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双菌发酵燕麦改善多酚抗氧化活性及其体外消化特性

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双菌发酵燕麦改善多酚抗氧化活性及其体外消化特性

作者：刘燕华南理工大学

学位级别：硕士

燕麦富含可溶性膳食纤维、必需氨基酸、不饱和脂肪酸、多酚、维生素和矿物质等,具有较强的抗氧化、抗炎症、抗癌和降糖等活性作用,对防治慢性病和辅助治疗疾病有积极作用。微生物发酵不仅能够提高燕麦营养及功能特性,还能开拓燕麦资源... 详细信息

燕麦富含可溶性膳食纤维、必需氨基酸、不饱和脂肪酸、多酚、维生素和矿物质等,具有较强的抗氧化、抗炎症、抗癌和降糖等活性作用,对防治慢性病和辅助治疗疾病有积极作用。微生物发酵不仅能够提高燕麦营养及功能特性,还能开拓燕麦资源利用途径。本课题以燕麦为基质,在红曲菌的基础上,研究了不同菌种组合发酵对燕麦功能营养特性的影响,构建了双菌发酵燕麦多酚释放体系;进一步探索双菌发酵过程中燕麦三种类型多酚的含量、组成及抗氧化活性的变化,解析了双菌发酵对燕麦多酚特性的影响;同时采用体外模拟消化模型,对双菌发酵前后的燕麦进行口腔,胃,小肠和大肠消化,探究发酵燕麦体外模拟消化酚类物质及抗氧化活性变化。论文主要结果如下:(1)双菌发酵燕麦多酚释放体系的构建及优化:考察红曲菌、红曲菌+酿酒酵母、红曲菌+枯草芽孢杆菌、红曲菌+米根霉不同菌种组合发酵对燕麦功能营养物质的影响。结果发现,红曲菌+枯草芽孢杆菌双菌发酵组中多糖、可溶性蛋白质、总多酚和总黄酮含量最高,分别达到4.58 g/100g、7.23 mg/g、21.16 mg GAE/g DW和1.84 mg RT/g DW,是未发酵燕麦的2倍、4倍、30.2倍和8.3倍。采用单因素和正交实验确定的红曲菌和枯草芽孢杆菌双菌发酵释放多酚的最优发酵条件为:红曲菌与枯草芽孢杆菌接种比例2:1,红曲菌发酵4天后接入枯草芽孢杆菌,培养基初始含水量为40%,发酵时间为12天。在此条件下发酵后燕麦中多酚含量为26.73±0.62 mg GAE/g DW是未发酵燕麦的23.87倍。(2)双菌发酵燕麦关键酶与多酚形态及其抗氧化活性:双菌发酵使燕麦中的游离态,缀合态和结合态多酚含量分别提高了12、7和4倍。游离态多酚中没食子酸、绿原酸、香草酸和阿魏酸的含量分别提高了13.05、47.31、18.64和28.22倍。结合态多酚主要以p-香豆酸、芥子酸和阿魏酸为主要成分,其含量分别增加了44.19、51.38和40.35倍。缀合态多酚中绿原酸增加将近100倍。双菌发酵过程中,燕麦多酚含量的变化与α-淀粉酶,纤维素酶和β-葡糖苷酶的活性具有良好的正相关性;而与蛋白酶活性的相关性不显著。红曲菌和枯草芽孢杆菌双菌发酵显著提高了燕麦游离态和缀合态多酚的抗氧化能力,两者清除DPPH自由基的IC值分别达到了30.88±0.11μg/mL和59.00±0.26μg/mL,清除ABTS自由基的IC值分别达到了8.59±0.44μg/mL和20.34±0.12μg/mL。发酵燕麦中游离态多酚的自由基清除能力与VC相当。(3)发酵燕麦体外模拟消化酚类物质及抗氧化活性变化:体外模拟消化过程显著促进了燕麦多酚和黄酮类化合物的释放。发酵燕麦在整个体外模拟消化过程中释放的多酚和黄酮的含量分别是未发酵燕麦的10.77倍和6.77倍。绿原酸,儿茶酸,芥子酸和阿魏酸是在消化过程中释放的主要多酚化合物。此外,发酵燕麦在体外消化各阶段呈现的抗氧化能力也显著高于未发酵燕麦(p双菌发酵或许可以作为一种改善燕麦酚类物质生物可及性的有效方式。本研究成果为开发高营养附加值和生物活性的燕麦产品提供了新的思路,具有理论意义和应用价值。

关键词：燕麦双菌发酵多酚化合物体外抗氧化体外消化

响应面法优化金枪鱼下脚料双菌发酵制备防腐功能海鲜风味调料的研究

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中国调味品 2020年第7期45卷 101-107页

作者：于学娟姜竹茂陈英乡烟台职业学院山东烟台264000 烟台大学山东烟台264005

利用纳豆菌(Bacillus natto)和枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis),以金枪鱼下脚料作为主要基质,通过双菌发酵单因素试验研究基质水分含量、初始pH值、接种量、双菌接种量比、发酵温度和发酵时间对金枪鱼下脚料水解度的影响。基于单因素... 详细信息

利用纳豆菌(Bacillus natto)和枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis),以金枪鱼下脚料作为主要基质,通过双菌发酵单因素试验研究基质水分含量、初始pH值、接种量、双菌接种量比、发酵温度和发酵时间对金枪鱼下脚料水解度的影响。基于单因素试验结果,选取基质水分含量、双菌接种量比、发酵温度和发酵时间为影响因素,以金枪鱼下脚料的水解度为响应值,采用Box-Behnken Design(BBD)模型进行响应面试验设计和分析。结果显示:双菌发酵优化工艺条件为基质水分含量90%~100%,接种量14mL/100g,双菌接种量比7∶7,发酵温度40℃,发酵时间72h,初始pH值7.5。该试验为制备防腐功能海鲜风味调料提供了理论依据。

关键词：响应面法下脚料双菌发酵防腐海鲜调味料

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双菌混合发酵纳豆的初步研究

双菌混合发酵纳豆的初步研究

作者：陈思沈阳农业大学

学位级别：硕士

纳豆(Natto)被誉为21世纪“超级健康食品”,但传统纳豆氨腥气味浓重,不适合中国大众口味。黄蓓、汪立君等人报道称纳豆氨腥气味是由一些含硫化合物和氨氮类化合物造成的,本课题选择能够降解此类化合物的沼泽红假单胞菌与纳豆芽孢杆菌混... 详细信息

纳豆(Natto)被誉为21世纪“超级健康食品”,但传统纳豆氨腥气味浓重,不适合中国大众口味。黄蓓、汪立君等人报道称纳豆氨腥气味是由一些含硫化合物和氨氮类化合物造成的,本课题选择能够降解此类化合物的沼泽红假单胞菌与纳豆芽孢杆菌混合发酵纳豆,优化双菌混合发酵纳豆的发酵条件,并对纳豆的挥发性物质进行比较研究。获得主要结果如下：(1)采用平板稀释法从纳豆菌粉及多种市售纳豆中分离纯化得到7株菌株,筛选获得一株纳豆激酶活力高且纳豆感官指标评价得分高的菌株,命名为T,鉴定其生理生化指标,进一步确定菌株T为纳豆芽孢杆菌并用于后续研究。(2)以纳豆激酶活力、挥发性盐基氮含量和感官指标评价为指标,通过单因素试验和正交试验优化纳豆芽孢杆菌T与沼泽红假单胞菌混合发酵纳豆的发酵条件,得到最佳发酵条件为菌种配比1：50,发酵温度35±1℃,发酵时间22h,在此条件下发酵纳豆,纳豆激酶活力可达8432.0U.g-1,与纳豆芽孢杆菌单独发酵时相比提高了53.74%,氨含量降低了79.81%,纳豆氨腥气味明显降低,并有清香气味。(3)采用固相微萃取法提取富集纳豆挥发性物质,GC-MS法分离检测,单菌发酵纳豆共检测出31种挥发性物质,其中各类物质含量分别为醇类50.10%、酸类28.94%、酯类1.16%、酮类5.14%、醛类1.52%、吡嗪类1.03%、胺类11.79%;双菌发酵纳豆共检测出24种,其中各类物质含量分别为醇类45.90%、酸类4.96%、酯类35.46%、酮类4.44%、醛类1.27%、吡嗪类0.96%、胺类2.13%。在两种纳豆的六大类挥发性物质中,醇类、酸类、酯类和胺类百分含量差异明显,相差分别为51.38%、82.86%、96.72%和81.93%,说明沼泽红假单胞菌在消耗酸类物质发生酯化反应方面有显著能力,去除异味酸、醇生成芳香酯,并且能够降解含氮的胺类物质,降低纳豆氨腥气味。本文初步开展了沼泽红假单胞菌与纳豆菌混合发酵、降低纳豆氨腥气味的研究,为研制适合大众口味的纳豆提供参考。

关键词：纳豆双菌发酵挥发性盐基氮纳豆激酶活力挥发性风味物质

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混合糖条件下酵母双菌发酵制备SCP研究

混合糖条件下酵母双菌发酵制备SCP研究

作者：伍陆南京林业大学

学位级别：硕士

伴随着我国饲料蛋白资源日趋紧张的现状,木质纤维原料生物转化为单细胞蛋白(SCP)有着极大的应用前景。木质纤维原料水解液中主要含有葡萄糖和木糖,根据低聚木糖生产废渣酶解液中葡萄糖和木糖比例为4:1的特点,以模拟混合糖液发酵制备SCP... 详细信息

伴随着我国饲料蛋白资源日趋紧张的现状,木质纤维原料生物转化为单细胞蛋白(SCP)有着极大的应用前景。木质纤维原料水解液中主要含有葡萄糖和木糖,根据低聚木糖生产废渣酶解液中葡萄糖和木糖比例为4:1的特点,以模拟混合糖液发酵制备SCP。为了解决摇瓶体系下混合糖发酵制备SCP时糖利用率和转化率低的问题,本论文主要研究了在发酵罐体系下,对产朊假丝酵母发酵条件的优化;在此基础上,研究了树干毕赤酵母和产朊假丝酵母双菌共发酵与分步发酵,以及酿酒酵母和产朊假丝酵母双菌分步发酵产SCP的影响。主要研究结果如下:(1)在摇瓶发酵的基础上,对3 L发酵罐体系下,产朊假丝酵母发酵初始混合糖浓度及发酵条件进行优化。最佳条件为:混合糖浓度为50 g/L、接种量为10%、通气量为2L/(L·min)、搅拌速率为300 r/min、控制pH=7.0、中和剂为NaOH。发酵96 h菌体干重达到最高为18.74 g/L,与摇瓶发酵60 h菌体干重为14.55 g/L相比,菌体干重提高了28.79%。但是单菌产朊假丝酵母扩大培养过程中木糖利用率较低,混合糖利用率仅为79.11%。(2)为解决总糖利用率较低的问题,以混合糖浓度为50 g/L,在摇瓶体系下树干毕赤酵母和产朊假丝酵母双菌发酵产SCP的基础上,采用3 L发酵罐进一步扩大实验。研究结果表明,发酵罐体系下双菌分步发酵96 h,菌体干重最高可达22.83 g/L,混合糖利用率达到100%。相比较于发酵罐体系下单菌产朊假丝酵母发酵最高菌体干重提高了21.76%。所制备的单细胞蛋白中粗蛋白、粗脂肪含量分别为37.12%、9.18%,总氨基酸含量达到32.54g/kg。为了进一步提高单位体积内SCP的产量,需要提高混合糖浓度,采用树干毕赤酵母和产朊假丝酵母双菌分步发酵的方式,会导致第一阶段树干毕赤酵母发酵产生的乙醇浓度过高,进一步导致第二阶段产朊假丝酵母发酵受到抑制。(3)为了解决高糖浓度下产朊假丝酵母发酵产SCP受抑制的问题,在摇瓶体系下优化酿酒酵母和产朊假丝酵母双菌发酵产SCP的基础上,采用3 L发酵罐进一步扩大实验。研究结果表明,在混合糖浓度为125 g/L条件下,双菌分步发酵在摇瓶体系下和发酵罐体系下,菌种干重最高分别可达到28.19 g/L和27.68 g/L。发酵罐体系下所制备的SCP中粗蛋白、粗脂肪含量分别为39.74%、7.91%,总氨基酸含量达到75.37 g/kg。

关键词：混合糖单细胞蛋白产朊假丝酵母双菌发酵乙醇

双菌株联合发酵提高鹰嘴豆纳豆激酶活力的研究

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轻工学报 2019年第4期34卷 15-20页

作者：郭晨汪晓鸽孔少华尚紫博樊一吕成状黄裔翔张俊杰郑州轻工业大学食品与生物工程学院

以鹰嘴豆为原料,选取两株不同来源的纳豆芽孢杆菌F-2-4和S-15,分别通过单接种和混合接种的方式,制备鹰嘴豆纳豆,并测定其纳豆激酶活力,结果表明:通过混合接种方式制备的鹰嘴豆纳豆的纳豆激酶活力明显高于单接种方式,当F-2-4与S-15接种... 详细信息

以鹰嘴豆为原料,选取两株不同来源的纳豆芽孢杆菌F-2-4和S-15,分别通过单接种和混合接种的方式,制备鹰嘴豆纳豆,并测定其纳豆激酶活力,结果表明:通过混合接种方式制备的鹰嘴豆纳豆的纳豆激酶活力明显高于单接种方式,当F-2-4与S-15接种体积比为1:1,且接种量为4%时,鹰嘴豆纳豆的纳豆激酶活力达到最高值6287.16 UI/g.

关键词：双菌发酵鹰嘴豆纳豆芽孢杆菌纳豆激酶

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向日葵酸乳的研制

黑龙江农业科学 2010年第9期 95-96页

作者：杨君张义彬卜瑞马风华贾云峰杨宝仑王新颖吕晓光白城市农业科学院吉林白城137000

以向日葵籽仁为主要的原料,添加大豆和脱脂奶粉研制的向日葵酸乳。讨论其工艺,经双菌发酵,研制出的向日葵酸乳颜色、口感、稳定性好,营养价值高,更容易消化和吸收。

关键词：向日葵酸乳双菌发酵

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金枪鱼下脚料发酵法制备防腐功能海鲜调料

食品工业 2021年第4期42卷 62-66页

作者：于学娟李银塔刘荣彭昌盛王韶华东莎莎烟台职业学院烟台264000 威海海洋职业学院荣成264300 中国海洋大学青岛266100 荣成市综合技术转化中心荣成264300 中华全国供销合作总社济南果品研究院济南250014

金枪鱼是世界上主要的鱼类资源之一,富含蛋白质、脂肪、维生素、氨基酸和微量元素,同时还具有很高的保健价值,但在加工中会有很多副产物无法得到利用,造成浪费。为提高金枪鱼的利用价值,以金枪鱼下脚料作为主要基质,利用纳豆菌(Bacillus... 详细信息

金枪鱼是世界上主要的鱼类资源之一,富含蛋白质、脂肪、维生素、氨基酸和微量元素,同时还具有很高的保健价值,但在加工中会有很多副产物无法得到利用,造成浪费。为提高金枪鱼的利用价值,以金枪鱼下脚料作为主要基质,利用纳豆菌(Bacillus natto)和枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis),通过双菌发酵单因素试验研究基质水分、初始pH、接种量、发酵温度和发酵时间对金枪鱼下脚料水解度的影响。结果显示,在基质水分90%、初始pH7.5、接种量0.15 mL/g、温度40℃、发酵72 h时,金枪鱼下脚料的水解度达44.72%。采用HPLC-MS法对双菌发酵金枪鱼下脚料的产物进行成分分析,主要成分有氨基酸、蛋白肽和抗菌脂肽,表明双菌发酵金枪鱼下脚料的产物是一种深具发展前景的防腐功能海鲜调料。

关键词：下脚料双菌发酵防腐功能海鲜调味料高效液相色谱-质谱