论文部分内容阅读
白果，是“活化石”银杏树(Ginkgo Biloba L.)的种子，因具有较高的药用价值被卫生部列入药食同源名录。白果不仅富含淀粉、蛋白质等营养成分，还含有银杏萜内酯、银杏酚酸等多种生物活性物质。但由于白果具有一定的毒副作用，使其在多地面临滞销的局面。乳酸菌发酵不仅能改善食品的风味，提高营养价值，还能消除食品中的抗营养因子，延长保藏期。研究乳酸菌发酵对白果营养品质和食用安全性的影响，对白果加工新途径的探索具有重要意义。近年来，超声波对微生物发酵的影响引发了国内外学者的广泛关注。研究表明低频超声处理可以促进微生物的生长增殖，提高目标发酵产物的得率。因此，本文以白果为原料，研究了三种乳酸菌在白果汁中的发酵特性，以及乳酸菌发酵对白果生物活性成分及生理活性的影响。在此基础上，研究了低频超声波对乳酸菌在白果汁中代谢特性的影响，同时研制了一款乳酸菌发酵白果汁复合饮料。研究结果如下:
1.研究了嗜酸乳杆菌、植物乳杆菌和干酪乳杆菌在白果汁中的生长特性，及其对有机酸、糖、可溶性蛋白、氨基酸及挥发性风味物质的代谢特性。结果表明:嗜酸乳杆菌、植物乳杆菌和干酪乳杆菌在白果汁中长势良好，最大活菌数分别可达到8.67±0.04、8.71±0.06以及8.58±0.08LogCFU/mL。三种乳酸菌均能充分利用白果汁中的糖类产酸，使白果汁的pH值显著下降(p＜0.05)。葡萄糖是乳酸菌优先利用的碳源，其利用率达到了90％。有机酸中除了乳酸含量持续增加外，其它有机酸含量均处于动态变化中。植物乳杆菌具有较强的产酸性能，达到发酵终点时，其乳酸产量分别为嗜酸乳杆菌和干酪乳杆菌的1.18和1.48倍。乳酸菌可以分解白果汁中的蛋白质生成游离氨基酸，同时也能代谢氨基酸参与其它反应。发酵48h后，除赖氨酸外，其它氨基酸的含量均出现了不同程度的下降，游离氨基酸总量较之发酵前降低了约32％。白果汁中的挥发性风味物质经三种乳酸菌发酵后种类均有所增加。其中醇类、酸类、酯类、酮类和烃类化合物的相对含量通过发酵得到了提升，而醛类化合物的相对含量则大幅降低。三种乳酸菌中，植物乳杆菌显示出了较高的生长和代谢活力。
2.研究了乳酸菌发酵对白果汁中主要生物活性成分，包括银杏酸、银杏内酯和酚类物质，以及抗氧化活性和抑菌活性的影响。结果表明:在三种乳酸菌发酵过程中，白果汁中四种银杏酸的含量均显著降低(p＜0.05)，而三种银杏内酯含量则逐渐升高。发酵48h后，嗜酸乳杆菌、植物乳杆菌和干酪乳杆菌发酵的白果汁中银杏酸总量由发酵前的3.12±0.07mg/L分别降至0.72±0.05、0.76±0.08和0.69±0.06mg/L。而银杏内酯总含量分别为发酵前的1.66、1.60和1.64倍。酚类物质在乳酸菌的作用下发生降解、合成和转化等反应。发酵48h后，嗜酸乳杆菌，植物乳杆菌和干酪乳杆菌分别将白果汁的总酚含量提高了9.03％、8.27％和8.10％。此外，白果汁的抗氧化活性和抑菌能力均通过乳酸菌发酵得到了增强。综上所述，经乳酸菌发酵后的白果汁具有更高营养品质和食用安全性。
3.根据前两章的研究结果，选取了生长和代谢较旺盛的植物乳杆菌作为发酵菌株，研究了三个强度(58.9、98.6和120.8W/L)的低频(20 kHz)超声波对植物乳杆菌在白果汁中代谢特性的影响。结果表明:三个强度的超声处理对植物乳杆菌的生长均有一定的促进作用，可提高菌体生长稳定期的活菌数。发酵初期，超声处理可增强植物乳杆菌对糖类的利用，提高乳酸的产量。同时还可加快植物乳杆菌对氨基酸的代谢进程，但在发酵后期超声的作用被削弱。此外，超声处理在植物乳杆菌降解银杏酸、富集银杏内酯和酚类物质方面具有一定积极作用。发酵48h后，58.9、98.6和120.8W/L的超声处理组中银杏酸总含量分别比对照组低9.01％、8.10％和15.18％，银杏内酯总含量分别比对照组高0.10％、4.01％和2.67％.总酚含量较之对照组分别提高了0.54％、0.27％和0.68％。而在抗氧化活性方面，发酵48h后，58.9、98.6和120.8W/L的超声处理组的ABTS自由基清除能力分别比对照组高0.82％、0.70％和1.87％，但铁离子还原能力与对照组无显著性差异(p＞0.05)。总体上，低频超声处理对植物乳杆菌代谢白果汁中营养和生物活性物质具有一定积极的影响。
4.以乳酸菌发酵白果汁为主要原料，辅以沙棘汁、梨汁、复合甜味剂(木糖醇和甘露醇按4∶1的比例混合)和稳定剂，通过单因素和正交试验优化其配比，研制出一款乳酸菌发酵白果汁复合饮料，并研究其在贮藏过程中的品质变化。结果表明:乳酸菌发酵白果汁复合饮料的最佳配方为:发酵白果汁40％、沙棘汁与梨汁的配比为1∶1、复合甜味剂10％。复配稳定剂的最佳配比为:CMC-Na0.10％、瓜尔豆胶0.08％、黄原胶0.03％。按照上述配方调配而成的复合饮料色泽透亮，味感柔和，酸甜适口，气味协调，均一稳定。饮料在贮藏期间，pH值和可溶性固形物含量变化幅度不大。Vc含量的降幅达到了70％左右。总酚含量和抗氧化活性呈现先下降后上升的趋势。微生物指标均未超标。但在贮藏后期，饮料出现了轻微的褐变和些许沉淀，感官品质有所下降。
1.研究了嗜酸乳杆菌、植物乳杆菌和干酪乳杆菌在白果汁中的生长特性，及其对有机酸、糖、可溶性蛋白、氨基酸及挥发性风味物质的代谢特性。结果表明:嗜酸乳杆菌、植物乳杆菌和干酪乳杆菌在白果汁中长势良好，最大活菌数分别可达到8.67±0.04、8.71±0.06以及8.58±0.08LogCFU/mL。三种乳酸菌均能充分利用白果汁中的糖类产酸，使白果汁的pH值显著下降(p＜0.05)。葡萄糖是乳酸菌优先利用的碳源，其利用率达到了90％。有机酸中除了乳酸含量持续增加外，其它有机酸含量均处于动态变化中。植物乳杆菌具有较强的产酸性能，达到发酵终点时，其乳酸产量分别为嗜酸乳杆菌和干酪乳杆菌的1.18和1.48倍。乳酸菌可以分解白果汁中的蛋白质生成游离氨基酸，同时也能代谢氨基酸参与其它反应。发酵48h后，除赖氨酸外，其它氨基酸的含量均出现了不同程度的下降，游离氨基酸总量较之发酵前降低了约32％。白果汁中的挥发性风味物质经三种乳酸菌发酵后种类均有所增加。其中醇类、酸类、酯类、酮类和烃类化合物的相对含量通过发酵得到了提升，而醛类化合物的相对含量则大幅降低。三种乳酸菌中，植物乳杆菌显示出了较高的生长和代谢活力。
2.研究了乳酸菌发酵对白果汁中主要生物活性成分，包括银杏酸、银杏内酯和酚类物质，以及抗氧化活性和抑菌活性的影响。结果表明:在三种乳酸菌发酵过程中，白果汁中四种银杏酸的含量均显著降低(p＜0.05)，而三种银杏内酯含量则逐渐升高。发酵48h后，嗜酸乳杆菌、植物乳杆菌和干酪乳杆菌发酵的白果汁中银杏酸总量由发酵前的3.12±0.07mg/L分别降至0.72±0.05、0.76±0.08和0.69±0.06mg/L。而银杏内酯总含量分别为发酵前的1.66、1.60和1.64倍。酚类物质在乳酸菌的作用下发生降解、合成和转化等反应。发酵48h后，嗜酸乳杆菌，植物乳杆菌和干酪乳杆菌分别将白果汁的总酚含量提高了9.03％、8.27％和8.10％。此外，白果汁的抗氧化活性和抑菌能力均通过乳酸菌发酵得到了增强。综上所述，经乳酸菌发酵后的白果汁具有更高营养品质和食用安全性。
3.根据前两章的研究结果，选取了生长和代谢较旺盛的植物乳杆菌作为发酵菌株，研究了三个强度(58.9、98.6和120.8W/L)的低频(20 kHz)超声波对植物乳杆菌在白果汁中代谢特性的影响。结果表明:三个强度的超声处理对植物乳杆菌的生长均有一定的促进作用，可提高菌体生长稳定期的活菌数。发酵初期，超声处理可增强植物乳杆菌对糖类的利用，提高乳酸的产量。同时还可加快植物乳杆菌对氨基酸的代谢进程，但在发酵后期超声的作用被削弱。此外，超声处理在植物乳杆菌降解银杏酸、富集银杏内酯和酚类物质方面具有一定积极作用。发酵48h后，58.9、98.6和120.8W/L的超声处理组中银杏酸总含量分别比对照组低9.01％、8.10％和15.18％，银杏内酯总含量分别比对照组高0.10％、4.01％和2.67％.总酚含量较之对照组分别提高了0.54％、0.27％和0.68％。而在抗氧化活性方面，发酵48h后，58.9、98.6和120.8W/L的超声处理组的ABTS自由基清除能力分别比对照组高0.82％、0.70％和1.87％，但铁离子还原能力与对照组无显著性差异(p＞0.05)。总体上，低频超声处理对植物乳杆菌代谢白果汁中营养和生物活性物质具有一定积极的影响。
4.以乳酸菌发酵白果汁为主要原料，辅以沙棘汁、梨汁、复合甜味剂(木糖醇和甘露醇按4∶1的比例混合)和稳定剂，通过单因素和正交试验优化其配比，研制出一款乳酸菌发酵白果汁复合饮料，并研究其在贮藏过程中的品质变化。结果表明:乳酸菌发酵白果汁复合饮料的最佳配方为:发酵白果汁40％、沙棘汁与梨汁的配比为1∶1、复合甜味剂10％。复配稳定剂的最佳配比为:CMC-Na0.10％、瓜尔豆胶0.08％、黄原胶0.03％。按照上述配方调配而成的复合饮料色泽透亮，味感柔和，酸甜适口，气味协调，均一稳定。饮料在贮藏期间，pH值和可溶性固形物含量变化幅度不大。Vc含量的降幅达到了70％左右。总酚含量和抗氧化活性呈现先下降后上升的趋势。微生物指标均未超标。但在贮藏后期，饮料出现了轻微的褐变和些许沉淀，感官品质有所下降。