新型水果酵素的研制及生物活性研究

发布时间：2020-04-11 15:51

【摘要】：微生物酵素是用单一或混合果蔬为原材料,经过多种有益菌发酵而成的一种特殊功能性食物。微生物酵素既保存了原材料中所含有的营养物质,又使有效物质的含量大大增加的同时生成一些新的活性物。为了使人们能够喝到营养功能更为丰富的微生物酵素,本研究以常见水果和野生软枣猕猴桃为原材料,发酵得到酵素,通过对微生物酵素进行感官评价及总酚含量的跟踪监测,从而得出最优酵素配方;再添加有益发酵菌株,包括双歧杆菌、葡萄酒酵母菌和嗜热链球菌,通过混合发酵后,进行感官评价,从而得出最优配比;在这一配比下对最优配方进行发酵,对最优酵素的抗氧化活性进行添加菌种(试验组)和未添加菌种(对照组)的对照试验,跟踪测定发酵过程中的抗氧化性及酶活力的变化趋势,进行对照。主要研究结果如下:本研究通过对不同配方酵素的天然发酵进行试验,选用软枣猕猴桃、苹果、玫瑰香葡萄、红心火龙果、梨、山楂、巨峰葡萄、柠檬、瑰花、北冬虫夏草、百香果为试验原料,制作了7组不同配方的天然酵素进行发酵,分别通过颜色、口味、香气等感官指标以及发酵过程中总酚含量的测定,得出较好的酵素配方,即1、2、3、7组四种方案酵素相对较好,其中3组方案酵素最好。本研究对不同配方天然酵素的抗氧化活性研究进行试验,对7种配方其发酵过程中不同时期的生物活性进行追踪测定,以总酚含量、还原能力、DPPH自由基、羟自由基(·OH)和超氧阴离子自由基(O_2~-)为指标,对7组不同方案进行比较分析。其结果表明,酵素的总酚含量、自由基清除功能和还原力随发酵时间增加,一般均出现先上升后下降的变化。在发酵时间60d,总酚含量达到最高;在发酵时间40d时,还原能力最强;在发酵50d时,达到试验期间超氧阴离子自由基清除能力最大,清除率在22.79%左右;在发酵40d时,清除率达到试验时间范围内的最大,最大为69.19%;在发酵60d时,达到试验最高值69.39%。说明并不是发酵时间越长,酵素的质量就最佳。应注意把握酵素的发酵时间。本研究通过混合菌种发酵酵素的抗氧化性进行试验,首先做了单一菌种试验,将原液灭菌后分别接种三种纯菌种,结果显示双歧杆菌、葡萄酒酵母菌和嗜热链球菌均对酵素的发酵起到了较好的效果。其次讨论了混合菌种发酵的最优配比。最后,通过单因素试验,再进行正交试验,确定最优菌种配比,即添加1.0%的双歧杆菌、葡萄酒酵母菌和1.5%的嗜热链球菌时,酵素的感官评价分数最高,最高为9.36分。本研究对天然酵素和微生物酵素的保健功能进行对比试验,本文以第3组方案为例进行了细致的阐述,通过2个月对其抗氧化活性的跟踪测定,微生物酵素与天然发酵的酵素的抗氧化活性结果表明,微生物酵素的抗氧化活性大于天然发酵。根据微生物酵素的抗氧化性的强度可以看出微生物酵素的可靠性。微生物酵素的总酚含量、自由基清除功能和还原力,由于发酵时间增长而出现先增加后降低的趋势,微生物酵素的抗氧化活性均优于天然发酵。两者相比,在发酵时间为60d时,总酚含量达到最高,总酚含量提高了52%;在发酵时间为40d时,还原力最强,还原力强弱提高了12.15%;发酵天数50d时,超氧阴离子自由基清除能力提高了47.22%,羟自由基清除能力提高了15.9%,DPPH自由基清除能力高出了29.27%。本研究对微生物酵素活性研究进行试验,在试验组中,随着酵素浓度的增大,其所含有的总酚含量、清除自由基的能力和还原能力都明显提升。与天然酵素相比,微生物酵素对三种自由基均具有较强的清除能力。整体看来,相比对照组,试验组清除自由基的能力较强。发酵时间的增加,使得两组的抗氧化成分具有不同的变化特征,影响其变化的因素包括发酵原材料和加入菌种等。整体看来,酵素的总酚含量、自由基清除功能和还原力,由于发酵时间增长而出现上升趋势。本研究对发酵过程中酶活力变化规律进行了试验,持续时间的发酵,使得酶活力出现变化,这种变化有增加也有减少。因此,酵素并非一般观念中的发酵时间越长越有益,因而需要在适当的时间摄入。相比天然发酵,人工加入菌种的方式所生成的酵素与前者具有较大的差别。在发酵时间为30d时,微生物酵素超氧化物歧化酶活力最高为335U?m L~(-1);微生物酵素脂肪酶活力最高,为10.06U?m L~(-1);本研究对微生物酵素的调配工艺进行研究,通过单因素结果结合正交分析结果显示,当添加24%微生物酵素液,6%的白砂糖,1.0%的蜂蜜时制备的酵素饮料感官评分最好,风味最佳。
【图文】：

酵素,酒味,口味

d e f g注：图中 a,b,c,d,e,f,g 分别代表 1、2、3、4、5、6、7 组配方酵素Note:a,b,c,d,e,f,gin the figure represent 1, 2, 3, 4, 5, 6, and 7groups of formulated enzymes图 2.1 不同配方的酵素的发酵Fig. 2.1 fermentation of different formulations of enzymes图 2.1 为发酵初期 7 组不同配方的天然酵素，发酵时间 30d，从口味、香气和对其进行感官评价结果如下：口味评价：3 组＞1 组＞7 组＞2 组＞5 组＞6 组＞4 组3 组、1 组、7 组和 2 组口感香甜，，5 组、6 组和 4 组有酒味。香气评价：3 组＞7 组＞1 组＞5 组＞2 组＞4 组＞6 组3 组和 1 组有淡淡的清香，7 组和 2 组有轻微刺激味，5 组、6 组和 4 组有酒味色泽评价：7 组＞6 组＞2 组＞1 组＞5 组＞4 组＞3 组因为第 3 组方案没有加入红心火龙果和葡萄，所以酵素颜色为淡黄色，其余六为粉色。2.3.1.2 不同配方酵素综合分数评价表 2.1 发酵 30d 后酵素的感官评分Tab.2.1Sensory evaluation of ferment after 30 days of fermentation

总酚含量,酵素,嗜热链球菌,最佳配方

24.57 25.01 24.3426.21 25.75 24.7324.72 24.74 26.438.19 8.34 8.118.74 8.58 8.248.24 8.25 8.810.55 0.33 0.7，影响酵素感官评分的主次因素为嗜热链球菌＞双歧果显示，最佳配方为 A2B2C3。即复合发酵感官分数酒酵母菌和嗜热链球菌的添加量分别为 1.0%、1.0%最高为 9.36，是发酵最佳配方。生物酵素抗氧化活性的研究间总酚含量的比较酚法测总酚含量，即在恒温下同磷钨酸与磷钼酸一起然酵素为对照组，微生物酵素为试验组，进行总酚越高，如图 4.5 所示。
【学位授予单位】：沈阳农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TQ925

【参考文献】