龍葵果酵素理化指標(biāo)活性成分及其抑菌性研究

高燦燦，連 潔，錢(qián)蓀寧，林峻如，童 菲，夏秋霞

（宿州學(xué)院生物與食品工程學(xué)院，安徽宿州 234000）

龍葵果又稱(chēng)野葡萄、黑茄等，酸甜可口，富含多糖、維生素等豐富的功能性物質(zhì)，具有營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和生理保健作用[1-2]。酵素類(lèi)食品是大多以果蔬類(lèi)為原材料，采用微生物發(fā)酵得到的綜合性功能食品[3-5]，有一定的抑菌作用[6-7]?，F(xiàn)有文獻(xiàn)證明，果蔬原料經(jīng)發(fā)酵后發(fā)酵體系中的總多酚等活性物質(zhì)含量明顯增加[8-9]。黃酮類(lèi)物質(zhì)與清除自由基有關(guān)，可抗衰老，且多酚類(lèi)物質(zhì)發(fā)酵后更易被人體吸收利用[10]。以成熟龍葵果為原料，測(cè)定自然發(fā)酵后期第3 個(gè)月內(nèi)pH 值、色值、SSC 等基本理化指標(biāo)，以及總糖（TS）、總酚（TP）和總黃酮（TF）等活性物質(zhì)含量，并對(duì)3 種常見(jiàn)食品腐敗菌金黃色葡萄球菌（SA）、大腸桿菌（EC）、李斯特菌（LM）的抑制作用進(jìn)行研究，以期獲得龍葵酵素發(fā)酵過(guò)程中理化指標(biāo)的變化和抑菌能力，為龍葵果資源的進(jìn)一步開(kāi)發(fā)提供依據(jù)。

1 試驗(yàn)材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料與儀器

龍葵果，生路龍葵果有限公司提供；受試菌種：大腸桿菌（EC）、金黃色葡萄球菌（SA）、李斯特菌（LM），均由實(shí)驗(yàn)室提供；BHT 培養(yǎng)基等，均為分析純，海博生物技術(shù)生化試劑提供。

303-1A 型恒溫培養(yǎng)箱，聯(lián)鯨精密儀器有限公司產(chǎn)品；SW-CJ-1CU 型層流潔凈工作臺(tái)，安泰空氣技術(shù)有限公司產(chǎn)品。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 龍葵果酵素的制備

在無(wú)菌的條件下按質(zhì)量比1∶1 添加龍葵果和白砂糖于發(fā)酵罐中，于25 ℃下恒溫避光發(fā)酵60 d，每隔5 d 取樣測(cè)定。

1.2.2 龍葵果酵素基本理化指標(biāo)的測(cè)定

pH 值的測(cè)定，采用酸度計(jì)[11]；色值和透光率的測(cè)定，采用分光光度計(jì)，分別于λ=440 nm 和λ=660 nm處測(cè)OD 值[12]；可溶性固形物的測(cè)定，采用手持式折光儀[13]；可滴定酸的測(cè)定，采用滴定法[14]。

1.2.3 龍葵果酵素活性物質(zhì)含量的測(cè)定

總糖含量的測(cè)定，采用蒽酮硫酸法[15]，試驗(yàn)得到葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)曲線Y=35.054X+0.146 7（R2=0.996 8）；總多酚含量的測(cè)定，采用福林-酚試劑法[16]，沒(méi)食子酸標(biāo)準(zhǔn)曲線Y=0.144 6X+0.018 8（R2=0.999 6）；總黃酮含量的測(cè)定，采用硝酸鋁顯色法[17-18]，蘆丁標(biāo)準(zhǔn)曲線Y=0.313X+0.005 2（R2=0.999 9）。

1.2.4 龍葵果酵素抑菌能力測(cè)定

牛津杯法測(cè)定抑菌性，采用牛津杯法測(cè)定龍葵果酵素對(duì)3 株菌株的抑菌性[19-20]。

2 結(jié)果與分析

2.1 龍葵果酵素基本理化指標(biāo)變化

2.1.1 pH 值變化

pH 值變化曲線見(jiàn)圖1。

圖1 pH 值變化曲線

由圖1 可知，龍葵果酵素發(fā)酵后期30 d 內(nèi)，pH值從4.26 升至4.36；60～70 d 龍葵酵素的pH 值減少0.01；70～75 d，pH 值增大到最高點(diǎn)4.49，隨后下降到最低點(diǎn)4.22。綜上所述，從發(fā)酵60 d 到90 d 龍葵酵素中pH 值有明顯起落，但較初始值4.26 波動(dòng)上升較少。

2.1.2 色值變化曲線

色值變化曲線見(jiàn)圖2。

圖2 色值變化曲線

由圖2 可知，龍葵果酵素發(fā)酵后期30 d 內(nèi)，60～70 d 龍葵酵素的色值由0.684 下降至0.536，70～80 d色值逐漸下降到最低點(diǎn)0.512，并由此發(fā)生轉(zhuǎn)折，80～90 d 色值逐步增大到最高點(diǎn)0.723。綜上所述，從發(fā)酵60 d 到90 d 龍葵酵素中色值變化較小，較初始波動(dòng)上升0.042。

2.1.3 透光率變化曲線

透光率變化曲線見(jiàn)圖3。

圖3 透光率變化曲線

由圖3 可知，龍葵果酵素發(fā)酵后期30 d 內(nèi)，60～70 d 龍葵酵素的透光率數(shù)值由0.52%增至0.74%，70～80 d 透光率數(shù)值緩慢上升到最大值0.76%，并隨后發(fā)生驟降到最低點(diǎn)0.39%。綜上所述，從發(fā)酵60 d到90 d龍葵酵素中透光率數(shù)值有一定的波動(dòng)，較初始0.52%下降變化0.13%。

2.1.4 可溶性固形物含量變化曲線

可溶性固形物含量變化曲線見(jiàn)圖4。

圖4 可溶性固形物含量變化曲線

由圖4 可知，龍葵果酵素發(fā)酵后期30 d 內(nèi)，60～80 d，龍葵酵素的SSC 含量由24.2%降低到最低點(diǎn)為23.5%，降低了0.7%；80～85 d，SSC 含量又明顯回升到最高點(diǎn)24.2%，與初始值相同，并由此發(fā)生轉(zhuǎn)折；85～90 d，SSC 含量又下降至23.6%，下降了0.6%。綜上所述，從發(fā)酵60 d 到90 d 龍葵酵素中SSC 含量有顯著起落，但較初始值24.2%呈波動(dòng)下降變化。

2.1.5 可滴定酸濃度變化曲線

可滴定酸濃度變化曲線見(jiàn)圖5。

圖5 可滴定酸濃度變化曲線

由圖5 可知，龍葵果酵素發(fā)酵后期30 d 內(nèi)，60～65 d 龍葵酵素的可滴定酸濃度由最高點(diǎn)5 mmol/100 mL逐漸下降到最低點(diǎn)3 mmol/100 mL，70 d 和80 d 可滴定酸數(shù)值又輕微地增加到次高點(diǎn)4 mmol/100 mL，85～90 d 可滴定酸濃度保持不變?yōu)? mmol/100 mL。綜上所述，從發(fā)酵60 d 到90 d 龍葵酵素中可滴定酸數(shù)值有明顯的起伏，但較初始濃度波動(dòng)降低2 mmol/100 mL。

2.2 龍葵果酵素活性物質(zhì)含量變化

2.2.1 總糖質(zhì)量濃度變化曲線

總糖質(zhì)量濃度變化曲線見(jiàn)圖6。

圖6 總糖質(zhì)量濃度變化曲線

由圖6 可知，龍葵果酵素發(fā)酵后期30 d 內(nèi)，總糖質(zhì)量濃度由0.019 2 mg/mL 分別下降至0.018 2，0.017 9 和0.017 8 mg/mL，整體降低7.29%，其中上升2 次分別為0.018 8 和0.019 0 mg/mL，但均低于0.019 2 mg/mL。綜上所述，從發(fā)酵60 d 到90 d 龍葵酵素中總糖質(zhì)量濃度總體呈下降趨勢(shì)。

2.2.2 總酚質(zhì)量濃度變化曲線

總酚質(zhì)量濃度變化曲線見(jiàn)圖7。

圖7 總酚質(zhì)量濃度變化曲線

由圖7 可知，龍葵果酵素發(fā)酵后期30 d 內(nèi)，60～65 d 總酚質(zhì)量濃度由1.211 mg/mL迅速增至1.712 mg/mL，增加了0.501 mg/mL，隨后下降至1.322 mg/mL；70～75 d，總酚質(zhì)量濃度再次上升到最高點(diǎn)1.993 mg/mL，而后又減少到1.721 mg/mL。綜上所述，從發(fā)酵60 d到90 d 龍葵酵素中總酚質(zhì)量濃度雖有上升和下降波動(dòng)，但總體上升。

2.2.3 總黃酮質(zhì)量濃度變化曲線

總黃酮質(zhì)量濃度變化曲線見(jiàn)圖8。

圖8 總黃酮質(zhì)量濃度變化曲線

由圖8 可知，龍葵果酵素發(fā)酵后期30 d 內(nèi)，總黃酮質(zhì)量濃度先逐漸由1.304 mg/mL 降至最低點(diǎn)1.098 mg/mL，降低15.75%，5 d 后急劇增加至最高點(diǎn)2.407 mg/mL，增加1.307 mg/mL，之后依次緩慢下降至1.944 mg/mL，但都高于起始點(diǎn)1.304 mg/mL。綜上所述，從發(fā)酵60 d 到90 d 龍葵酵素中總黃酮質(zhì)量濃度不同程度下降和上升波動(dòng)，但總體較初始呈上升趨勢(shì)顯著，可能是由于植物細(xì)胞破裂，抗氧化物質(zhì)滲出與合成或是微生物活動(dòng)。

2.3 龍葵果酵素抑菌能力變化

2.3.1 金黃色葡萄球菌（SA）的抑菌圈變化曲線

金黃色葡萄球菌的抑菌圈變化曲線見(jiàn)圖9。

圖9 金黃色葡萄球菌的抑菌圈變化曲線

由圖9 可知，60～65 d 龍葵果酵素對(duì)SA 的抑菌圈直徑增加到最高點(diǎn)39.47 mm；65～75 d 對(duì)SA 的抑菌圈直徑減少到最低點(diǎn)32.52 mm，降低6.95mm，并由此發(fā)生轉(zhuǎn)折；75～90 d，龍葵果酵素對(duì)SA 的抑菌圈直徑增加到38.88 mm，增加6.36 mm。綜上所述，從發(fā)酵60 d 到90 d 龍葵酵素中對(duì)SA 的抑菌圈直徑在75 d 達(dá)到最低值，整體抑菌效果明顯。

2.3.2 大腸桿菌（EC）的抑菌圈變化曲線

大腸桿菌的抑菌圈變化曲線見(jiàn)圖10。

圖10 大腸桿菌的抑菌圈變化曲線

由圖10 可知，從60 d 至65 d 龍葵果酵素對(duì)EC的抑菌圈直徑增多了0.14 mm，并由此發(fā)生轉(zhuǎn)折；65～70 d，EC 的抑菌圈直徑降到最低點(diǎn)29.81 mm；隨后從70 d 至90 d 期間，EC 的抑菌圈直徑逐步增加到最高點(diǎn)32.18 mm，增加2.37 mm。綜上所述，從發(fā)酵60 d 到90 d 龍葵酵素中對(duì)EC 的抑菌圈直徑有顯著的變化，其總體呈上升趨勢(shì)。

2.3.3 李斯特菌（LM）的抑菌圈變化曲線

李斯特菌的抑菌圈變化曲線見(jiàn)圖見(jiàn)11。

由圖11 可知，從60 d 至65 d 龍葵果酵素對(duì)LM的抑菌圈直徑由27.45 mm 減至最低點(diǎn)24.48 mm，減少了2.47 mm；75～90 d，LM的抑菌圈直徑又逐步增加到最高點(diǎn)31.81 mm。綜上所述，從發(fā)酵60 d 到90 d龍葵果酵素對(duì)LM的抑菌圈直徑有顯著的變化，總體呈上升趨勢(shì)。

圖11 李斯特菌的抑菌圈變化曲線

3 結(jié)論

對(duì)龍葵果自然發(fā)酵后期30 d 內(nèi)基本理化指標(biāo)（pH 值、色值、透光率、SSC、TA）和活性物質(zhì)（總酚、總糖、總黃酮）質(zhì)量濃度和對(duì)常見(jiàn)食品腐敗菌SA，EC 和LM抑菌效果研究。結(jié)果表明，在龍葵果自然發(fā)酵后期，基本理化指標(biāo)pH 值和色值基本保持不變，透光率、SSC 和TA 含量下降；龍葵果酵素中活性物質(zhì)TS 含量下降，TP 和TF 含量明顯上升；龍葵果酵素對(duì)SA，EC 和LM均有抑菌效果，30 d 內(nèi)對(duì)SA 抑菌效果變化不大，EC 和LM 抑菌效果增加，但結(jié)合3 種食品腐敗菌的抑菌圈直徑可知龍葵酵素對(duì)3 株菌抑制能力為SA＞EC＞LM。探究龍葵果酵素功效和抑菌性，增加了龍葵果研發(fā)價(jià)值。