乳酸菌和酵母菌發(fā)酵紅棗汁工藝優(yōu)化及成分分析

梁鑫,陳思雨,趙育,2,雷鈺,孔倩倩,萬(wàn)欣,張寶善,2*

1(陜西師范大學(xué) 食品工程與營(yíng)養(yǎng)科學(xué)學(xué)院,陜西 西安,710119)2(陜西省果蔬深加工工程技術(shù)研究中心,陜西 西安,710119)

紅棗,是中國(guó)本土的鼠李目鼠李科棗屬植物果實(shí)[1],富含可溶性糖[2]、蛋白質(zhì)、酚酸類化合物、維生素及礦物質(zhì)[3],具有一定的抗腫瘤、抗疲勞和預(yù)防心血管疾病等功能,被譽(yù)為果中補(bǔ)品王[4-5]。據(jù)報(bào)道,紅棗中糖分質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到50%～80%,蛋白質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到2.9%～4.0%,維生素C(VC)質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到0.4%～0.6%[6]。乳酸菌是一類可通過(guò)發(fā)酵消耗糖類產(chǎn)生乳酸的細(xì)菌總稱[7],具有維持胃腸道菌群平衡、調(diào)節(jié)消化免疫系統(tǒng)和改善胃腸道功能等作用[8]。

使用乳酸菌發(fā)酵紅棗汁,可以提高發(fā)酵產(chǎn)物的總酚含量和抗氧化能力[9-10],而由于乳酸菌是一種營(yíng)養(yǎng)缺陷型細(xì)菌,復(fù)合菌株發(fā)酵就成為提高產(chǎn)物功能的一個(gè)重要途徑。將酵母菌和乳酸菌共同培養(yǎng)時(shí),少量的酵母菌會(huì)促進(jìn)乳酸菌的生長(zhǎng)[11-12]?；诖死碚?李佩佩等[13]用酵母菌和乳酸菌復(fù)合發(fā)酵枸杞汁,發(fā)酵產(chǎn)物中總酚含量、總酸度和抗氧化能力較單一乳酸菌發(fā)酵時(shí)均有所提高。

本文以陜北紅棗所制得的紅棗汁為原料,以釀酒酵母、發(fā)酵乳桿菌、干酪乳桿菌、短乳桿菌和植物乳桿菌為發(fā)酵菌株,探究酵母菌與乳酸菌復(fù)合發(fā)酵對(duì)紅棗汁品質(zhì)的影響,確定發(fā)酵工藝條件并對(duì)發(fā)酵液進(jìn)行成分分析,以期開發(fā)一種新型紅棗汁乳酸發(fā)酵飲品。

1 材料與儀器

1.1 試驗(yàn)材料

1.1.1 紅棗

陜北紅棗,陜西省榆林市清澗縣。

1.1.2 發(fā)酵菌株

酵母菌：釀酒酵母(Saccharomycescerevisiae,SC),法國(guó)帝伯仕公司；乳酸菌(lactic acid bacteria,LAB)：發(fā)酵乳桿菌(LactobacillusfermentumCGMCC 1.1880,LF)、干酪乳桿菌(LactobacilluscaseiCGMCC 1.575,LC)、植物乳桿菌(LactobacillusplantarumCGMCC 1.908 7,LP),中國(guó)普通微生物菌種保藏管理中心；短乳桿菌(LactobacillusbrevisYM 1301,LB),云南省微生物研究所。

1.1.3 主要試劑

麥芽汁培養(yǎng)基、MRS肉湯培養(yǎng)基、瓊脂粉,北京奧博星生物技術(shù)有限責(zé)任公司；酒石酸鉀鈉、無(wú)水乙醇、NaCl、NaOH、KH2PO4、Na2SO3、H2O2、H3PO4(色譜級(jí))、C2H3N(色譜級(jí)),天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司；3,5-二硝基水楊酸、福林酚、2,4-二硝基苯肼、1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl,DPPH)、2,2′-聯(lián)氨-雙-3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸(2, 2′-azino-bis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid),ABTS),美國(guó)Sigma公司。

1.2 試驗(yàn)儀器

Ultimate3000型高效液相色譜儀器,美國(guó)Thermo公司；SW-CJ-1F超凈工作臺(tái),上海躍進(jìn)醫(yī)療器械廠；GSP—9080MBE隔水式恒溫培養(yǎng)箱,上海博迅實(shí)業(yè)有限公司；L-8900氨基酸分析儀,日本HATACHI公司；PL203電子天平,上海天呈實(shí)驗(yàn)儀器制造有限公司；UV752紫外分光光度儀,尤尼柯(上海)儀器有限公司。

2 實(shí)驗(yàn)方法

2.1 紅棗汁的制備

取1 kg紅棗,清洗后按m(紅棗)∶m(水)=1∶3將紅棗置于清水中,蒸煮使其表皮破裂,冷卻至50 ℃以下后,按照紅棗和水總質(zhì)量的0.1%添加果膠酶,在50 ℃條件下酶解5 h[14],再經(jīng)滅酶、過(guò)濾,即制得可溶性固形物含量為19%的紅棗汁。

2.2 發(fā)酵菌株的活化

LAB活化[15]：將LF、LC、LB和LP這4種LAB接種在MRS固體培養(yǎng)基上,于37 ℃培養(yǎng)箱中培養(yǎng)24 h；之后挑一個(gè)單菌落轉(zhuǎn)接到MRS肉湯中,在37 ℃培養(yǎng)箱中培養(yǎng)24 h；再將MRS肉湯中的LAB轉(zhuǎn)接到紅棗汁與MRS肉湯以1∶2(體積比)比例混合的培養(yǎng)基中,于37 ℃培養(yǎng)箱中再培養(yǎng)24 h，即得試驗(yàn)用LAB菌株。

SC活化：按上述方法用麥芽汁培養(yǎng)基對(duì)SC進(jìn)行活化。

發(fā)酵菌株菌懸液制備：將上述培養(yǎng)菌株的液體培養(yǎng)基搖勻,取5 mL于無(wú)菌離心管中,在4 500 r/min離心15 min,撇去上清液后,用0.85%的無(wú)菌生理鹽水清洗、離心,再用生理鹽水調(diào)整菌懸液濃度為1×108CFU/mL[16],調(diào)整后的菌懸液即作為本次試驗(yàn)用發(fā)酵菌株。

2.3 紅棗汁發(fā)酵

取300 mL紅棗汁于500 mL錐形瓶中,在105 ℃條件下濕熱滅菌15 min,冷卻后,分別將SC和LF、LC、LB、LP的菌懸液按照體積分?jǐn)?shù)為2%的接種量接入紅棗汁中,在37 ℃培養(yǎng)箱中培養(yǎng)60 h后,測(cè)定發(fā)酵液的成分。

2.4 理化指標(biāo)的測(cè)定

總酸：參照GB 5009.239—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品酸度的測(cè)定》[17]的方法進(jìn)行測(cè)定,結(jié)果以乳酸計(jì)。產(chǎn)酸率按公式(1)進(jìn)行計(jì)算：

(1)

式中：m總酸,發(fā)酵液中生成的酸的質(zhì)量；m還原糖消耗,發(fā)酵液中還原糖被消耗的質(zhì)量。

可溶性固形物：參照GB/T 12143—2008《飲料通用分析方法》[18],用折光儀法進(jìn)行測(cè)定。

還原糖：采用3,5-二硝基水楊酸比色法測(cè)定[19]。以葡萄糖溶液質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo),以在540 nm波長(zhǎng)處所測(cè)吸光值為縱坐標(biāo),繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,回歸方程為：y=0.624 1x+0.002 1,R2=0.997 9。

總酚：采用福林酚法測(cè)定總酚的含量,總酚的含量以沒食子酸計(jì),單位為mg/L。以沒食子酸標(biāo)準(zhǔn)溶液的質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo),以在760 nm波長(zhǎng)處所測(cè)吸光值為縱坐標(biāo),繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,回歸方程為：y=0.062 8x+0.032 7,R2=0.988 5。

VC：采用2,4-二硝基苯肼比色法測(cè)定[20],以不同梯度VC的質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo),以在500 nm波長(zhǎng)處所測(cè)吸光值為縱坐標(biāo),繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,回歸方程為：y=0.024 2x+0.004 1,R2=0.995 7,VC含量單位為mg/100 mL。

有機(jī)酸：參考GB 5009.157—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品有機(jī)酸的測(cè)定》[21]和實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有方法略有改進(jìn),采用高效液相色譜法測(cè)有機(jī)酸,色譜條件為：Diamonsil C18柱(250 mm×4.6 mm)；柱溫為30 ℃；紫外檢測(cè)波長(zhǎng)為210 nm；用磷酸調(diào)節(jié)pH至2.7的0.01 mol/L磷酸二氫鉀溶液為流動(dòng)相,色譜級(jí)乙腈為有機(jī)相,V(磷酸二氫鉀溶液)∶V(乙腈)=96.5∶3.5；流速為0.6 mL/min;進(jìn)樣量為20 μL。待測(cè)樣品中有機(jī)酸定量方法采用外標(biāo)法。

氨基酸的測(cè)定：參照GB 5009.124—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中氨基酸的測(cè)定》[22],用全自動(dòng)氨基酸分析儀對(duì)樣品中氨基酸含量進(jìn)行測(cè)定。

2.5 抗氧化能力的測(cè)定

2.5.1 DPPH自由基清除能力[23]

取2 mL不同質(zhì)量濃度的樣品溶液,加入3 mL 0.4 mmol/L的DPPH溶液,避光靜置30 min后,以無(wú)水乙醇調(diào)零,在517 nm波長(zhǎng)下測(cè)吸光值A(chǔ)樣。參照組用無(wú)水乙醇代替DPPH溶液,充分混勻后,在517 nm波長(zhǎng)測(cè)吸光度A參照；對(duì)照組用2.0 mL的DPPH溶液與3.0 mL無(wú)水乙醇混勻后在517 nm波長(zhǎng)下測(cè)吸光度A空白。按公式(2)計(jì)算DPPH自由基清除率：

(2)

2.5.2 羥基自由基清除能力[23]

依次向各試管加入2 mL 0.006 mol/L FeSO4溶液,2 mL不同質(zhì)量濃度樣品溶液和2 mL 0.006 mol/L H2O2溶液,搖勻靜置10 min,再加入2 mL 0.006 mol/L水楊酸溶液,充分反應(yīng)20 min后,在510 nm處測(cè)得樣品吸光度A樣；把水楊酸溶液換成蒸餾水后測(cè)得在該樣品濃度下的吸光度A參照；把抗氧化劑換成蒸餾水后,測(cè)得空白對(duì)照吸光度A空白。以抗壞血酸為對(duì)照,按公式(3)計(jì)算羥基自由基清除率：

(3)

2.5.3 ABTS陽(yáng)離子自由基清除能力[23]

取3 mL 7.4 mmol/L ABTS溶液和6 mL 2.6 mmol/L K2S2O7水溶液混勻,避光靜置12 h,再用無(wú)水乙醇稀釋40～50倍,調(diào)整734 nm波長(zhǎng)處的吸光值為0.7±0.02。取各質(zhì)量濃度下的樣品0.2 mL,加入0.8 mL ABTS溶液后混勻,避光靜置6 min,在734 nm波長(zhǎng)下測(cè)吸光度A樣；對(duì)照組用無(wú)水乙醇代替樣品溶液后混勻,避光靜置6 min,在734 nm波長(zhǎng)下測(cè)吸光度A對(duì)照。按公式(4)計(jì)算ABTS陽(yáng)離子自由基清除率：

(4)

2.6 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與處理

各組試驗(yàn)重復(fù)測(cè)定3次,結(jié)果用平均值±標(biāo)準(zhǔn)偏差表示。本試驗(yàn)用 Excel 2016和SPSS 23分析試驗(yàn)數(shù)據(jù),采用Duncan新復(fù)極差分析法,P<0.05為顯著相關(guān),P<0.01為極顯著相關(guān)。

3 結(jié)果與分析

3.1 不同菌株發(fā)酵對(duì)紅棗汁品質(zhì)的影響

分別用SC與單株的LAB發(fā)酵紅棗汁時(shí),對(duì)發(fā)酵液的總酸度、pH、還原糖殘?zhí)橇?、總酚、VC和抗氧化能力進(jìn)行測(cè)定。由表1可知,與紅棗汁相比,經(jīng)SC和LAB發(fā)酵60 h的發(fā)酵液中總酸度、總酚含量和抗氧化能力均提高,pH、還原糖和VC含量均下降。4株LAB中LP發(fā)酵液的總酸度和VC含量最高,分別為8.715 g/L和7.19 mg/100 mL；LF發(fā)酵液的總酚含量、ABTS陽(yáng)離子自由基清除率、DPPH自由基清除率和羥基自由基清除率均最高,最高值分別為251.71 mg/L、78.73%、86.19%和72.59%；LAB發(fā)酵液的總酸度、總酚含量、VC含量和抗氧化能力優(yōu)于SC。LF和LP的產(chǎn)酸率分別為7.03%和6.99%，其產(chǎn)酸效果較好。

表1 不同LAB和SC發(fā)酵的紅棗汁發(fā)酵液成分比較Table 1 Components of jujube fermentation broth using different LABs and SCs

3.2 SC與不同LAB復(fù)合發(fā)酵對(duì)紅棗汁品質(zhì)的影響

為探究SC與不同LAB復(fù)合發(fā)酵對(duì)紅棗汁品質(zhì)的影響,按2%(體積分?jǐn)?shù))的接種量、1∶1(體積比)的接種比,分別用SC與LF、LB、LC、LP復(fù)合發(fā)酵紅棗汁,并測(cè)定在37 ℃條件下發(fā)酵60 h的各項(xiàng)理化指標(biāo)。

3.2.1 總酸度、pH和還原糖殘?zhí)橇康谋容^

SC與不同LAB復(fù)合發(fā)酵對(duì)紅棗汁發(fā)酵液總酸度、pH和還原糖殘?zhí)橇康挠绊懭鐖D1所示。SC和LP的發(fā)酵液中,還原糖殘?zhí)橇俊⒖偹岫群彤a(chǎn)酸率分別為6.897 g/100 g、7.877 g/L和5.54%；SC和LF的發(fā)酵液中還原糖殘?zhí)橇?、總酸度和產(chǎn)酸率分別為7.763 g/100 g、7.455 g/L和5.59%,發(fā)酵液中還原糖殘?zhí)橇亢彤a(chǎn)酸率均高于SC和LP的組合。

圖1 SC與不同LAB的發(fā)酵產(chǎn)物中總酸度、pH和還原糖殘?zhí)橇康谋容^Fig.1 Total acidity, pH and residual sugar content of reducing sugars in different SCs and LABs fermentation products

3.2.2 總酚含量和維生素C含量的比較

SC與不同LAB復(fù)合發(fā)酵對(duì)紅棗汁發(fā)酵液總酚和維生素C含量的影響如圖2所示。SC和LF的發(fā)酵液中總酚含量最高,為275.71 mg/L；SC和LP的發(fā)酵液中VC含量較SC和LF的發(fā)酵液高0.5 mg/100 mL,可能由于SC和LP的發(fā)酵液中總酸度相對(duì)較高,對(duì)VC起到了一定的保護(hù)作用。

圖2 SC與不同LAB的發(fā)酵產(chǎn)物中總酚和VC含量的比較Fig.2 Content of total phenol and VC in fermentation products of different SCs and LABs

3.2.3 抗氧化能力的比較

SC與不同LAB復(fù)合發(fā)酵對(duì)紅棗汁發(fā)酵液抗氧化能力的影響如圖3所示。SC和LF的發(fā)酵液中ABTS陽(yáng)離子自由基清除率、DPPH自由基清除率和羥基自由基清除率分別為82.65%、86.37%和75.26%；SC和LP的發(fā)酵液的3種自由基清除率分別為76.47%、87.19%和72.25%。就抗氧化能力而言,SC與LF的組合優(yōu)于SC與LP的組合。

與表1相比,復(fù)合發(fā)酵時(shí),發(fā)酵液的總酚含量和抗氧化能力均小幅優(yōu)于單一菌株發(fā)酵。綜合圖1、圖2和圖3的結(jié)果分析,SC和LP復(fù)合發(fā)酵時(shí),發(fā)酵液中總酸度、DPPH自由基清除率最高,VC含量相對(duì)較高；而SC和LF復(fù)合發(fā)酵時(shí),發(fā)酵液中還原糖殘?zhí)橇?、總酚含量、ABTS陽(yáng)離子自由基清除率和羥基自由基清除率均最高,產(chǎn)酸率相對(duì)較高。從還原糖利用率及發(fā)酵液抗氧化能力的角度考慮,SC和LF為本試驗(yàn)發(fā)酵紅棗汁的最優(yōu)菌株組合。

圖3 SC與不同LAB發(fā)酵產(chǎn)物抗氧化能力的比較Fig.3 Antioxidant capacity of fermented products from different SCs and LABs

3.3 SC和LF接種比例對(duì)紅棗汁發(fā)酵液的影響

為確定SC和LF復(fù)合發(fā)酵紅棗汁的最佳接種比例,按照2%(體積分?jǐn)?shù))的總接種量,7個(gè)不同的接種比,在37 ℃條件下發(fā)酵60 h,測(cè)定紅棗汁發(fā)酵液的各項(xiàng)理化指標(biāo)。

3.3.1 SC和LF接種比例對(duì)總酸度、pH和還原糖殘?zhí)橇康挠绊?/p>

不同比例的SC和LF對(duì)發(fā)酵液總酸度、pH和還原糖殘?zhí)橇康挠绊懭鐖D4所示。不同組發(fā)酵液中總酸度和還原糖殘?zhí)橇侩S著SC接種比例的增加而減少,可能是因?yàn)榇藭r(shí)酵母菌進(jìn)行的酒精發(fā)酵在發(fā)酵過(guò)程中占主導(dǎo),消耗了大量的還原糖,并使乳酸菌的乳酸發(fā)酵受到了抑制。當(dāng)SC與LF的接種比例為1∶4(體積比)時(shí),發(fā)酵液中總酸度、還原糖殘?zhí)橇亢彤a(chǎn)酸率分別為9.897 g/L、8.19 g/100 g和8.31%,可能是由于少量的酵母菌會(huì)通過(guò)促進(jìn)乳酸菌的生長(zhǎng)來(lái)加快乳酸發(fā)酵；進(jìn)一步增加乳酸菌比例時(shí),還原糖殘?zhí)橇坑兴岣?但總酸度和產(chǎn)酸率均下降,因此SC與LF在本次試驗(yàn)中的最適接種比例為1∶4。

圖4 SC與LF接種比例對(duì)發(fā)酵液總酸度、pH和還原糖殘?zhí)橇康挠绊慒ig.4 Effect of inoculation ratio of mixed SC and LF on the total acidity, pH and residual sugar content of reducing sugar in the fermentation broth

3.3.2 SC和LF接種比例對(duì)總酚含量和VC含量的影響

不同比例的SC和LF對(duì)發(fā)酵液總酚和VC含量的影響如圖5所示。發(fā)酵液中總酚和VC含量均隨LF接種比例的增加而增加,這是因?yàn)長(zhǎng)F接種比例的增加加快了發(fā)酵液中有機(jī)酸的生成速率,有利于VC和游離酚的穩(wěn)定。當(dāng)SC和LF的接種比例由1∶4變?yōu)?∶6時(shí),總酚含量由287.81 mg/L增長(zhǎng)到288.67 mg/L,VC含量小幅下降,當(dāng)SC與LF的接種比例達(dá)到1∶4后,LF接種比例的增加對(duì)總酚和VC的影響變小。

圖5 SC與LF接種比例對(duì)發(fā)酵液總酚和VC含量的影響Fig.5 Effect of the inoculation ratio of mixed SC and LF on the content of total phenol and VC in the fermentation broth

3.3.3 SC和LF接種比例對(duì)抗氧化能力的影響

不同比例的SC和LF對(duì)發(fā)酵液抗氧化能力的影響如圖6所示。發(fā)酵液的ABTS陽(yáng)離子自由基清除率、DPPH自由基清除率和羥基自由基清除率隨LF接種比例的增加而增加,因?yàn)樵诖藯l件下紅棗汁發(fā)酵液中的總酚和維生素含量均不斷升高,提高了發(fā)酵液的抗氧化能力。當(dāng)SC和LF的接種比例為1∶4時(shí),發(fā)酵液的ABTS陽(yáng)離子自由基清除率、DPPH自由基清除率和羥基自由基清除率分別為87.37%,89.41%和76.12%；而當(dāng)SC和LF的接種比例由1∶4變?yōu)?∶6時(shí),發(fā)酵液對(duì)各自由基的清除率上升幅度均小于1%。

再結(jié)合圖4和圖5,SC和LF的接種比例為1∶4時(shí),發(fā)酵液的總酸度和復(fù)合菌株的產(chǎn)酸率有最大值且均大于單一LAB發(fā)酵的紅棗汁,分別為9.897 g/L和10.02%,總酚含量也有最大值,為287.81 mg/L。在此條件下進(jìn)一步增加復(fù)合菌株中LF的比例時(shí),對(duì)發(fā)酵液的總酸度、產(chǎn)酸率、總酚含量和抗氧化能力的影響均較小,因此本次復(fù)合菌株發(fā)酵紅棗汁的試驗(yàn)中確定的SC和LF的最佳接種比例為1∶4。

圖6 SC與LF的接種比例對(duì)發(fā)酵液抗氧化能力的的影響Fig.6 Effect of the inoculation ratio of SC and LF inoculation on the antioxidant capacity in the fermentation broth

3.4 紅棗汁在SC和LF復(fù)合發(fā)酵過(guò)程中的成分分析

使用SC與LF比例為1∶4的復(fù)合菌株在37 ℃條件下發(fā)酵紅棗汁60 h,每隔12 h用高效液相色譜法測(cè)定發(fā)酵液中有機(jī)酸的含量。

3.4.1 紅棗汁發(fā)酵液在發(fā)酵過(guò)程中有機(jī)酸的變化

3.4.1.1 有機(jī)酸標(biāo)品圖及其標(biāo)準(zhǔn)曲線方程

各種有機(jī)酸出峰順序如圖7所示,保留時(shí)間、標(biāo)準(zhǔn)曲線方程及相關(guān)系數(shù)見表2。

圖7 有機(jī)酸高效液相標(biāo)品圖譜Fig.7 HPLC chromatograph of organic acids standards

表2 有機(jī)酸標(biāo)準(zhǔn)曲線方程Table 2 Standard curvilinear equation for organic acids

3.4.1.2 紅棗汁發(fā)酵過(guò)程中有機(jī)酸的動(dòng)態(tài)變化

發(fā)酵過(guò)程中有機(jī)酸含量的變化如表3所示。在紅棗汁中檢測(cè)到6種有機(jī)酸,在發(fā)酵液中檢測(cè)到8種有機(jī)酸,表明草酸和乙酸由發(fā)酵產(chǎn)生。蘋果酸、酒石酸和琥珀酸的含量變化相對(duì)較小,表明蘋果酸、酒石酸和琥珀酸在發(fā)酵過(guò)程中穩(wěn)定性相對(duì)較好[24]；乳酸、檸檬酸、乙酸和富馬酸含量由發(fā)酵前的1.081、0.077、0和0.083 g/L分別增加到發(fā)酵后的6.923、0.368、1.016和0.311 g/L。經(jīng)發(fā)酵,這4種有機(jī)酸的含量顯著增加。發(fā)酵液中有機(jī)酸的變化也基本符合異型乳酸發(fā)酵的LAB在發(fā)酵過(guò)程中各類產(chǎn)物的生化反應(yīng)機(jī)理[25]。

表3 發(fā)酵過(guò)程中紅棗汁發(fā)酵液有機(jī)酸的動(dòng)態(tài)變化Table 3 Dynamic changes of organic acids in the jujube fermentation broth

3.4.2 紅棗汁發(fā)酵液在發(fā)酵前后氨基酸的變化

3.4.2.1 發(fā)酵前后紅棗汁中氨基酸含量的變化

發(fā)酵過(guò)程中氨基酸含量的變化如表4所示。在紅棗汁中共檢測(cè)到15種氨基酸,其中必需氨基酸有5種,分別為賴氨酸、纈氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸和蘇氨酸,含量分別是3.47、12.73、10.13、17.02和47.58 mg/kg,氨基酸總量為471.29 mg/kg。在發(fā)酵液中共檢測(cè)到16種氨基酸,在發(fā)酵過(guò)程中產(chǎn)生了少量的異亮氨酸,總氨基酸含量為1 275.45 mg/kg,氨基酸含量在發(fā)酵前后有明顯變化,其中賴氨酸、谷氨酸、丙氨酸、纈氨酸、亮氨酸、異亮氨酸、甘氨酸、絲氨酸、半胱氨酸和脯氨酸這10種氨基酸含量經(jīng)發(fā)酵后均有所增加,其原因可能是發(fā)酵過(guò)程中紅棗汁中的大分子蛋白質(zhì)被LF和SC分解為氨基酸,以及在發(fā)酵后期LF和SC失活而被降解成氨基酸[26]；精氨酸、組氨酸、天冬氨酸、酪氨酸、苯丙氨酸和蘇氨酸這6種氨基酸含量均降低,其原因可能是在發(fā)酵過(guò)程中,這些氨基酸被轉(zhuǎn)化為風(fēng)味物質(zhì)。

3.4.2.2 發(fā)酵前后呈味氨基酸的變化

根據(jù)氨基酸的呈味,對(duì)發(fā)酵前后紅棗汁的氨基酸進(jìn)行分析,結(jié)果如圖8所示。發(fā)酵液中鮮味氨基酸和甜味氨基酸含量分別由發(fā)酵前的134.93和264.53 mg/kg增長(zhǎng)到發(fā)酵后的564.10和655.79 mg/kg,苦味氨基酸和芳香味氨基酸含量變化較小。表明經(jīng)過(guò)LF和SC發(fā)酵,一定程度上改善了紅棗汁的口感。

表4 發(fā)酵前后紅棗汁中氨基酸含量的變化Table 4 Changes of amino acid content in the jujube juice before and after fermentation

圖8 發(fā)酵前后呈味氨基酸的變化Fig.8 Changes of delicious amino acids before and after fermentation

4 結(jié)論

本研究以紅棗汁為原料,確定了在37 ℃條件下,紅棗汁經(jīng)SC和LF、LC、LB、LP復(fù)合發(fā)酵60 h時(shí)的最佳組合及接種比例為V(SC)∶V(LF)=1∶4。與單一LF發(fā)酵的紅棗汁相比,SC和LF復(fù)合發(fā)酵的紅棗汁中,總酸度由8.236 g/L提高到9.897 g/L,產(chǎn)酸率由7.03% 提高到8.31%,總酚含量由251.73 mg/L提高到287.81 mg/L,ABTS陽(yáng)離子自由基清除率、DPPH自由基清除率和羥基自由基清除率分別由78.73%、86.19%和72.57%提高到87.37%、89.38%和76.12%；與紅棗汁相比,發(fā)酵液中各類有機(jī)酸和氨基酸含量均有所提升,表明經(jīng)過(guò)SC和LF發(fā)酵的紅棗汁品質(zhì)得到了提高。