測(cè)定 標(biāo)準(zhǔn)曲線的制作:取矢車菊素-3-O-葡萄糖苷配制成14.1、5.64、2.82、1.41、0 μg/mL的標(biāo)準(zhǔn)溶液?？瞻讓?duì)照在定容前加入0.5 mL的10%亞硫酸鈉溶液。在最大吸收波長(zhǎng)518 nm測(cè)定吸光值,以吸光度為縱坐標(biāo)(y),以矢車菊素-3-O-葡萄糖苷濃度為橫坐標(biāo)(x,μg/mL),繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。

花青素含量測(cè)定[7]:取5 mL樣品濾液于試管,用0.1 mol/L檸檬酸水溶液定容至10 mL。對(duì)照空白管取5 mL樣品液,用0.5 mL 10% Na2SO3溶液定容至10 mL,都加塞混勻,靜置5 min后分別于比色皿中,在波長(zhǎng)518 nm處測(cè)定其吸光度A。按下式計(jì)算花青素含量。

式中:A為所為518 nm處測(cè)定的吸光值,20為本方法中的稀釋倍數(shù),0.0199、0.0367為標(biāo)準(zhǔn)曲線參數(shù)。

1.2.5.2 原花青素的測(cè)定 標(biāo)準(zhǔn)曲線的制作:用原花青素標(biāo)準(zhǔn)品分別配制成0、25、50、100、200、300、400 μg/mL的溶液,分別取1 mL上述溶液于10 mL具塞比色管中,加入9 mL混合液(正丁醇、濃鹽酸和20% 硫酸高鐵銨按體積比85∶5∶0.4配制而成),沸水浴40 min后,立即取出,用冷水快速冷卻至室溫,用正丁醇定容至刻度線搖勻,在550 nm處測(cè)吸光值。以吸光值為縱坐標(biāo)(y),以原花青素濃度為橫坐標(biāo)(x,μg/mL),繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。

式中:c是查標(biāo)準(zhǔn)曲線樣品液吸光值對(duì)應(yīng)的原花青素的含量,(μg/mL)；V1是吸取樣品體積,(mL)；V2是樣品稀釋后體積,(mL)。

1.2.5.3 總酚含量測(cè)定 標(biāo)準(zhǔn)曲線的制作:用沒食子酸標(biāo)準(zhǔn)品配制成0.1 mg/mL的溶液,分別取0、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0 mL于6個(gè)10 mL比色管中,加入2.5 mL 0.1 mol/mL福林酚試劑混勻,靜置5 min后加入2 mL 15% 的 Na2CO3溶液,定容至10 mL,室溫反應(yīng)2 h,在760 nm處測(cè)吸光值。以吸光值為縱坐標(biāo)(y),以沒食子濃度為橫坐標(biāo)(x,mg/L),繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。

總酚含量測(cè)定[8]:取1 mL樣品于10 mL具塞比色管中,按上述反應(yīng)條件處理,以純水為空白對(duì)照,在760 nm處測(cè)吸光值,代入標(biāo)準(zhǔn)曲線方程,計(jì)算總酚含量。用以下公式計(jì)算樣品中總酚含量。

式中:A是查標(biāo)準(zhǔn)曲線樣品液吸光值對(duì)應(yīng)的原花青素的含量(mg/L),0.0537、0.0899是標(biāo)準(zhǔn)曲線參數(shù)。

1.2.6 發(fā)酵過程中抗氧化性的變化

以二維空間中6個(gè)樣本點(diǎn)(包含3個(gè)繼承點(diǎn))為例，對(duì)繼承拉丁超立方采樣過程進(jìn)行具體描述，如圖1所示。首先，將設(shè)計(jì)空間的每一維度劃分為6個(gè)區(qū)間，移除繼承點(diǎn)(黑色圓點(diǎn))占據(jù)的空白網(wǎng)格，形成新采樣空間(縮減的設(shè)計(jì)空間)。將新采樣空間的每一維度劃分為3個(gè)區(qū)間，并用拉丁超立方采樣選取3個(gè)樣本(如圖1b)。最后，將此3個(gè)拉丁超立方樣本映射到圖1a中的陰影區(qū)域，最終生成的樣本集既包含了3個(gè)繼承點(diǎn)，又具備拉丁超立方采樣的均勻性。

1.2.6.1 羥自由基清除實(shí)驗(yàn) 參照文獻(xiàn)[9]方法:取1.2 mL 5 mmol/L鄰二氮菲溶液加入到0.8 mL 0.2 mol/L的磷酸鹽緩沖液中,混合均勻后加入1.2 mL 5 mmol/L硫酸亞鐵溶液、1.2 mL 15 mmol/L EDTA溶液、1.2 mL樣品(稀釋10倍的發(fā)酵液)、1.6 mL 0.1% H2O2的,混合均勻,37 ℃保溫1 h,在536 nm處測(cè)定吸光值,以抗壞血酸代替樣品作陽性對(duì)照。

羥自由基清除率(%)=[(A樣品-A損傷)/(A空白-A損傷)]×100

式中:A樣品是樣品測(cè)定管的吸光值；A空白是空白測(cè)定管的吸光值,空白測(cè)定管中用蒸餾水代替樣品和H2O2；A損傷是損傷測(cè)定管的吸光值,損傷測(cè)定管中將樣品用蒸餾水代替。

1.2.6.2 DPPH自由基清除實(shí)驗(yàn) 參照文獻(xiàn)方法[10]:取樣品2 mL(稀釋10倍的發(fā)酵液)加入到2 mL 0.02 mg/mL的DPPH·溶液(無水乙醇配制),混合均勻,25 ℃恒溫水浴室30 min,在517 nm處測(cè)定吸光度值,空白組以2 mL無水乙醇代替樣品。

DPPH·清除率(%)=[1-(A1-A2)/A0]×100

式中:A1為樣品溶液的吸光值；A2為用無水乙醇代替DPPH·時(shí)測(cè)得對(duì)應(yīng)濃度的吸光值；A0為空白組的吸光值。

1.3數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

本文實(shí)驗(yàn)均重復(fù)3次,采用Excel 2003對(duì)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理,采用Origin 9.0和SPSS 19.0對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行常規(guī)處理和分析。

2 結(jié)果與分析

2.1桑椹酵素發(fā)酵過程中菌落總數(shù)的變化

從圖1可知,菌落總數(shù)總體呈先上升后下降的趨勢(shì),并在第2 d達(dá)到峰值,為3.02×107cfu/mL。在桑椹酵素發(fā)酵初期加入的酵母菌和乳酸菌,經(jīng)過前2 d的對(duì)數(shù)期生長(zhǎng),在第2 d開始進(jìn)入菌種的穩(wěn)定期。第3 d開始,菌落總數(shù)下降并逐漸趨于平穩(wěn),是由于體系中糖原和生長(zhǎng)空間的限制。為強(qiáng)化產(chǎn)酸而在第8 d加入的醋酸菌,使得菌落總數(shù)在第10 d又達(dá)到一個(gè)高峰。隨后,酵素菌落總數(shù)趨于下降,符合微生物生長(zhǎng)曲線。

圖1 發(fā)酵過程菌落總數(shù)的變化Fig.1 Changes in total number of colonies during fermentation

2.2桑椹酵素發(fā)酵過程中生化指標(biāo)的變化

2.2.1 桑椹酵素發(fā)酵過程中pH的變化 從圖2可知,體系pH在發(fā)酵前12 d保持下降趨勢(shì),主要有兩個(gè)原因:其一,發(fā)酵前期碳源充足乳酸菌生長(zhǎng)旺盛,產(chǎn)酸量隨時(shí)間增加[11];其二,酵母菌在無氧條件發(fā)酵產(chǎn)生CO2部分溶于水,從而使得發(fā)酵液的pH下降。第9 d到第12 d pH下降較快,是由于在第8 d加入醋酸桿菌,強(qiáng)化了產(chǎn)酸。之后pH變化趨于平緩。pH小幅度升高可能由于發(fā)酵過程微生物利用了氨基酸或者水解蛋白質(zhì)導(dǎo)致的;小幅度降低可能是由于發(fā)酵過程中有機(jī)酸濃度增加導(dǎo)致的[12]。

圖2 發(fā)酵過程pH的變化Fig.2 Changes of pH during fermentation

2.2.2 桑椹酵素發(fā)酵過程中葡萄糖、果糖、乙醇的變化 桑椹酵素發(fā)酵過程中葡萄糖、果糖、乙醇的變化采用HPLC中示差折光檢測(cè)器進(jìn)行檢測(cè),其保留時(shí)間、線性關(guān)系如表1。

表1 葡萄糖、果糖、乙醇的保留時(shí)間及線性關(guān)系Table 1 Retention time and linear relationship ofglucose,fructose and ethanol

由圖3知,葡萄糖、果糖含量在發(fā)酵中一直處于降低趨勢(shì),而乙醇含量先升高后降低。發(fā)酵前期酵母菌和乳酸菌利用葡萄糖和果糖作為碳源,進(jìn)行生長(zhǎng),導(dǎo)致兩種糖含量下降迅速;發(fā)酵中后期酵母菌在無氧條件下產(chǎn)生乙醇,乙醇逐漸積累;發(fā)酵后期主要是醋酸桿菌利用乙醇產(chǎn)酸,乙醇含量降低。

圖3 發(fā)酵過程葡萄糖、果糖、乙醇含量的變化Fig.3 Changes of glucose,fructoseand ethanol during fermentation

2.2.3 桑椹酵素在發(fā)酵過程中乳酸、乙酸的變化 桑椹酵素在發(fā)酵過程中的乳酸、乙酸的變化采用HPLC中紫外檢測(cè)器檢測(cè),其保留時(shí)間、線性關(guān)系如表2。

表2 乳酸、乙酸的保留時(shí)間及線性關(guān)系Table 2 Retention time and linear relationship oflactic acid and acetic acid

從圖4可知,乳酸和乙酸含量在發(fā)酵過程中一直在增加,發(fā)酵結(jié)束后分別達(dá)到4.03 mg/mL和4.69 mg/mL。乳酸是嗜酸乳桿菌和干酪乳桿菌的代謝產(chǎn)物,乙酸是滬釀醋酸菌的代謝產(chǎn)物。桑椹酵素在發(fā)酵過程中不僅僅產(chǎn)生了乳酸和乙酸,還產(chǎn)生了一些其他短鏈脂肪酸,如琥珀酸、蘋果酸、檸檬酸等有機(jī)酸,不僅可以提高桑椹酵素的風(fēng)味,更提升了其保健價(jià)值。

圖4 發(fā)酵過程乳酸、乙酸的變化Fig.4 Changes of lactic acidand acetic acid during fermentation

2.3桑椹酵素發(fā)酵過程中生理活性成分的變化

2.3.1 花青素的變化 桑椹中所含有的花青素主要是矢車菊素-3-O-葡萄糖苷和矢車菊素-3-O-蕓香苷[13]。本文采用的發(fā)酵液中矢車菊素-3-O-葡萄糖苷的變化代替花青素含量化。從圖5可以看出,發(fā)酵過程中花青素一直在降低,從178.05 mg/L降到了80.73 mg/L?？赡苁鞘杠嚲账?3-葡萄糖苷含有的四個(gè)酚羥基,與酵母發(fā)酵過程中產(chǎn)生的活性氧發(fā)生反應(yīng),從而導(dǎo)致溶液中花青素含量降低。還有研究表明,酵母產(chǎn)生的代謝產(chǎn)物可以與花青素反應(yīng)產(chǎn)生一些大分子物質(zhì),從而導(dǎo)致溶液中花青素含量降低[14]。

圖5 發(fā)酵過程花青素的變化Fig.5 Changes of anthocyanin during fermentation

2.3.2 原花青素的變化 原花青素在發(fā)酵初期處于上升趨勢(shì),在第3 d達(dá)到高峰296.62 mg/L,隨后逐漸下降。原花青素主要有低聚原花青素和高聚原花青素兩類,其中高聚原花青素在酸性條件下可以水解成低聚原花青素,從而大大提高體系的抗氧化活性[15-16]。發(fā)酵過程中酸度的增加使花青素的聚合度降低,多聚體的原花青素轉(zhuǎn)化為單聚體和二聚體,從而原花青素含量升高。導(dǎo)致后期原花青素含量下降的原因可能是發(fā)酵過程產(chǎn)生某些酶,與原花青素發(fā)生酶促反應(yīng)。

圖6 發(fā)酵過程原花青素的變化Fig.6 Changes of procyanidin during fermentation

2.3.3 總酚含量的變化 圖7可知桑葚酵素在發(fā)酵過程中總酚總體上呈上升趨勢(shì),發(fā)酵第5 d達(dá)到最大值657.23 mg/L,發(fā)酵30 d比未發(fā)酵增加了5.0%。Chu S C[17]指出總酚在發(fā)酵過程含量升高,可能由于微生物將大分子的酚類物質(zhì)轉(zhuǎn)化成了小分子的酚類物質(zhì)。酚類物質(zhì)含量的變化,會(huì)影響酵素的抗氧化活性。

圖7 發(fā)酵過程總酚含量的變化Fig.7 Changes of total phenols content during fermentation

圖8 發(fā)酵過程羥自由基清除率的變化Fig.8 Changes in hydroxyl radicalscavenging ability during fermentation

2.4桑椹酵素發(fā)酵過程中抗氧化性的變化

2.4.1 羥自由基清除能力的變化 羥自由基是一種高活性反應(yīng)自由基,具有極強(qiáng)的氧化能力,可以破壞細(xì)胞膜結(jié)構(gòu),從而引發(fā)一些疾病。桑椹酵素在發(fā)酵過程中羥自由基清除率的變化見圖8。

圖8是10倍發(fā)酵稀釋液的羥自由基清除率變化,桑椹酵素羥自由基清除能力在第5 d達(dá)到最大,之后略有波動(dòng),發(fā)酵30 d后經(jīng)過10倍稀釋的發(fā)酵液清除率仍達(dá)到47.72%,比未發(fā)酵之前增加了3.37%。其原因可能是發(fā)酵菌產(chǎn)生了可以清除活性氧的抗氧化酶類[18],還有一種可能是發(fā)酵菌本身就具備抗氧化能力,有研究報(bào)道酵母菌的細(xì)胞壁多糖能夠清除羥自由基,起到抗氧化作用[19]。

2.4.2 DPPH·清除能力的變化 DPPH·是一個(gè)以氮原子為中心的非常穩(wěn)定的脂溶性自由基。DPPH·清除能力反映物質(zhì)在短時(shí)間內(nèi)的抗氧化能力。DPPH·在517 nm處有最大吸收峰,當(dāng)溶液有自由基清除劑與DPPH·結(jié)合時(shí),其在最大吸收波長(zhǎng)處的吸光值變小。桑椹酵素發(fā)酵過程中DPPH·的變化見圖9。

圖9 發(fā)酵過程DPPH·清除率的變化Fig.9 Changes in DPPH· scavengingability during fermentation

圖9是稀釋了10倍發(fā)酵液的DPPH·清除率,桑椹酵素在第5 d時(shí)DPPH·清除能力為98.61%,此時(shí)達(dá)到了桑葚酵素對(duì)DPPH·清除能力的最大,較未發(fā)酵的桑葚汁提高了7.01%;發(fā)酵后期,DPPH·清除率有波動(dòng),但總體是高于未發(fā)酵狀態(tài)。桑椹酵素DPPH·清除能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于羥自由基清除能力。

李飛[20]等研究了蘋果酵素的抗氧化活性,其結(jié)果顯示羥自由基與DPPH·清除率總體上都是呈上升趨勢(shì),這與本文研究結(jié)果一致,其還研究了羥自由基與DPPH·清除率與多酚有一定的線性關(guān)系。由圖7～圖9可知羥自由基、DPPH·清除率的變化與總酚的變化有一定的相關(guān)性。

3 結(jié)論

本文主要探究了桑椹酵素發(fā)酵過程中的生理活性成分和抗氧化活性的變化。研究發(fā)現(xiàn)在發(fā)酵過程中,發(fā)酵液的pH處于下降趨勢(shì);在發(fā)酵前期酵母菌和乳酸菌利用葡萄糖和果糖作為碳源,產(chǎn)生乙醇和乳酸,葡萄糖和果糖含量降低,乙醇和乳酸含量升高;在發(fā)酵后期醋酸菌利用乙醇產(chǎn)生醋酸,從而使醋酸積累,乙醇含量降低;發(fā)酵30 d,發(fā)酵液中的花青素和原花青素含量下降,而總酚含量提高了5%,且羥自由基與DPPH·清除能力總體上呈現(xiàn)上升趨勢(shì),10倍稀釋的桑椹酵素發(fā)酵液對(duì)DPPH·清除能力和羥自由基清除能力分別提高了3.37%和7.01%。酵素的總酚含量變化與自由基清除能力呈現(xiàn)相同的變化趨勢(shì),具有一定的線性相關(guān)性。

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Thechangeofindexandantioxidantactivityinmulberryjuicefermentationprocess

LIUTao1,WEIShi-jing1,RENJie2,YANGJi-guo1,2,*,NINGZheng-xiang1

(1.College of Food Science and Engineering,South China University of Technology,Guangzhou 510640,China;2.South China Institute of Collaborative Innovation,Dongguan 523808,China)

The mulberry jiaosu is a fermentation product which is made from mulberry juice adding probiotics for fermentation. The changes of mulberry jiaosu’ physiological activity in its fermentation process was studied. The changes of the content of glucose,fructose,ethanol,organic acids,anthocyanins,procyanidins and the total phenol were determined by HPLC and colorimetric methods. To explore the effect of fermentation on the antioxidant activity of mulberry jiaosu by hydroxyl radical scavenging experiments and DPPH· scavenging experiments. The results indicated that the total content of glucose and fructose decreased to 66.58 mg/mL after 30 days fermentation,but the ethanol,lactic acid and acetic acid content was greatly improved to 27.19,4.03 and 4.69 mg/mL respectively in the end. The results of the active constituent experiment showed that the content of anthocyanins and procyanidinsc reduced,but the total phenol content increased by 5.0% and the antioxidant activity was also enhanced after 30 days of fermentation. The scavenging rate of hydroxyl radicals and DPPH· were 48.12% and 98.16%,respectively. Therefore,the antioxidant activity of mulberry jiaosu has been improved in the fermentation process and its change was relevant to the change of total phenolics.

mulberry jiaosu;fermentation;physiological activity;antioxidant activity

TS255.1

A

1002-0306(2017)19-0131-06

10.13386/j.issn1002-0306.2017.19.025

2017-04-11

劉濤(1991-),男,碩士研究生,研究方向:食品科學(xué),E-mail:liu13609647598@163.com。

*通訊作者:楊繼國(guó)(1977-),男,博士,副研究員,研究方向:食品生物化學(xué),E-mail:36381970@qq.com。

十二五科技支撐計(jì)劃子課題(2012BAD33B11)。