李佳歡 , 林 輝 , 金文松 , 張燎原 , 胡開(kāi)輝 *
(1.福建農(nóng)林大學(xué) 生命科學(xué)學(xué)院,福建 福州 350002;2.福建農(nóng)林大學(xué)(古田)菌業(yè)研究院,福建 寧德352200)
茯苓(Poria cocos(Schw.)Wolf)作為一種藥用真菌,目前已報(bào)道的生物活性物質(zhì)包括多糖類、甾體類、蛋白質(zhì)、四環(huán)三萜類、三環(huán)二萜類等[1-3]?,F(xiàn)代藥學(xué)研究證實(shí),茯苓具有抗腫瘤、抗氧化、增強(qiáng)免疫功能等多種生物活性[4-6]?,F(xiàn)階段,人們對(duì)茯苓的利用不僅局限于子實(shí)體,還可以通過(guò)其菌絲體進(jìn)行液態(tài)或固態(tài)發(fā)酵,提取其發(fā)酵產(chǎn)物。
谷物因具有豐富的營(yíng)養(yǎng)成分,如淀粉、蛋白質(zhì)、植物脂肪、微量元素等,可供給微生物生長(zhǎng)所需的營(yíng)養(yǎng)成分,是很好的發(fā)酵基質(zhì)。營(yíng)養(yǎng)學(xué)分析表明,谷物在經(jīng)發(fā)酵后,其營(yíng)養(yǎng)成分將會(huì)更加豐富。文獻(xiàn)[7]的研究表明,經(jīng)自然發(fā)酵后的豇豆等豆科植物,其賴氨酸、蘇氨酸等必需氨基酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)明顯提升。文獻(xiàn)[8]的研究中指出,燕麥、大豆2種混合谷物經(jīng)灰樹花孔菌進(jìn)行固態(tài)發(fā)酵后,其總?cè)?、總多酚等抗氧化活性成分均有所提升,清除自由基能力顯著增強(qiáng)。文獻(xiàn)[9]對(duì)桑黃發(fā)酵的薏米、稻米展開(kāi)研究,發(fā)現(xiàn)兩種谷物經(jīng)發(fā)酵后,其抗氧化能力明顯增強(qiáng)。
在微生物的作用下,谷物的營(yíng)養(yǎng)組成發(fā)生了變化,同時(shí)發(fā)酵中產(chǎn)生的代謝產(chǎn)物,一定程度上提升了谷物的附加值。但在已有的研究中鮮見(jiàn)以茯苓菌為菌種對(duì)谷物進(jìn)行發(fā)酵的報(bào)道,更未有研究對(duì)發(fā)酵過(guò)程中的酶活及各有效物質(zhì)的變化展開(kāi)研究。本研究采用無(wú)毒保健的茯苓菌對(duì)小麥進(jìn)行發(fā)酵,初步分析了發(fā)酵過(guò)程中茯苓菌關(guān)鍵酶活性質(zhì)的變化,并探討了酶活變化與產(chǎn)物營(yíng)養(yǎng)成分變化之間的關(guān)系,以期為茯苓發(fā)酵口服液、飲料等功能性產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)提供借鑒。
小麥購(gòu)自福州農(nóng)貿(mào)市場(chǎng);茯苓菌種由福建農(nóng)林大學(xué)微生物工程實(shí)驗(yàn)室提供;葡萄糖購(gòu)自Sigma試劑公司;其他試劑皆為分析純?cè)噭?/p>
Agilent1100高效液相色譜儀,美國(guó) Agilent公司產(chǎn)品;BS110S型電子天平,賽多利斯科學(xué)儀器(北京)有限公司產(chǎn)品;LDZX-50KBS型立式壓力蒸汽滅菌鍋,上海申安醫(yī)療器械廠制造;DHG-9203型鼓風(fēng)干燥機(jī),上海精宏公司產(chǎn)品;LRH-250型恒溫培養(yǎng)箱,寧波江南儀器廠制造;UV1100型紫外分光光度計(jì),上海美譜達(dá)儀器有限公司產(chǎn)品;5804R型高速冷凍離心機(jī),德國(guó)Eppendorf公司產(chǎn)品;PB10型pH計(jì),德國(guó)賽多利斯集團(tuán)產(chǎn)品。
1.3.1 培養(yǎng)基 PDA加富固體培養(yǎng)基:土豆(去皮)200 g、葡萄糖 20 g、蛋白胨3 g、酵母提取粉 3 g、硫酸鎂 1.5 g、磷酸二氫鉀 1.5 g、維生素 B10.1 g、瓊脂 20 g,加水定容至1 000 mL,pH自然,115℃滅菌30 min。
小麥固體培養(yǎng)基:去除小麥中雜質(zhì)與空心小麥顆粒,用蒸餾水沖洗2~3次,去除灰塵、麥麩等雜質(zhì),加蒸餾水至剛好浸沒(méi)小麥,于40℃水浴2 h,將小麥撈出,按料液比1∶1.2加入蒸餾水煮至小麥飽滿全熟無(wú)白心,注意小麥不能裂開(kāi),以避免營(yíng)養(yǎng)散失。將煮好的小麥粒分裝于栽培瓶中,每瓶110 g,壓平,封口膜封口后121℃滅菌120 min。
1.3.2 發(fā)酵與樣品收集 將滅菌后的小麥固體培養(yǎng)基冷卻至室溫,取活化好的茯苓菌種按5 mL/hg的接種量接至小麥栽培料,置于26℃恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。接種后每隔5 d取1次樣,將所得樣品混勻后置于60℃鼓風(fēng)干燥機(jī)中干燥48 h。將干燥后的發(fā)酵小麥經(jīng)中草藥粉碎機(jī)粉碎后,過(guò)60目篩,于干燥封閉環(huán)境下保存以供后續(xù)營(yíng)養(yǎng)成分測(cè)定實(shí)驗(yàn)。未接種的小麥經(jīng)過(guò)上述處理后作為對(duì)照,所有實(shí)驗(yàn)設(shè)定3組平行。
1.3.3 提取液的制備 將發(fā)酵小麥取出攪拌均勻后,稱取10 g于研缽中,研磨后移至100 mL三角瓶中,加入50 mL雙蒸水,于150 r/min,25℃恒溫振蕩搖床培養(yǎng)90 min,經(jīng)紗布過(guò)濾后,8 000 r/min離心15 min,取上清液即為提取液,用于相關(guān)酶活、草酸和pH值的測(cè)定。
1.4.1 酶活力的測(cè)定方法 淀粉酶活力測(cè)定在文獻(xiàn)[10]的方法上進(jìn)行改良,采用淀粉-碘化鉀顯色法。定義60℃、pH 6.0條件下,1 min液化1 μg可溶性淀粉所需酶量為1個(gè)酶活力單位“U”。
木聚糖酶活力測(cè)定方法在文獻(xiàn)[11]等方法上進(jìn)行改良,采用3,5-二硝基水楊酸(DNS)法。定義50℃、pH=5.2條件下,1 min生成 1 μg D-木糖所需酶量為1個(gè)酶活力單位“U”。
羧甲基纖維素酶的測(cè)定方法在文獻(xiàn)[12]的方法上進(jìn)行改良,采用3,5-二硝基水楊酸(DNS)法。定義50 ℃、pH 4.6的條件下,1 min生成 1 μg葡萄糖(GLU)所需酶量為1個(gè)酶活力單位“U”。
1.4.2 茯苓菌發(fā)酵小麥營(yíng)養(yǎng)成分變化
1)pH值測(cè)定:用pH計(jì)對(duì)樣品粗酶提取液進(jìn)行測(cè)定。
2)草酸測(cè)定方法:本研究采用HPLC法來(lái)測(cè)定小麥中草酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。取粗酶液0.4 mL,加入0.2 mL酸性乙醇,在振蕩器上混合1 min,8 000 r/min離心10 min,上清液經(jīng)0.22 μm濾膜過(guò)濾。色譜分離柱:SB-Aq C18柱;流動(dòng)相:0.025 mol/L磷酸二氫鉀和四丁基氫氧化銨溶液(磷酸調(diào)pH2.0);紫外檢測(cè)波長(zhǎng):220 nm;進(jìn)樣量 2 μL;流動(dòng)相速度:流速 0.6 mL/min;柱溫30℃。以草酸標(biāo)品質(zhì)量濃度(mg/mL)為X軸與峰面積的值(Y軸)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。所得標(biāo)曲的線性回歸方程為Y=3 039.1X+5.096,R2=0.997 7。
3)總糖測(cè)定:參考文獻(xiàn)[13]的方法測(cè)定小麥當(dāng)中的總糖質(zhì)量分?jǐn)?shù),采用葡萄糖溶液進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)曲線的測(cè)定,根據(jù)葡萄糖質(zhì)量(X軸)與OD值(Y軸)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。所得標(biāo)準(zhǔn)曲線的線性回歸方程為:
4)還原糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)測(cè)定:參考文獻(xiàn)[14-15]的方法測(cè)定小麥當(dāng)中的還原糖質(zhì)量分?jǐn)?shù),采用DNS法進(jìn)行還原糖測(cè)定。以葡萄糖溶液進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)曲線的測(cè)定,根據(jù)葡萄糖質(zhì)量(X軸)與OD值(Y軸)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。所得標(biāo)準(zhǔn)曲線的線性回歸方程為:
5)多糖測(cè)定:參考文獻(xiàn)[16]的方法提取小麥粉中多糖,用苯酚硫酸法測(cè)定其吸光值,將結(jié)果代入葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算其多糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)。
6)總?cè)瀑|(zhì)量分?jǐn)?shù)測(cè)定:參考文獻(xiàn)[17]的方法對(duì)小麥中的總?cè)?,采用香草?冰醋酸測(cè)定樣品中三萜質(zhì)量分?jǐn)?shù)。以熊果酸作為標(biāo)品進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)曲線的測(cè)定,根據(jù)熊果酸質(zhì)量(X軸)與OD值(Y軸)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,所得標(biāo)準(zhǔn)曲線的線性回歸方程為:
7)水溶性三萜酸測(cè)定:取10 g栽培料至三角瓶,加入50 mL的雙蒸水,60℃水浴2 h,每隔半小時(shí)搖晃混勻,8 000 r/min離心15 min,取上清液2 mL于烘干箱60℃烘干,烘干后用1 mL雙蒸水溶解,添加 1 mL乙酸乙酯(質(zhì)量分?jǐn)?shù)99.5%)進(jìn)行萃取2遍;合并上層液烘干后使用香草醛-冰醋酸測(cè)定樣品中三萜酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)。
實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)用SPSS 20.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析,用EXCEL軟件進(jìn)行繪圖。
圖1表示的是不同培養(yǎng)時(shí)間下,茯苓菌在小麥培養(yǎng)基上的長(zhǎng)勢(shì)情況,可以看出茯苓菌絲呈白色,菌絲較為纖細(xì),生長(zhǎng)速度快,培養(yǎng)6 d即可滿瓶。隨著培養(yǎng)時(shí)間的延長(zhǎng),菌絲密度逐漸升高且呈白色,充斥麥粒之間的間隙,培養(yǎng)至30 d后菌絲密度不再發(fā)生明顯變化。
圖1 茯苓栽培過(guò)程的生長(zhǎng)情況Fig.1 Growth of the P.cocos
茯苓栽培過(guò)程中纖維素酶、木聚糖酶和淀粉酶的活力變化如圖2所示。
圖2 茯苓固態(tài)發(fā)酵過(guò)程纖維素酶、木聚糖酶和淀粉酶活力Fig.2 Activity variation of cellulose,xylanase and amylase produced by P.cocos during the process of solid-state fermentation
小麥基質(zhì)中含有大量的淀粉、纖維素、木聚糖等,這些物質(zhì)可以在相關(guān)酶的作用下,分解成單糖以供食用菌的生長(zhǎng)所需。通過(guò)分析發(fā)酵過(guò)程中相關(guān)酶活力的變化,觀察茯苓菌的生長(zhǎng)情況及其對(duì)小麥培養(yǎng)基中營(yíng)養(yǎng)成分的利用情況。
淀粉為小麥中主要貯藏物質(zhì),質(zhì)量分?jǐn)?shù)約為53%~70%。在茯苓菌發(fā)酵小麥的過(guò)程中,淀粉酶的活力對(duì)菌絲生長(zhǎng)起著重要作用。由圖2可知,隨著發(fā)酵時(shí)間的增加,淀粉酶活力不斷增強(qiáng),在20 d時(shí)活力達(dá)最大值247.1 U/mL,隨后基本維持在240 U/mL左右,持續(xù)降解淀粉以供茯苓菌絲生長(zhǎng)所需。其可能原因?yàn)樾←溨械牡矸圪|(zhì)量分?jǐn)?shù)一直較高,故淀粉酶作為茯苓菌分泌的一種誘導(dǎo)酶,其活力將保持著相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài)。
纖維素是麥麩中的主要成分之一,其質(zhì)量分?jǐn)?shù)約占其干物質(zhì)的35%~40%[18]。茯苓菌若要利用小麥胚乳中的營(yíng)養(yǎng)成分,首先要具有降解麩皮中纖維素的能力,因此茯苓菌纖維素酶是茯苓菌能否在小麥基質(zhì)中生長(zhǎng)的關(guān)鍵酶之一。從圖2可以看出,酶的活力在培養(yǎng)10 d時(shí)為100 U/mL,隨茯苓菌發(fā)酵時(shí)間的延長(zhǎng),纖維素酶活力以每隔10 d 500 U/mL的速度提升,培養(yǎng)30 d時(shí)纖維素酶活達(dá)1 150 U/mL,后酶活提升趨勢(shì)減緩,40 d時(shí)其活力為1 250 U/mL左右。說(shuō)明茯苓菌可以很好的降解小麥胚乳中的纖維素,以供菌絲生長(zhǎng)和代謝所需。
小麥中可溶性多糖(非淀粉)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)可達(dá)6%以上,而其主要成分為阿拉伯木聚糖,是機(jī)體無(wú)法消化利用的成分之一,因此將降低其能量的利用效率[19],而茯苓菌分泌的木聚糖酶可降解小麥中的木聚糖。由圖2可知,木聚糖酶活力在10~20 d時(shí)顯著提高,由54 U/mL提升至1 080 U/mL,之后隨著培養(yǎng)時(shí)間的延長(zhǎng),木聚糖酶活力逐漸降低,在40 d時(shí)酶活力為920 U/mL。
由圖3可知,小麥發(fā)酵前總糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)高達(dá)80%以上,但經(jīng)茯苓菌發(fā)酵后,小麥中的總糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)逐漸降低。培養(yǎng)前10 d總糖降低速度較慢,但10~20 d期間,總糖被迅速消耗,20 d時(shí)栽培料中的總糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)僅剩57.2%,隨后總糖下降速率減緩。通過(guò)相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn),總糖的變化與纖維素酶、木聚糖酶及淀粉酶的變化趨勢(shì)呈現(xiàn)顯著的負(fù)相關(guān)性(r值分別為-0.961、-0.925和-0.958), 結(jié)合發(fā)酵過(guò)程中的酶活力變化可知,培養(yǎng)前10 d,由于茯苓菌菌絲酶活力較弱,對(duì)營(yíng)養(yǎng)的利用率較低,總糖降低速率較低。發(fā)酵10~20 d期間,茯苓菌的代謝較旺盛,生長(zhǎng)速度加快,淀粉酶、羧甲基纖維素酶及木聚糖酶的活力在該階段的活力大幅提升(P<0.01)。在3種酶的作用下,小麥中的淀粉、纖維素及木聚糖被大量消耗,總糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)下降速度加快,第20天時(shí)產(chǎn)物中的總糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)下降了43.6%。
圖3 茯苓固態(tài)發(fā)酵過(guò)程總糖、還原糖、多糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)變化Fig.3 Changesoftotalsugar、reducing sugar and polysaccharidecontents during the solid-state fermentation of P.cocos
茯苓菌在發(fā)酵小麥的過(guò)程中,不能直接利用基質(zhì)中的淀粉、纖維素等物質(zhì),而需要通過(guò)相應(yīng)酶系的作用,將其降解為還原糖后再進(jìn)行利用,所以還原糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)的變化可以在一定程度上反映真菌對(duì)碳水化合物的有效利用率[20]。未發(fā)酵小麥的還原糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)僅為0.389%,發(fā)酵過(guò)程中小麥還原糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)呈整體上升趨勢(shì),發(fā)酵35 d時(shí)的還原糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)高達(dá)27.40%,為未發(fā)酵小麥的70倍。通過(guò)相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn),總糖的變化與纖維素酶、木聚糖酶及淀粉酶的變化趨勢(shì)呈現(xiàn)正相關(guān)性 (r值分別為0.986、0.734 和 0.804)。 發(fā)酵 0~35 d 期間,發(fā)酵產(chǎn)物中的還原糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)不斷上升,可能是由于在發(fā)酵過(guò)程中產(chǎn)生的淀粉酶、纖維素酶、木聚糖酶等多酶體系的作用下,碳水化合物轉(zhuǎn)化為還原糖以供菌絲生長(zhǎng)利用,而在35 d之后,還原糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)明顯下降,提示茯苓菌菌絲對(duì)淀粉、纖維素等碳水化合物的利用率降低。
茯苓發(fā)酵小麥多糖的質(zhì)量分?jǐn)?shù)在培養(yǎng)0~20 d內(nèi)大幅上升,由8.72%上升至26.83%。多糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)在培養(yǎng)20 d后開(kāi)始下降,至40 d時(shí)下降為14.96%。可能是因?yàn)榘l(fā)酵前期,在相關(guān)酶系的作用下,小麥基質(zhì)中的碳水化合物被降解為單糖、還原糖和多糖,茯苓菌首先利用單糖和還原糖,多糖積累下來(lái),其質(zhì)量分?jǐn)?shù)逐漸提升。隨著茯苓菌代謝逐漸旺盛,其他糖類不能供給茯苓菌絲的正常生長(zhǎng),茯苓菌開(kāi)始降解小麥基質(zhì)中的多糖供能。多糖的變化情況其與淀粉酶之間存在著一定的正相關(guān)性(r=-0.468)。
由圖4可知,茯苓菌發(fā)酵小麥的pH值隨培養(yǎng)時(shí)間增加而呈下降趨勢(shì),后期趨于平緩。發(fā)酵前期,茯苓菌生長(zhǎng)進(jìn)入對(duì)數(shù)期,由于其生長(zhǎng)速度快,在利用小麥淀粉為碳源生長(zhǎng)時(shí),產(chǎn)生了大量草酸、月桂酸、茯苓酸等有機(jī)酸,pH顯著下降,在15 d左右pH值降至3.70左右后逐漸趨于平穩(wěn),進(jìn)入穩(wěn)定期,此時(shí)茯苓菌生物量基本保持穩(wěn)定,有利于產(chǎn)物的合成。而隨著培養(yǎng)時(shí)間的延長(zhǎng),草酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)有所提高,但在培養(yǎng)的25 d內(nèi)草酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)變化不大,質(zhì)量分?jǐn)?shù)維持在1.2 g/kg左右,而培養(yǎng)25 d以后,產(chǎn)物中的草酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)迅速提高。
圖4 茯苓固態(tài)發(fā)酵過(guò)程pH值及草酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)變化Fig.4 Changes of pH and oxalic acid during the process of solid-state fermentation of P.cocos
三萜是萜類物質(zhì)中的一種,是真菌和植物在生長(zhǎng)過(guò)程中產(chǎn)生的一種次級(jí)代謝產(chǎn)物。具有抗腫瘤、免疫調(diào)節(jié)、醛固酮拮抗等功效,是一種極具潛力的功能性物質(zhì)[21]。然而僅通過(guò)日常飲食攝入,無(wú)法滿足人體對(duì)三萜的需求。因此,通過(guò)食用菌對(duì)谷物發(fā)酵,既改良了谷物原本的營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu),同時(shí)可制成富含三萜類物質(zhì)的功能性食品。由圖5可知,發(fā)酵過(guò)程中總?cè)婆c水溶性三萜酸變化趨勢(shì)相同,隨著培養(yǎng)時(shí)間的延長(zhǎng),總?cè)婆c水溶性三萜酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)逐漸提高,在培養(yǎng)至25 d時(shí)達(dá)到最高值,分別為1.6 g/kg與0.13 g/kg,但隨著培養(yǎng)時(shí)間的繼續(xù)延長(zhǎng),兩者的質(zhì)量分?jǐn)?shù)略有降低。研究指出,茯苓子實(shí)體、菌絲體三萜類化合物種類并無(wú)差異,只是其質(zhì)量分?jǐn)?shù)有所不同。本研究得到的茯苓發(fā)酵小麥,采用全麥小麥培養(yǎng)基,通過(guò)茯苓菌進(jìn)行發(fā)酵,其菌絲的生長(zhǎng)極大地提升了小麥中的三萜物質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù),因此,可以以茯苓發(fā)酵后小麥為原料,開(kāi)發(fā)富含三萜類物質(zhì)的功能性食品。
圖5 茯苓固態(tài)發(fā)酵過(guò)程三萜質(zhì)量分?jǐn)?shù)變化Fig.5 Changes oftriterpenes contents during the process of the solid-state fermentation of P.cocos
茯苓菌作為一種木腐菌,在生長(zhǎng)過(guò)程中可以分泌多種酶,將大分子營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)降解為可供其利用的小分子物質(zhì)。研究菌絲生長(zhǎng)過(guò)程中的關(guān)鍵酶的活性,可以反映出菌絲的生長(zhǎng)發(fā)育情況及其對(duì)基質(zhì)的生物轉(zhuǎn)化率[22]。本文對(duì)茯苓菌發(fā)酵小麥的過(guò)程中的酶活分析結(jié)果表明,纖維素酶活力隨培養(yǎng)時(shí)間延長(zhǎng)不斷上升,40 d時(shí)達(dá)1 280.5 U/mL,這與文獻(xiàn)[23]在研究茯苓菌發(fā)酵木屑培養(yǎng)基中纖維素酶的變化趨勢(shì)不同,其原因可能是所采用的發(fā)酵基質(zhì)不同;文獻(xiàn)[24]對(duì)杏鮑菇固態(tài)發(fā)酵過(guò)程中木聚糖酶的變化情況的研究與本研究所得結(jié)果一致,在茯苓菌發(fā)酵小麥的過(guò)程中,木聚糖酶活力在20 d時(shí)達(dá)最大值,為1 073.2 U/mL,隨后略有下降,可能原因是發(fā)酵后期,小麥中木聚糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)下降,導(dǎo)致其酶活力逐漸降低;淀粉酶活力在發(fā)酵20 d時(shí)達(dá)最高值,約為494.2 U/mL,隨后基本保持穩(wěn)定,這一結(jié)果與文獻(xiàn)[25]對(duì)銀耳與香灰菌混合培養(yǎng)過(guò)程中的變化趨勢(shì)一致。由于小麥胚乳中含有大量淀粉,淀粉酶可能作為一種誘導(dǎo)酶存在,在淀粉量維持穩(wěn)定時(shí),其酶活性變化不大。
茯苓菌固態(tài)發(fā)酵的過(guò)程中,發(fā)酵產(chǎn)物中的總糖、還原糖、多糖、三萜類物質(zhì)等質(zhì)量分?jǐn)?shù)都有明顯變化。與未經(jīng)發(fā)酵的小麥相比,茯苓菌發(fā)酵小麥中的總糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)明顯下降,減少了53%;還原糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)顯著上升,由發(fā)酵初期的0.389%上升至27.40%;多糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)由8.72%上升至14.96%,發(fā)酵過(guò)程中最高可達(dá)26.83%;總?cè)婆c水溶性三萜的質(zhì)量分?jǐn)?shù)逐漸提高,在培養(yǎng)至第25天時(shí)達(dá)到最高值,分別高達(dá)1.6 g/kg與0.13 g/kg。
通過(guò)對(duì)茯苓菌發(fā)酵小麥過(guò)程中茯苓菌酶活變化和基質(zhì)中營(yíng)養(yǎng)成份變化的分析,可以看出茯苓菌在發(fā)酵的過(guò)程中,通過(guò)纖維素酶、木聚糖酶及淀粉酶等酶系的共同作用可將大分子物質(zhì)降解,改善小麥原有的營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)。由于固態(tài)發(fā)酵方式工藝簡(jiǎn)單、原料成本低,又因小麥本身的可食性,在進(jìn)行后期加工時(shí)不需采取將菌絲分離的步驟,極大地簡(jiǎn)化了加工流程。綜上所述,可將固態(tài)發(fā)酵技術(shù)與傳統(tǒng)谷物加工結(jié)合,開(kāi)發(fā)具有高營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的谷物產(chǎn)品,既能促進(jìn)傳統(tǒng)谷物的應(yīng)用,又提升了其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值,其市場(chǎng)價(jià)值可期。