铁皮石斛乳酸菌发酵关键技术及其营养组分分析

来源 :南昌大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wangming2106
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
铁皮石斛(Dendrobium candidum)隶属于兰科(Orchidaceae)、石斛属(Dendrobium Sw.),是一种药食同源的名贵药材,含有多糖、生物碱、多酚等多种营养成分,具有降血糖、调节肠道菌群、抗肿瘤、抗氧化和增强免疫力等多种活性作用。近年来,乳酸菌发酵技术由于其在防腐保质、改善风味、提高营养等方面具有显著的优势,广泛应用于果蔬汁发酵中。随着铁皮石斛种植规模的不断扩大,迫切需要对其产品和功能性进行深入开发与研究,满足人们对健康食品的需求。论文采用乳酸菌发酵铁皮石斛汁(Dendrobium candidum juice,DCJ),分析72 h发酵过程中DCJ的活菌数、p H、总糖、总酚、抗氧化能力的动态变化以及活性成分与抗氧化能力的相关性;通过单因素实验和响应面分析对发酵工艺进行优化,并结合UPLC-QTOF-MS/MS和GC-MS等技术分析比较发酵前后铁皮石斛汁营养和风味组分的变化,从而为得到极具丰富营养和独特风味的铁皮石斛发酵液(fermented Dendrobium candidum juice,FDCJ)提供理论参考和数据支持,为其他药食同源植物食品的开发与研究提供新的思路。论文的主要研究结果如下:(1)DCJ的制备与发酵菌株的筛选。新鲜铁皮石斛切段后进行不同条件的烫漂处理用于榨汁,分析其色泽和总酚含量的变化,并采用巴氏灭菌法探究最佳灭菌条件。结果表明,当烫漂条件为100℃、1 min时,DCJ的总酚损失最少且色泽相对较好,此时总酚含量为33.64 mg/L,色度值(L*值)为39.23,a*值为1.14,△E值为1.80;最佳灭菌条件为90℃、5 min,此时DCJ中的菌落总数达到未检出状态。选择植物乳杆菌(植)、嗜酸乳杆菌(嗜)、副干酪乳杆菌(副)对DCJ进行单菌发酵和1:1两两混菌(v/v)发酵实验。结果表明:混菌发酵无论是活菌数,还是产酸能力都要优于单菌发酵。(2)72 h发酵过程中DCJ的活菌数、p H、总糖、总酚、抗氧化能力的动态变化分析。三种混菌组均能在DCJ中良好生长,其中活菌数最高的一组是嗜+副,为8.72 lg(CFU/m L)。对总糖消耗最少的是嗜+副,比初始值降低了24.89%,其次是植+副40.72%和植+嗜42.31%。总酚在发酵前期随着发酵时间的增加而不断增加,在发酵后期出现下降趋势,其中嗜+副对总酚的增幅最大,提高了23.58%。乳酸菌发酵对DCJ的DPPH自由基清除能力影响最大,同时对羟基自由基和ABTS自由基的清除能力也有较高的提升,其中植+副对ABTS自由基的清除能力提高了41.42%,嗜+副对羟基自由基的清除能力提高了32.73%。研究表明乳酸菌发酵能提高相关活性成分和抗氧化功能,进一步提升铁皮石斛品质。(3)发酵前后铁皮石斛活性营养成分的分析。分析比较DCJ发酵前后总酚、多糖研究发现:在DCJ和FDCJ中总共鉴定出了18种多酚类化合物,总共包括5种羟基苯甲酸及其衍生物,3种羟基肉桂酸及其衍生物,7种类黄酮及其衍生物和3种其他化合物;DCJ中有14种,FDCJ中有12种,二者共有8种。DCJ的多糖分子量主要分布在1701~352904 Da之间,其平均分子量为175778 Da;乳酸菌发酵后多糖的分子量分布变成了1448~313601 Da,其平均分子量为91281Da。(4)发酵前后铁皮石斛风味营养成分的分析。分析比较DCJ发酵前后挥发性物质、氨基酸、有机酸等风味营养组分的变化,在DCJ中鉴定出了21种挥发性化合物,其中醇类2种(3.96%)、醛类3种(4.73%)、烯烃类8种(65.16%)、酮类1种(2.31%)、酯类1种(10.3%)、其他6种(13.53%);在FDCJ中鉴定出了26种挥发性化合物,其中醇类6种(53.57%)、醛类5种(7.71%)、烯烃5种(24.46%)、酮类3种(1.85%)、酚类3种(3.87%)、酯类1种(5.04%)、其他3种(3.5%),主要挥发性组分由发酵前的烯烃类化合物变成了醇类化合物。再者,研究发现DCJ经乳酸菌发酵后游离氨基酸的种类和含量都有较明显的变化,在DCJ中检测出9种游离氨基酸,含量为1.48 mmol/L;在FDCJ中检测出15种游离氨基酸,含量为5.85 mmol/L。在DCJ中共检测出3种有机酸,分别为琥珀酸、苹果酸、柠檬酸;在FDCJ中检测出4种有机酸,分别为乳酸、琥珀酸、苹果酸和乙酸,有机酸总量从1671.9 mg/L增加到2045.4 mg/L。(5)响应面优化发酵工艺。通过单因素实验分析了接种量、发酵时间、发酵温度对发酵液多糖含量、总酚含量、羟基自由基清除能力以及总抗氧化能力的影响,并在单因素的基础上进行响应面分析,从而得出最优发酵条件为:接种量4%,发酵时间46 h,发酵温度33.5℃。
其他文献
高盐饮食(HSD)引起的代谢性疾病正成为世界性的重大公共卫生问题。研究证实摄入过量的盐可诱导机体自身免疫性疾病、肠道相关疾病、代谢性疾病以及癌症等疾病。HSD被认为会导致肾脏损伤,但人们对其没有良好的对策。ZDY2013(CCTCC M2014170)是从自制酸豆角中筛选得到的一株植物乳杆菌。在前期实验中,课题组发现它可以改善肠道微生态,促进肠道健康,具有抗氧化和抑制炎症的能力。因此,本文通过建立
学位
蛋清中含有丰富的蛋白质,其多种功能特性赋予含蛋清食品独特的质地和感官属性。胶凝特性是蛋清蛋白质的重要功能性质之一,是加工类食品的理想特性。然而,在改善物质的物理或化学稳定性、改变食品质地、封装亲脂和亲水成分以及控释等方面的应用中,乳液凝胶比传统水凝胶更具优势。本研究以蛋清蛋白同时作为乳化剂和胶凝剂,在构建了含有不同种类与浓度脂质的蛋清乳液凝胶后,研究了脂质颗粒大小、脂质颗粒表面膜型、脂质颗粒的填充
学位
植物黄酮是一类多酚化合物,常作为饮食的重要组成部分,其中金雀异黄酮(Genistein,GST)和大豆苷元(Daidzein,DAI)可从大豆中提取,具有植物雌激素性质、抗氧化、降血脂、抗衰老、缓解人体氧化应激的功效,均可作为女性养颜、减肥等保健品添加剂。红曲菌是药食两用真菌,接种于大米上经固体发酵后便制成红曲,红曲在食品领域常用作食用色素、调味剂、膳食补充剂、保健食品,同时可作为中药材,具有健脾
学位
黄烷酮属于重要的食物多酚类化合物,广泛存在于植物性食品中,黄烷酮中的柚皮素、橙皮素及它们的苷元由于具有较高的活性而受到特别关注,常被用作功能性食品的添加剂。多酚的氧化降解以及消化酶等因素会显著降低多酚的生物活性,增强黄烷酮在胃肠道的稳定性和实现靶向递送使黄烷酮发挥其生物活性具有重要意义。蛋白质具有氨基、羧基和羟基基团,可以与多酚进行结合,提高生物活性物质的胃肠道稳定性和生物利用率,对健康食品的开发
学位
伏马毒素(Fumonisin,FB)是由镰刀菌属产生的致癌性真菌毒素,主要污染玉米等粮食及其制品。FB1是FB中最常见且占比最高的一种,因其具有较强的毒性而被国际癌症研究机构(International Agency for Research on Cancer,IARC)列为2B类致癌物。目前检测FB1的方法主要为仪器法和免疫学方法,但是存在操作复杂、成本高、受食品基质干扰或灵敏度低等缺陷。因此
学位
多孔淀粉(Porous starch,PS),又被称为微孔淀粉,由于其孔隙率高、比表面积大、吸附性强、负载量大而被用作不稳定物质的载体、易挥发物质的吸附剂和敏感物质的保护剂。然而,多孔淀粉的孔洞导致其结构强度和稳定性较差,淀粉的强亲水性也严重制约着客体小分子稳定化装载及可控释放。本文以玉米淀粉颗粒为原料,分别采用α-淀粉酶(AM)、葡萄糖淀粉酶(GAM)和混合酶(ME)制备玉米多孔淀粉,并对制备获
学位
<正>大凌河流域是红山文化晚期遗存的重要分布区,也是认识红山文化晚期聚落特征、社会结构,寻找与红山文化晚期宗教祭祀礼仪性质的牛河梁遗址相关聚落的重要区域。第三次全国文物普查在辽宁省朝阳市龙城区、双塔区、朝阳县、北票市零星发现了一批红山文化遗址,包括黑山头遗址、小罗山积石冢、半拉山墓地、
期刊
南丰蜜桔(Nanfeng tangerines)是江西省最具特色的水果之一,享有“桔中之王”的美称。蜜桔果色金黄、香气浓郁、皮薄肉嫩,属于水果中的佳品。桔子的健康益处不仅限于可食用部分,还延伸到不可食用部分。其果肉和果皮均可药用,能够止咳、化痰、消肿、止痛、疏肝理气等。此外,蜜桔富含高营养价值的黄酮、氨基酸、酚酸、香豆素、生物碱和膳食纤维,可以抗衰老、抗过敏、降低胆固醇水平和预防肿瘤疾病。因此,蜜
学位
丙烯醛是一种高活性的α-β不饱和醛,这种液体无色、易燃、挥发性强,以刺鼻的气味和对粘膜,特别是眼睛和上呼吸道的强烈刺激而闻名。食品热加工是大气中丙烯醛的一个重要来源,在食品的热加工过程中,丙烯醛通过多种途径产生,广泛分布于油炸烘焙食品、过热的植物油、酒精饮料以及富含脂类和碳水化合物的食品。丙烯醛具有神经毒性、遗传毒性和潜在的致癌性,因此,寻找能够减少或拮抗食品中丙烯醛的毒性作用的活性物质,对保护人
学位
蜡样芽胞杆菌(Bacillus cereus)是一类兼性需氧的革兰氏阳性菌,广泛分布于空气、土壤和污水中,炒米饭、牛奶和肉类制品等食品也是其主要污染对象,该菌可引起食物中毒,中毒症状主要表现为呕吐和腹泻,分别与呕吐毒素和肠毒素有关。呕吐毒素与肠毒素相比,在环境中具有良好的耐受性,主要存在于产呕吐毒素蜡样芽胞杆菌污染的食物中。因此,建立有效的产呕吐毒素蜡样芽胞杆菌检测方法,对于预防和监测因误食该菌污
学位