亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        植物乳桿菌發(fā)酵對咖啡渣的生物轉(zhuǎn)化作用研究

        2022-11-18 07:41:30徐倩倩關(guān)捷心康唐穎塔西亞阿布都沙拉木趙延勝
        農(nóng)產(chǎn)品加工 2022年19期
        關(guān)鍵詞:植物

        徐倩倩,關(guān)捷心,康唐穎,塔西亞·阿布都沙拉木,趙延勝

        (江蘇大學食品與生物工程學院,江蘇鎮(zhèn)江 212013)

        咖啡以獨特的風味及其抗疲勞、提神的功能而受到消費者的廣泛歡迎。據(jù)統(tǒng)計,全球咖啡的年產(chǎn)量近千萬噸,世界咖啡消耗量比可可和茶葉大1 倍多,且仍以每年1.5 倍的速度增長[1]。而在咖啡飲品加工制備過程中會產(chǎn)生大量的咖啡渣,在咖啡烹煮過程中,用于飲用的物質(zhì)量僅占咖啡總物質(zhì)含量的0.2%,剩余的咖啡渣中仍含有大量營養(yǎng)、功能及風味物質(zhì)[2]。目前,國內(nèi)外的咖啡渣主要用作肥料和燃料處理,其二次利用的附加值不高,有的甚至作為廢棄物直接丟棄,既浪費了大量資源,也為生態(tài)環(huán)境帶來了不利的影響[3-4]。目前,對于咖啡渣中有效成分的研究一般多集中于單一組分的提取,如提取其中的多糖、多酚等物質(zhì),而采用微生物發(fā)酵的方式處理咖啡渣,進行食品或飲品開發(fā)等方面的研究報道相對較少。

        已有研究表明,咖啡及其相關(guān)副產(chǎn)物可以作為乳酸菌的發(fā)酵培養(yǎng)基,不僅能夠轉(zhuǎn)化咖啡渣中的營養(yǎng)成分,且發(fā)酵過程有利于特征風味的形成。董紅紅等人[5]對云南小??Х葷穹òl(fā)酵體系中的pH 值和8 種有機酸的含量變化進行了測定,并分離鑒定了發(fā)酵過程中的細菌種類。結(jié)果表明,在發(fā)酵過程中,pH 值變化整體呈下降趨勢,且存在大量產(chǎn)果膠酶的細菌。魏敏等人[6]研究了桑腸桿菌發(fā)酵對咖啡提取物揮發(fā)性成分的影響,結(jié)果表明咖啡提取物經(jīng)微生物發(fā)酵后香氣成分改變大,具有咖啡特征香氣的同時,帶有濃郁堅果奶香等豐富香氣,刺激性成分和苦澀感減少,香氣品質(zhì)提高。因此,以咖啡渣為研究對象,采用植物乳桿菌對其進行發(fā)酵處理,研究植物乳桿菌的生物轉(zhuǎn)化作用對咖啡渣主要營養(yǎng)活性成分及其揮發(fā)性物質(zhì)的影響,以期為進一步開展咖啡渣的生物加工及其產(chǎn)品開發(fā)提供一定的研究依據(jù)。

        1 材料與方法

        1.1 儀器與試劑

        ME802E 型電子天平,梅特勒-托利多儀器有限公司產(chǎn)品;超凈工作臺,蘇州凈化設備有限公司產(chǎn)品;SPX-250B-G 型微電腦光照培養(yǎng)箱,上海博訊實業(yè)有限公司醫(yī)療設備廠產(chǎn)品;全自動滅菌鍋,上海三申醫(yī)療器械有限公司產(chǎn)品;ZQTY-70N 型恒溫搖床,上海知楚儀器有限公司產(chǎn)品;7200 型可見光分光光度計,上海天達儀器有限公司產(chǎn)品;BR4-I 型冷凍離心機,法國JOUAN 公司產(chǎn)品;TQ8040 型氣相色譜三重四極桿串聯(lián)質(zhì)譜儀,配備有自動頂空固相微萃取進樣系統(tǒng),日本島津公司產(chǎn)品。

        菌種:植物乳桿菌:Lactobacillus plantarum dy-1(CGMCC NO.6016,下文縮寫為L.plantarum dy-1),由實驗室自行分離;咖啡渣,鎮(zhèn)江樂顏咖啡提供;白砂糖等其他食品配料,購自當?shù)爻?,NaOH、福林酚等試劑,國藥上?;瘜W試劑有限公司提供;蛋白測定試劑盒,上海碧云天生物技術(shù)有限公司提供。

        1.2 樣品制備及分析方法

        1.2.1 咖啡渣發(fā)酵樣品制備方法

        (1)植物乳桿菌活化擴培。將1×107CFU/mL 的L.plantarum dy-1 活化2 次使活菌數(shù)達到1×109CFU/mL(34 ℃培養(yǎng)24 h)。將培養(yǎng)好的乳酸菌以轉(zhuǎn)速5 000 r/min離心15 min,棄去上清液,加入上清液等體積的蒸餾水,混合均勻,待發(fā)酵使用。

        (2)咖啡渣發(fā)酵樣品的制備。參照課題組之前的方法進行發(fā)酵樣品處理[7],將咖啡渣烘干后,稱取20 g,按1∶7 比例加入蒸餾水,將咖啡渣(W)∶水(V)∶植物乳桿菌(%)按一定比例于錐形瓶中混合均勻,用紗布將錐形瓶封口,于31 ℃下以轉(zhuǎn)速150 r/min 恒溫發(fā)酵,發(fā)酵后的樣品以轉(zhuǎn)速5 000 r/min離心20 min 后,取上清液對其進行成分分析。

        1.2.2 咖啡渣發(fā)酵產(chǎn)物主要營養(yǎng)活性成分分析方法

        發(fā)酵產(chǎn)物中的總酚含量測定采用福林酚法[8],以沒食子酸標準品作參照,發(fā)酵樣品經(jīng)稀釋后取1 mL,加入5 mL 蒸餾水、75%N2CO3溶液3 mL 和福林酚溶液1 mL,將上述試劑在水浴45 ℃下反應1.5 h 后,測定波長765 nm 處吸光度。根據(jù)沒食子酸標準曲線(Y=0.003 6X+0.017,R2=0.993 4),計算樣品中總酚含量。

        根據(jù)試劑盒說明書,采用考馬斯亮藍法測定發(fā)酵產(chǎn)物中蛋白質(zhì)量濃度,用酶標儀測定反應產(chǎn)物于595 nm 處吸光度。用標準蛋白溶液(mg/mL)得標準曲線(Y=0.685 8X+0.006 9,R2=0.988 1),計算未知樣品中的蛋白質(zhì)量濃度。

        1.2.3 咖啡渣發(fā)酵產(chǎn)物的揮發(fā)性成分分析方法

        固相微萃取條件在李信等人[9]方法的基礎(chǔ)上調(diào)整:準確稱取5.0 g 樣品和1.5 g 氯化鈉至頂空瓶,放入自動樣品盤中,40 ℃平衡1 min 后,40 ℃自動固相微萃取20 min,并進樣至GC/MS 分析。氣相色譜分析條件:進樣口溫度250℃,萃取頭進樣后解析5 min,載氣為高純氦,載氣流速為1 mL/min,毛細管氣相色譜柱DB-5(30 m×0.25 mm×0.25 μm),程序升溫條件如下:40 ℃維持2 min,5 ℃/min 速率升溫至200 ℃,10 ℃/min 速率升溫至240 ℃后,維持5 min。質(zhì)譜分析條件:離子源為EI 源,溫度230 ℃,能量70 eV,掃描模式為全掃描模式,掃描質(zhì)量數(shù)范圍為35~450。

        1.3 數(shù)據(jù)處理方法

        樣品中主要成分測定結(jié)果采用GraphPad Prism 7.0 繪制并進行顯著性分析,采用MetaboAnalyst 4.0處理GC/MS 包含化合物及其峰面積數(shù)據(jù),并使用Microsoft Excel 2019 重新繪制導出的結(jié)果分析圖,其中,以-1~1 的化合物標準值繪制熱圖,反映發(fā)酵過程中的相對含量變化。

        2 結(jié)果與分析

        2.1 植物乳桿菌發(fā)酵對咖啡渣主要成分的影響

        植物乳桿菌發(fā)酵產(chǎn)物中總酚(a)及蛋白質(zhì)量濃度(b)分析結(jié)果見圖1。

        圖1 植物乳桿菌發(fā)酵產(chǎn)物中總酚(a)及蛋白質(zhì)量濃度(b)分析結(jié)果

        結(jié)合pH 值監(jiān)測分析,單獨添加植物乳桿菌后,B 組樣品的pH 值并無顯著變化,說明在不添加額外碳源的條件下,咖啡渣無法提供充足的營養(yǎng)成分供植物乳桿菌發(fā)酵,但由圖1 可知,B 組樣品產(chǎn)物中的蛋白質(zhì)量濃度有所提升(圖1(b)),說明在樣品處理過程中,仍有部分微生物發(fā)酵作用,包括植物乳桿菌初始的發(fā)酵,以及咖啡渣中可能存在的微生物自然發(fā)酵,促進了咖啡渣中蛋白的溶出;但總酚質(zhì)量濃度顯著降低(圖1(a)),說明在B 組處理過程中,相關(guān)的發(fā)酵作用對酚類物質(zhì)可能存在利用或者轉(zhuǎn)化等作用,導致酚類物質(zhì)減少,具體機制仍需進一步研究。

        通過補充蔗糖作為碳源,植物乳桿菌發(fā)酵作用明顯,主要體現(xiàn)在發(fā)酵后pH 值顯著降低,發(fā)酵產(chǎn)物的pH 值為4.3,并且由圖1 可知,總酚及蛋白質(zhì)量濃度均顯著增加,說明植物乳桿菌發(fā)酵作用顯著促進了咖啡渣中有效成分的釋放,有助于通過發(fā)酵作用實現(xiàn)咖啡渣的生物轉(zhuǎn)化及應用。

        2.2 咖啡渣的植物乳桿菌發(fā)酵產(chǎn)物主要揮發(fā)性成分分析與鑒定

        氣相色譜/質(zhì)譜總離子色譜流圖見圖2。

        圖2 氣相色譜/質(zhì)譜總離子色譜流圖

        由圖2 可知,經(jīng)自動固相微萃取-氣相色譜/質(zhì)譜分析后,樣品中揮發(fā)性物質(zhì)得到較好的分離,通過Nist 17 數(shù)據(jù)庫軟件的匹配、檢索,對揮發(fā)性化合物進行初步鑒定,定性匹配度90 以上的化合物信息如表1 所示。結(jié)果顯示,與A 組和B 組樣品相比,C 組發(fā)酵樣品中檢出有乙酸糠酯、2-乙基-3-甲基吡嗪、3,5-二乙基-2-甲基-吡嗪等化合物。

        2.3 植物乳桿菌發(fā)酵對咖啡渣揮發(fā)性成分的影響

        將不同組樣品化合物對應的色譜峰面積等信息進行處理,得到數(shù)據(jù)矩陣,經(jīng)MetaboAnalyst 軟件歸一化處理后,進行主成分分析。

        不同處理組樣品主成分分析結(jié)果及其載荷圖見圖3。

        由圖3 可知,3 組樣品得到明顯區(qū)分,說明植物乳桿菌的發(fā)酵處理顯著改變了咖啡渣樣品中的化合物組分,這與表1 中的化合物分析結(jié)果相符。

        圖3 不同處理組樣品主成分分析結(jié)果及其載荷圖

        咖啡渣植物乳桿菌發(fā)酵產(chǎn)物中揮發(fā)性成分分析結(jié)果見表1。

        對3 種不同處理組樣品中化合物及其相對含量進行熱圖分析(見圖4),B 組樣品相對于A 組和C組,棕櫚酸、亞油酸甲酯、2,4-二甲基苯甲醛等化合物含量顯著增加,而C 組發(fā)酵樣品與A、B 組相比,乙酸糠酯、2-乙基-3-甲基吡嗪、3,5-二乙基-2-甲基-吡嗪的含量顯著增加且A、B 組未檢出,而3-乙基-2,5-甲基吡嗪、咖啡因等作為3 組樣品中共有的物質(zhì)(表1),在C 組發(fā)酵樣品中的含量得到顯著提升。

        表1 咖啡渣植物乳桿菌發(fā)酵產(chǎn)物中揮發(fā)性成分分析結(jié)果

        3種不同處理方式咖啡渣提取物中化合物熱圖見圖4。

        圖4 3 種不同處理方式咖啡渣提取物中化合物熱圖

        進一步對化合物結(jié)果進行偏最小二乘分析(PLS),根據(jù)化合物的VIP 值(Variables' importance of projection)大于1,得到發(fā)酵樣品中的特征性成分,分別為2 -乙基-3 -甲基吡嗪、3,5 -二乙基-2 -甲基-吡嗪、乙酸糠酯、咖啡因、二糠基醚、3-乙基-2,5 -甲基吡嗪等物質(zhì)。其中,2 -乙基-3 -甲基吡嗪、3,5 -二乙基-2 -甲基-吡嗪、3 -乙基-2,5-甲基吡嗪等吡嗪類化合物是堅果、豆類等食品中的重要香氣成分[10-12],乙酸糠酯是微生物發(fā)酵過程中產(chǎn)生的特征物質(zhì)[13-14],而咖啡因作為咖啡產(chǎn)品中的特征物質(zhì),二糠基醚作為咖啡豆中的主要揮發(fā)性成分[15],均在植物乳酸菌發(fā)酵過程中得到了顯著的提升。

        揮發(fā)性化合物的VIP 得分圖見圖5。

        圖5 揮發(fā)性化合物的VIP 得分圖

        3 結(jié)論

        咖啡渣的生物加工有利于其資源的精深加工及其高值化應用,研究采用植物乳桿菌發(fā)酵的方式處理咖啡渣樣品,結(jié)果表明,通過補充蔗糖作為碳源,有利于促進植物乳桿菌的發(fā)酵及其對咖啡渣基質(zhì)的利用,發(fā)酵產(chǎn)物中的酚類物質(zhì)含量及蛋白含量顯著提升,且經(jīng)植物乳桿菌發(fā)酵后,吡嗪類化合物、乙酸糠酯、咖啡因等風味物質(zhì)的含量顯著增加,是咖啡渣發(fā)酵產(chǎn)物中的主要特征成分,為進一步開展咖啡渣生物加工技術(shù)應用,促進其副產(chǎn)物的綜合利用和產(chǎn)品開發(fā)提供了一定的研究基礎(chǔ),有利于促進咖啡渣等食品廢棄副產(chǎn)物資源的高值化利用。

        猜你喜歡
        植物
        誰是最好的植物?
        為什么植物也要睡覺
        長得最快的植物
        各種有趣的植物
        植物也會感到痛苦
        會喝水的植物
        植物的防身術(shù)
        把植物做成藥
        哦,不怕,不怕
        將植物穿身上
        狠狠色婷婷久久一区二区| 黄色一区二区三区大全观看| 亚洲一区二区女搞男| 亚洲色无码国产精品网站可下载| 国产亚洲精品看片在线观看| 伊人不卡中文字幕在线一区二区| 国产免费一区二区在线视频| 国产精品国三级国产av| 最新亚洲av日韩av二区| Jizz国产一区二区| 国产一区二区三区最新地址 | 水蜜桃久久| 黄色国产一区在线观看| 极品粉嫩小仙女高潮喷水网站 | 先锋影音人妻啪啪va资源网站| 国产人妻精品一区二区三区| 中文字幕久热精品视频免费| 在线视频免费自拍亚洲| 九九在线中文字幕无码| 久久精品国产亚洲av高清漫画 | 国产一区二区三区蜜桃| 日韩av无码一区二区三区| 7777奇米四色成人眼影| 真实国产网爆门事件在线观看| 亚洲中文字幕一区二区三区多人| 日日躁夜夜躁狠狠躁| 亚洲男人第一av网站| 91亚洲精品久久久蜜桃| 日本熟妇另类一区二区三区| 久久久久久久岛国免费观看| 99精品久久久中文字幕| 丝袜美腿诱惑区在线播放| 亚洲国产精品无码中文字| 国产曰批免费视频播放免费s| 精品人妻一区二区三区蜜臀在线| 麻豆文化传媒精品一区观看| 99精产国品一二三产品香蕉| 激情亚洲的在线观看| 中文字幕亚洲精品在线免费| 一区二区三区人妻无码| 国产精品女同一区二区久久|