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雪花梨和安梨中含有丰富的可溶性糖、有机酸、氨基酸和矿物质等营养物质,具有润肺止咳、润肠通便等功效;但由于产量高,各种类.梨果涌入市场,导致雪花梨价格持续下跌。此外,安梨果实酸度高,不适于鲜食,而且其品质与营养价值会随着储藏时间的延长而显著降低。为了充分利用梨果资源,开发其高附加值产品,采用益生菌发酵是梨果资源精深加工中不可或缺的一种加工方式。乳酸菌作为益生菌最具代表的菌属,能够提高果汁的营养、风味及益生特性。因此,本文采用3株不同的乳酸菌发酵雪花梨汁,分析发酵前后的营养成分、抗氧化能力及挥发性风味物质的变化。采用最优的乳酸菌发酵雪花梨汁与安梨汁混合的复合梨汁,确定其最佳发酵工艺条件,并阐明发酵过程中乳酸菌对复合梨汁的营养成分、抗氧化能力和挥发性风味物质的影响。同时,对发酵过程中的复合梨汁进行代谢组学分析,阐明梨汁发酵前后的差异代谢物及重要代谢通路,明确了重要代谢物的形成路径,为乳酸菌发酵复合梨汁的生产工艺及代谢途径提供了理论依据。本文的主要结果如下:1.以雪花梨汁为原料,采用干酪乳杆菌Y5-2b casei Y5-2b)、植物乳杆菌 C17(Lactobpacillus lantarum C17)和嗜酸乳杆菌 CH-2(Lactobacillus acidophilus CH-2)这3株乳酸菌分别发酵雪花梨汁,对其理化指标和抗氧化活性进行分析,并采用HPLC和GC-IMS分别对其可溶性糖、有机酸、酚类物质和挥发性化合物进行分析。结果表明:3株乳酸菌均能在雪花梨汁中进行良好的生长代谢,且Y5-2b和C17的增殖代谢表现优于CH-2,在发酵20h时活菌数达到稳定。经乳酸菌发酵后,雪花梨汁的抗氧化活性显著升高(P<0.05),果糖、葡萄糖、蔗糖含量降低,苹果酸、柠檬酸在Y5-2b和C17发酵作用下含量显著降低(P<0.05);不同乳酸菌发酵对雪花梨汁的酚类物质含量变化具有不同的影响,以熊果苷、儿茶素、芦丁含量变化为主;熊果苷含量在CH-2发酵作用下呈现下降,儿茶素含量在C17和CH-2发酵作用下分别呈下降和升高现象,芦丁含量在发酵后均升高。从未发酵的雪花梨汁及3株菌发酵的雪花梨汁样品中共鉴定出44种香气成分,其中3-羟基-2-丁酮、正丁醛、丁酸等具有果香的挥发物质在发酵后含量增加。结果表明乳酸菌发酵赋予梨汁丰富的营养物质、风味和较高的抗氧化活性。2.采用雪花梨汁与安梨汁复配制备复合梨汁,依据总酚、总黄酮含量及活菌数变化为指标确定配比为7:3,采用干酪乳杆菌Y5-2b发酵复合梨汁,优化发酵最适条件:发酵时间为28 h、发酵温度为36℃和初始接菌量5%(7.0 lg CFU/mL)。以Y5-2b发酵过程中的复合梨汁为研究对象,对其理化指标和抗氧化活性进行分析,并采用HPLC和SPME-GC-MS分别对其营养物质和香气成分进行研究。结果表明,复合梨汁的有机酸随着发酵的进行呈现先降低后升高的现象,而糖和总酚含量先升高后降低,总黄酮含量呈现上升趋势。对发酵复合梨汁中的酚类物质进行测定,结果表明发酵复合梨汁中含量较高的酚类物质为绿原酸、表儿茶素、熊果苷、儿茶素、芦丁,而原儿茶酸、咖啡酸和没食子酸含量相对较少;它们的含量会随着发酵的进行呈现不同的变化。在整个复合梨汁发酵过程中共鉴定出74种挥发性物质,包括醇类21种、酯类16种、醛类10种、酮类8种、酸类7种;其中,醛类、酸类和酮类的相对含量随着发酵时间的延长而逐渐升高,醇类物质先降低后升高,酯类含量先升高后降低;发酵后期其总挥发物质含量升高,主要表现在(E)-2-辛烯-1-醇、香叶醇、正癸醛、壬醛、辛酸、癸酸、麦芽酚等具有果香和花香的挥发物质增多;表明乳酸菌发酵对复合梨汁的风味物质形成起到了积极作用。3.采用UPLC-MS/MS对发酵过程中复合梨汁的代谢物进行了分析,以揭示复合梨汁发酵中的重要代谢途径及代谢物形成路径。结果表明:复合梨汁发酵过程中共鉴定出978种代谢物,其中正离子模式下592个,负离子模式下386个。PCA和OPLS-DA结果显示不同发酵时间的复合梨汁样本分离趋势明显,表明它们的代谢物种类及含量存在明显差异。基于HMDB数据库将复合梨汁发酵过程中的代谢物分为11大类:脂质和类脂分子261种、有机氧化物1 16种、有机酸及其衍生物110种、有机杂环化合物80种、苯环型化合物74种、苯基丙类化合物和聚酮类化合物35种、核苷、核苷酸及类似物18种、有机氮化合物10种、生物碱及其衍生物3种。依据OPLS-DA分析对0hvs7h、7h vs 14h、14hvs21h、21hvs28h四组的代谢物进行筛选,共有54种差异代谢物。依据差异代谢物筛选出复合梨汁发酵过程中的重要代谢通路,即氨基酸代谢、有机酸代谢、酚类物质合成、糖代谢;其中参与代谢途径的重要差异代谢物为精氨酸、脯氨酸、5-氨基戊酸、4-(谷氨酰胺)丁酸、谷氨酰胺、DL-2-氨基己二酸、苹果酸、绿原酸、儿茶素、UDP-葡萄糖、CDP-葡萄糖。将上述代谢物映射到代谢途径上,结果表明,其重要的差异代谢物含量在发酵过程中受乳酸菌的代谢作用呈现动态变化。