8種乳酸菌發(fā)酵荔枝汁-大豆蛋白的氨基酸代謝特征研究

劉 欣,劉 蕓,陳梅春,鄭雪芳,陳 崢,王階平,劉 波

(福建省農業(yè)科學院農業(yè)生物資源研究所,福建福州 350003)

氨基酸是組成蛋白質的基本單位[1],分為必需氨基酸(如賴氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、蛋氨酸、蘇氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、纈氨酸)和非必需氨基酸(如丙氨酸、精氨酸、天冬氨酸、半胱氨酸、谷氨酰胺、谷氨酸、組氨酸、異亮氨酸、甘氨酸、天冬酰胺、亮氨酸、賴氨酸)[2]。研究表明,食用亮氨酸、纈氨酸和異亮氨酸等支鏈氨基酸能夠加速體能恢復,具有促進肌肉生長、減緩肌肉酸痛等功效[3];補充酪氨酸、苯丙氨酸、色氨酸等芳香族氨基酸可改善人體營養(yǎng)狀態(tài),對較輕的肝硬化患者具有降血氨作用[4]。

大豆蛋白富含人體必需的8種氨基酸,經乳酸菌發(fā)酵后的豆奶飲品具有一定的保健功效,備受消費者青睞[5]。乳酸菌種類、發(fā)酵基料、發(fā)酵條件對發(fā)酵產品的氨基酸種類和含量產生重要影響,進而影響乳制品的風味和口感,如胡珊等[6]從荔枝體內分離出內生乳酸菌和植物乳桿菌用以發(fā)酵荔枝汁,發(fā)現前者游離氨基酸保留率為87.3%,略高于后者(84.4%),兩株菌在發(fā)酵過程中各種氨基酸的種類和含量變化有所不同;王全利等[7]發(fā)現發(fā)酵時間對必需氨基酸、非必需氨基酸、芳香族氨基酸、支鏈氨基酸等含量產生重要影響;李理等[8]研究發(fā)現利用副干酪乳桿菌發(fā)酵復配乳蛋白原料,能夠將支鏈氨基酸含量提高12.5倍;李汴生等[9]用植物乳桿菌LP-115 400B分別發(fā)酵橙汁、蘋果汁、梨汁、葡萄汁和青瓜汁,發(fā)酵前后游離氨基酸變化與基料的揮發(fā)性風味物質存在相互轉換的關聯(lián)性。

乳酸菌發(fā)酵荔枝汁-大豆蛋白18 h生產的乳酸菌飲品其產品風味和儲藏特性表現良好[10],其氨基酸代謝特征的研究未見報道。福建省為荔枝的重要產區(qū),近年來由于市場變動,荔枝銷售受到阻礙,作者采用乳酸發(fā)酵荔枝汁生產乳酸菌飲品,提高荔枝加工的附加值,促進荔枝產業(yè)的健康發(fā)展。試驗采用荔枝汁-大豆蛋白為培養(yǎng)基,選擇8種乳酸菌(植物乳桿菌、德氏乳桿菌、干酪乳桿菌、鼠李糖乳桿菌、短乳桿菌、發(fā)酵乳桿菌、嗜酸乳桿菌和嗜熱鏈球菌),以5%接菌量分別接種于荔枝汁-大豆蛋白培養(yǎng)基(1∶1),物料發(fā)酵18 h,分析發(fā)酵液氨基酸代謝特征、構建氨基酸代謝指數、對乳酸菌發(fā)酵液氨基酸含量進行聚類分析,以期為荔枝乳酸飲品的研發(fā)提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

8株乳酸菌:植物乳桿菌FJAT-13737(LactobacillusplantarumFJAT-13737)、德氏乳桿菌FJAT-43773(L.delbrueckiiFJAT-43773)、副干酪乳桿菌FJAT-13741(L.paracaseiFJAT-13741)、鼠李糖乳桿菌FJAT-13807(L.rhamnosusFJAT-13807)、短乳桿菌FJAT-43776(L.brerisFJAT-43776)、發(fā)酵乳桿菌FJAT-13771(L.fermentumFJAT-13771)、嗜酸乳桿菌FJAT-13772(L.acidophilusFJAT-13772)、嗜熱鏈球菌FJAT-43774(StreptococcusthermophilusFJAT-43774 保存于福建省農業(yè)科學院農業(yè)生物資源研究所菌株資源庫;M17肉湯培養(yǎng)基、MRS肉湯培養(yǎng)基 購自北京陸橋公司。

ZHJH-C1209C超凈工作臺 上海智城分析儀器制造有限公司;Bluepard隔水式恒溫培養(yǎng)箱 上海一恒科技有限公司;L-8900全自動氨基酸分析儀 日立公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 乳酸菌菌種制備 參考文獻[11]中關于種子液制備方法,具體方法如下:嗜熱鏈球菌接種于50 mL M17肉湯培養(yǎng)基,其余7種乳酸菌供試菌株接種于50 mL MRS肉湯培養(yǎng)基,分別于37 ℃恒溫培養(yǎng)箱中靜置培養(yǎng)36 h,而后標定活菌數,將乳酸菌菌種活菌數含量配制到108CFU/mL,制成為菌種接種液。

1.2.2 乳酸菌荔枝汁-大豆蛋白的發(fā)酵 荔枝汁-大豆蛋白培養(yǎng)基的制備:選取九成熟新鮮荔枝果實,用淡鹽水浸泡10 min后用清水沖洗荔枝,經人工處理去皮、去核得荔枝果肉,將果肉榨汁去渣,取鮮荔枝汁冷凍備用;挑選表面光澤無霉變的黃豆,用蒸餾水浸泡10 h后清洗,加入干豆質量20倍的純凈水,磨漿去渣得豆?jié){備用。將荔枝汁和豆?jié){按1∶1比例混合,加入混合液重量2%的白砂糖,為荔枝汁-大豆蛋白培養(yǎng)基,121 ℃高壓15 min滅菌后待用。

荔枝汁-大豆蛋白乳酸菌發(fā)酵液的制備:將上述8種乳酸菌種子液,以5%接菌量分別接種于荔枝汁-大豆蛋白培養(yǎng)基中,置于37 ℃溫度下培養(yǎng)18 h。

乳酸菌發(fā)酵過程活菌數的統(tǒng)計:采用稀釋平板計數法,分別配制10-5、10-5、10-6濃度發(fā)酵液,吸取液體0.1 mL,進行平板涂布,每個濃度梯度重復3次。將平板倒置于恒溫培養(yǎng)箱中37 ℃培養(yǎng)2～3 d。按公式統(tǒng)計培養(yǎng)平板上菌落數:

表1 不同乳酸菌發(fā)酵荔枝汁-大豆蛋白前后的氨基酸含量

每毫升樣品中活菌數=同一稀釋度的菌落平均數×稀釋倍數×10。

1.2.3 荔枝汁-大豆蛋白乳酸菌發(fā)酵液氨基酸含量的測定 根據《GB 5009.124-2016食品中氨基酸的測定》測定荔枝汁-大豆蛋白乳酸菌發(fā)酵前后氨基酸含量。

1.3 數據處理

利用DPS軟件進行不同乳酸菌生長與氨基酸代謝相關性分析,分析乳酸菌活菌數與必需氨基酸總量、非必需氨基酸總量、氨基酸總量的相關性;分析乳酸菌活菌數與發(fā)酵液必需氨基酸和非必需氨基酸組成結構的相關性。

利用DPS軟件進行乳酸菌氨基酸代謝特征的聚類分析?；谌樗峋陌被峋垲惙治?以氨基酸為樣本,乳酸菌為指標,構建矩陣;基于氨基酸的乳酸菌聚類分析,以乳酸菌為樣本,氨基酸為指標,構建矩陣。聚類分析方法,數據不轉換,歐氏距離為尺度,用可變類平均法進行系統(tǒng)聚類;根據聚類結果,構建乳酸菌氨基酸代謝特征指數(Amino Acid Metabolism Characteristic Index,AAMCI),AAMCI=EAA+BCAA+AAA/TAA。

2 結果與分析

2.1 發(fā)酵液氨基酸代謝特征分析

2.1.1 乳酸菌發(fā)酵前后氨基酸含量的測定 試驗結果見表1。荔枝汁-大豆蛋白培養(yǎng)基乳酸菌發(fā)酵前后物料共檢測到17種氨基酸,其中必需氨基酸(EAA)8種,非必需氨基酸(NEAA)9種,支鏈氨基酸(BCAA)3種,芳香族氨基酸(AAA)2種;發(fā)酵前培養(yǎng)基中氨基酸總量(582.78±4.16) mg/100 g顯著高于各乳酸菌發(fā)酵后發(fā)酵液中氨基酸總量(P<0.05);不同乳酸菌發(fā)酵18 h后發(fā)酵液的氨基酸總量存在差異,乳酸菌發(fā)酵后發(fā)酵液氨基酸含量最高的菌為德氏乳桿菌FJAT-43773(481.52±6.25 mg/100 g),最低的為副干酪乳桿菌FJAT-13741(365.96±5.78 mg/100 g);除了LAB1(植物乳桿菌FJAT-13737)與LAB5(短乳桿菌FJAT-43776)、LAB6(發(fā)酵乳桿菌FJAT-13771),LAB2(德氏乳桿菌FJAT-43773)與LAB4(鼠李糖乳桿菌)、LAB7(嗜酸乳桿菌FJAT-13772)，LAB3(副干酪乳桿菌FJAT-13741)與LAB8(嗜熱鏈球菌FJAT-43774)之間氨基酸總量(TAA)差異不顯著(P>0.05)外,其余乳酸菌之間發(fā)酵后氨基酸總量差異顯著(P<0.05)。

2.1.2 乳酸菌發(fā)酵后物料氨基酸平均含量的變化 基于表1統(tǒng)計結果見表2。將8種乳酸菌發(fā)酵18 h后發(fā)酵液氨基酸含量作平均值與發(fā)酵前培養(yǎng)基中氨基酸含量進行比較,結果表明,總體上,經乳酸菌發(fā)酵培養(yǎng)基中的氨基酸除了脯氨酸外,其余氨基酸呈下降趨勢,如含量最高的谷氨酸,發(fā)酵前含量為(108.03±5.49) mg/100 g,發(fā)酵后含量平均值為(89.98±8.17) mg/100 g,下降了16.70%;含量最低的胱氨酸,發(fā)酵前含量為(2.96±0.11) mg/100 g,發(fā)酵后含量平均值為(2.08±0.36) mg/100 g,下降了29.83%;發(fā)酵前后培養(yǎng)基氨基酸下降率最高的是精氨酸(42.17%),最低的為蛋氨酸(14.91%),總氨基酸(TAA)含量下降了26.31%。乳酸菌發(fā)酵的結果產生的氨基酸代謝消耗了培養(yǎng)基中的氨基酸,且不同種類氨基酸的消耗水平差異明顯。

表2 乳酸菌發(fā)酵荔枝汁-大豆蛋白物料后氨基酸平均含量

2.1.3 不同乳酸菌發(fā)酵液特征氨基酸含量的比較 分析結果見圖1。從發(fā)酵液中必需氨基酸(蛋氨酸+組氨酸+異亮氨酸+蘇氨酸+苯丙氨酸+纈氨酸+亮氨酸+賴氨酸)含量看,不同乳酸菌之間存在差異,含量最高的為LAB2(德氏乳桿菌FJAT-43773,169.51 mg/100 g),最低的為LAB3(副干酪乳桿菌FJAT-13741,118.78 mg/100 g);除了LAB1和LAB6，LAB2和LAB7,LAB3和LAB8,LAB4和LAB5之間無顯著差異外(P>0.05),其余存在顯著差異(P<0.05)。

圖1 不同乳酸菌發(fā)酵液特征氨基酸含量比較

從發(fā)酵液中非必需氨基酸(胱氨酸+酪氨酸+甘氨酸+精氨酸+絲氨酸+脯氨酸+天門冬氨酸+丙氨酸+谷氨酸)含量看,不同乳酸菌之間存在差異,含量最高的為LAB7(嗜酸乳桿菌FJAT-13772,313.68 mg/100 g),最低的為LAB3(副干酪乳桿菌FJAT-13741,247.17 mg/100 g);除了LAB2和LAB4及LAB7,LAB1和LAB5及LAB6,LAB3和LAB8之間差異不顯著外(P>0.05),其余存在顯著差異(P<0.05)。

從發(fā)酵液中支鏈氨基酸(異亮氨酸+纈氨酸+亮氨酸)含量看,不同乳酸菌之間存在差異,含量最高的為LAB2(德氏乳桿菌FJAT-43773,78.26 mg/100 g),含量最低的為LAB3(副干酪乳桿菌FJAT-13741,53.52 mg/100 g);除了LAB1和LAB5,LAB3和LAB8，LAB4和LAB7之間差異不顯著外(P>0.05),其余存在顯著差異(P<0.05)。

從發(fā)酵液中芳香族氨基酸(苯丙氨酸+酪氨酸)含量看,不同乳酸菌之間存在差異,含量最高的為LAB7(嗜酸乳桿菌FJAT-13772,33.00 mg/100 g),最低的為LAB3(副干酪乳桿菌FJAT-13741,22.46 mg/100 g);除了LAB1和LAB5,LAB2、LAB4和LAB7,LAB3和LAB8之間差異不顯著外(P>0.05),其余存在顯著差異(P<0.05)。

圖2 發(fā)酵液中特征氨基酸與氨基酸總量的關系

2.1.4 特征氨基酸與氨基酸總量的關系 分析結果見圖2。乳酸菌發(fā)酵液中特征氨基酸變化與氨基酸總量之間存在著線性關系;必需氨基酸(EAA)含量與氨基酸總量呈線性關系(P<0.01),方程為y=0.4071x-31.041(R2=0.9740)(圖2A);非必需氨基酸(NEAA)含量與氨基酸總量呈線性關系(P<0.01),方程為y=0.5929x+31.041(R2=0.9876)(圖2B);支鏈氨基酸(BCAA)含量與氨基酸總量呈線性關系(P<0.01),方程為y=0.2006x-20.542(R2=0.9800)(圖2C);芳香族氨基酸(AAA)含量與氨基酸總量呈線性關系(P<0.01),方程為y=0.0915x-11.213(R2=0.9797)(圖2D)。研究表明,特征氨基酸變化與氨基酸總量存在著一定比例,如必需氨基酸含量高時,其氨基酸總量也相應提高,如必需氨基酸含降低時,其氨基酸總量也相應降低;同樣的規(guī)律也出現在非必需氨基酸、支鏈氨基酸和芳香族氨基酸。

2.2 發(fā)酵液氨基酸代謝指數構建

2.2.1 必需氨基酸與非必需氨基酸的相互關系 分析結果見圖3。不同乳酸菌發(fā)酵液必需氨基酸(EAA)含量與非必需氨基酸含量(NEAA)呈顯著線性關系(P<0.05),方程為y=0.6656x-46.391(R2=0.9270)(圖3)。不同乳酸菌的必需氨基酸(EAA)與非必需氨基酸(NEAA)的比值(EAA/NEAA)差異顯著(圖4),其中比值最高的為德氏乳桿菌FJAT-43773(54.32%),最低的為嗜熱鏈球菌FJAT-43774(47.82%)。

圖3 必需氨基酸與非必需氨基酸的關系

圖4 不同乳酸菌必需氨基酸和非必需氨基酸比值

2.2.2 氨基酸代謝特征指數的構建 構建的乳酸菌氨基酸代謝特征指數如表3。氨基酸代謝特征指數(AAMCI)代表了功能性氨基酸:必需氨基酸(EAA)、支鏈氨基酸(BCAA)、芳香族氨基酸(AAA)的總和占氨基酸總量的比例。指數高代表功能氨基酸占比高;分析結果表明,不同乳酸菌發(fā)酵液氨基酸代謝指數差異不顯著(P>0.05),嗜熱鏈球菌FJAT-43774氨基酸代謝特征指數最低為53.10%,德氏乳桿菌FJAT-43773最高為58.10%,說明不同乳酸菌通過功能氨基酸代謝平衡形成氨基酸代謝指數的相對穩(wěn)定。

表3 乳酸菌氨基酸代謝特征指數構建

2.3 乳酸菌發(fā)酵液氨基酸種類分布聚類分析

2.3.1 基于乳酸菌發(fā)酵液的氨基酸代謝分布 不同的氨基酸在乳酸菌發(fā)酵液中的分布差異顯著,以表1為數據矩陣,氨基酸為樣本,乳酸菌為指標,數據不轉換,歐氏距離為尺度,用可變類平均法進行系統(tǒng)聚類;分析結果見圖5和圖6;結果表明,依據乳酸菌發(fā)酵液中氨基酸含量將氨基酸分為3組。

圖5 乳酸菌發(fā)酵液氨基酸分布聚類分析(歐氏距離)

第1組低含量氨基酸組,氨基酸含量范圍在1～26 mg/100 g,包括了11種氨基酸,其中6種必需氨基酸和5種非必需氨基酸,即蛋氨酸、組氨酸、異亮氨酸、蘇氨酸、苯丙氨酸、纈氨酸、精氨酸、胱氨酸、酪氨酸、甘氨酸、絲氨酸。含量最低的氨基酸為胱氨酸,在植物乳桿菌FJAT-13737、德氏乳桿菌FJAT-43773、副干酪乳桿菌FJAT-13741、鼠李糖乳桿菌FJAT-13807、短乳桿菌FJAT-43776、發(fā)酵乳桿菌FJAT-13771、嗜酸乳桿菌FJAT-13772、嗜熱鏈球菌FJAT-43774發(fā)酵液中含量分布分別為2.83、2.56、1.51、2.33、2.23、1.87、2.20、1.84 mg/100 g;含量最高的為絲氨酸,在上述乳酸菌發(fā)酵液中含量分布分別為21.72、25.96、18.71、25.33、23.34、21.54、24.58、19.53 mg/100 g。

第2組中含量氨基酸組,氨基酸含量范圍在26～57 mg/100 g,包括了5種氨基酸,2種必需氨基酸,3種非必需氨基酸,即亮氨酸、賴氨酸、脯氨酸、天門冬氨酸、丙氨酸。含量最低的氨基酸為亮氨酸,在植物乳桿菌FJAT-13737、德氏乳桿菌FJAT-43773、副干酪乳桿菌FJAT-13741、鼠李糖乳桿菌FJAT-13807、短乳桿菌FJAT-43776、發(fā)酵乳桿菌FJAT-13771、嗜酸乳桿菌FJAT-13772、嗜熱鏈球菌FJAT-43774發(fā)酵液中含量分布分別為27.46、34.16、22.94、31.63、28.94、26.76、33.12、23.19 mg/100 g;含量最高的為丙氨酸,在上述乳酸菌發(fā)酵液中含量分布分別為49.32、53.04、46.44、53.98、52.52、52.71、56.68、47.15 mg/100 g。

第3組高含量氨基酸組,氨基酸含量范圍在79～98 mg/100 g,包括了1種非必需氨基酸,即谷氨酸,在植物乳桿菌FJAT-13737、德氏乳桿菌FJAT-43773、副干酪乳桿菌FJAT-13741、鼠李糖乳桿菌FJAT-13807、短乳桿菌FJAT-43776、發(fā)酵乳桿菌FJAT-13771、嗜酸乳桿菌FJAT-13772、嗜熱鏈球菌FJAT-43774發(fā)酵液中含量分布分別為88.41、96.83、79.15、97.13、92.40、87.55、97.60、79.23 mg/100 g。

圖6 基于發(fā)酵液氨基酸分布的乳酸菌聚類分析(歐氏距離)

2.3.2 基于氨基酸代謝的乳酸菌聚類分析 乳酸菌發(fā)酵過程氨基酸的組成差異顯著,根據氨基酸含量對乳酸菌進行聚類,分析乳酸菌氨基酸代謝特性。以表1為數據矩陣,乳酸菌為樣本,氨基酸為指標,數據不轉換,歐氏距離為尺度,用可變類平均法進行系統(tǒng)聚類;分析結果見圖6。結果表明,依據氨基酸組成可將乳酸菌為3類。第1類包含了3種乳酸菌,即短乳桿菌FJAT-43776、發(fā)酵乳桿菌FJAT-13771、植物乳桿菌FJAT-13737,其特征為:較高的氨基酸總量,平均值高達422.23 mg/100 g;表明該類乳酸菌中含量氨基酸代謝水平較高。第2類包含了3種乳酸菌,即德氏乳桿菌FJAT-43773、鼠李糖乳桿菌FJAT-13807、嗜酸乳桿菌FJAT-13772,其特征為:中等的氨基酸總量,平均值為348.82 mg/100 g;表明該類乳酸菌中含量氨基酸代謝水平居中。第3類包含了2種乳酸菌,即副干酪乳桿菌FJAT-13741、嗜熱鏈球菌FJAT-43774,其特征為:較低的氨基酸總量,平均值為265.01 mg/100 g;表明該類組乳酸菌中含量氨基酸代謝水平較低。

3 討論

乳酸菌發(fā)酵植物原料前后氨基酸含量變化與乳酸菌種類、培養(yǎng)基料特性等密切相關:培養(yǎng)基本身氨基酸含量高的,經乳酸菌發(fā)酵后氨基酸含量表現出下降,培養(yǎng)基含量氨基酸低的,發(fā)酵后能提升氨基酸含量。蘇能能等[12]利用乳酸菌發(fā)酵桑葚漿,其游離氨基酸總含量下降了3.6倍,但蛋氨酸和谷氨酸含量變化不顯著;楊沖[13]采用乳酸菌發(fā)酵南豐蜜桔汁,發(fā)酵后氨基酸總量減少了13.9%;邵齊等[14]利用乳酸菌發(fā)酵對芒果漿,發(fā)現發(fā)酵前后氨基酸總量變化不顯著(P>0.05);施帥等[15]用乳酸菌發(fā)酵玫瑰花,發(fā)現游離氨基酸發(fā)酵后含量增加了16.46%;菅田田等[16]報道麩皮高酸海棠果飲料乳酸菌發(fā)酵后氨基酸含量增加27.5%;王振斌等[17]報道葛根汁乳酸菌發(fā)酵前后必需氨基酸總量比葛根汁增加了65.58%;魏一星等[18]報道了小麥胚芽乳酸菌發(fā)酵前后總游離氨基酸的含量提高了13.64倍。本研究中供試的8種乳酸菌發(fā)酵過程產生17種氨基酸,發(fā)酵前培養(yǎng)基氨基酸總量達582.78 mg/100 g,發(fā)酵后下降了26.31%。

乳酸菌發(fā)酵產生的必需氨基酸、支鏈氨基酸、芳香族氨基酸等都屬于功能性氨基酸,本研究發(fā)現盡管不同乳酸菌發(fā)酵液必需氨基酸與非必需氨基酸的比值差異顯著,但乳酸菌通過功能氨基酸代謝平衡形成氨基酸代謝指數的相對穩(wěn)定。在諸多氨基酸中,支鏈氨基酸如亮氨酸、纈氨酸和異亮氨酸特別引人關注,這類氨基酸對人體具有顯著的營養(yǎng)保健作用[3]。乳酸菌發(fā)酵產生的支鏈氨基酸含量與發(fā)酵時間密切相關,王劍飛等[19]研究發(fā)現產蛋白酶乳酸菌發(fā)酵乳清蛋白5 h后開始產生支鏈氨基酸,其含量在26 h達到最大值(31.26 mg/100 g),隨后緩慢減少。本研究中,不同乳酸菌產生的支鏈氨基酸總量有所差異,植物乳桿菌FJAT-13737、德氏乳桿菌FJAT-43773、副干酪乳桿菌FJAT-13741、鼠李糖乳桿菌FJAT-13807、短乳桿菌FJAT-43776、發(fā)酵乳桿菌FJAT-13771、嗜酸乳桿菌FJAT-13772、嗜熱鏈球菌FJAT-43774的支鏈氨基酸總量分別為63.09、78.26、53.52、72.79、66.72、60.34、73.58、54.15 mg/100 g,在植物基原料乳酸菌發(fā)酵中屬于支鏈氨基酸總量較高的。

乳酸菌氨基酸代謝能力與乳酸菌的種類密切相關,Simova等[20]發(fā)現瑞士乳桿菌MP12(L.helveticus)發(fā)酵牛奶16 h氨基酸總量達53.38 mg/100 g,是保加利亞乳桿菌HP1(L.bulgaricus)的3.7倍;雙歧桿菌BL1發(fā)酵馬鈴薯酸奶氨基酸總量達136.64 mg/100 g[21];植物乳桿菌NCU137發(fā)酵桑葚漿60 h氨基酸總量19.12 mg/100 g[12]。已有研究表明,乳酸菌生長過程消耗和產生氨基酸同時發(fā)生,處于動態(tài)平衡[22],本研究的結果也顯示了這一趨勢,不同乳酸菌發(fā)酵終點發(fā)酵液必需氨基酸、非必需氨基酸、支鏈氨基酸、芳香族氨基酸與氨基酸總量呈線性相關。本研究進一步對乳酸菌的代謝特征進行聚類分析,發(fā)現8種乳酸菌的氨基酸代謝特征分為3組,即高含量組1種氨基酸、中含量組5種氨基酸、低含量組11種氨基酸,中含量氨基酸組主導著氨基酸總量的變化。根據不同氨基酸組可將8種乳酸菌分為3類,第1類包含了3種乳酸菌,其特征為氨基酸總量平均值最高達422.23 mg/100 g,氨基酸代謝特征指數54.82%。第2類3種乳酸菌其特征為氨基酸總量平均值最高達348.82 mg/100 g,氨基酸代謝特征指數56.66%。第3類2種乳酸菌,其特征為氨基酸總量平均值最高達265.01 mg/100 g,氨基酸代謝特征指數53.16%。研究為高品質乳酸飲品的研發(fā)提供基礎數據支撐。

4 結論

本研究利用不同乳酸菌發(fā)酵荔枝汁-大豆蛋白物料,于發(fā)酵前后共檢測到氨基酸種類17種,發(fā)酵后氨基酸含量從582.79 mg/100 g下降為427.97 mg/100 g。該物料經不同乳酸菌發(fā)酵后的氨基酸總量差異顯著,副干酪乳桿菌FJAT-13741(365.95 mg/100 g)<嗜熱鏈球菌FJAT-43774(369.36 mg/100 g)<發(fā)酵乳桿菌FJAT-13771(411.03 mg/100 g)<植物乳桿菌FJAT-13737(417.54 mg/100 g)<短乳桿菌FJAT-43776(438.14 mg/100 g)<鼠李糖乳桿菌FJAT-13807(462.38 mg/100 g)<嗜酸乳桿菌FJAT-13772(477.65 mg/100 g)<德氏乳桿菌FJAT-43773(481.52 mg/100 g),利用上述乳酸菌發(fā)酵荔枝汁-大豆蛋白物料,獲得的支鏈氨基酸總量高于常規(guī)植物基原料。構建了氨基酸代謝特征指數(AAMCI),用以評價乳酸菌飲品發(fā)酵過程功能性氨基酸占氨基酸總量的比值,其中比值最高的為德氏乳桿菌FJAT-43773(54.32%),最低的為嗜熱鏈球菌FJAT-43774(47.82%)。研究結果為荔枝乳酸菌飲品研制菌株的篩選提供理論依據。