魏嘉雯,王海寬,張惠玲,*

(1.寧夏大學(xué)農(nóng)學(xué)院,寧夏銀川 750000; 2.天津科技大學(xué)生物工程學(xué)院,天津 300457)

紅棗(ZizyphusjujubaMill.)是鼠李科棗屬果實(shí),在我國(guó)有悠久的種植歷史[1]。紅棗中含有的多酚、三萜、環(huán)磷酸腺苷、VC等功能性成分具有抗氧化、抗過(guò)敏、抗衰老等多種生理功能,因此被視為“上等補(bǔ)品[2]。近年來(lái)以紅棗為原料開(kāi)發(fā)乳酸菌發(fā)酵飲品的研究逐漸增加,張麗華等[3]發(fā)現(xiàn)用益生菌發(fā)酵紅棗可以在保留原有風(fēng)味同時(shí)提高紅棗抗氧化能力;李冰[4]用乳酸菌混合發(fā)酵紅棗和麩皮,制得一種有良好腸道益生功能的紅棗功能性飲料。

副干酪乳桿菌是一種廣泛存在于發(fā)酵乳制品及人體腸道中的兼性厭氧微生物[5],有良好的調(diào)節(jié)腸道菌群、改善結(jié)腸炎癥狀和增強(qiáng)免疫力的功能[6-7]。用副干酪乳桿菌發(fā)酵果蔬產(chǎn)品,不僅能保留原有營(yíng)養(yǎng)價(jià)值,還能提高有機(jī)酸、細(xì)菌素、多糖和GABA等多種活性成分含量。多糖是一種天然高分子化合物,可以提高機(jī)體免疫力和抗氧化力,是良好的生物活性物質(zhì)[8];王若瑾等[9]用乳酸菌發(fā)酵豆乳,發(fā)酵后多糖含量增加了77.12%。GABA是一種新型的功能因子,有改善情緒、緩解壓力、促進(jìn)睡眠的作用;余偲等[10]研究顯示,用短乳桿菌發(fā)酵添加L-谷氨酸的紅棗汁,發(fā)酵后GABA含量增加了229.34 μg/mL。

與液態(tài)發(fā)酵相比,固態(tài)發(fā)酵具有環(huán)境友好、原料成本低廉且來(lái)源廣泛等特點(diǎn),在生物制造和食品產(chǎn)業(yè)中受到越來(lái)越多的關(guān)注[11]。固態(tài)發(fā)酵基質(zhì)中存在固、液、氣三種界面,不同界面間產(chǎn)生的界面效應(yīng)增加了微生物代謝途徑,使次級(jí)代謝產(chǎn)物產(chǎn)率更高[12-13]。近年來(lái)關(guān)于液態(tài)發(fā)酵紅棗的研究不斷增多,但利用固態(tài)發(fā)酵處理紅棗的研究卻鮮有報(bào)道。因此本實(shí)驗(yàn)以紅棗碎為主料,用副干酪乳桿菌進(jìn)行固態(tài)發(fā)酵,冷凍干燥后制得一種富含活菌的粉狀制劑。通過(guò)檢測(cè)發(fā)酵過(guò)程中活菌數(shù)和不同活性成分的動(dòng)態(tài)變化,為開(kāi)發(fā)新的紅棗發(fā)酵制品提供一定理論支持。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

選用無(wú)霉變的紅棗碎、豆粉 市售;MRS培養(yǎng)基 北京奧博星生物技術(shù)有限公司;葡萄糖、蔗糖、果糖、乳酸、乙酸、檸檬酸、蘋(píng)果酸、富馬酸、沒(méi)食子酸、蘆丁、對(duì)香豆酸 色譜純、鄰苯二甲醛、甘氨酸,上海源葉生物科技有限公司;濃硫酸 天津市化學(xué)試劑一廠(chǎng);甲醇、乙腈 色譜純,天津市化學(xué)試劑一廠(chǎng);β-巰基乙醇 Sigma公司;福林酚 上海荔達(dá)生物科技有限公司;茚三酮 天津市恒興化工貿(mào)易公司;牛津杯 蘇州長(zhǎng)留凈化科技有限公司。

菌種:副干酪乳桿菌TK1501 天津科技大學(xué)實(shí)驗(yàn)室保藏,保藏編號(hào)為CGMCC NO.13130;沙門(mén)氏菌、大腸桿菌、金黃色葡萄球菌 均保藏于天津科技大學(xué)酶工程實(shí)驗(yàn)室;AB204-S電子分析天平、PB1502-S電子天平 梅特勒-托利多儀器上海公司;1260 Infinity高效液相色譜儀 美國(guó)Agilent公司;TCL-12高速冷凍離心機(jī) 德國(guó)Eppendorf公司;HG75-3電熱恒溫培養(yǎng)箱 南京實(shí)驗(yàn)儀器廠(chǎng);SP-2012UV紫外可見(jiàn)分光光度計(jì) 上海光譜儀器有限公司;100 mL玻璃瓶 四川蜀玻有限責(zé)任公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 發(fā)酵工藝

原料處理:工藝優(yōu)化實(shí)驗(yàn)得出活菌數(shù)較高的底物配方為:紅棗碎(直徑1～2 mm)85%、豆粉15%,將配料倒入玻璃瓶中,再按料水比1∶0.9 (g/mL)加水?dāng)嚢杈鶆颉?/p>

滅菌:混合后培養(yǎng)基放入高壓滅菌鍋,滅菌條件為100 ℃、30 min,滅菌結(jié)束后將瓶蓋擰緊,冷卻后備用。

接種發(fā)酵:按照10%接種量進(jìn)行接種,接種后進(jìn)行充分?jǐn)嚢?擰緊瓶蓋密閉發(fā)酵,發(fā)酵溫度為37 ℃,發(fā)酵時(shí)間為48 h。發(fā)酵期間每隔6 h取樣一次。

冷凍干燥:將取出樣品凍干至含水量8%用于分析檢測(cè)。

尤其是免門(mén)票的方式可以吸引更多的消費(fèi)者，這也代表著當(dāng)前旅游發(fā)展模式的方向，可以擴(kuò)大旅游資源的利用效率，企業(yè)員工、游客、社區(qū)居民可在園區(qū)內(nèi)共享優(yōu)美環(huán)境、共享改革開(kāi)放的成果，這也是全域旅游的目標(biāo)導(dǎo)向之一。

1.2.2 指標(biāo)測(cè)定

1.2.2.1 乳酸菌活菌數(shù) 根據(jù)GB 4789.2-2016《食品微生物學(xué)檢驗(yàn) 菌落總數(shù)測(cè)定》檢測(cè)活菌數(shù)。發(fā)酵過(guò)程中每隔6 h取樣一次檢測(cè)活菌數(shù),繪制生長(zhǎng)曲線(xiàn)。

1.2.2.2γ-氨基丁酸含量測(cè)定 衍生試劑的配制:鄰苯二甲醛(OPA)10 mg,加入10 μLβ-巰基乙醇和2.5 mL乙腈混勻,避光保存。

樣品處理:樣品加3倍體積水稀釋后備用。取樣液100 μL,加入1 mL 0.4 mol/L的硼酸緩沖液(pH10.4)和OPA衍生液200 μL,混勻后衍生化反應(yīng)30 min,4000 r/min條件下離心10 min,取上清液稀釋,用0.22 μm濾膜過(guò)濾備用。

參考黃俊等[14]檢測(cè)方法,用高效液相色譜法檢測(cè)基質(zhì)中GABA含量。色譜條件:C18柱(Thermo,250 mm×4.6 mm,美國(guó));流動(dòng)相A:四氫呋喃-甲醇-0.05 mol/L醋酸鈉比例為(5∶75∶420);流動(dòng)相B:甲醇;洗脫梯度為:0～6 min 80% A,6～20 min 20%～50% A,20～20.1 min 50%～100% A,20.1～27 min 100% A,27.1～30 min 20% A;紫外檢測(cè)波長(zhǎng)254 nm,進(jìn)樣量20 μL,柱溫:30 ℃,流速:0.8 mL/min[14]。以GABA作為標(biāo)準(zhǔn)制作標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn),測(cè)得標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)為:y=0.0004x+0.0045,R2=0.9905。

1.2.2.3 不同碳源含量測(cè)定 樣品處理:樣品加3倍體積水稀釋后50 ℃浸泡2 h?；旌弦?000 r/min條件下離心10 min,取上清液稀釋20倍,用0.22 μm濾膜過(guò)濾備用。

參考王勇等[15]檢測(cè)方法,用高效液相色譜法檢測(cè)基質(zhì)中葡萄糖、果糖、蔗糖含量。色譜條件為:流動(dòng)相乙腈:水(75∶25);流速0.8 mL/min;色譜柱為Prevall Carb ES Column-W(Aglient,250 mm×4.6 mm,美國(guó));柱溫30 ℃;檢測(cè)器條件:蒸發(fā)光檢測(cè)器(Alltech 3300 ELSD);漂移管溫度90 ℃,氣體流速2.4 L/min,進(jìn)樣量20 μL[15]。分別以蔗糖、葡萄糖、果糖作為標(biāo)準(zhǔn)物,測(cè)得標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)見(jiàn)表1。

表1 不同糖類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)Table 1 Different sugar standard curve

1.2.2.4 有機(jī)酸檢測(cè) 樣品處理:樣品加3倍體積水稀釋后4 ℃浸泡4 h。混合液4000 r/min條件下離心10 min,取上清液稀釋2倍,用0.22 μm濾膜過(guò)濾備用。

采用高效液相色譜法檢測(cè)基質(zhì)中有機(jī)酸。色譜條件:流動(dòng)相為5 mmol/L H2SO4溶液;色譜柱為Aminex HPX-87H(BIO-RAD,300 mm×7.8 mm,美國(guó));流速0.4 mL/min;柱溫30 ℃;紫外檢測(cè)波長(zhǎng)210 nm;進(jìn)樣量20 μL。分別以乳酸、蘋(píng)果酸、檸檬酸、富馬酸、乙酸作為標(biāo)準(zhǔn)物,測(cè)得標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)見(jiàn)表2。

表2 不同有機(jī)酸標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)Table 2 Standard curves of different organic acids

1.2.2.5 粗多糖測(cè)定 根據(jù)SN/T4260-2015《出口食品源粗多糖的測(cè)定 苯酚-硫酸法》,以葡萄糖為標(biāo)準(zhǔn)制作標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn),測(cè)得標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn):y=0.1806x+0.0037,R2=0.9961。

1.2.2.6 游離氨基酸測(cè)定 樣品處理方法:取1.00 g樣品溶于9 mL去離子水中,4 ℃中靜置4 h后4000 r/min離心20 min,取上清備用。采用茚三酮比色法檢測(cè)樣品中游離氨基[16]。以甘氨酸為標(biāo)準(zhǔn)制作標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn),測(cè)得標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn):y=0.0128x+0.0287,R2=0.9926。

1.2.2.7 多酚含量測(cè)定 樣品處理方法:樣品加5倍體積甲醇溶解后200 W超聲提取40 min?；旌弦?000 r/min條件下離心10 min,取上清液用0.22 μm濾膜過(guò)濾備用。

參考王畢妮[17]檢測(cè)方法,流動(dòng)相A:甲醇;流動(dòng)相B:1%甲酸水溶液;調(diào)整洗脫梯度為:0～8 min 15%～20% A,8～18 min 20%～60% A,18～30 min 60%～80% A,30～40 min 80% A,40～50 min 80%～15% A。分別以蘆丁、對(duì)香豆酸、沒(méi)食子酸為標(biāo)準(zhǔn),測(cè)得標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)見(jiàn)表3。

表3 不同酚類(lèi)物質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)Table 3 Standard curves of different phenols

1.2.2.8 抑菌性能檢測(cè) 樣品處理:無(wú)菌條件下取不同時(shí)間段發(fā)酵的樣品,分別加3倍體積無(wú)菌水進(jìn)行稀釋,4000 r/min離心10 min,取上清液備用。

液態(tài)LB培養(yǎng)基分別活化大腸桿菌、沙門(mén)氏菌和金黃色葡萄球菌,將活化后的菌液用無(wú)菌生理鹽水進(jìn)行梯度稀釋至菌濃為1×108CFU/mL。向培養(yǎng)皿中倒入15 mL無(wú)菌LB培養(yǎng)基,靜置20 min,待培養(yǎng)基凝固后分別取指示菌液150 μL均勻涂布在LB固體培養(yǎng)基表面,放置牛津杯(內(nèi)徑6 mm),加入樣液200 μL,放入37 ℃培養(yǎng)箱中培養(yǎng)24 h,培養(yǎng)結(jié)束后用游標(biāo)卡尺測(cè)量抑菌圈直徑[18]。

1.3 數(shù)據(jù)處理

所有樣品檢測(cè)指標(biāo)均進(jìn)行3次平行檢測(cè),用SPSS 19.0軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行單因素方差分析,用Origin 2018繪圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 發(fā)酵過(guò)程中副干酪乳桿菌活菌數(shù)變化

生長(zhǎng)曲線(xiàn)可以直觀(guān)反映副干酪乳桿菌在紅棗固態(tài)基質(zhì)中的生長(zhǎng)情況,基質(zhì)中活菌數(shù)的變化情況如圖1。

圖1 副干酪乳桿菌在基質(zhì)中的生長(zhǎng)曲線(xiàn)Fig.1 Growth curve of Lactobacillus paracasei in matrix

從圖1可以看出,隨著時(shí)間變化,副干酪乳桿菌活菌數(shù)呈現(xiàn)先增長(zhǎng)后下降的趨勢(shì)。發(fā)酵24 h后活菌數(shù)達(dá)到最大值6.5×108CFU/g,24～36 h活菌數(shù)開(kāi)始緩慢下降,36 h后下降速度逐漸加快。形成這一現(xiàn)象的主要原因是固態(tài)發(fā)酵體系中幾乎沒(méi)有可流動(dòng)的自由水,物質(zhì)傳遞速度慢,限制了微生物利用碳源的速度,導(dǎo)致前期菌體生長(zhǎng)緩慢,達(dá)到最大值所需時(shí)間較長(zhǎng)[19-20]。發(fā)酵體系長(zhǎng)期處于37 ℃環(huán)境中發(fā)酵,且發(fā)酵過(guò)程中不補(bǔ)充水,發(fā)酵后期固態(tài)基質(zhì)中水分蒸發(fā)減少導(dǎo)致菌體開(kāi)始死亡,活菌數(shù)逐漸下降。

2.2 發(fā)酵過(guò)程中GABA含量變化

GABA是一種天然的活性物質(zhì),廣泛存在于植物中,同時(shí)副干酪乳桿菌可以發(fā)酵產(chǎn)生GABA,進(jìn)一步提高基質(zhì)中GABA含量。發(fā)酵過(guò)程中GABA含量變化如圖2。

圖2 發(fā)酵過(guò)程中GABA含量的變化Fig.2 The change of the GABA during solid state fermentation注:不同小寫(xiě)字母表示差異顯著(P<0.05)。圖5、圖6、圖8同。

從圖2可以看出,發(fā)酵前30 h副干酪乳桿菌產(chǎn)生GABA的速度逐漸加快,發(fā)酵48 h后GABA含量達(dá)到270.8 μg/g。副干酪乳桿菌可以通過(guò)谷氨酸脫羧酶(Glutamate decarboxylase,GAD)體系產(chǎn)生GABA[21]。發(fā)酵前期基質(zhì)中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)充分,副干酪乳桿菌大量繁殖,GABA產(chǎn)量快速上升;發(fā)酵后期隨著培養(yǎng)基中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和水分的減少,副干酪乳桿菌繁殖速度減慢,不再大量產(chǎn)生GABA,底物中GABA含量逐漸穩(wěn)定。

2.3 發(fā)酵過(guò)程中碳源的消耗情況

發(fā)酵過(guò)程中碳源減少情況如圖3。

圖3 發(fā)酵過(guò)程中不同碳源含量變化情況Fig.3 Changes in the concentration of different carbonsources in the substrate during fermentation

從圖3可以看出,發(fā)酵前基質(zhì)中葡萄糖、果糖、蔗糖含量分別為143.00、82.26、26.45 mg/g。0～24 h基質(zhì)中葡萄糖濃度下降速度較快,說(shuō)明該時(shí)間段內(nèi)副干酪乳桿菌開(kāi)始快速消耗葡萄糖進(jìn)行生長(zhǎng)代謝;30 h后隨著菌體繁殖速度減慢,對(duì)葡萄糖的消耗量逐漸減少。發(fā)酵過(guò)程中蔗糖濃度下降了6.74 mg/g,果糖含量沒(méi)有發(fā)生明顯變化,說(shuō)明該菌可以分解代謝紅棗中的葡萄糖和蔗糖,但不能利用果糖。

2.4 發(fā)酵過(guò)程中有機(jī)酸含量變化

發(fā)酵過(guò)程中不同有機(jī)酸含量變化如圖4。

圖4 發(fā)酵過(guò)程中不同有機(jī)酸含量變化Fig.4 Changes in the content of differentorganic acids during fermentation

從圖4可以看出,12～24 h基質(zhì)中乳酸含量由7.82 mg/g快速增長(zhǎng)至28.14 mg/g,36 h后增長(zhǎng)速度逐漸緩慢;乙酸含量增加速度緩慢,發(fā)酵48 h后增加至1.93 mg/g;0～18 h蘋(píng)果酸含量從5.78 mg/g上升到11.00 mg/g,18 h后含量開(kāi)始下降;0～12 h檸檬酸含量從6.57 mg/g升至11.53 mg/g,12 h后開(kāi)始下降。該過(guò)程中富馬酸含量沒(méi)有發(fā)生明顯變化。

乳酸作為副干酪乳桿菌的主要產(chǎn)物,發(fā)酵過(guò)程中會(huì)不斷產(chǎn)生乳酸,發(fā)酵12 h后副干酪乳桿菌大量繁殖代謝,增加了乳酸的含量,發(fā)酵36 h后副干酪乳桿菌開(kāi)始進(jìn)入衰亡期,活菌數(shù)的減少導(dǎo)致了產(chǎn)酸量逐步下降。導(dǎo)致蘋(píng)果酸和檸檬酸含量先上升后下降的主要原因是固態(tài)發(fā)酵體系中存在頂空層(氣相層)和物料層,菌體參與了有氧代謝和厭氧代謝兩種代謝途徑[22]。由于固態(tài)體系中本身含有少量氧氣,因此發(fā)酵初期副干酪乳桿菌進(jìn)行有氧呼吸產(chǎn)生了少量蘋(píng)果酸和檸檬酸,發(fā)酵后期體系中氧氣含量逐漸減少,副干酪乳桿菌以無(wú)氧呼吸為主,蘋(píng)果酸被降解形成乳酸和乙酸[23]。該過(guò)程中富馬酸含量沒(méi)有發(fā)生明顯變化,說(shuō)明該菌既不產(chǎn)生也不利用富馬酸。

2.5 發(fā)酵過(guò)程中粗多糖含量變化情況

副干酪乳桿菌幾乎不能分解利用多糖,發(fā)酵前原基質(zhì)中的粗多糖來(lái)源于發(fā)酵底物。從圖5可知,發(fā)酵過(guò)程中粗多糖含量一直在上升,粗多糖含量由208.03 mg/g增加到237.72 mg/g。副干酪乳桿菌有產(chǎn)生多糖能力,發(fā)酵過(guò)程中培養(yǎng)基成分和發(fā)酵條件都會(huì)影響多糖的產(chǎn)量,其中葡萄糖和蔗糖作為合成多糖的重要前體物質(zhì)對(duì)多糖產(chǎn)量影響最明顯。有報(bào)告指出,較高的葡萄糖和蔗糖利用率可以使多糖產(chǎn)量增加24%左右[24]。檢測(cè)發(fā)酵過(guò)程中三種糖的消耗情況,檢測(cè)結(jié)果顯示,發(fā)酵過(guò)程中副干酪乳桿菌除葡萄糖外還可以利用少量蔗糖,對(duì)產(chǎn)生多糖有促進(jìn)作用。

圖5 發(fā)酵過(guò)程中粗多糖含量變化Fig.5 Changes in crude polysaccharidecontent during fermentation

2.6 發(fā)酵過(guò)程中游離氨基酸含量變化

從圖6可以看出,0～18 h之間游離氨基酸含量增長(zhǎng)緩慢,18～36 h蛋白質(zhì)分解速度加快,游離氨基酸濃度從265.21 μg/g升高至356.15 μg/g。發(fā)酵初期由于微生物數(shù)量較少,有機(jī)酸產(chǎn)量低,蛋白質(zhì)分解緩慢;12 h后基質(zhì)中活菌數(shù)增加,副干酪乳桿菌代謝產(chǎn)生了大量有機(jī)酸,酸性環(huán)境激活了植物內(nèi)某些內(nèi)源性蛋白酶活性,在酸性環(huán)境和酶的共同作用下,大分子蛋白物質(zhì)被降解,增加游離氨基酸的含量[25]。與蛋白質(zhì)相比,游離氨基酸有更好的消化性和生理活性。G?nzle等[26]的研究顯示經(jīng)過(guò)乳酸菌的發(fā)酵可以有效分解小麥蛋白,形成小分子多肽和氨基酸,提高蛋白質(zhì)的消化性。

圖6 發(fā)酵過(guò)程中游離氨基酸含量變化Fig.6 Changes in free amino acid content during fermentation

2.7 發(fā)酵過(guò)程中不同多酚含量變化

多酚是紅棗中重要的活性成分,發(fā)酵過(guò)程中多酚含量變化如圖7。

圖7 發(fā)酵過(guò)程中不同酚類(lèi)物質(zhì)含量變化Fig.7 Changes in the content of differentphenolic substances during fermentation

從圖7可以看出,固態(tài)發(fā)酵對(duì)不同酚類(lèi)物質(zhì)破壞程度不同。發(fā)酵過(guò)程中蘆丁含量在不斷下降,發(fā)酵48 h后含量從26.70 μg/g降至9.49 μg/g。沒(méi)食子酸在前12 h內(nèi)含量穩(wěn)定,12 h后含量開(kāi)始逐漸下降。檢測(cè)結(jié)果顯示該過(guò)程對(duì)對(duì)香豆酸的含量沒(méi)有明顯影響。造成部分多酚類(lèi)物質(zhì)含量下降的原因是固態(tài)發(fā)酵初期基質(zhì)中含有的少量氧氣對(duì)酚類(lèi)成分有一定的破壞作用,并且隨著發(fā)酵過(guò)程中菌體數(shù)量的不斷增加,菌體分解代謝了部分多酚類(lèi)物質(zhì),導(dǎo)致多酚類(lèi)物質(zhì)進(jìn)一步減少[10]。

2.8 發(fā)酵過(guò)程中抑菌性能變化

發(fā)酵過(guò)程中樣品對(duì)沙門(mén)氏菌、大腸桿菌和金黃色葡萄球菌的抑菌能力變化如圖8。

圖8 發(fā)酵過(guò)程中樣品抑菌性變化Fig.8 Bacteriostasis changes of samples during fermentation

抑菌圈直徑大小可以反映樣品的抑菌能力,通過(guò)檢測(cè)抑菌圈大小可以評(píng)判發(fā)酵過(guò)程中樣品抑菌性能的變化[27]。檢測(cè)結(jié)果顯示,未發(fā)酵的樣品對(duì)大腸桿菌和金黃色葡萄糖球菌沒(méi)有抑菌能力,對(duì)沙門(mén)氏菌有一定抑制作用,發(fā)酵后的樣品對(duì)三種菌的抑制效果為沙門(mén)氏菌>大腸桿菌>金黃色葡萄球菌。紅棗含有大量有機(jī)酸,可以降低環(huán)境pH,低pH條件不利于沙門(mén)氏菌繁殖,因此抑制了沙門(mén)氏菌的生長(zhǎng)。隨著發(fā)酵時(shí)間的增加,副干酪乳桿菌產(chǎn)生的有機(jī)酸不斷積累,使得體系中pH大幅下降,同時(shí)副干酪乳桿菌在生長(zhǎng)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生H2O2、細(xì)菌素和抑菌肽等物質(zhì),該類(lèi)成分可以抑制甚至殺死部分致病菌,提高了發(fā)酵后樣品的抑菌性[28]。但發(fā)酵后樣品對(duì)金黃色葡萄球菌的抑菌能力提升較小,說(shuō)明金黃色葡萄球菌對(duì)副干酪乳桿菌產(chǎn)生的抑菌物質(zhì)不敏感。

3 結(jié)論

本實(shí)驗(yàn)以紅棗碎為主要原料,用副干酪乳桿菌進(jìn)行固態(tài)發(fā)酵,探究發(fā)酵過(guò)程中不同活性物質(zhì)和抑菌性的變化情況,結(jié)果顯示:固態(tài)發(fā)酵過(guò)程中活菌數(shù)先快速增長(zhǎng)然后緩慢下降,GABA、粗多糖、乳酸、乙酸、游離氨基酸含量和抑菌性呈現(xiàn)先快后慢的增長(zhǎng)趨勢(shì),富馬酸、蘋(píng)果酸、檸檬酸含量無(wú)明顯變化,蘆丁、對(duì)香豆酸和沒(méi)食子酸含量有不同程度的下降。

副干酪乳桿菌通過(guò)分解代謝葡萄糖和蔗糖產(chǎn)生有機(jī)酸和多糖,產(chǎn)生的有機(jī)酸可以激活內(nèi)源性蛋白酶的活性,促使蛋白質(zhì)被分解成小分子游離氨基酸,谷氨酸則通過(guò)GAD體系被轉(zhuǎn)化為GABA?；|(zhì)中的紅棗碎主要提供碳源和生長(zhǎng)所需的部分微量元素,維持副干酪乳桿菌的正常繁殖代謝,并且紅棗中較高的葡萄糖和蔗糖含量有利于提高粗多糖的產(chǎn)量?；|(zhì)中豆粉主要提供氮源,適宜的碳氮源比例可以提高微生物的生物量,進(jìn)一步增加活菌數(shù),同時(shí)豆粉中蛋白質(zhì)含量豐富,可以提高游離氨基酸的產(chǎn)量。多酚物質(zhì)的檢測(cè)結(jié)果顯示,發(fā)酵48 h后沒(méi)食子酸含量下降了51.62%,蘆丁含量下降了64.43%,說(shuō)明固態(tài)發(fā)酵對(duì)紅棗中的多酚類(lèi)物質(zhì)有一定破壞作用,因此需要控制發(fā)酵時(shí)間。對(duì)發(fā)酵過(guò)程中活性物質(zhì)含量變化進(jìn)行顯著性分析,發(fā)現(xiàn)發(fā)酵24 h底物中活菌數(shù)達(dá)到最大值6.5×108CFU/g,與其他時(shí)間段相比差異顯著(P<0.05),且此時(shí)底物中GABA、粗多糖和游離氨基酸含量較高,多酚類(lèi)物質(zhì)破壞程度小,因此選擇24 h為最佳發(fā)酵時(shí)間。

綜上所述,副干酪乳桿菌固態(tài)發(fā)酵紅棗碎可以提高活性益生菌、粗多糖、GABA和游離氨基酸等活性物質(zhì)的含量,還增強(qiáng)了產(chǎn)品的抑菌性能,制得的固態(tài)紅棗益生菌產(chǎn)品有易攜帶、耐儲(chǔ)藏等優(yōu)點(diǎn),是一種經(jīng)濟(jì)、高效的發(fā)酵方法,但對(duì)于如何減少發(fā)酵過(guò)程中多酚物質(zhì)被破壞還需進(jìn)一步研究。以上結(jié)論為開(kāi)發(fā)富含活菌和多種活性成分的紅棗固態(tài)產(chǎn)品提供一定理論參考。