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薏米(Coix lachryma-jobi L.),一年生或多年生草本植物,广泛种植于我国各地,是一种典型的药食两用资源。本论文以薏米作为研究对象,首先研究了干酪乳杆菌(Lactobacillus casei)发酵对脱脂薏米营养组成和生物活性的影响,分析了脱脂薏米发酵过程中理化性质的变化,然后考察了菌酶协同处理对脱脂薏米营养品质的影响,最后讨论了不同发芽时间的薏米在发酵过程中营养组成和生物活性的变化。本研究将为薏米资源的开发利用提供科学依据。1.采用干酪乳杆菌发酵脱脂薏米,结果表明:干酪乳杆菌发酵可显著提高脱脂薏米的营养价值和生物活性。脱脂薏米蛋白质在发酵后发生显著降解,生成大量的多肽和氨基酸。发酵过程中分子量小于2000 Da的多肽比例随发酵时间逐渐增加,发酵48 h后从61.19%增至87.90%,总游离氨基酸含量也呈逐渐上升的趋势,发酵48 h后增长了1.66倍。发酵处理显著提高了脱脂薏米水和醇提取液的抗氧化能力,发酵48 h后水提取液总酚含量、铁离子还原能力(FRAP)和ABTS自由基清除能力分别提高了32.28%、26.67%和25.00%,而醇提取液的总酚含量、FRAP和ABTS自由基清除能力分别提高了35.79%、24.14%和34.78%。此外,发酵处理显著提高了脱脂薏米的酪氨酸酶和黄嘌呤氧化酶抑制活性,发酵48 h后分别比发酵前增加了13.01%和21.42%。2.选取干酪乳杆菌为发酵菌种,探究了发酵对脱脂薏米理化性质的影响。研究发现,发酵过程中脱脂薏米的还原糖含量呈先增加后降低的趋势。脱脂薏米的p H随发酵时间逐渐降低,而可滴定酸(TTA)则随发酵时间逐渐升高,发酵48 h后,p H从7.1降至3.7,TTA从0.24 mg/m L增至3.62 mg/m L。不同发酵时间的脱脂薏米粉均呈现典型的A型衍射特征,但发酵提高了脱脂薏米粉的相对结晶度,发酵48 h后脱脂薏米粉相对结晶度从32.25%增至33.62%。SEM结果显示,发酵处理降低了淀粉、蛋白等物质之间的相互作用,使脱脂薏米粉紧密结构变得松散。此外,发酵后脱脂薏米粉的峰值黏度、崩解黏度、终止黏度和低谷黏度显著增加,而回生黏度显著降低,糊化温度也略有下降。3.采用蛋白酶协同干酪乳杆菌发酵脱脂薏米,结果表明:添加不同蛋白酶发酵均可进一步提高脱脂薏米的营养品质。菌酶协同处理后脱脂薏米的TTA和还原糖含量显著高于单独发酵。添加蛋白酶进一步促进了发酵过程中脱脂薏米蛋白质的降解,相较于单独发酵时脱脂薏米的多肽和游离氨基酸含量显著增加,多肽中分子量小于500 Da的多肽比例显著提高。此外,菌酶协同处理进一步提高了脱脂薏米的抗氧化活性,脱脂薏米的总酚含量、FRAP和ABTS自由基清除能力分别比单独发酵时提高了52.12-226.83%、33.03-90.61%和26.60-68.23%。4.采用干酪乳杆菌发酵不同发芽时间的薏米,结果表明:发酵能进一步强化发芽薏米的营养价值和生物活性。发芽薏米发酵后淀粉含量随发酵时间逐渐降低,蛋白含量未发生显著变化,而还原糖含量呈先上升后下降趋势。同时,发芽薏米在发酵过程中蛋白质发生显著降解,小分子多肽比例显著提高,游离氨基酸含量显著增加。此外,发芽薏米的总酚含量、FRAP和ABTS自由基清除能力、酪氨酸酶和黄嘌呤氧化酶抑制活性均随发酵时间逐渐增加。