益生菌发酵蔬菜的抗氧化活性研究

发布时间：2020-11-16 05:56

　　 发酵蔬菜是以未处理或处理后的蔬菜为原料,利用原料本身携带的微生物或人工接种微生物发酵而成的制品。除具有酸味纯正、脆嫩爽口、解腻开胃的特点外,还因其丰富的益生菌群及多种益生功能受到消费者的喜爱和研究者的关注。目前对连续自然发酵和不同配方自然发酵过程中菌群结构的影响、抗氧化活性的变化及其相关性研究较少;对接种发酵常用益生菌群的耐盐和耐酸特性、接种发酵过程中抗氧化活性与亚硝酸盐的产生及其他理化指标的综合研究不多;对陕西地区传统发酵蔬菜制品的抗氧化活性及其菌群的构成报道较少。本研究对陕西传统发酵蔬菜制品、自然发酵蔬菜过程中、连续自然发酵蔬菜过程中以及接种发酵蔬菜过程中的生物学特性进行研究,主要包括菌群显微表征、菌群群落结构多样性、抗氧化活性以及亚硝酸盐等理化指标。通过试验研究,得出以下结果:市售传统发酵蔬菜制品的生物学特性。首先采集具有代表性的陕西省市售传统发酵蔬菜样品19个,对样品的显微表征、抗氧化活性、理化指标进行分析研究,结果表明,样品中的优势菌群主要以球菌和杆菌为主;19个样品中SOD活性最高为(100.54±16.77)U/mL。各样品还原力及DPPH自由基清除率最高分别为(99.12±2.73)μg/mL、(96.75±0.71)%;理化指标均符合标准。其次选取菌群丰富的5个样品(HBZ1、HBZ2、LHL2、LHL5、LHL6),采用Illumina Miseq高通量测序技术分析其中的细菌群落结构多样性和真菌群落结构多样性。结果表明,细菌中的优势菌群主要为片球菌和乳杆菌,样品HBZ1中片球菌的丰度为59.59%,丰度最高的3个杆菌OTU,在HBZ1中总丰度为32.53%,在其余四个样品中丰度分别为82.34%、88.58%、94.94%、93.74%。真菌中优势菌群主要为酵母菌,5个样品中相对丰度1%以上的真菌分别有13、15、9、7、9个种,丰度最高的真菌分别为Kazachstania bulderi、Pichia membranifaciens、Issatchenkia orientalis、Dipodascus geotrichum、Kazachstania bulderi,所占丰度分别为29.66%、26.37%、30.73%、28.51%、50.75%。自然发酵蔬菜过程中生物学特性的变化。对不同加水量(3000mL、3500mL)、不同配方(调味料、药食同源物、调味料及药食同源物)、连续自然发酵过程中的显微表征、抗氧化活性、理化指标进行试验研究,结果表明,发酵终止时优势菌群均为杆菌。抗氧化活性相比发酵前均升高,其中SOD在逐渐升高过程中波动变化,还原力波动幅度以及升高幅度均较小,DPPH在前2 d迅速升高后稳定在91.00%以上。SOD活性最高为(16.32±1.31)U/mL,DPPH自由基清除率最大值为(95.60±0.15)%,还原力最高为(26.15±1.75)μg/mL;不同配方对发酵蔬菜过程中菌群的构成均有一定影响,发酵前期杆菌与球菌共存,随着发酵的进行球菌逐渐增多,后期球菌数量减少,杆菌逐渐增多,发酵结束时前两组菌群均有较多杆菌,且球菌更易附着在蔬菜表面;发酵过程中抗氧化活性逐渐升高。其中,SOD活性总体呈现出上升趋势,添加调味料组还原力在第2 d略有下降,另外两组还原力呈现出上升趋势,DPPH自由基清除率在第1 d迅速升高,此后在89.54%~97.15%范围内波动。药食同源物组SOD活性以及DPPH自由基清除率最高,均在发酵第7 d达到最大值分别为(16.58±1.37)U/mL、(97.15±0.60)%;然后参考以上结果进行连续自然发酵,结果表明,前两代均以杆菌为主,3代和4代出现酵母菌和球菌,第5代后菌群中杆菌有逐渐增多的趋势,连续发酵7代后发酵蔬菜均以杆菌为优势菌群;连续自然发酵相比自然发酵具有更高的抗氧化活性。其中SOD活性波动变化,SOD酶活最高为(82.22±6.71)U/mL,还原力呈现出上升趋势,最高为(54.35±2.84)μg/mL,比发酵前提高了2.6倍。DPPH自由基清除率在第0~1代迅速升高,此后波动变化,最大为(99.09±0.50)%;除连续自然发酵酵母菌较多时总酸超标外,自然发酵过程中理化指标均符合国家标准。接种发酵蔬菜过程中生物学特性的变化。首先研究了13株益生菌对盐浓度以及pH的耐受性,结果表明,盐浓度小于7%时,pH值等于5~7时13株益生菌生长较好。然后从中选取4株菌,分别为植物乳杆菌、干酪乳杆菌、乳酸片球菌、乳酸乳球菌。按10%的接种量等比例接种,研究接种发酵蔬菜发酵过程中抗氧化特性及理化特性的变化,结果表明,SOD活性、还原力整体呈现出上升趋势,DPPH在前3 d内迅速升高,此后波动变化。SOD活性、还原力、DPPH自由基清除率均在第7 d达到最大值,分别为(16.12±1.25)U/mL、(26.30±2.89)μg/mL、(93.23±0.18)%;理化指标均符合国家标准。
【学位单位】：陕西科技大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：TS255.3
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
1 引言
    1.1 发酵蔬菜的菌群研究
        1.1.1 菌群的分离与鉴定
        1.1.2 菌群的高通量测序群落结构多样性分析
    1.2 发酵蔬菜中的益生菌群
    1.3 发酵蔬菜的原辅料
        1.3.1 发酵蔬菜的原料
        1.3.2 发酵蔬菜的辅料
    1.4 抗氧化活性研究
        1.4.1 氧化还原酶的研究
        1.4.2 其他抗氧化活性物质的研究
    1.5 本课题研究的目的与意义
        1.5.1 目的与意义
        1.5.2 研究内容
2 试验材料与方法
    2.1 试验材料
        2.1.1 供试菌种
        2.1.2 供试原材料
        2.1.3 供试样品
    2.2 仪器与设备
    2.3 主要试剂及配制
    2.4 研究内容与方法
        2.4.1 研究内容
        2.4.2 技术路线
        2.4.3 试验方法与步骤
    2.5 分析检测内容与方法
        2.5.1 SOD活性
        2.5.2 还原力
        2.5.3 DPPH自由基清除率
        2.5.4 pH值
        2.5.5 总酸
        2.5.6 亚硝酸盐含量
        2.5.7 蛋白质含量
        2.5.8 发酵液的显微表征分析
        2.5.9 发酵菜体的显微表征分析
        2.5.10 菌群群落结构多样性分析
3 结果与分析
    3.1 市售传统发酵蔬菜制品的生物学特性
        3.1.1 显微表征
        3.1.2 菌群群落结构多样性
        3.1.3 抗氧化活性
        3.1.4 理化特性
    3.2 自然发酵蔬菜过程中生物学特性的变化
        3.2.1 不同加水量对发酵蔬菜过程中生物学特性的影响
        3.2.2 不同配方对自然发酵蔬菜过程中生物学特性的影响
        3.2.3 连续自然发酵蔬菜过程中生物学特性的变化
    3.3 接种发酵蔬菜过程中生物学特性的变化
        3.3.1 发酵菌群的选择
        3.3.2 抗氧化活性的变化
        3.3.3 理化特性的变化
4 结论
5 创新点与展望
致谢
参考文献
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本文编号：2885700