發(fā)酵火麻仁乳的工藝優(yōu)化及抗氧化活性變化

賴惠敏，王世連，阮征，李汴生

（華南理工大學食品科學與工程學院，廣東廣州 510640）

火麻仁含有豐富的不飽和脂肪酸、蛋白質(zhì)、礦物質(zhì)、糖類、礦物質(zhì)等營養(yǎng)成分，同時含有多酚、黃酮、木質(zhì)素酰胺類化合物、葫蘆巴堿、甾體及萜類等生物活性成分[1]，具有抗氧化、預防心血管疾病、潤腸通便、抗炎、護肝等功效。早在20世紀80年代，國外就開發(fā)了火麻仁系列的產(chǎn)品，如火麻仁面粉、火麻仁餅干、火麻仁飲料、火麻仁蛋白粉、火麻仁油、火麻仁醬以及火麻仁能量棒等營養(yǎng)保健食品[2]。而火麻仁早在2002就被國家衛(wèi)生和計劃生育委員會列入“既是食品又是藥品”的名錄，收錄在《中國藥典》。但目前國內(nèi)市場對火麻仁資源的利用多限于簡單的物理處理和初級加工，如干燥火麻仁入藥、壓榨火麻仁油等，火麻仁產(chǎn)品的開發(fā)尚處于起步階段，對其深層次的開發(fā)利用遠遠不夠。因此，開發(fā)新型火麻仁產(chǎn)品具有很高的市場應用價值。

隨著人們生活水平和健康意識的提高，乳酸菌發(fā)酵的乳飲品深受消費者的追捧，在乳酸菌發(fā)酵過程中產(chǎn)生的大量乳酸、草酸、丙酮酸等有機酸以及乙醛、乙醇、丙酮、丁二酮等羰基化合物[3]，賦予了發(fā)酵乳獨特的風味[4]。Halpern等[5]發(fā)現(xiàn)，食用含保加利亞乳桿菌和嗜熱鏈球菌的發(fā)酵乳可以增加人體內(nèi)T細胞產(chǎn)生的IFN-γ以提高人體免疫力。Bartkiene等[6]研究發(fā)現(xiàn)，乳酸菌在發(fā)酵過程中釋放的蛋白質(zhì)酶和乳酸菌脂酶可以將蛋白質(zhì)和脂肪分解為易于人體吸收的狀態(tài)，從而促進蛋白質(zhì)和脂肪的消化吸收；在乳酸菌發(fā)酵谷物基質(zhì)的過程中，大分子營養(yǎng)物質(zhì)降解，增加了礦物質(zhì)、氨基酸、脂肪酸和碳水化合物的營養(yǎng)價值和可用性[7]。但目前市場上谷物發(fā)酵型蛋白飲料大都局限于大豆、花生、核桃以及杏仁等傳統(tǒng)植物原料，開發(fā)更多品種的具有高營養(yǎng)價值的植物蛋白以豐富產(chǎn)品的種類也是市場所需。火麻仁乳中含有豐富的氨基酸、糖類、礦物質(zhì)、多不飽和脂肪酸、木質(zhì)素酰胺類活性成分，其中80%為多不飽和脂肪酸，亞麻酸和亞油酸比例為1:2至1:3，火麻仁乳中還含有γ-生育酚，具有很強的抗氧化、抗衰老等功效，具有很強的應用前景[8]。因此，火麻仁發(fā)酵乳具有很高的開發(fā)利用價值。

本研究以經(jīng)過熟化的火麻仁為原料，探究火麻仁乳在乳酸菌復配比例、接種量、發(fā)酵溫度及時間的最適發(fā)酵條件，以獲取較高品質(zhì)的火麻仁發(fā)酵乳，并對火麻仁乳發(fā)酵前后的營養(yǎng)活性成分及體外抗氧化活性等品質(zhì)進行研究，旨在為火麻仁的深加工處理提供理論支持。

1 材料與方法

1.1 原料與試劑

火麻仁，采自云南大姚火麻仁種植基地；發(fā)酵菌種：保加利亞乳桿菌（Lactobacillus bulgaricus，CICC 6045）、嗜熱鏈球菌（Streptococus thermophilus，IFFI 6038），購于廣東微生物菌種保藏中心；干酪乳桿菌（Lactobacillus casei，LC A-GJ01）、嗜酸鏈球菌（Streptococcus acidophilus，LYO 10DCU-S），杜邦·丹尼斯克樣品；2,4,6-三吡啶基三嗪（TPTZ）、2,2-聯(lián)苯基-1-苦基肼基（DPPH）：上海麥克林生化科技有限公司，均為分析純；2,2-聯(lián)氨-雙(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)二胺鹽（ABTS）：上海麥克林生化科技有限公司，分析純。

1.2 主要儀器設備

電熱恒溫培養(yǎng)箱（FX303-2），廣東環(huán)凱微生物科技有限公司；立式高壓滅菌鍋（SQ510C），重慶雅馬拓科技有限公司；超凈工作臺（VD-650），蘇州凈化設備有限公司；高壓均質(zhì)機（GYB40-10S），廣州市東征化玻儀器有限公司；紫外可見分光光度計752N，上海精密科學儀器有限公司。

1.3 試驗方法

1.3.1 火麻仁原料液的制備

稱取100 g火麻仁，與水以1:9的料液比在80 ℃的條件下用打漿機碾磨2 min過濾，濾加入5%的白砂糖和0.2%羧甲基纖維素鈉，在20 MPa下均質(zhì)10 min；取100 mL封裝于蒸煮袋中，迅速放置80 ℃水浴鍋中，恒溫加熱20 min后冷卻至40 ℃左右，準備接種發(fā)酵。

1.3.2 單因素試驗

以感官評分為主要參考指標，活菌數(shù)及滴定酸度為次要參考指標，參考Singh等[9]層次分析法（AHP）確定各指標的權(quán)重比例系數(shù)集為W=｛活菌數(shù)，酸度，感官評分｝=｛0.25，0.25，0.5｝，以模糊綜合評判值作為評價標準，探究菌種復配比例（1:1:1:1；2:2:1:1；2:2:1:2；2:2:2;1；1:1:1:2；1:1:2:1）、接種量（3%、4%、5%、6%、7%、8%，W/W）、發(fā)酵溫度（34 ℃、36 ℃、38 ℃、40 ℃、42 ℃、44 ℃）及發(fā)酵時間（5 h、6 h、7 h、8 h、9 h、10 h）對發(fā)酵火麻仁乳綜合品質(zhì)的影響，分別進行單因素試驗，以選取最適發(fā)酵條件。

1.3.3 響應面優(yōu)化發(fā)酵火麻仁乳制備工藝

在單因素實驗的基礎上選取合適水平范圍，根據(jù)Box-Behnken中心組合設計原理，以接種量、發(fā)酵時間、發(fā)酵溫度三個因素為自變量，以乳酸菌總數(shù)、酸度、感官評分的模糊綜合評判值為響應值，各因素的三個水平采用-1、0、1進行編碼，如表1所示。通過響應面優(yōu)化實驗設計，研究發(fā)酵條件對發(fā)酵效果的影響，并確定最佳發(fā)酵工藝條件。

表1 響應曲面設計實驗因素水平和編碼Table 1 Independent variables and their levels used in the response surface design

1.3.4 各項理化指標測定

1.3.4.1 乳酸菌活菌數(shù)

活菌數(shù)測定采用稀釋平板計數(shù)法，參考國標GB 4789.35-2010。

1.3.4.2 酸度

酸度值的測定采用電位滴定法，參考國標GB 5009.239-2016。

1.3.4.3 酚類物質(zhì)含量測定

總酚含量測定：參照Simwaka等[10]實驗方法，采用Folin-Ciocalteu法測定火麻仁發(fā)酵乳總酚含量?？傸S酮含量測定：參照Wang等[11]實驗方法，采用NaNO2-Al(NO3)3比色法測定火麻仁發(fā)酵乳的總黃酮含量。

1.3.4.4 抗氧化活性測定

DPPH自由基清除能力測定參考Ma等[12]實驗方法進行測定。

ABTS+自由基清除實驗參考Re等[13]實驗方法進行測定。

1.3.4.5 持水性測定

稱取20 g發(fā)酵火麻仁乳樣品，置于有濾紙的漏斗中，放置120 min后收集濾液并稱重，用以下公式計算得酸奶持水性。

式中：M1表示濾液質(zhì)量（g）；M2表示稱量酸奶樣品重量（g）。

1.3.4.6 可溶性固形物含量測定

取發(fā)酵火麻仁乳1 mL，加入4 mL蒸餾水混勻，手持式糖度計測定。

1.3.4.7 感官評價

選擇10名感官經(jīng)驗豐富的品評員，事先培訓。感官評價標準參考中國乳制品行業(yè)協(xié)會制訂的《乳與乳制品感官評價》，略做修改。具體評價指標以及評分標準如表2所示。

表2 感官評價表標準Table 2 Sensory evaluation criter

1.3.4.8 模糊綜合評價法

參照Singh等[9]模糊綜合評判法對相應指標進行多目標綜合評判，綜合考慮活菌數(shù)、酸度、感官評分等指標對發(fā)酵力及發(fā)酵汁品質(zhì)的重要程度，計算各指標總分占所有指標總分的比重[14]。

1.3.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析

所有樣品均設3個平行試驗，實驗結(jié)果表示為平均值±標準誤差。采用Excel 2016和Origin 9.1對數(shù)據(jù)進行處理與作圖，采用Design Expert進行響應面實驗設計與分析，采用SPSS Statistic 24.0對數(shù)據(jù)進行顯著性差異及相關(guān)性分析。

2 結(jié)果與討論

2.1 單因素實驗

2.1.1 菌種復配比對發(fā)酵火麻仁乳的影響

由圖1a可以看出，不同的復配比例對感官評分、活菌數(shù)以及酸度均有較大的影響。組2的感官評分最高，為8.46分，組3因為具有最高的活菌數(shù)（2.1×107CFU/mL）和酸度（78.13 mg/mL），感官評分最低，為7.23分。組4的活菌數(shù)和酸度值最小，分別為1.6×107CFU/mL和68.99 mg/mL。由圖1b可以看出，組6的模糊綜合評判值最高，為0.972，其次是組1，模糊綜合評判值為0.968，組4的模糊綜合評判值最小，為0.852。綜合考慮，選擇1:1:2:1、1:1:1:1和2:2:1:2（保加利亞乳桿菌:嗜熱鏈球菌:干酪乳桿菌:嗜酸鏈球菌）作為響應面最佳取值范圍。

圖1 菌種復配比對發(fā)酵火麻仁乳品質(zhì)的影響Fig.1 Effect of strain proportion on the quality of fermented hempseed milk

2.1.2 菌種接種量對發(fā)酵火麻仁乳的影響

圖2 a可以看出，保持菌種復配比例、發(fā)酵溫度以及發(fā)酵時間不變，隨著接種量的增加，活菌數(shù)和呈上升趨勢，感官評分呈先上升后下降趨勢。由圖2b可以看出，模糊綜合評判值隨著發(fā)酵時間的延長呈先上升后下降的趨勢。接種量越大，發(fā)酵火麻仁乳中活菌數(shù)越多，發(fā)酵產(chǎn)酸能力越強，適量的乳酸能提升發(fā)酵火麻仁乳的感官品質(zhì)。當接種量為6%時，模糊綜合評判值最高，為0.94。當接種量超過6%時，由于乳酸菌的產(chǎn)酸過多，使得感官品質(zhì)下降，從而模糊綜合評判值也逐漸降低。綜合考慮，選取5%、6%和7%作為響應面接種量的最佳取值范圍。

圖2 接種量對發(fā)酵火麻仁乳品質(zhì)的影響Fig.2 Effect of inoculum concentration on the quality of fermented hempseed milk

2.1.3 發(fā)酵溫度對發(fā)酵火麻仁乳的影響

在發(fā)酵過程中，發(fā)酵溫度是發(fā)酵工藝中重要的環(huán)節(jié)，溫度的高低將直接影響乳酸菌的生長和代謝，決定著發(fā)酵速度的快慢[15]，從而對發(fā)酵火麻仁乳的感官品質(zhì)產(chǎn)生影響。

由圖3a可以看出，保持菌種復配比例、接種量以及發(fā)酵時間不變，隨著發(fā)酵溫度的增加，感官評分和酸度呈先增大后減小的趨勢，活菌數(shù)先上升后趨于平緩。由圖3b可以看出，模糊綜合評判值隨著發(fā)酵時間的延長呈先上升后下降的趨勢，當發(fā)酵溫度為42 ℃時，模糊綜合評判值最高，為0.967，隨后下降。這是因為隨著發(fā)酵溫度適當?shù)奶岣?，有利于乳酸菌的生長和發(fā)酵產(chǎn)酸，但是當發(fā)酵溫度超過乳酸菌的最佳生長溫度，就會對其生長和發(fā)酵產(chǎn)酸起到抑制作用[16]。因此，當發(fā)酵溫度超過42 ℃時，乳酸菌生長緩慢，產(chǎn)酸能力下降，從而使模糊綜合評判值降低。綜合考慮，選擇38 ℃、40 ℃、42 ℃作為響應面發(fā)酵溫度的最佳取值范圍。

圖3 發(fā)酵溫度對發(fā)酵火麻仁乳品質(zhì)的影響Fig.3 Effect of fermentation temperature on the quality of fermented hempseed milk

2.1.4 發(fā)酵時間對發(fā)酵火麻仁乳的影響

由圖4a可以看出，隨著發(fā)酵時間的延長，活菌數(shù)及酸度不斷上升，感官評分先上升后下降，當發(fā)酵時間在6~7 h時，感官評分較高。由圖4b可以看出，模糊綜合評判值隨著發(fā)酵時間的延長呈先上升后下降的趨勢，當發(fā)酵時間為8 h時，模糊綜合評判值最高（0.943），隨后下降。主要是因為發(fā)酵時間越長，一方面使得乳酸菌濃度越高，發(fā)酵產(chǎn)酸越多，導致發(fā)酵火麻仁乳的酸度過高；另一方面過長的發(fā)酵時間使得乳酸菌發(fā)酵過度，使得大量乳清析出，從而影響其感官品質(zhì)。由圖4a可以看出，當發(fā)酵時間超過8 h時，由于酸度過高以及乳清析出的原因，感官評分就開始下降，但是由于活菌數(shù)增加的原因，模糊綜合評判值沒有降低；當發(fā)酵時間超過9 h時，由于酸度過高導致感官評分嚴重降低，從而使模糊綜合評判值降低。綜合考慮。選取7 h、8 h、9 h作為響應面發(fā)酵時間最適取值范圍。

圖4 發(fā)酵時間對發(fā)酵火麻仁乳品質(zhì)的影響Fig.4 Effect of fermentation time on the quality of fermented hempseed milk

2.2 發(fā)酵火麻仁乳工藝條件響應面優(yōu)化

2.2.1 響應面結(jié)果

在單因素實驗結(jié)果的基礎上，以菌種復配比例（A）、接種量（B）、發(fā)酵溫度（C）、發(fā)酵時間（D）為自變量，模糊綜合評判值為響應值，對發(fā)酵火麻仁乳進行四因素三水平響應面優(yōu)化，響應面實驗結(jié)果如表3所示。

表3 響應面實驗設計及結(jié)果Table 3 Design and results of response surface experiment

2.2.2 回歸模型建立及方差分析

通過Design Expert 10統(tǒng)計分析軟件對模糊綜合評判值進行回歸分析，分析結(jié)果如表4所示。對各因素回歸模擬后，得到回歸方程為：

F值檢驗是反應回歸模型的有效性，由表4可知，該模型F值為260.22，p<0.0001，表明實驗所用二次模型是極顯著的，在統(tǒng)計學上是有意義的；該模型的失擬項不顯著（p>0.05），表明模型合理，可以使用該數(shù)學模型推卸實驗結(jié)果。方程決定系數(shù)R2=0.9962，校正系數(shù)（Adj R2=0.9923）與預測決定系數(shù)（Pred R2=0.9821）相差較小，變異系數(shù)C.V.%=0.31<15%，信噪比Adeq Precision=63.95>4，表明實際值與預測值之間的擬合程度較好，利用響應面優(yōu)化發(fā)酵火麻仁乳發(fā)酵條件的方案可行。

由表4可知，模型中一次項接種量（B）、發(fā)酵溫度（C）、發(fā)酵時間（D）對模糊綜合評判值的影響極顯著（p<0.01），菌種復配比例（A）的影響顯著（p<0.05）。交互項菌種復配比例與接種量（AB）、菌種復配比例與發(fā)酵溫度（AC）、菌種復配比例與發(fā)酵時間（AD）、接種量與發(fā)酵溫度（BC）、發(fā)酵溫度與發(fā)酵時間（CD）的影響極顯著（p<0.01），而接種量與發(fā)酵時間（BD）的影響不顯著（p>0.05）。二次項A2、B2、C2、D2的影響均為極顯著（p<0.01）。此外，根據(jù)F值得大小可以判斷，各因素對模糊綜合評判值的影響順序為：發(fā)酵時間>菌種復配比例>發(fā)酵溫度>接種量。

表4 回歸模型及方差分析Table 4 Analysis of variance of regression equation

2.2.3 響應面及等高線分析

為了更加直觀的反映出菌種復配比例（A）、接種量（B）、發(fā)酵溫度（C）以及發(fā)酵時間（D）四個因素之間交互作用對模糊綜合評判值的影響，做出響應值3D曲面。交互作用的強弱可由等高線的形狀反映出來，橢圓形表示交互作用顯著，越接近圓形表示交互作用越不顯著。圖5所示為當固定任意三個因素，其余兩個因素之間的交互作用對火麻仁發(fā)酵乳模糊綜合評判值的影響。由圖5可知，在兩兩因素的交互作用對模糊綜合評判值的影響中，復配比例與接種量、菌種復配比例與發(fā)酵溫度、菌種復配比例與發(fā)酵時間、接種量與發(fā)酵溫度、發(fā)酵溫度與發(fā)酵時間的交互作用顯著，而接種量與發(fā)酵時間的交互作用不顯著，與表4中方差分析的結(jié)果一致。

圖5 兩兩因素對模糊綜合評判值的交互作用及等高線圖Fig.5 Interaction diagram and contour map of two Factors on fuzzy comprehensive evaluation value

2.2.4 響應面結(jié)果優(yōu)化及驗證性實驗

根據(jù)BBD-RSM試驗結(jié)果顯示，發(fā)酵火麻仁乳的最佳發(fā)酵工藝條件參數(shù)為：菌種復配比例為保加利亞乳桿菌:嗜熱鏈球菌:干酪乳桿菌:嗜酸鏈球菌=2:2:1:1.78、接種量為6.21%、發(fā)酵溫度為39.42 ℃、發(fā)酵時間為7.12 h，在此模型下，模糊綜合評判值為0.935。為了檢驗響應面法優(yōu)化發(fā)酵火麻仁乳發(fā)酵條件的可靠性，采用優(yōu)化后的工藝參數(shù)進行3次重復性驗證試驗。在此條件下，測得模糊綜合評判值為0.927，與模型預測值相差不大，模糊綜合評價法的相對誤差為0.86%，由此說明該模型是可行的。

2.3 火麻仁發(fā)酵乳營養(yǎng)成分分析

表5 反應了火麻仁乳發(fā)酵前后的營養(yǎng)成分含量的變化，其中總酸、總糖、持水性、可溶性固形物、總酚以及總黃酮含量均呈現(xiàn)顯著性變化（p<0.05）。由表5可知，持水性由發(fā)酵前的19.54%上升到了發(fā)酵后的31.08%，陳瑋等[17]測定酸奶TPA質(zhì)構(gòu)時發(fā)現(xiàn)持水性的提高可能與乳酸菌發(fā)酵過程產(chǎn)生的胞外多糖和火麻仁乳液中乳清蛋白的變性有關(guān)；火麻仁乳發(fā)酵前后的總糖含量顯著降低（p<0.01），由初始發(fā)酵前142.03 mg/mL變?yōu)榘l(fā)酵后69.29 mg/mL。發(fā)酵前火麻仁乳的總酸含量為1.08 mg/mL，發(fā)酵后其總酸含量為7.99 mg/mL，增加了6.4倍，這是因為在發(fā)酵的過程中乳酸菌利用糖經(jīng)過EMP途徑產(chǎn)生丙酮酸然后還原成乳酸[18]，此外中間還產(chǎn)生大量的有機酸，包括檸檬酸、琥珀酸、酒石酸等[19]。因此，發(fā)酵后火麻仁乳中的總酸含量顯著提高，總糖含量顯著降低。這也說明了在該發(fā)酵條件下，乳酸菌能夠充分利用糖類產(chǎn)酸，具有良好發(fā)酵力。發(fā)酵后的火麻仁乳的總酚和總黃酮均呈顯著性增加，分別增加了31.77%和14.10%，與方芳等[20]研究結(jié)果一致?；鹇槿嗜榻?jīng)乳酸菌發(fā)酵后，乳糖、蛋白質(zhì)等大分子物質(zhì)約有20%被分解為半乳糖、氨基酸等小分子物質(zhì)，乳酸菌可進一步將火麻仁乳中分解的氨基酸轉(zhuǎn)氨生成α-酮酸，降解產(chǎn)生醛類、多酚類和羧酸等抗氧化活性物質(zhì)，且乳酸菌自身的代謝產(chǎn)物如有機酸、胞外多糖等可能阻斷了多酚類抗氧化活性物質(zhì)與基質(zhì)的結(jié)合，乳酸菌中的α-半乳糖苷酶水解半乳糖使得游離酚的含量增加，導致總酚和黃酮含量提高，抗氧化活性提高。

表5 發(fā)酵火麻仁乳營養(yǎng)成分Table 5 Nutrition components of fermented hempseed milk

2.4 火麻仁乳發(fā)酵前后抗氧化活性變化

2.4.1 DPPH自由基清除能力

發(fā)酵前后火麻仁乳對DPPH自由基清除率如圖6所示。由圖6可以看出，DPPH自由基清除率與樣品濃度存在良好的劑量-效應關(guān)系。在一定的濃度范圍內(nèi)，隨著樣品濃度的增加，對DPPH自由基的清除率呈上升趨勢，然后趨于平緩，郭俊花等[21]發(fā)酵槐米酸奶時，其DPPH自由基清除率最高可達達到60.3%，與本實驗濃度40 mg/mL發(fā)酵火麻仁乳DPPH自由基清除率相當。當樣品濃度為100 mg/mL時，火麻仁乳和發(fā)酵火麻仁乳的DPPH自由基的清除率達到較高水平，分別為89.34%和96.84%，當濃度繼續(xù)提高時，對DPPH自由基清除率變化不明顯。當濃度小于25 mg/mL時，發(fā)酵前后對DPPH自由基清除能力變化不大；當濃度為30 mg/mL時，發(fā)酵火麻仁乳的清除能力明顯提高。

圖6 發(fā)酵火麻仁乳的DPPH自由基清除能力Fig.6 DPPH radical scavenging ability of of fermented hempseed milk

IC50表示當自由基清除率為50%，所需樣品的濃度，IC50值越小，則清除自由基能力越強。根據(jù)火麻仁乳、發(fā)酵火麻仁乳以及生育酚清除DPPH自由基曲線的線性回歸方程分別計算出IC50，如表6所示，火麻仁乳、發(fā)酵火麻仁乳以及陽性對照生育酚對DPPH自由基清除活性的IC50值分別為：29.14 mg/mL、26.09 mg/mL和0.25 mg/mL。26.09 mg/mL的發(fā)酵火麻仁乳對DPPH自由基清除能力與0.25 mg/mL的生育酚相同，因此原發(fā)酵火麻仁乳（0.992 g/mL）對DPPH自由基清除能力與9.51mg/mL的生育酚相同。

2.4.2 ABTS自由基清除能力

火麻仁乳和發(fā)酵火麻仁乳對ABTS+自由基清除率如圖7所示。由圖7可以看出，隨著樣品濃度的增加，ABTS+自由基的清除能力先急劇上升；當濃度為15 mg/mL時，火麻仁乳和發(fā)酵火麻仁乳的ABTS+自由基清除率分別為83.06%和90.63%；當濃度繼續(xù)增大，對ABTS+自由基清除率變化不明顯。當濃度小于12.5 mg/mL時，發(fā)酵前后對ABTS+自由基清除能力變化不大；當濃度為15 mg/mL時，發(fā)酵火麻仁乳的清除能力明顯提高（p<0.05）。李子葉等[22]用嗜酸乳桿菌KLDS 1.0901對酸奶進行發(fā)酵顯示其ABTS+自由基清除能力只有53.16%，可能與發(fā)酵原料及濃度不同有關(guān)。Di等[23]研究顯示ABTS+自由基清除能力的提高可能是由于ABTS+自由基與加入的乳酸菌作為抗氧化劑，避免了蛋白質(zhì)與ABTS+自由基之間相互結(jié)合，因此導致蛋白質(zhì)被降解，抗氧化肽生成，增加了火麻仁乳的抗氧化能力。由表6可知，火麻仁乳、發(fā)酵火麻仁乳以及陽性對照生育酚對ABTS+自由基清除活性的IC50值分別為：7.91 mg/mL、7.22 mg/mL和0.13 mg/mL，說明7.22 mg/mL的發(fā)酵火麻仁乳對ABTS+自由基清除能力與0.13 mg/mL的生育酚相同，即原發(fā)酵火麻仁乳（0.992 g/mL）對ABTS+自由基清除能力與17.86 mg/mL的生育酚相同。

表6 發(fā)酵火麻仁乳抗氧化活性Table 6 Antioxidant activity of fermented hempseed milk

圖7 發(fā)酵火麻仁乳的ABTS自由基清除能力Fig.7 ABTS+· scavenging ability of fermented hempseed milk

3 結(jié)論

3.1 本實驗在單因素的基礎上，采用Box-Behnken響應面法優(yōu)化火麻仁乳發(fā)酵工藝，得到發(fā)酵條件的回歸模型為：Y=0.91-2.333E-003A-5.121E-004B-8.647E-003C-0.033D-7.293E-003AB-4.784E-003AC-0.01AD-0.029BC-7.5E-004BD-0.022CD+7.438E-003A2-0.029B2-0.02C2-0.015D2。最佳發(fā)酵條件為：菌種復配比例為保加利亞乳桿菌:嗜熱鏈球菌:干酪乳桿菌:嗜酸鏈球菌=2:2:1:1.78、接種量為6.21%、發(fā)酵溫度為39.42 ℃、發(fā)酵時間為7.12 h。在此條件下，發(fā)酵火麻仁乳的活菌數(shù)、滴定酸度以及感官評分分別為1.9×108CFU/mL、78oT和8.74分，模糊綜合評判值為0.927，與預測值0.935的相對誤差僅為0.86%，此時產(chǎn)品活菌數(shù)含量充足、酸度適宜、色香味俱佳。

3.2 發(fā)酵后火麻仁乳的總糖、總固形物含量與發(fā)酵前相比含量顯著降低（p<0.05），總酸、總酚和總黃酮含量分含量均顯著提高（p<0.05）?？寡趸瘜嶒灡砻?，當DPPH自由基清除率、ABTS+自由基清除率為50%時，發(fā)酵火麻仁乳的濃度分別為26.09 mg/mL、7.22±0.13 mg/mL，與0.25 mg/mL和0.13 mg/mL生育酚相當，抗氧化活性得到了顯著提高（p<0.05）。本文對發(fā)酵火麻仁乳的工藝進行探究，可以制作出營養(yǎng)豐富、口感濃郁、抗氧化能力強的火麻仁發(fā)酵產(chǎn)品，為火麻仁乳的加工利用和新型產(chǎn)品研發(fā)提供了理論依據(jù)。