扈瑩紅,陳曉慧,常學(xué)東,王月穎,鄒 靜
(河北科技師范學(xué)院食品科技學(xué)院,河北秦皇島 066000)
板栗原產(chǎn)于我國,是我國食用最早的堅果之一。近年來,板栗的栽培面積和總產(chǎn)量迅速擴(kuò)大,2018年我國板栗栽培面積已達(dá)34.1萬公頃,產(chǎn)量達(dá)196.5萬噸,與2008年相比收獲面積增長了31.15%,產(chǎn)量增長了35.52%[1]。板栗產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成為我國貧困山區(qū)的主要支柱產(chǎn)業(yè),但是隨著板栗產(chǎn)量的逐年增加,板栗深加工能力弱、工業(yè)轉(zhuǎn)化率低等問題已成為制約板栗產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展的瓶頸。因此急需開發(fā)附加值高、貨架期長、營養(yǎng)豐富、符合大眾健康要求的產(chǎn)品。
乳酸菌是一類可以利用碳水化合物產(chǎn)生大量乳酸的革蘭氏陽性細(xì)菌的總稱,具有突出的益生特性和發(fā)酵活性,廣泛應(yīng)用于發(fā)酵食品的生產(chǎn)中[2]。研究表明,經(jīng)過乳酸菌發(fā)酵而成的食品具有一定的益生功效,包括調(diào)節(jié)免疫系統(tǒng)[3]、降膽固醇含量[4]、調(diào)節(jié)腸道菌群、抑制腸道致病菌[5]、改善便秘[6]等,除此之外還具有抗衰老、抗氧化活性及降低腫瘤的風(fēng)險[7?9]。隨著消費(fèi)多樣化需求的日益增加,除了酸奶等傳統(tǒng)乳酸菌產(chǎn)品外,新興的乳酸菌發(fā)酵產(chǎn)品,如發(fā)酵的谷物、水果和蔬菜汁[10]等正逐漸被消費(fèi)者接受。然而,現(xiàn)有乳酸菌存在非乳基質(zhì)中生長繁殖狀態(tài)不佳及需要馴化的問題[11],因此篩選適合植物基質(zhì)發(fā)酵的乳酸菌是開發(fā)新型乳酸菌食品的關(guān)鍵問題之一。
米酒曲是以糧食、麩皮等為原料,通過自然網(wǎng)絡(luò)微生物或者人工接種而獲得的發(fā)酵劑,也是乳酸菌的主要供體。在釀造過程中,乳酸菌代謝產(chǎn)生的酸類、酯類物質(zhì)可以影響酒的風(fēng)味品質(zhì)以及出酒率[12]。王丹丹等[13]對鳳窩酒曲中乳酸菌菌群進(jìn)行鑒定,確定鳳窩酒曲中包含乳桿菌屬(Lactobacillus)和魏斯氏菌(Weissella)兩個屬的乳酸菌。向凡舒等[14]從建始米酒曲中分離出10株乳酸菌,經(jīng)鑒定4株為戊糖片球菌(Pediococcus pentosaceus)、1株為乳酸片球菌(P.acidilactici)、2株為短乳桿菌(L.brevis)、3株為屎腸球菌(Enterococcus faecium)。乳酸菌發(fā)酵過程中分泌的有機(jī)酸既能起到防腐作用,又可以改善原料的口感和風(fēng)味[15],從而提高產(chǎn)品的附加值,因此產(chǎn)酸能力是評價乳酸菌優(yōu)良與否的指標(biāo)之一[16?17]。耐受胃腸液是益生菌的重要特性之一[18],因為人體胃腸的極端環(huán)境對乳酸菌的活性有很大影響,只有能夠耐受低pH、膽鹽和各種消化酶的菌株,才能在人體內(nèi)存活,發(fā)揮其益生作用。
因此,本文以傳統(tǒng)米酒曲為乳酸菌供體,篩選出能夠在模擬胃腸環(huán)境中存活的、可以發(fā)酵植物基質(zhì)的乳酸菌,并用篩選到的菌株為發(fā)酵菌株開發(fā)一款具有板栗風(fēng)味的新型乳酸菌飲料,最后分析其品質(zhì)及體外抗氧化能力,為板栗新型產(chǎn)品的開發(fā)提供新的思路。
安琪甜酒曲 安琪酵母股份有限公司;米曲樣品 來自四川內(nèi)江、湖北秭歸縣、古塘客家三種自制米曲;燕龍板栗 河北遷安;糯米 吉林龍嘉米業(yè)有限公司;牛膽鹽、胃蛋白酶(3000 U/g)、胰蛋白酶(250 U/g) 上海源葉生物科技有限公司;DPPH(1,1-二苯基-2-苦肼基,純度≥98%) 上海阿拉丁生化科技股份有限公司;鄰菲啰啉、硫酸亞鐵、30%過氧化氫 分析純,天津市風(fēng)船化學(xué)試劑科技有限公司;氫氧化鈉 分析純,天津歐博凱化工有限公司;MRS培養(yǎng)基 國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司;MRSCaCO3培養(yǎng)基 在MRS培養(yǎng)基中補(bǔ)加1% CaCO3。
L530臺式低速離心機(jī) 湖南湘儀儀器設(shè)備有限公司;UV 2600A紫外可見分光光度計 尤尼柯(上海)儀器有限公司;SPX-250B-8生化培養(yǎng)箱 上海博迅實業(yè)有限公司;HOMOLAB均質(zhì)機(jī) 意大利FBF公司。
1.2.1 乳酸菌菌株的初步篩選 分別取三種酒曲各1 g于200 mL MRS液體培養(yǎng)基中,37 ℃富集培養(yǎng),梯度稀釋后采用傾注法倒平板,放入37 ℃培養(yǎng)箱培養(yǎng)48 h。挑選溶鈣圈較大的菌落進(jìn)行平板劃線純化,37 ℃培養(yǎng)48 h,反復(fù)多次純化,直至平板上菌落形態(tài)一致,然后進(jìn)行革蘭氏染色、鏡檢,初步判定革蘭氏陽性菌為乳酸菌[19]。
將上述菌株接種到MRS培養(yǎng)基中,37 ℃培養(yǎng)24 h,得到種子液。將種子液以3%的接種量接入MRS液體培養(yǎng)基中,37 ℃培養(yǎng)24 h后,取5 mL發(fā)酵液稀釋10倍后,滴加酚酞溶液,用0.1 mol/L標(biāo)定后的氫氧化鈉溶液[20]滴定至粉紅色且30 s后不褪色,以未接種乳酸菌的培養(yǎng)基做空白對照,記錄消耗氫氧化鈉溶液體積,每株菌做3次檢測,結(jié)果取平均值[21]。其計算公式如下:
式中:X為樣品產(chǎn)酸量,g/L;V1為消耗氫氧化鈉溶液體積,mL;V2為空白培養(yǎng)基消耗氫氧化鈉溶液體積,mL;c為標(biāo)定的氫氧化鈉溶液濃度,mol/L;V為發(fā)酵液體積,mL;N為稀釋倍數(shù);0.09,乳酸的換算系數(shù);1000,換算系數(shù)。
將產(chǎn)酸高的菌株純化后,置于20%的甘油中?80 ℃保藏。
1.2.2 乳酸菌菌株的復(fù)篩
1.2.2.1 耐酸能力分析 以2%(V/V)的接種量將篩選的乳酸菌分別接種于pH為3.0的MRS液體培養(yǎng)基中,37 ℃培養(yǎng)3 h,分別于0、3 h取樣,采用平板計數(shù)法計算活菌數(shù)[22?23]。乳酸菌的耐酸能力用公式(2)計算:
式中:N3為培養(yǎng)3 h的活菌數(shù),CFU/mL;N0為0 h的活菌數(shù),CFU/mL。
1.2.2.2 耐膽鹽能力分析 以2%(V/V)的接種量將篩選的乳酸菌分別接種于含0.3 g/100 mL牛膽鹽的MRS液體培養(yǎng)基中,37 ℃培養(yǎng)24 h,采用平板計數(shù)法計算0 h和24 h的活菌數(shù)[22?23]。乳酸菌的膽鹽耐受能力用公式(3)計算:
式中:N24為膽鹽處理24 h的活菌數(shù),CFU/mL;N0為膽鹽處理0 h的活菌數(shù),CFU/mL。
1.2.2.3 模擬胃腸液耐受性分析 模擬胃液:0.35 g胃蛋白酶溶于100 mL 0.2%的無菌生理鹽水,用鹽酸調(diào)節(jié)pH3.0過濾除菌;模擬腸液:胰蛋白酶0.1 g、膽鹽1.8 g溶于含有1.1 g NaHCO3、0.2 g NaCl的100 mL蒸餾水中,用NaOH調(diào)整pH8.0后過濾除菌[24]。
取10 mL種子液用無菌水離心洗滌3次后,用10 mL無菌水重懸,制成菌懸液。分別吸取1 mL待測菌株的菌懸液接入9 mL無菌人工模擬胃液中,共接2支,混勻,37 ℃培養(yǎng)3 h,其中,1支試管用于0 h和3 h的平板活菌計數(shù),計算其耐受胃液能力。另1支試管模擬胃液處理3 h后在無菌條件下離心,并用無菌水離心洗滌2次后,用1 mL無菌水重懸,然后將其加入到9 mL無菌人工模擬腸液中,37 ℃處理8 h,每隔2 h取樣平板計數(shù)[24]。乳酸菌對人工模擬胃腸環(huán)境的耐受能力用公式(4)計算:
式中:N11為經(jīng)過模擬胃、腸液處理11 h后的活菌數(shù),CFU/mL;N0為未處理前的活菌數(shù),CFU/mL。
1.2.2.4 乳酸菌耐受H2O2能力分析 將H2O2通過0.45 μm濾膜除菌后按比例加入至無菌的MRS液體培養(yǎng)基中,配制成含有0.4、0.7、1.0 mmol/L H2O2濃度的培養(yǎng)基,以2%(V/V)的接種量將乳酸菌菌懸液分別接種于含0.4、0.7、1.0 mmol/L H2O2的MRS液體培養(yǎng)基中,37 ℃培養(yǎng)16 h后,采用平板菌落計數(shù)法計算菌落數(shù),以未加H2O2的培養(yǎng)基做對照試驗[25]。
1.2.3.1 完整細(xì)胞懸液和發(fā)酵上清液的制備 將菌株接入MRS液體培養(yǎng)基中,37 ℃培養(yǎng)12 h后,在5000 r/min條件下離心15 min,收集上清液即為菌株的發(fā)酵上清液。菌體用PBS緩沖溶液(pH7.4)離心洗滌三次后將菌體重懸于同體積的PBS緩沖溶液中得到完整細(xì)胞懸液。
1.2.3.2 清除DPPH自由基能力 取2 mL待測液(菌懸液或上清液),加入2 mL 0.01%的DPPH乙醇溶液,室溫下靜置30 min后在517 nm波長處測吸光度[26]。DPPH自由基清除率用公式(5)表示:
式中:A1為2 mL樣品+2 mL DPPH乙醇溶液的吸光度;A2為2 mL無水乙醇+2 mL樣品的吸光度;A0為2 mL蒸餾水+2 mL DPPH乙醇溶液的吸光度。
1.2.3.3 清除羥自由基能力 取1 mL待測液(同1.2.3.2)于試管中,分別加入0.75 mL 7.5 mmol/L FeSO4溶液、2.5 mL磷酸緩沖溶液(pH7.4)、0.5 mL 0.1% H2O2、0.75 mL 7.5 mmol/L 鄰菲羅啉于37 ℃保溫1 h后在536 nm處測定吸光度[26],羥自由基清除率用公式(6)表示:
式中:Ai為樣品組吸光度;A0為無樣品無H2O2組吸光度;A為無樣品組吸光度。
1.2.3.4 SOD酶活力測定實驗 參照國標(biāo)GB/T 5009.171-2003《保健食品中超氧化物歧化酶(SOD)活性的測定》中鄰苯三酚自氧化法測定SOD酶活力[27]。
平常日子,腦子轉(zhuǎn)的速度不必那樣快,步子的頻率不必那樣高,聲音的分貝不必那樣強(qiáng),睡眠的時間也不必那樣晚……
1.2.4 菌株的分子生物學(xué)鑒定 將篩選得到的菌株送往華大基因進(jìn)行菌株的16S rDNA序列測序。然后登陸GenBank中的BLAST程序比對測序菌株,選取同源性較高的模式菌株的16S rDNA序列,利用MEGA5軟件中的鄰接算法構(gòu)建系統(tǒng)發(fā)育樹。
1.2.5 板栗糯米乳酸菌發(fā)酵飲料的制備及指標(biāo)測定
1.2.5.1 工藝流程
1.2.5.2 操作要點 a.乳酸菌發(fā)酵劑的制備:將菌株接入MRS液體培養(yǎng)基中,37 ℃培養(yǎng)12 h后,在5000 r/min條件下離心15 min棄上清液,菌體用無菌水同等條件下離心洗滌兩次后,用無菌水調(diào)節(jié)菌落數(shù)至約108CFU/mL。
b.板栗發(fā)酵:板栗去殼后洗凈、破碎成塊,蒸30 min冷卻后按0.4%(質(zhì)量比)添加安琪甜酒曲,按0.3%(質(zhì)量比)的添加量添加乳酸菌,30 ℃發(fā)酵24 h后,按料液比1:4(g/mL)加水破壁機(jī)打漿1 min。
c.糯米發(fā)酵:取糯米50 g,淘洗3次后,加200 mL水浸泡12 h,瀝干水分后蒸30 min,冷卻,按0.4%(質(zhì)量比)添加安琪甜酒曲,按0.3%(質(zhì)量比)添加乳酸菌,30 ℃發(fā)酵48 h后,按料液比1:4加水?dāng)嚢杈鶆蚝蠹啿歼^濾得發(fā)酵糯米汁。
d.混合:將板栗汁與糯米汁按體積比為1:4混合。
e.均質(zhì):紗布過濾除去大顆粒后,添加0.1%黃原膠,使用均質(zhì)機(jī)在60 ℃、35 MPa條件下均質(zhì)兩次。
f.滅菌:罐裝后放入85 ℃水浴鍋中15 min。
1.2.5.3 感官評價 邀請10位有感官評價經(jīng)驗的專業(yè)人員(男:女=1:1),根據(jù)表1對板栗糯米飲料的顏色、組織狀態(tài)、口感、風(fēng)味四個指標(biāo)進(jìn)行評分,記錄數(shù)據(jù)取平均值。
表1 板栗糯米乳酸飲料感官評分標(biāo)準(zhǔn)Table 1 Sensory rating of chestnut glutinous rice lactic acid beverage
1.2.5.4 酸度測定 參照國標(biāo)GB/T 12456-2008《食品中總酸的測定》滴定酸度[28]。
1.2.5.5 抗氧化能力測定 板栗糯米飲料離心后取上清液,參照1.2.3.3中方法測定羥基自由基清除率,參照1.2.3.4中方法測定SOD酶活力;將上清液稀釋10倍,參照1.2.3.2中方法測定DPPH自由基清除率。
采用Excel 2016和SPSS 23.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計學(xué)分析,數(shù)據(jù)間的分析采用單因素方差分析和Duncan多重比較法,顯著性水平設(shè)定為0.05;繪圖采用Origin 2018。
產(chǎn)酸能力是乳酸菌的重要益生特性,乳酸可以降低pH、抑制或殺死病原菌、提高胃腸道消化酶活性[29]。從四川內(nèi)江甜酒曲、湖北秭歸縣黃酒曲、古塘客家甜酒餅中共分離出84株具有溶鈣圈、革蘭氏染色呈陽性的菌株,初步判定為乳酸菌。以在MRS-CaCO3固體培養(yǎng)基上形成的透明溶鈣圈的大小來初步判定其產(chǎn)酸能力,測定了其中38株溶鈣圈大的菌株產(chǎn)酸能力,具體產(chǎn)酸量見表2,這38株菌的產(chǎn)酸量均大于10 g/L,最大值為18.14 g/L,最小值為10.07 g/L。
表2 38株乳酸菌的產(chǎn)酸能力Table 2 Acid production capacity of 38 lactic acid bacteria
2.2.1 耐酸乳酸菌的篩選 乳酸菌經(jīng)由胃后進(jìn)入小腸,而胃液pH通常在3.0左右,因此乳酸菌在低pH下的存活能力即耐酸能力是評價其益生性的重要指標(biāo)之一[30]。根據(jù)食物在胃部的停留時間,本文將初篩的38株乳酸菌在pH3.0的液體MRS培養(yǎng)基中培養(yǎng)3 h,篩選耐酸能力強(qiáng)的乳酸菌進(jìn)行后續(xù)實驗。王帥等[31]的研究表明菌株耐受能力超過60%時,具有較好的耐受胃腸環(huán)境能力,因此本文以耐受能力60%為指標(biāo),篩選出25株菌的耐酸能力≥60%,進(jìn)行下一步實驗,其中,耐酸能力達(dá)到90%以上的共有6株(詳見表3)。
表3 38株乳酸菌的耐酸能力Table 3 Acid tolerance of 38 strains of lactic acid bacteria
2.2.2 耐膽鹽菌株的篩選 小腸是乳酸菌發(fā)揮益生作用的重要部位,正常人體小腸中膽汁鹽含量在0.03%~0.3%范圍內(nèi)波動,膽鹽可以改變菌體外膜的通透性并對菌體的脫氧核糖核酸產(chǎn)生傷害,進(jìn)而影響乳酸菌在人體腸道的定植[30],因此,耐膽鹽能力是評價乳酸菌能否在人體胃腸道發(fā)揮益生作用的重要指標(biāo)。以25株耐酸能力強(qiáng)的乳酸菌為出發(fā)菌株,按照方法1.2.2.2測定其耐膽鹽能力,結(jié)果見圖1。結(jié)果顯示,共有10株乳酸菌對0.3%濃度的膽鹽耐受能力≥60%,其中最高的是菌株DH24,其耐受能力為(96.48%±0.46%),因此,以這10株乳酸菌進(jìn)行后續(xù)的篩選。
圖1 25株乳酸菌耐膽鹽能力分析Fig.1 Ability of tolerance bile salt of 25 strains lactic acid bacteria
2.2.3 耐模擬胃腸道環(huán)境菌株的篩選 盡管前面已經(jīng)通過酸度以及膽鹽含量來模擬了人體的胃腸環(huán)境,但真正的人體胃腸中還含有胃蛋白酶和胰蛋白酶,這些酶可以水解微生物的菌體蛋白質(zhì),抑制甚至殺死微生物[32],因此,對耐酸耐膽鹽的10株乳酸菌的耐模擬胃腸環(huán)境能力進(jìn)行了分析,結(jié)果如圖2所示。經(jīng)過3 h的模擬胃液處理,10株乳酸菌的活菌數(shù)均明顯降低,這說明胃液環(huán)境對微生物有明顯的抑制甚至殺滅作用。經(jīng)模擬胃液消化后DH16和DH24活菌數(shù)下降了1~2 lg CFU/mL,菌株DH20和DH35活菌數(shù)下降了2~3 lg CFU/mL,其余乳酸菌活菌數(shù)減少量超過3 lg CFU/mL。經(jīng)模擬腸液消化后,乳酸菌的活菌數(shù)持續(xù)減少,其中,在模擬腸道環(huán)境中存活能力最好的是菌株DG39,活菌數(shù)僅減少了0.32 lg CFU/mL。經(jīng)處理11 h后的結(jié)果表明菌株DH24的活菌數(shù)最高為6.02 lg CFU/mL,DH16和DH20的活菌數(shù)略低于菌株DH24,分別為5.98、5.54 lg CFU/mL,其余菌株活菌數(shù)均小于5 lg CFU/mL。菌株DH16、DH20和DH24三株乳酸菌對模擬胃腸環(huán)境有較好的耐受性,耐受能力≥60%,進(jìn)入下一步實驗。
圖2 10株乳酸菌耐受人工模擬胃腸液能力分析Fig.2 Tolerance ability of 10 strains lactic acid bacteria in artificial simulated gastric and intestinal fluid
2.2.4 菌株耐受H2O2能力 氧化劑可以激發(fā)機(jī)體氧化防御系統(tǒng)產(chǎn)生各種酶,當(dāng)微生物受到低濃度H2O2處理時,細(xì)胞會產(chǎn)生適應(yīng)能力,來保護(hù)自身免受更高濃度氧化劑的危害,因此 H2O2耐受力可作為衡量菌體抗氧化活性的一個指標(biāo)[33]。本研究將三株乳酸菌接種于含有不同濃度H2O2的MRS培養(yǎng)基中,37 ℃培養(yǎng)16 h后的活菌數(shù)見表4。由表4可知三株菌在含有0.4、0.7、1.0 mmol/L濃度的H2O2培養(yǎng)基中的活菌數(shù)與空白對照組無顯著差異(P>0.05),這表明這三株乳酸菌均具有氧化防御系統(tǒng),對H2O2有一定的耐受力。
表4 乳酸菌對過氧化氫的耐受能力Table 4 Resistance of lactic acid bacteria to hydrogen peroxide
當(dāng)機(jī)體代謝過程中產(chǎn)生的自由基含量過高時,生物大分子與其結(jié)合會造成機(jī)體損傷,引發(fā)多種疾病[34]。因此探究了這三株乳酸菌的DPPH自由基清除能力、羥自由基清除能力以及SOD酶活力。由表5可知,同一株乳酸菌的上清液和細(xì)胞懸液對DPPH自由基的清除能力不同,發(fā)酵上清液要優(yōu)于完整細(xì)胞懸液,三株乳酸菌的發(fā)酵上清液均表現(xiàn)出較強(qiáng)的DPPH自由基清除能力,發(fā)酵上清液中以菌株DH16的清除率最高為(98.56%±0.74%),完整細(xì)胞懸液中以菌株DH20對DPPH自由基的清除能力最高為(22.49%±0.71%)。林祥娜等[33]研究的8株乳酸菌發(fā)酵上清液和完整細(xì)胞懸液的DPPH自由基清除能力也發(fā)現(xiàn)上清液的DPPH自由基清除力要高于細(xì)胞懸液。菌株DH16發(fā)酵上清液和完整細(xì)胞懸液對羥自由基的清除能力均高于另外兩株,且菌株DH24和DH20發(fā)酵上清液、菌體的羥自由基清除能力差異不顯著(P>0.05)。同樣可以發(fā)現(xiàn)發(fā)酵上清液的羥自由基清除能力高于完整細(xì)胞懸液,這可能是因為菌株發(fā)酵上清液的SOD酶活力高于完整細(xì)胞懸液[35],也可能因為乳酸菌代謝產(chǎn)物中存在更多的清除自由基活性物質(zhì),比如硫氧還蛋白、谷胱甘肽等還原性物質(zhì)[36]。此外,這3株乳酸菌發(fā)酵上清液的SOD酶活力差異顯著,菌株DH16的發(fā)酵上清液SOD酶活力高于另外兩株(P<0.05)。
表5 3株乳酸菌的抗氧化能力Table 5 Antioxidant capacity of three strains lactic acid bacteria
對這3株乳酸菌的16S rDNA基因序列進(jìn)行分析、比對,利用MEGA5軟件構(gòu)建系統(tǒng)發(fā)育樹如圖3所示。由圖3可知菌株DH16、DH20、DH24與戊糖片球菌(Pediococcus pentosaceus)聚于一支,親緣關(guān)系最近,因此將這三株菌鑒定為戊糖片球菌(P.pentosaceus)。有研究表明戊糖片球菌(P.pentosaceus)可抑制食源性致病菌、調(diào)節(jié)腸道免疫功能、降低膽固醇、抗氧化、抗腫瘤等,用于發(fā)酵食品工業(yè)化生產(chǎn)中,可以提高產(chǎn)品的品質(zhì)、安全性及生產(chǎn)效率[2, 37]。
圖3 基于16S rDNA基因序列的片球菌屬系統(tǒng)進(jìn)化樹Fig.3 Evolutionary tree of Pediococcus based on 16S rDNA gene sequence
2.5.1 感官評分 感官評分是食品品質(zhì)測評的重要方法,綜合四項指標(biāo)得分發(fā)現(xiàn)3株乳酸菌發(fā)酵的板栗糯米乳酸飲料酸甜可口、組織狀態(tài)均勻一致,板栗風(fēng)味濃郁,感官評分較高,其中以DH20菌株發(fā)酵的飲料評分最高。
表6 不同乳酸菌發(fā)酵飲料的感官得分Table 6 Sensory scores of beverages fermented by different lactic acid bacteria
2.5.2 酸度 乳酸菌發(fā)酵過程中產(chǎn)生的酸可以起到改善產(chǎn)品風(fēng)味口感的作用,因此產(chǎn)品的酸度是評判產(chǎn)品品質(zhì)的重要指標(biāo),也可作為評判菌株發(fā)酵能力的指標(biāo)之一,由圖4可知,不同乳酸菌發(fā)酵得到的板栗糯米飲料酸度有所差異,酸度由高到低分別是菌株DH20>DH24>DH16,說明菌株DH20在板栗糯米飲料中發(fā)酵能力最強(qiáng)。
圖4 不同乳酸菌發(fā)酵飲料的酸度Fig.4 Acidity of fermented beverages by different lactic acid bacteria
2.5.3 體外抗氧化活性 對三株乳酸菌發(fā)酵的板栗糯米飲料的羥自由基、DPPH自由基清除率、SOD酶活力進(jìn)行測定,結(jié)果見圖5。由圖5可以看出乳酸菌發(fā)酵的板栗糯米飲料有一定的抗氧化能力,DH16發(fā)酵飲料的DPPH自由基、羥自由基清除率顯著高于另外兩株(P<0.05)。3株乳酸菌發(fā)酵的板栗糯米飲料的SOD酶活力大小依次為菌株DH16>DH20>DH24,其中,DH16和DH20發(fā)酵飲料的SOD酶活力差異不顯著(P>0.05)。本研究中乳酸菌發(fā)酵的板栗糯米飲料,口感協(xié)調(diào),感官良好且具有一定的抗氧化能力,因此,本實驗篩選的乳酸菌適宜生產(chǎn)板栗糯米發(fā)酵飲料,可為其他植物基發(fā)酵飲料的研發(fā)提供參考依據(jù)。
圖5 不同乳酸菌發(fā)酵飲料的抗氧化活性分析Fig.5 Antioxidant activity of fermented beverages by different lactic acid bacteria
本研究從三種米酒曲樣品中分離出了84株乳酸菌,經(jīng)篩選后得到3株戊糖片球菌(P. pentosaceus),產(chǎn)酸量大于10 g/L、模擬胃腸環(huán)境試驗后活菌數(shù)大于5.5 lg CFU/mL,同時具備一定的自由基清除能力和SOD酶活性。用其發(fā)酵得到的板栗糯米乳酸菌飲料,酸甜適中、口感協(xié)調(diào)、抗氧化能力較好,具有一定的應(yīng)用前景。其中,以菌株DH20發(fā)酵的飲料感官評分值最高,達(dá)到82.2分,酸度為1.76 g/L,DH16發(fā)酵的飲料抗氧化活性最強(qiáng),DPPH自由基清除率、羥自由基清除率、SOD酶活力分別為28.8%、36.47%、14 U/mL,在實際應(yīng)用中可根據(jù)實際需求選擇合適的菌株,或?qū)?株乳酸菌按一定比例復(fù)配應(yīng)用到生產(chǎn)中,以發(fā)揮出每個菌株各自的優(yōu)勢。因此本實驗中的3株乳酸菌可作為植物發(fā)酵的潛在益生菌,改善當(dāng)前適用于植物基發(fā)酵乳酸菌較少的現(xiàn)狀,促進(jìn)非乳制品乳酸菌發(fā)酵行業(yè)的發(fā)展,對提高乳酸菌類生物制品的市場競爭力有重要意義。