豆清飲料配方優(yōu)化及體外模擬消化研究

歐紅艷,趙良忠*,劉汁琪,林碧蓮,林麗丹,林萱萱

1(邵陽(yáng)學(xué)院 食品與化學(xué)工程學(xué)院,湖南 邵陽(yáng),422000) 2(豆制品加工與安全控制湖南省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,湖南 邵陽(yáng),422000)

豆清液是指在傳統(tǒng)豆制品生產(chǎn)過(guò)程中蹲腦與壓榨過(guò)程中產(chǎn)生的上清液,俗稱黃漿水[1]。據(jù)研究豆清液中營(yíng)養(yǎng)豐富,含有大豆異黃酮0.2 mg/g、總糖9.9 mg/g、蛋白質(zhì)6.5 mg/g、脂肪3.6 mg/g、總固形物2.5 Brix[2],豆清飲料以豆清液為主要原料,通過(guò)添加輔料,菌種進(jìn)行發(fā)酵而成[3],研究表明通過(guò)微生物發(fā)酵可以將豆清飲料中糖苷型異黃酮轉(zhuǎn)化為具有更強(qiáng)抗氧化活性的苷元型異黃酮[4],有利于豆清飲料抗氧化活性和生物利用度的提高[5-6]。TU等[7]利用康普茶菌群將大豆乳清轉(zhuǎn)化為一種新型的功能性飲料,隨著異黃酮苷元含量的增加,發(fā)酵之后抗氧化活性、抑菌性增強(qiáng)。杜欣[4]運(yùn)用乳酸菌發(fā)酵豆清液,發(fā)酵后的豆清液清除DPPH自由基和ABTS陽(yáng)離子自由基的能力明顯大于未發(fā)酵。豆清液發(fā)酵成飲料可以大批量的解決豆清液排放問(wèn)題,提升其利用價(jià)值。

傳統(tǒng)評(píng)價(jià)生物活性的方法主要是通過(guò)有機(jī)試劑進(jìn)行萃取,最大限度地提取活性物質(zhì),測(cè)定物質(zhì)的含量以及進(jìn)行功能性評(píng)價(jià)[7]。植源性食物中活性成分的攝入與整個(gè)胃腸道的生物利用率,是評(píng)估其對(duì)人類健康的生物學(xué)意義的關(guān)鍵因素?；钚猿煞衷谙^(guò)程中含量與成分會(huì)受到胃腸道的pH、溫度、時(shí)間、酶、抑制劑、增強(qiáng)劑或其他因素的影響[8]。在胃腸環(huán)境中,物質(zhì)的結(jié)構(gòu)會(huì)轉(zhuǎn)化成不同形式,物理及化學(xué)性質(zhì)發(fā)生改變[9]。經(jīng)胃腸消化后,食物中的抗氧化活性成分及其活力可能會(huì)發(fā)生變化[10]。純度高或單一的物質(zhì)運(yùn)用體外模擬消化方法可以避免食物中其他成分的干擾[11]。

本研究以豆清液為主要原料,添加鼠李糖乳桿菌、腸膜明串珠菌、克魯維酵母進(jìn)行發(fā)酵,并對(duì)豆清飲料配方輔料麥芽汁、麥芽糖、低聚果糖、酒花添加量進(jìn)行優(yōu)化,得到最佳配方,再運(yùn)用體外模擬胃腸消化的方法,探究豆清飲料在消化過(guò)程中大豆異黃酮、有機(jī)酸的變化規(guī)律,分析消化過(guò)程中的抗氧化活性,以期為豆清液的綜合利用及新型飲料開(kāi)發(fā)提供理論支撐。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

豆清液、克魯維酵母(Kluyveromycesmarxianus)、明串珠菌(Leuconostocmarxianus)、鼠李糖乳桿菌(Lactobacillusrhamnosus),豆制品加工與安全控制湖南省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室提供；大麥芽、麥芽糖、低聚果糖、酒花均為市售；胃蛋白酶(15 000 U/g)、胰酶(250 000 U/g)、豬膽鹽,國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；2,2’-聯(lián)氮-二(3-乙基-苯并噻唑-6-磺酸)二銨鹽(2,2’-azinobis-(3-ethylbenzothiazoline-6-sulphonate),ABTS)、1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl,DPPH)(純度≥97.0%)、L-乳酸、L-酒石酸、檸檬酸、丙酮酸、黃豆黃素、大豆苷、大豆苷元、染料木素、染料木苷、黃豆黃素苷元,北京索萊寶科技有限公司；其他試劑均為國(guó)產(chǎn)分析純。

1.2 儀器設(shè)備

pH S-3C型pH計(jì)，上海理達(dá)儀器廠；SW-CJ-2FD型雙人單面垂直凈化工作臺(tái)，江蘇通凈凈化設(shè)備有限公司；IS-RDD3型臺(tái)式恒溫振蕩器，蘇州捷美電子有限公司；MASTER-20T型手持式糖度儀，上海右一時(shí)代儀器公司；UV-1780型紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)，日本島津公司；ULtiMate 3 000 型高效液相色譜儀，美國(guó)賽默飛有限公司；SB-5 200 DTD型超聲清洗機(jī)，寧波新芝生物科技股份有限公司；RE-5 299型旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器，鞏義市予華有限責(zé)任公司；VELOCITY 18R 型高速冷凍離心機(jī)，澳大利亞 Dynamica 公司。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

1.3.1 生產(chǎn)工藝流程

豆清液過(guò)濾→添加配料→調(diào)節(jié)pH→滅菌→接種→發(fā)酵→離心→滅菌→包裝→豆清飲料

1.3.2 操作要點(diǎn)

豆清液中添加低聚果糖、麥芽汁、酒花、麥芽糖,用食用級(jí)檸檬酸鈉或者檸檬酸調(diào)節(jié)pH為6.0,在105 ℃下滅菌8 min。菌種分別在MRS培養(yǎng)基上進(jìn)行活化,分別接種于5 mL滅菌的豆清液培養(yǎng)基中進(jìn)行馴化,對(duì)已馴化的微生物分別先后以3%的接種量,于28 ℃,24 h培養(yǎng)條件下進(jìn)行100、500 mL兩級(jí)擴(kuò)大培養(yǎng)。進(jìn)行活菌計(jì)數(shù),克魯維酵母、明串珠菌、鼠李糖乳桿菌按照體積比1∶1∶1的比例進(jìn)行復(fù)配,最終將菌液濃度調(diào)整為108CFU/mL。在60 r/min、28 ℃下發(fā)酵22 h,然后3 000 r/min離心20 min,在70 ℃下殺菌20 min。

1.4 豆清飲料配方工藝優(yōu)化

1.4.1 單因素試驗(yàn)

以糖酸比以及感官評(píng)價(jià)為指標(biāo),采用單因素試驗(yàn),分別選擇低聚果糖添加量為5%、4%、3%、2%、1%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))；麥芽汁質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為3%、4%、5%、6%、7%；酒花質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.01%、0.02%、0.03%、0.04%、0.05%；麥芽糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4%、5%、6%、7%、8%。

1.4.2 響應(yīng)面實(shí)驗(yàn)

根據(jù)以上4組單因素試驗(yàn)結(jié)果。以麥芽汁、麥芽糖、低聚果糖、酒花添加量為影響因素,以總酸、pH、可溶性固形物、還原糖為響應(yīng)值,將各指標(biāo)進(jìn)行歸一化處理,賦予其不同的權(quán)重系數(shù)進(jìn)行多指標(biāo)綜合評(píng)分[12-13]。權(quán)重系數(shù)分別為總酸0.3、可溶性固形物0.3、pH 0.2、還原糖0.2。

1.5 豆清飲料體外模擬消化

1.5.1 模擬胃消化

胃消化過(guò)程：均勻取600 mL豆清飲料置于1 L錐形瓶中,用鹽酸調(diào)節(jié)pH至2.0,加入1.2 g NaCl,0.756 g胃蛋白酶,充分溶解,置于37 ℃、150 r/min恒溫振蕩器中振搖2 h,分別于0、30、60、90、120 min取60 mL胃消化液,-20 ℃下保存,分析前溶解[14-15]。表6、圖3、4、5、6、7橫坐標(biāo)1、2、3、4、5代表在胃消化0、30、60、90和120 min。

1.5.2 模擬腸消化

腸道消化過(guò)程：取上述步驟的模擬胃消化完的樣品,NaOH溶液調(diào)節(jié)溶液體系至pH 7.0,加入40 mg胰蛋白酶和250 mg膽鹽,充分溶解之后置于37 ℃、150 r/min恒溫振蕩器中振搖2 h,分別于0、30、60、90、120 min取60 mL胃消化液,-20 ℃下保存,分析前溶解[14-15]。表6、圖3、4、5、6、7橫坐標(biāo)6、7、8、9、10表示在腸消化0、30、60、90和120 min。

1.6 檢測(cè)方法

1.6.1 總酸

參照GB/T 12456—2021《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中總酸的測(cè)定》中酸堿滴定法進(jìn)行測(cè)定,以乳酸計(jì)[16]。

1.6.2 可溶性固形物

手持式糖度儀直接測(cè)定[17]。

1.6.3 pH

pH計(jì)直接測(cè)定。

1.6.4 還原糖

3,5-二硝基水楊酸比色法[18]測(cè)定。

1.6.5 糖酸比

可溶性固形物與總酸的比值[19]。

1.6.6 感官評(píng)價(jià)

選擇10～15名同學(xué)作為受試者。受試者經(jīng)專業(yè)培訓(xùn)之后選取感官敏銳的10人作為產(chǎn)品的品評(píng)人員。具體評(píng)分如表1,最終結(jié)果取均值。

表1 感官評(píng)價(jià)表Table 1 Sensory evaluation form

1.6.7 大豆異黃酮

參照GB/T 23788—2009《保健食品中大豆異黃酮的測(cè)定方法 高效液相色譜法》[20],并做一定調(diào)整,取15 mL樣品轉(zhuǎn)移到錐形瓶中,加入35 mL 80%甲醇,室溫超聲處理提取1 h。將樣品提取液在5 000 r/min下離心12 min,離心之后的樣品進(jìn)行旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)濃縮,用10%甲醇溶液定容至10 mL容量瓶,均勻取1 mL樣品提取液在10 000 r/min下離心10 min,吸取1 mL 離心后的液體通過(guò)0.45 μm的濾膜,供高效液相色譜儀測(cè)定,每組實(shí)驗(yàn)重復(fù)3次。色譜柱參數(shù)：流動(dòng)相A為0.1%乙酸溶液、流動(dòng)相B為0.1%乙酸乙腈溶液、波長(zhǎng)260 nm、流速1 mL/min、柱溫40 ℃、進(jìn)樣量20 μL。

表2 大豆異黃酮回歸方程Table 2 Regression equation of soybean isoflavones

1.6.8 有機(jī)酸

參考王容等[21]的方法,并稍作修改,取樣液5 mL,在10 000 r/min下離心20 min,取上清液1 mL,過(guò)0.22 μm濾膜,供高效液相色譜儀測(cè)定。液相色譜條件：色譜柱為CAPE-CELL PAK MG-C18柱(4.6 mm×250 mm,5 μm),柱溫30 ℃,檢測(cè)波長(zhǎng)210 nm,流動(dòng)相V(甲醇):V(0.01 mol/L KH2PO4溶液,pH 2.65)=3∶97；流速1.0 mL/min；進(jìn)樣量20 μL。

表3 有機(jī)酸回歸方程Table 3 Regression equation of organic acids

1.6.9 抗氧化活性

ABTS陽(yáng)離子自由基清除能力、·OH清除率參考XIAO等的方法進(jìn)行測(cè)定[22]。

1.7 數(shù)據(jù)處理

實(shí)驗(yàn)結(jié)果每組重復(fù)3次,數(shù)據(jù)采用Excel 2017、Origin 2018和IBM SPSS Statistics 22.0進(jìn)行圖像繪制及處理。

2 結(jié)果與分析

2.1 單因素試驗(yàn)結(jié)果

由圖1可知,隨著低聚果糖的增加,豆清飲料中的可溶性固形物增加,產(chǎn)酸速度先增加,后減少,當(dāng)?shù)途厶堑奶砑恿繛?%時(shí),此時(shí)是微生物最適的糖度,此時(shí)產(chǎn)酸增加,消耗糖的速度增加,糖酸比從(2.67±0.010)減少至(2.51±0.031),感官評(píng)分值最高,綜合選擇最適低聚果糖為4%。

麥芽汁的添加增加豆清飲料的固形物含量,隨著麥芽汁添加量的增加,糖酸比減少,產(chǎn)酸速度增加,當(dāng)麥芽汁添加量為5%時(shí),此時(shí)感官評(píng)分最高,綜合選擇最適麥芽汁添加量5%。

酒花具有抑菌的功效,隨著酒花的增加,糖酸比增加,微生物產(chǎn)酸減少,但是當(dāng)酒花添加量達(dá)到0.01%時(shí)開(kāi)始有抑菌的功效。因?yàn)榫苹ǖ奶砑?有植物的清香,但有苦味,所以感官評(píng)分呈現(xiàn)下降趨勢(shì),添加量為0.01%時(shí)的感官評(píng)分最高,選擇最適酒花含量0.01%。

隨著麥芽糖含量的增加,豆清飲料的可溶性固形物含量增加,從(7.95±0.041)增加至(10.50±0.000) Brix,產(chǎn)酸量不斷累積,但是產(chǎn)酸速度與糖的消耗速度不一致,當(dāng)麥芽糖添加量為5%時(shí),感官評(píng)分最高,酸甜適口,綜上選擇最適麥芽糖添加量5%。

a-低聚糖;b-麥芽汁;c-酒花;d-麥芽糖圖1 單因素試驗(yàn)結(jié)果Fig.1 Results of one-factor-at-a-time experiments注：不同字母代表不同水平之間有顯著性差異(P<0.05)

2.2 響應(yīng)面實(shí)驗(yàn)

2.2.1 響應(yīng)面分析與結(jié)果

響應(yīng)面分析如表4所示。

表4 響應(yīng)面實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果Table 4 Experimental design and results for response surface analysis

續(xù)表4

2.2.2 響應(yīng)面回歸模型建立與方差分析

利用Design-Expert 8.0.6軟件對(duì)各因素進(jìn)行回歸分析,回歸方程的預(yù)測(cè)模型：

Y=0.63+0.11A+0.035B+0.071C+0.14D+5.00E-003AB+0.000AC+0.000AD-0.058BC+0.018BD+0.015CD-0.077A2-0.089B2-0.033C2-0.018D2

以綜合評(píng)分為響應(yīng)值進(jìn)行方差分析,結(jié)果見(jiàn)表5。

表5 回歸方程系數(shù)及顯著性檢驗(yàn)結(jié)果Table 5 Analysis results of significance test of the regression coefficients

顯著性檢驗(yàn)結(jié)果顯示,回歸模型差異極顯著P<0.000 1,失擬值不顯著P=0.183 4>0.05,相關(guān)系數(shù)R2=0.896 0,表明回歸方程擬合度較高,該模型可以很好地對(duì)工藝參數(shù)進(jìn)行預(yù)測(cè)。

2.2.3 驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)結(jié)果

由響應(yīng)面軟件可以得到最佳的預(yù)測(cè)組合是低聚果糖4.74%,麥芽汁3.99%,酒花0.02%,麥芽糖添加量6%,此時(shí)的綜合評(píng)價(jià)分?jǐn)?shù)最高為0.847 7分。綜合實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整低聚果糖5%,麥芽汁4%,酒花0.02%,麥芽糖添加量6%,此時(shí)綜合評(píng)分(0.82±0.025)分。

2.3 豆清飲料體外模擬消化結(jié)果分析

2.3.1 有機(jī)酸變化

如表6所示,豆清液中初始的酸主要以乳酸為主,是在加工過(guò)程中乳酸菌代謝產(chǎn)生或是豆腐的凝固劑酸漿帶入。在體外模擬消化過(guò)程中無(wú)水檸檬酸的含量占比約64%,主要起到調(diào)節(jié)pH的作用。乳酸占比約18%,可能是植物乳桿菌主要進(jìn)行了檸檬酸代謝,自身通過(guò)2-羥基羧酸鹽轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白運(yùn)輸檸檬酸鹽,檸檬酸鹽在檸檬酸裂解酶復(fù)合物催化下轉(zhuǎn)化為草酰乙酸鹽,再經(jīng)草酰乙酸脫羧酶脫羧產(chǎn)生丙酮酸最后生成乳酸及芳香化合物[23]。琥珀酸與富馬酸分別占比約12%、5%,主要是乳酸菌與酵母菌進(jìn)行了三羧酸循環(huán),形成的中間產(chǎn)物。豆清飲料在胃腸消化過(guò)程中,乳酸、無(wú)水檸檬酸、富馬酸、琥珀酸的含量變化不明顯(P>0.05),SERRE等[24]研究發(fā)現(xiàn),在體外消化的過(guò)程中,測(cè)量的3種主要有機(jī)酸(檸檬酸、蘋果酸和奎寧酸)的濃度保持不變,與該研究一致。

有機(jī)酸是小分子親水化合物,在植物食品中如果模擬消化液中含有細(xì)胞壁降解酶，親和力不同的有機(jī)

表6 體外模擬消化過(guò)程中有機(jī)酸含量變化 單位：g/L

酸礦物質(zhì)(鉀和鈣)的細(xì)胞壁基質(zhì)或其他化合物(例如果膠)較容易得到釋放[25]。豆清液中上述物質(zhì)含量極低,所以豆清飲料在消化過(guò)程中有機(jī)酸的含量變化不明顯。

2.3.2 大豆異黃酮的變化

豆清液中大豆異黃酮各組分的含量如圖2所示。其中,大豆異黃酮苷占主要比例,含量達(dá)到(114.65±0.10) mg/kg,黃酮苷元含量只有(8.55±0.03) mg/kg。體外模擬胃消化0 h時(shí),此時(shí)黃酮苷(75.85±0.08) mg/kg,黃酮苷元(36.85±0.06) mg/kg(圖5)?？芍骨逡嚎梢酝ㄟ^(guò)微生物發(fā)酵將黃酮苷轉(zhuǎn)化為功能活性更強(qiáng)的黃酮苷元[4,7]。

圖2 豆清液中大豆異黃酮各組分的含量Fig.2 Content of soybean isoflavones in soybean whey

由圖3可知,大豆苷、黃豆黃苷與染料木苷的變化趨勢(shì)一致,在胃消化90 min時(shí),大豆苷最高含量達(dá)到(40.56±0.07) mg/kg、黃豆黃苷(0.64±0.06) mg/kg、染料木苷(44.00±0.11) mg/kg。在腸道消化30 min時(shí)達(dá)到最高值,然后呈現(xiàn)遞減趨勢(shì)。黃酮苷主要在模擬胃消化過(guò)程中釋放,模擬腸消化過(guò)程中有少量減少,主要存在以下原因：(1)胃蛋白酶和胰蛋白酶會(huì)促使蛋白質(zhì)羧基的斷裂,水解了與多酚氫鍵或疏水結(jié)合的蛋白質(zhì),蛋白質(zhì)水解之后,與蛋白質(zhì)共價(jià)和非共價(jià)結(jié)合的黃酮可能被釋放;(2)胰酶(胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶、胰脂肪酶等)水解了多酚與細(xì)胞壁纖維素、半纖維素和木質(zhì)素等結(jié)合的酯鍵,釋放出結(jié)合多酚;(3)在振蕩與低pH環(huán)境中降低粒徑,有利于物質(zhì)的釋放;(4)在低pH環(huán)境中,降低了分子之間的作用力,結(jié)合型黃酮會(huì)發(fā)生水解,水解過(guò)程中增大物質(zhì)的溶解性,大部分黃酮在離解條件下,容易與氧氣結(jié)合,發(fā)生氧化反應(yīng),所以在胃消化過(guò)程中,黃酮苷含量降低,腸道中pH值比較高,多酚物質(zhì)不穩(wěn)定發(fā)生降解[26-28]。圖4中,大豆苷元、染料木素、黃豆黃素在腸液中含量高,整體含量比黃酮苷低,圖5中,黃酮苷在消化過(guò)程中呈遞減趨勢(shì),黃酮苷元呈現(xiàn)增加趨勢(shì)。主要是大豆異黃酮中苷元約占異黃酮總量的2%,其余均是結(jié)合型大豆異黃酮或者糖苷型黃酮[29]。且苷元的主要形式是由大豆異黃酮苷水解形成。所以黃酮苷元的變化趨勢(shì)與黃酮苷的變化趨勢(shì)相反。有機(jī)酸在一定程度可以催化黃酮苷的轉(zhuǎn)換,研究報(bào)道,乳酸水溶液濃度2.0 mol/L,水解率可達(dá)100%、檸檬酸水溶液濃度為1.6 mol/L,水解率達(dá)到90%以上[30-31]。

圖3 模擬胃、腸消化過(guò)程中大豆苷、染料木苷、黃豆黃苷含量變化Fig.3 Changes of daidzin,genistin and glycitin during simulated gastric and intestinal digestion

圖4 模擬胃、腸消化過(guò)程中大豆苷元、染料木素、黃豆黃素含量變化Fig.4 Changes of daidzein,genistein and glycitein during simulated gastric and intestinal digestion

圖5 模擬胃、腸消化過(guò)程中黃酮苷、黃酮苷元、大豆異黃酮含量變化Fig.5 Changes of isoflavone glycosides,isoflavone aglycones and soybean isoflavone during simulated gastric and intestinal digestion

2.3.3 相關(guān)性

根據(jù)表7的豆清飲料品質(zhì)指標(biāo)之間的相關(guān)性分析表明：不同的抗氧化評(píng)價(jià)方法中,ABTS陽(yáng)離子自由基清除能力與·OH清除能力存在顯著相關(guān)性。ABTS陽(yáng)離子自由基清除能力與大豆苷、黃豆黃苷、染料木苷、黃酮苷呈極顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系(r為-0.800、-0.873、-0.832、-0.821),ABTS陽(yáng)離子自由基清除能力與染料木素、黃酮苷元呈極顯著正相關(guān)關(guān)系(r為0.840、0.790),即ABTS陽(yáng)離子自由基清除能力越強(qiáng),黃酮苷元含量越高,黃酮苷型含量越低；ABTS陽(yáng)離子自由基清除能力法對(duì)豆清飲料中的大豆異黃酮的抗氧化活性的評(píng)價(jià)更合理。大豆苷與黃豆黃苷、染料木苷、黃酮苷、總黃酮呈顯著正相關(guān)關(guān)系(r為0.954、0.993、0.998、0.847),與染料木素、黃酮苷元呈顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系(r為-0.818、-0.695),黃豆黃苷與染料木苷、黃酮苷呈現(xiàn)顯著相關(guān)性(r為0.959、0.960),與染料木素、黃酮苷元呈現(xiàn)顯著負(fù)相關(guān)(r為-0.853、-0.773),黃酮苷與染料木素與黃酮苷元呈現(xiàn)顯著負(fù)相關(guān)(r為-0.853、-0.725),染料木素與黃酮苷元呈現(xiàn)顯著正相關(guān)(r為0.922),綜合可以看到,大豆異黃酮苷的變化與其組成的各個(gè)物質(zhì)的變化呈現(xiàn)顯著的正相關(guān)性,與黃酮苷元呈現(xiàn)顯著的負(fù)相關(guān)性,可以得到黃酮苷元主要是由黃酮苷水解得到。

表7 豆清飲料品質(zhì)指標(biāo)之間的相關(guān)性分析Table 7 Analysis of correlation between quality indexes of soybean whey beverage

2.3.4 抗氧化

由圖6可知,ABTS陽(yáng)離子自由基清除率在胃消化120 min時(shí),清除率達(dá)到最高87.8%,在腸消化過(guò)程中,ABTS陽(yáng)離子自由基清除率達(dá)到100%,當(dāng)ABTS陽(yáng)離子自由基清除活性超過(guò)飽和極限時(shí),其清除活性不會(huì)隨著活性物質(zhì)濃度的增加而增加。由圖7可以看到,·OH清除率在每個(gè)階段的清除率無(wú)顯著變化(P>0.05)。由于豆清液中本身存在功能活性物質(zhì),ABTS陽(yáng)離子自由基清除率與·OH清除率均比較高,但是均低于發(fā)酵之后的豆清飲料,這與豆清飲料發(fā)酵之后生成的活性物質(zhì)存在密切聯(lián)系。

圖6 模擬胃、腸消化過(guò)程中ABTS陽(yáng)離子自由基清除率Fig.6 ABTS+ cation free radical scavenging rate during simulated gastric and intestinal digestion

圖7 模擬胃、腸消化過(guò)程中的·OH清除率Fig.7 Hydroxy radicals scavenging rate during simulated gastric and intestinal digestion

豆清液進(jìn)行發(fā)酵的抗氧化效應(yīng),是由多種具有抗氧化活性的物質(zhì)通過(guò)不同機(jī)制協(xié)同作用的結(jié)果。豆清液中含有多種酚類物質(zhì),通過(guò)發(fā)酵提高了抗氧化活性,可能是在發(fā)酵過(guò)程中,蛋白質(zhì)大分子物質(zhì)進(jìn)行水解、酚類物質(zhì)進(jìn)行降解、大豆異黃酮發(fā)酵具體包括以下2個(gè)方面：一方面,乳酸菌分泌胞外酶,胞外酶能夠?qū)⑼庠创蠓肿拥鞍踪|(zhì),水解為具有抗氧化活性的多肽。另一方面,微生物產(chǎn)生β-葡萄糖苷酶,可以將異黃酮糖苷轉(zhuǎn)化為具有更強(qiáng)抗氧化活性的異黃酮苷元,小分子的異黃酮苷元更易被腸道吸收[4]。通過(guò)相關(guān)性得到ABTS陽(yáng)離子自由基清除力與異黃酮苷元呈現(xiàn)顯著相關(guān)性(P<0.05),·OH清除力可能與發(fā)酵過(guò)程產(chǎn)生的多肽有關(guān)。

豆清液中的大豆異黃酮發(fā)揮抗氧化作用主要包括3條途徑,一是發(fā)酵菌株產(chǎn)β-葡萄糖苷酶,可以將異黃酮糖苷轉(zhuǎn)化為異黃酮苷元,增強(qiáng)抗氧化活性；二是大豆異黃酮的酚羥基能和自由基進(jìn)行結(jié)合,清除自由基或抑制自由基鏈?zhǔn)椒磻?yīng)發(fā)生[4];三是增加抗氧化酶的活性,如過(guò)氧化氫酶、超氧化物歧化酶、谷胱甘肽過(guò)氧化物酶,降低促氧化酶的活性,如還原型煙酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸氧化酶,從而起到對(duì)機(jī)體的抗氧化作用[32]。

3 結(jié)論

實(shí)驗(yàn)考察了低聚果糖、麥芽汁、酒花、麥芽糖添加量對(duì)豆清飲料品質(zhì)的影響,分析了豆清飲料的各個(gè)品質(zhì)指標(biāo)之間的相關(guān)性并對(duì)配方進(jìn)行優(yōu)化。結(jié)果表明,低聚果糖添加量5%,麥芽汁4%,酒花0.02%,麥芽糖6%,此時(shí)綜合評(píng)分(0.82±0.025)分,豆清飲料酸甜適口,有淡淡的酒香與麥芽香味。模擬消化過(guò)程中在胃消化90 min時(shí),大豆苷含量最高達(dá)到(40.56±0.07) mg/kg、黃豆黃苷(0.64±0.06) mg/kg、染料木苷(44.00±0.11) mg/kg。在腸消化90 min時(shí),大豆苷元含量最高達(dá)到(20.60±0.01) mg/kg、黃豆黃素(7.20±0.09) mg/kg、染料木素(33.06±0.07) mg/kg。大豆異黃酮苷的變化與其組成的各個(gè)物質(zhì)的變化呈現(xiàn)顯著的正相關(guān)性,與苷元型的黃酮呈現(xiàn)顯著的負(fù)相關(guān)性,可以得到苷元型黃酮主要是由黃酮苷水解得到。有機(jī)酸在體外模擬消化過(guò)程中無(wú)明顯變化(P>0.05)；豆清飲料清除ABTS陽(yáng)離子自由基及·OH能力的變化趨勢(shì)相似,其中腸消化液抗氧化能力比胃消化液強(qiáng)。