生物硒酵素发酵工艺及抗氧化特性研究

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近年来,食用酵素产品因具有多种保健功效而备受人们推崇,其发酵制作原料多为水果,谷物等,由于蔬菜本身pH值较高,发酵过程易受杂菌污染,故现在市场较少有蔬菜酵素。同时,由于食用酵素发展较晚,到目前为止,并没有完善且严格的生产规范,市场混乱。因此,本试验主要围绕酵素的生产工艺进行,选择将普通农产品黄瓜和番茄复配作为原料进行发酵制作食用酵素,同时添加酿酒酵母,植物乳杆菌和醋酸杆菌的混合菌种为发酵菌种,添加酵母硒作为附加功效物质,通过工艺优化试验得到生物硒蔬菜酵素产品,同时对其主要理化指标和体外抗氧化性质进行测定,为食用酵素市场和生产的规范化提供理论依据。另外本试验还包括一种茶酵素的生产工艺条件优化。本试验主要研究内容和结果如下:(1)以酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae),醋酸杆菌(Acetobacter aceti),植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)1:1:1配比作为茶酵素发酵混合菌种,以发酵pH值和乙醇浓度为检测指标,采用单因素和正交试验进行优化得到茶酵素生产工艺为:红茶浓度为8 g/L,白砂糖浓度为100 g/L,混合菌种接种量为20 mL/L,于30℃下发酵7天。(2)混合菌种体系活菌数为(2.6±0.12)×107 CFU/mL,以发酵pH值、感官评分和多酚含量为检测指标,采用单因素和正交试验进行优化得到生物硒蔬菜酵素生产工艺为:黄瓜和番茄添加总量为200 g/L,添加比例为7:3,混合菌种接种量为30 mL/L,白砂糖添加量为150 g/L,酵母硒添加量为1.5 mL/L,30℃下发酵14天。经测定得到成品pH值为2.31±0.012,乙醇浓度为0.42%,总酸含量为0.0135±0.0013g/mL,总酚含量为0.233±0.007 mg/mL,蛋白质含量为0.0157±0.00012 mg/mL,残糖含量为11.54±0.035 mg/mL,可溶性膳食纤维的含量为3.24±0.04 mg/mL,有机硒占总硒比例为79.32%。(3)对不同发酵时间的生物硒蔬菜酵素和普通酵素的体外抗氧化活性进行测定,并以维生素C为阳性对照,得到浓度为50μg/mL的85天发酵的生物硒蔬菜酵素样品总还原力为0.1325(A700 nm),·OH清除能力为49.27%,DPPH自由基清除能力为30.95%,ABTS自由基清除能力为91.35%,·O2-清除能力为56.986%,过氧化氢清除能力为67.5%。选择的6项指标中,生物硒蔬菜酵素及普通无硒酵素的ABTS自由基清除能力与Vc基本持平,过氧化氢清除能力略强于Vc,其余指标均低于Vc,但生物硒蔬菜酵素的体外抗氧化能力优于普通无硒酵素。不同发酵时间的生物硒蔬菜酵素体外抗氧化能力不同,除个别抗氧化指标外,多数指标如总还原力、ABTS自由基清除能力、·O2-清除能力等测定结果显示随着发酵时间的增长,其体外抗氧化能力增强。
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