不同菌種發(fā)酵對(duì)藜麥蛋白質(zhì)特性及脂質(zhì)構(gòu)成的影響

延莎，邢潔雯，王曉聞

（山西農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，山西太谷 030801）

0 引言

【研究意義】藜麥?zhǔn)且环N莧科藜屬假谷物，原產(chǎn)于南美洲安第斯山區(qū)，由于其具有卓越的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)而被廣泛認(rèn)可[1]。藜麥蛋白質(zhì)含量為14%—16%，且是富含組氨酸和賴氨酸的優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)。淀粉是藜麥最主要的碳水化合物，含量為58.1%—64.2%，其次還富含膳食纖維[2]。藜麥的脂類含量約為6%，亞油酸、亞麻酸等必需脂肪酸的含量較其他谷類更為合理[3]。此外，藜麥富含各種礦物質(zhì)、維生素和植物化學(xué)成分，是一種“全營(yíng)養(yǎng)食品”[4]。聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織（FAO）指定藜麥為 21世紀(jì)能提供糧食安全的作物之一[3]。2014年以來(lái)，我國(guó)在山西、吉林、青海、甘肅和河北等省份開(kāi)始較大規(guī)模種植藜麥[5]，然而藜麥在我國(guó)還屬于推廣初期，普通民眾對(duì)藜麥知之甚少，亟待將藜麥從田地推向餐桌。國(guó)內(nèi)的藜麥產(chǎn)品多為初加工食品，主要是藜麥米，其他深加工產(chǎn)品較少，開(kāi)發(fā)藜麥的深加工產(chǎn)品對(duì)藜麥產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有重要意義?！厩叭搜芯窟M(jìn)展】發(fā)酵食品是原料經(jīng)微生物作用后獲得的產(chǎn)品，是人類日常飲食中的重要組成部分[6]。發(fā)酵可以改變食品材料的組織結(jié)構(gòu)，形成獨(dú)特的風(fēng)味；另外，通過(guò)降解抗?fàn)I養(yǎng)物質(zhì)和產(chǎn)生有益的成分來(lái)改善食品的營(yíng)養(yǎng)特性[7]。藜麥高碳水化合物、高蛋白含量的特性可作為發(fā)酵原料，國(guó)外已有一些關(guān)于藜麥發(fā)酵產(chǎn)品的報(bào)道。CEBALLOS-GONZALEZ等[8]用乳酸菌發(fā)酵藜麥面團(tuán)制成無(wú)谷蛋白白面包，獲得了均勻多孔、感官品質(zhì)好、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高的產(chǎn)品。LORUSSO等[9]用天然發(fā)酵藜麥粉代替小麥粉制備意大利面，可明顯改善其質(zhì)地特性，增加蛋白質(zhì)體外消化率和降低血糖生成指數(shù)。BIANCHI等[6]以藜麥和大豆為原料，以干酪乳桿菌為發(fā)酵劑，開(kāi)發(fā)一種具有潛在益生菌功能的飲料?！颈狙芯壳腥朦c(diǎn)】目前的研究較少探討關(guān)于發(fā)酵對(duì)藜麥主要營(yíng)養(yǎng)成分的影響，尤其是脂質(zhì)方面的研究幾乎沒(méi)有涉及。不同加工方式對(duì)藜麥營(yíng)養(yǎng)代謝影響的相關(guān)報(bào)道較缺乏?！緮M解決的關(guān)鍵問(wèn)題】采用不同菌種發(fā)酵后，了解藜麥蛋白質(zhì)水解情況并首次利用脂質(zhì)組學(xué)技術(shù)對(duì)藜麥脂質(zhì)進(jìn)行分析，明確發(fā)酵后藜麥主要營(yíng)養(yǎng)成分的變化趨勢(shì)，為藜麥發(fā)酵食品的開(kāi)發(fā)提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

試驗(yàn)于2019年3月在山西農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院進(jìn)行。

1.1 材料與試劑

藜麥購(gòu)于贛州市九鯉湖食品有限公司；活性干酵母、植物乳桿菌購(gòu)于安琪酵母股份有限公司。

甲醇、乙腈、甲酸、甲酸銨、異丙醇購(gòu)于賽默飛世爾科技（中國(guó)）有限公司，色譜純；37種脂肪酸混合標(biāo)準(zhǔn)品、17種氨基酸混合標(biāo)準(zhǔn)品、色氨酸標(biāo)品購(gòu)于Sigma公司，分析純；牛肉膏、蛋白胨購(gòu)于上海索萊寶生物科技有限公司；氫氧化鈉、牛血清白蛋白、考馬斯亮藍(lán)、D-無(wú)水葡萄糖、3,5-二硝基水楊酸等購(gòu)于國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司，均為分析純。

1.2 儀器與設(shè)備

SC-3610低速離心機(jī)，安徽中科中佳科學(xué)儀器有限公司；YHG-400-BS-II遠(yuǎn)紅外快速恒溫干燥箱，上海躍進(jìn)醫(yī)療器械有限公司；SCIENTZ-18N真空冷凍干燥機(jī)，寧波新芝生物科技股份有限公司；SH220F型石墨消解儀，山東海能科學(xué)儀器有限公司；安捷倫6560離子淌度Q-TOF LC/MS，安捷倫科技（中國(guó)）有限公司；ThermoFisher Trace 1310 ISQ氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀、ThermoFisher U3000液相色譜儀，賽默飛世爾科技有限公司。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 原料預(yù)處理 酵母菌復(fù)壯：配置酵母菌培養(yǎng)基，于121℃滅菌20 min，待培養(yǎng)基冷卻后在無(wú)菌條件下接入酵母菌，在30℃的培養(yǎng)箱中靜置培養(yǎng)48 h，直至菌懸液濃度達(dá)到5×108CFU/mL。

植物乳桿菌復(fù)壯：配置植物乳桿菌培養(yǎng)基，于121℃滅菌 20 min，待冷卻后在無(wú)菌條件下接入植物乳桿菌，在37℃的培養(yǎng)箱中靜置培養(yǎng)48 h，直至菌懸液濃度達(dá)到5×108CFU/mL。

藜麥發(fā)酵粉的制備：藜麥經(jīng)中草藥粉碎機(jī)粉碎后，過(guò)80目篩，制得藜麥粉（Q）。稱取50 g藜麥粉，共3份，加入50 mL無(wú)菌水，分別接入復(fù)壯的酵母菌（接種量4%）、植物乳桿菌（接種量4%）、酵母菌和植物乳桿菌混合菌（酵母4%+植物乳桿菌4%），在適宜條件（36℃）下培養(yǎng)48 h。發(fā)酵結(jié)束后，真空冷凍干燥即得酵母發(fā)酵藜麥粉（QY）、植物乳桿菌發(fā)酵藜麥粉（QL）和混合菌發(fā)酵藜麥粉（QM），保存于-20℃?zhèn)溆谩?/p>

1.3.2 發(fā)酵藜麥蛋白水解特性的測(cè)定 蛋白質(zhì)水解指數(shù)（PI）的測(cè)定[10]：PI=NPN/TN×100%，NPN（非蛋白氮）、TN（總氮）采用凱氏定氮法測(cè)定。

蛋白組分的測(cè)定[11]：分別稱取5 g藜麥粉和制備好的發(fā)酵藜麥樣品，用索氏抽提法脫脂后，采用Osborne分級(jí)法測(cè)定樣品的各蛋白組分，分別得到清蛋白、球蛋白、谷蛋白和醇溶性蛋白。

游離氨基酸的測(cè)定[12]：17種氨基酸分析方法：稱取0.5 g樣品，加入0.01 mol·L-1鹽酸40 mL，渦旋混勻5 min后超聲提取10 min，定容于50 mL容量瓶。避光靜置2 h后4 000 r/min離心10 min，取1 mL上清液，加入1 mL 3%的磺基水楊酸，渦旋1 min，避光靜置1 h，15 000 r/min離心15 min，取上清液過(guò)膜待測(cè)。上機(jī)條件：Agilent C-18分析柱（250 mm×4.6 mm,5 μm），流動(dòng)相 A（0.1 mol·L-1醋酸鈉溶液∶乙腈=93∶7），流動(dòng)相 B（乙腈∶水=8∶2），流速為 1 mL·min-1，柱溫40℃，檢測(cè)波長(zhǎng)254 nm，洗脫梯度為：0 min，0% B；14 min，15% B；29 min，34% B；30 min，100%B；37 min，100% B；38 min，0%B；45 min，0% B。色氨酸分析方法：用4 mol·L-1NaOH溶液充分溶解樣品，調(diào)pH至中性，過(guò)膜待測(cè)。色譜柱同上，流動(dòng)相為0.02 mol·L-1醋酸溶液∶甲醇=8∶2，檢測(cè)波長(zhǎng)為280 nm，柱溫25℃。

1.3.3 發(fā)酵藜麥脂質(zhì)的測(cè)定 游離脂肪酸的測(cè)定[12]：稱取1 g樣品于試管中，加入2 mL 5%鹽酸甲醇溶液，3 mL氯仿甲醇溶液，100 μL十九烷酸甲酯內(nèi)標(biāo)，于85℃水浴1 h。待冷卻到室溫，加入1 mL正己烷，震蕩萃取2 min后，靜置1 h，待分層后取上層清液100 μL，用正己烷定容到1 mL，過(guò)膜后待測(cè)。分析條件：色譜柱為T(mén)G-5MS（30 m×0.25 mm×0.25 μm），進(jìn)樣口溫度290℃，載氣流速1.2 mL·min-1。升溫條件：80℃保持1 min，以10℃/min的速率升溫至200℃，再以 5℃/min的速率升溫至 250℃，最后以 2℃/min的速率升到270℃，保持3 min。質(zhì)譜條件：離子源溫度 280℃，溶劑延遲時(shí)間 5 min，掃描范圍 30—400 amu，電離方式EI，電子能量70 eV。

脂質(zhì)的測(cè)定[13]：稱取1 g樣品于玻璃試管中，加入10 mL溶液（二氯甲烷∶甲醇=2∶1），渦旋10 min，5 000 r/min離心10 min，萃取2次，合并兩次上清液。上清液中加入5 mL水，渦旋混勻1.5 min，5 000 r/min離心10 min，取下層氯仿層氮吹后用甲醇復(fù)溶，過(guò)膜待測(cè)。分析條件：色譜柱為Agilent Eclipse Plus C8（2.1 mm×100 mm，1.8 μm）；流動(dòng)相：含 5 mmol·L-1甲酸銨和0.1%甲酸水溶液（A），乙腈∶異丙醇（5∶2，v/v）含5 mmol·L-1甲酸銨和0.1%甲酸（B）；流速為0.3 mL·min-1；梯度洗脫條件（0 min，60% B；11 min，100% B；20 min，100% B）；柱溫為40℃。離子源：AIS ESI；檢測(cè)模式為正離子模式；干燥氣流速為 15 L·min-1；干燥氣溫度200℃；霧化氣流速35 psi；鞘氣流速11 L·min-1；鞘氣溫度350℃；毛細(xì)管電壓3.5 kV；噴嘴電壓0 kV；掃描范圍：m/z 100—1 200；參比離子：121.0509、922.0098。

1.3.4 發(fā)酵藜麥淀粉含量的測(cè)定 采用DNS法[14]：根據(jù)葡萄糖反應(yīng)后在540 nm處測(cè)定的吸光值，繪制的標(biāo)準(zhǔn)曲線為Y=1.058X-0.1269（R2=0.9986），X為葡萄糖濃度（mg·mL-1），Y為吸光度值。準(zhǔn)確稱取1 g藜麥樣品，放入100 mL三角瓶中，加10 mL 6 mol·L-1HCL和15 mL蒸餾水，在沸水浴中加熱30 min，使其充分水解。待冷卻至室溫后調(diào)到中性，稀釋合適濃度進(jìn)行測(cè)定。

1.4 數(shù)據(jù)處理

每個(gè)樣品進(jìn)行3次平行試驗(yàn)，結(jié)果表示為平均值±標(biāo)準(zhǔn)差。數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析通過(guò)軟件IBM SPSS Statistics 22處理，多重比較采用LSD法，顯著水平為0.05；采用2010版Excel和Origin 9.0軟件繪制圖表。

2 結(jié)果

2.1 發(fā)酵對(duì)藜麥蛋白質(zhì)水解的影響

2.1.1 對(duì)藜麥蛋白質(zhì)水解指數(shù)的影響 如圖1所示，經(jīng)酵母菌、植物乳桿菌和混合菌作用后，藜麥蛋白質(zhì)的水解指數(shù)都顯著升高（P＜0.05），表明發(fā)酵后產(chǎn)生了更多的多肽、短肽及游離氨基酸等非蛋白氮，且不同菌的作用效果差異顯著。與 Q相比，QY、QL和QM的PI分別提高了18.7%、10.1%和17.3%，表明有酵母參與的發(fā)酵過(guò)程，更有利于藜麥蛋白向較小分子非蛋白氮的轉(zhuǎn)化。

圖1 發(fā)酵對(duì)藜麥蛋白質(zhì)水解指數(shù)的影響Fig. 1 Effect of fermentation on protein hydrolysis index of quinoa

2.1.2 對(duì)藜麥各蛋白組分的影響 藜麥蛋白構(gòu)成包括42.21%清蛋白、37.52%球蛋白、0.56%醇溶蛋白和7.22%谷蛋白，其中清蛋白和球蛋白是最主要的藜麥蛋白，約占總蛋白的80%，藜麥中的醇溶蛋白含量極低。經(jīng)微生物作用后，各處理中的醇溶蛋白含量變化不顯著（P＞0.05），清蛋白、球蛋白和谷蛋白含量均顯著降低（P＜0.05），其中清蛋白和球蛋白變化更為明顯，說(shuō)明微生物和蛋白酶主要分解作用這兩種蛋白。經(jīng)酵母發(fā)酵后，QY的清蛋白和球蛋白含量較Q分別降低了10.43%和6.96%；植物乳桿菌作用后，QL的清蛋白和球蛋白含量較Q分別下降了5.10%和4.26%；混合菌發(fā)酵后，QM 的清蛋白和球蛋白的含量分別下降了7.68%和4.65%（圖2）。酵母菌發(fā)酵，更有利于藜麥蛋白分解成較小的分子，這與前面發(fā)酵對(duì)蛋白質(zhì)水解指數(shù)影響的結(jié)果一致。

圖2 發(fā)酵對(duì)藜麥各蛋白組分含量的影響Fig. 2 Effect of fermentation on content of protein components in quinoa

2.1.3 對(duì)藜麥游離氨基酸含量的影響 發(fā)酵后藜麥游離氨基酸的變化情況如表1所示。藜麥富含所有的必需氨基酸且構(gòu)成合理，其中亮氨酸、色氨酸和纈氨酸含量較高。藜麥中的含硫氨基酸含量較少，與前面測(cè)得的醇溶蛋白含量少相一致。經(jīng)發(fā)酵后，必需和非必需游離氨基酸含量都顯著增加（P＜0.05），不同微生物作用效果差別明顯。酵母發(fā)酵后，游離的必需氨基酸約增加了15倍，游離的非必需氨基酸約增加了7倍，總游離氨基酸約增加了9倍；植物乳桿菌作用后，游離的必需氨基酸約增加了9倍，游離的非必需氨基酸約增加了3倍，總游離氨基酸約增加了5倍；混合菌發(fā)酵后，游離的必需氨基酸約增加了12倍，游離的非必需氨基酸約增加了6倍，總游離氨基酸約增加了8倍。藜麥發(fā)酵后，有更多的必需氨基酸得到釋放。經(jīng)過(guò)酵母發(fā)酵，藜麥中的游離氨基酸含量顯著增加，尤其是必需氨基酸，進(jìn)一步說(shuō)明酵母發(fā)酵藜麥更有利于蛋白質(zhì)水解成氨基酸。

2.2 發(fā)酵對(duì)藜麥脂類的影響

2.2.1 對(duì)藜麥游離脂肪酸含量的影響 經(jīng)不同發(fā)酵處理后，藜麥中游離脂肪酸含量的變化情況如表2所示。藜麥中的飽和脂肪酸、單不飽和脂肪酸和多不飽和脂肪酸含量分別是 5 588.22、13 433.32 和 30 705.28 mg·kg-1，且三者的比例約為1∶2.4∶5.5。在這些脂肪酸中，必需脂肪酸亞油酸含量最高，為26 213.13 mg·kg-1，此外，作為DHA和EPA前體的亞麻酸含量也較高，為4 353.54 mg·kg-1。通過(guò)發(fā)酵處理后，藜麥中游離的飽和、單不飽和和多不飽和脂肪酸含量都顯著增加（P＜0.05）。與藜麥原料相比，經(jīng)酵母發(fā)酵后，飽和脂肪酸含量約增加了3.7倍，單不飽和脂肪酸含量約增加了2.4倍，多不飽和脂肪酸含量約增加了1.9倍，且3種脂肪酸的比例約為1∶1.7∶3.3；經(jīng)植物乳桿菌發(fā)酵后，飽和脂肪酸含量約增加了 2.5倍，單不飽和脂肪酸含量約增加了1.8倍，多不飽和脂肪酸含量約增加了1.8倍，且3種脂肪酸的比例約為1∶1.9∶4.3；而經(jīng)混合菌發(fā)酵后，飽和脂肪酸含量約增加了3.1倍，單不飽和脂肪酸含量約增加了2.3倍，多不飽和脂肪酸含量約增加了1.8倍，且3種脂肪酸的比例為1∶2∶3.8。

表1 發(fā)酵對(duì)藜麥游離氨基酸含量的影響Table 1 Effect of fermentation on free amino acids content of quinoa

2.2.2 對(duì)藜麥脂質(zhì)的影響 在正離子模式下，通過(guò)IM-MS采集，與譜庫(kù)離子的一級(jí)、二級(jí)和碰撞橫截面積（CCS）信息比對(duì)共鑒定出176種脂質(zhì)化合物，包括9種脂類，分別是97種甘油三酯（TG）、13種甘油二酯（DG）、28種卵磷脂（PC）、7種腦磷脂（PE）、13種溶血卵磷脂（LPC）、2種溶血磷脂酰乙醇胺（LPE）、6種磷脂酸（PA）、5種神經(jīng)酰胺（Cer）和5種鞘磷脂（SM）。根據(jù)不同處理的藜麥樣品脂質(zhì)構(gòu)成繪制圖3。藜麥中的脂類最主要是TG（90.5%）和DG（5.5%），其他脂類含量不足5%（LPC（1.1%）、LPE（0.02%）、PA（1.0%）、PC（1.1%）、PE（0.6%）、SM 微量）。不同微生物發(fā)酵后會(huì)降低液質(zhì)檢出藜麥總脂的含量，且各類脂的構(gòu)成也發(fā)生了變化。經(jīng)酵母發(fā)酵后，QY中TG和DG分別減少了3.7%和17.9%，其他功能脂除了 SM 都有所增加，脂類構(gòu)成為：TG（90.1%）、DG（4.7%）、LPC（1.7%）、LPE（0.03%）、PA（1.1%）、PC（1.4%）、PE（0.7%）、Cer（0.2%）、SM微量。經(jīng)植物乳桿菌發(fā)酵后，QL中TG和DG分別減少了0.9%和10.5%，除了未測(cè)到Cer，其他功能脂都有所增加，脂類具體構(gòu)成為：TG（90.0%）、DG（5.0%）、LPC（1.6%）、LPE（0.03%）、PA（1.2%）、PC（1.3%）、PE（0.84%）和SM（0.03%）。經(jīng)混合菌作用后，QM中TG和DG分別減少了3.6%和11.7%，

除了LPE變化不大，其他功能脂含量都有所增加，具體的脂類構(gòu)成如下：TG（90.3%）、DG（5.1%）、LPC（1.2%）、LPE（0.02%）、PA（1.1%）、PC（1.2%）、PE（0.8%）、SM（0.04%）和Cer（0.2%）。有酵母菌參與的藜麥發(fā)酵能更有效降低TG含量，提高了其他功能脂的含量（DG除外）。

表2 發(fā)酵對(duì)藜麥游離脂肪酸含量的影響Table 2 Effect of fermentation on free fatty acids content of quinoa

圖3 發(fā)酵對(duì)藜麥脂質(zhì)構(gòu)成的影響Fig. 3 Effect of fermentation on lipid composition of quinoa

2.3 發(fā)酵對(duì)藜麥淀粉含量的影響

未處理的藜麥淀粉含量為 53.6%，經(jīng)不同發(fā)酵處理后，藜麥淀粉含量均顯著降低（P＜0.05）。與 Q相比，QY淀粉含量降低了56.2%，QL淀粉含量降低了35.1%，QM淀粉含量降低了68.5%，酵母菌和植物乳桿菌生長(zhǎng)代謝過(guò)程中都會(huì)大量消耗碳水化合物，且經(jīng)混合菌發(fā)酵后，藜麥中淀粉含量下降最多（圖4）?？梢?jiàn)，酵母較植物乳桿菌利用糖的效率更高。

3 討論

圖4 發(fā)酵對(duì)藜麥淀粉含量的影響Fig. 4 Effect of fermentation on starch content of quinoa

由于藜麥具有獨(dú)特的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和潛在的健康益處，近年來(lái)備受關(guān)注[15]。藜麥富含大量營(yíng)養(yǎng)素，平均蛋白質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)約為16%，淀粉質(zhì)量分?jǐn)?shù)約為55%，脂類的質(zhì)量分?jǐn)?shù)約為 7%，這 3大營(yíng)養(yǎng)成分約為藜麥總質(zhì)量的78%。蛋白質(zhì)和脂類相較于淀粉組成更為復(fù)雜，但酵對(duì)它們的影響在以往的研究中極少涉及。在發(fā)酵過(guò)程中，由于微生物或內(nèi)源性蛋白酶的作用，將蛋白質(zhì)水解為多肽、短肽及游離氨基酸等多種非蛋白氮形式[16]，從而會(huì)使衡量蛋白質(zhì)水解程度的蛋白質(zhì)水解指數(shù)（非蛋白氮占蛋白氮的百分含量）升高。利用清酒乳桿菌和木糖葡萄球菌在發(fā)酵成薩拉米香腸的過(guò)程中，45 d的發(fā)酵期后蛋白質(zhì)水解指數(shù)增加了約15%[17]。在本研究中，酵母發(fā)酵后蛋白水解指數(shù)增加了 18.7%，混合菌提高了 17.3%，植物乳桿菌發(fā)酵后變化最小，為10.1%。酵母、植物乳桿菌發(fā)酵過(guò)程中，主要是清蛋白和球蛋白變化更為明顯，其中酵母對(duì)這兩種蛋白含量下降的影響更突出。王金水等[18]研究酵母和植物乳桿菌對(duì)小麥酸面團(tuán)發(fā)酵過(guò)程中的蛋白質(zhì)分解規(guī)律，發(fā)現(xiàn)酵母對(duì)面團(tuán)中的蛋白質(zhì)降解作用弱，而植物乳桿菌的降解效果顯著，且可溶蛋白和谷蛋白降解最為明顯。這個(gè)結(jié)果與本研究不完全一致，可能是由于小麥與藜麥的蛋白組成差異較大且發(fā)酵條件并不相同。已有研究表明，在僅有葡萄糖、果糖和乳糖作為碳源時(shí)，乳酸菌和酵母菌具有共生作用[19]，酵母菌產(chǎn)生了促進(jìn)乳酸菌生長(zhǎng)的生長(zhǎng)因子，然而，這些生長(zhǎng)因子的性質(zhì)和功效取決于發(fā)酵微生物的種類和碳源等條件。從藜麥蛋白水解結(jié)果來(lái)看，混合菌發(fā)酵對(duì)蛋白的降解作用不如酵母單獨(dú)作用的效果好。在發(fā)酵過(guò)程中，谷物酶和微生物代謝對(duì)谷物蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)化都起到了重要作用[20]。蛋白質(zhì)水解依賴于谷物蛋白酶，酵母、乳酸菌的肽酶活性決定了肽、氨基酸和氨基酸代謝物在面團(tuán)或發(fā)酵制品中的積累[21]。然而已有研究表明，酸面團(tuán)中肽含量較低，氨基酸含量較高，這是由于細(xì)胞內(nèi)肽水解產(chǎn)生的多余氨基酸從細(xì)胞中釋放出來(lái)，肽的細(xì)胞內(nèi)水解有助于氨基酸在酸面團(tuán)中的積累[22]，這可能也是藜麥發(fā)酵后游離氨基酸含量增多的原因。此外，谷物中酚類化合物的種類和含量與酶促轉(zhuǎn)化和微生物代謝息息相關(guān)[23]，選擇對(duì)酚類具有抗性的微生物發(fā)酵至關(guān)重要。在谷物制品的發(fā)酵和焙烤過(guò)程中，微生物的蛋白質(zhì)代謝除了具有水解產(chǎn)生氨基酸的作用外，還有助于風(fēng)味的形成[24]。例如，鳥(niǎo)氨酸是小麥面包皮關(guān)鍵風(fēng)味化合物 2-乙酰-1-吡咯啉在烘烤過(guò)程中形成的前體化合物，酵母或乳酸菌可以通過(guò)精氨酸代謝產(chǎn)生鳥(niǎo)氨酸[25]。本研究結(jié)果初步表明，酵母較植物乳桿菌發(fā)酵藜麥更有利于蛋白質(zhì)、多肽等水解成氨基酸這些小分子化合物，有利于大分子的轉(zhuǎn)化。

相較于蛋白質(zhì)和碳水化合物，脂類在藜麥中僅占少部分，但對(duì)發(fā)酵制品品質(zhì)有重要影響，不僅能為人們的日常飲食提供必需脂肪酸，在加工貯藏中，脂類物質(zhì)易發(fā)生氧化反應(yīng)且是一些關(guān)鍵香氣化合物的前體物質(zhì)[26]。脂質(zhì)是一個(gè)具有高度多樣性的大家族，盡管傳統(tǒng)質(zhì)譜法在脂質(zhì)組學(xué)中具有高敏感和高選擇性，但由于脂類分子的結(jié)構(gòu)多樣性且同分異構(gòu)體的存在，很多脂類物質(zhì)還是不能完全分離和準(zhǔn)確鑒定[27]。離子淌度質(zhì)譜（Ion Mobility-Mass Spectrometry，IM-MS）是離子淌度分離與質(zhì)譜聯(lián)用的一種新型二維質(zhì)譜分析技術(shù)。離子淌度分離原理是基于離子在漂移管中與緩沖氣體碰撞時(shí)的碰撞截面不同，離子可按大小和形狀進(jìn)行分離，所得的漂移時(shí)間可進(jìn)一步計(jì)算得到碰撞截面積（CCS）[28]。脂質(zhì)離子的CCS值代表其與緩沖氣體之間可以發(fā)生碰撞的有效面積，該值與脂質(zhì)離子自身的大小、形狀及其所帶電荷有關(guān)，是脂質(zhì)離子固有的物理化學(xué)特性，在鑒定中引入CCS值可以極大地提高可信度[29]。本研究中，通過(guò)離子碎片的一級(jí)、二級(jí)和CCS的信息與譜庫(kù)進(jìn)行匹配共鑒定出176種脂質(zhì)化合物，包括9個(gè)種類。小麥粉發(fā)酵后，糖脂含量會(huì)降低，而非極性脂和磷脂含量會(huì)增加，JANSSEN等[30]認(rèn)為是由于發(fā)酵前后蛋白質(zhì)與不同種類脂的結(jié)合而造成。EI-SEBAIY等[31]研究發(fā)酵鯔魚(yú)的脂質(zhì)變化，發(fā)現(xiàn)發(fā)酵結(jié)束后，飽和脂肪酸和不飽和脂肪酸的比值有所升高，這與本研究的結(jié)果一致，且飽和脂肪酸、單不飽和脂肪酸和多不飽和脂肪酸的比值更接近1∶1∶1（FAO/WHO推薦的脂肪酸平衡飲食）。VISESSANGUAN等[32]研究了發(fā)酵對(duì)泰式香腸Nham脂質(zhì)及脂肪酸的影響，結(jié)果與本研究相似，隨著游離脂肪酸的增加，甘油三酯、甘油二酯含量會(huì)有所下降。加工對(duì)脂質(zhì)構(gòu)成的影響在動(dòng)物性食品中研究較多，在谷物類食品中相對(duì)較少涉及。本研究發(fā)現(xiàn)通過(guò)發(fā)酵可以改變藜麥的脂質(zhì)組成，甘油三酯含量相對(duì)降低，LPC、LPE、PA、PC和PE相對(duì)含量都有所增加，微生物發(fā)酵可使藜麥的脂質(zhì)組成更為合理。

發(fā)酵會(huì)改善淀粉類食品的營(yíng)養(yǎng)組成和口感。淀粉作為藜麥含量最多的成分，也是微生物消耗的碳源，發(fā)酵后，藜麥中的淀粉含量顯著降低。在植物乳桿菌發(fā)酵秈米粉過(guò)程中，總淀粉含量降低的同時(shí)，直鏈淀粉在總淀粉中的比例會(huì)增大。推測(cè)可能是植物乳桿菌產(chǎn)生的異淀粉酶將支鏈淀粉轉(zhuǎn)化為直鏈淀粉[33]。NUMFOR等[34]對(duì)發(fā)酵木薯粉的淀粉進(jìn)行了研究，也發(fā)現(xiàn)直鏈淀粉含量顯著增加。本研究只測(cè)定了發(fā)酵對(duì)藜麥淀粉含量的影響，而未對(duì)淀粉的理化特性進(jìn)行分析，然而淀粉的特性對(duì)谷物食品的加工適性有重要影響，下一步可針對(duì)這部分內(nèi)容開(kāi)展深入研究。

4 結(jié)論

不同菌種發(fā)酵均會(huì)增加藜麥蛋白質(zhì)水解指數(shù)，且主要作用于清蛋白和球蛋白。有酵母參與的發(fā)酵，更有利于藜麥蛋白向較小分子非蛋白氮的轉(zhuǎn)化。不同發(fā)酵都會(huì)顯著提高游離脂肪酸的含量，且脂類的構(gòu)成也會(huì)發(fā)生變化，降低甘油三酯、甘油二酯含量，磷脂等功能脂含量增加，酵母菌發(fā)酵更有利于這種轉(zhuǎn)化。因此，酵母較植物乳桿菌更有利于改善發(fā)酵藜麥的營(yíng)養(yǎng)，研究結(jié)果為藜麥發(fā)酵制品的開(kāi)發(fā)提供了理論依據(jù)。