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藜麦和蓝靛果酵母菌株筛选、培养、计数及混菌液态发酵工艺优化(一)

来源:食品工业科技 发布时间:2025-02-28 15:40:10 浏览:29 次

藜麦(Chenopodium quinoa Willd.),被誉为“营养黄金”,食用与医药价值突出,是优质的无麸质假谷物,适合乳糜泻患者食用,且富含多酚类化合物、黄酮类化合物、GABA等生物活性成分,抗氧化、降血脂、抑菌、抗肿瘤、改善人体免疫功能等生理功能显著。蓝靛果(Lonicera caerulea L.)作为“新兴的第三代小浆果之王”,富含维生素、氨基酸、多酚及黄酮类化合物等多种生物活性成分,具有抗氧化、抗肿瘤、降血脂、保护肝脏和预防糖尿病等生理功效。


植物发酵液中富含活性酶,主要是蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶和超氧化物歧化酶(Superoxide dismutase,SOD)。SOD具有解酒护肝、美白抗氧化、降糖降脂等功效,是目前食品行业研究热点,是发酵液加工过程中形成的关键生物活性酶,具有很强的抗氧化性。藜麦富含GABA,且乳酸菌发酵过程中会伴随累积大量的GABA,GABA也曾被报道在发酵液中含有,其是一种新资源食品添加剂,作为人类神经系统中重要的活性物质,其镇静神经、抗高血压、抗癌、抗糖尿病等功效也同样令人瞩目。本研究后续主要对该发酵液进行了功能性的研究,因此同时选用SOD和GABA两种功能活性物质进行发酵条件优化。


人工接种发酵制备发酵液的常用菌种有:植物乳杆菌、酵母菌、鼠李糖乳杆菌、嗜酸乳杆菌、发酵乳杆菌、双歧杆菌、嗜热链球菌、凝结芽孢杆菌等。大量的动物实验和临床试验证明乳酸菌具有益生菌功效,能在低pH的胃肠道环境下生存,抑制病原体的生长和繁殖,从而增强机体免疫力和抵抗力。酵母菌本身富含多种人体必需氨基酸和B族维生素(B1、B2和B3),在营养物质充足的条件下,酵母菌通过发酵也可以产生SOD等功效酶以及苯乙醇、异戊醇等芳香化合物。酵母菌和乳酸菌在发酵过程中具有协同的效果,共发酵技术更有利于发酵液产品品质的提升。目前,多数研究集中在单一原料发酵,将杂粮与浆果结合,采用益生菌发酵的研究较少。藜麦和蓝靛果复配发酵不仅提升了营养价值和健康益处,还能改善风味和口感,满足市场需求,同时解决储藏问题,并提升产品的附加值。因此,本研究以藜麦和蓝靛果为原料,通过混菌液态发酵的方式,优化最佳发酵工艺,进而为藜麦和蓝靛果资源的深加工利用提供理论依据,进一步有效解决藜麦和蓝靛果利用率低、资源浪费等的行业瓶颈问题。


1.材料与方法


1.1材料与仪器


藜麦产自山西;FR-3蓝靛果(成熟期采摘,冷冻保存)峰然蓝靛果苗木研发基地;耐高温α-淀粉酶(20000 U/mL)、糖化酶(10000 U/mL)、果胶酶(500 U/mg)上海源叶生物科技有限公司;白糖市售;SOD测试盒南京建成生物工程研究所;安琪酵母粉(Angel yeast powder,YE)湖北安琪酵母有限公司;帝伯仕牌活性干酵母(SELECTYS LA BAYANUS,BA)、帝伯仕牌活性干酵母(SELECTYS LA DELICIEUSE,DE)烟台帝伯仕自酿机有限公司;植物乳杆菌(Lactiplantibacillus plantarum,LP)东北农业大学实验室保藏;酿酒酵母CICC1406(Saccharomyces cerevisiae,Sce)、鼠李糖乳杆菌CICC6166(Lactobacillus rhamnosus,LR)、嗜酸乳杆菌CICC6085(Lactobacillus acidophilus,LA)、嗜热链球菌CICC21728(Sterptococcus thermophilus,S)中国工业微生物菌种保藏中心。


BS224S电子天平;HCP-A7多功能料理机;pHS-3C型pH计;Victor Nivo酶标仪;HH-6电热恒温水浴锅。


1.2实验方法


1.2.1工艺流程


糊化:藜麦打粉过60目筛备用,料液比1:10(g/mL),水浴90℃,糊化30 min;液化:调节藜麦清汁pH为6.0,高温α-淀粉酶添加量为11 U/mL,水浴95℃,液化45 min;糖化:调节藜麦清汁pH为4.5,糖化酶添加量为110 U/mL,水浴60℃,糖化30 min;酶解:蓝靛果添加40%蒸馏水,粉碎榨汁,添加2.5%果胶酶,水浴45℃,酶解30 min。

1.2.2菌种的活化与培养


活性干酵母溶解于10倍体积无菌水中,30~35℃恒温水浴活化30 min待用;取1管于EP管中甘油保藏的乳酸菌37℃活化后,接入灭菌后的MRS肉汤培养基中,于37℃恒温培养箱中培养24 h后待用。对实验中所用菌株进行编号,分别将YE记为S1,Sce记为S2,BA记为S3,DE记为S4,LA记为L1,LP记为L2,LR记为L3,S记为L4。


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