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益生菌酵素是近年来发展起来的一种具有多营养、多功效的健康食用酵素,深受消费者喜爱,也备受研究者和企业界的关注。它是以动物、植物、食用菌等为原料,添加或不添加辅料,经益生菌发酵制得的含有特定生物活性成分可供人类使用的产品。其中的生物活性成分种类多样,主要有酶制剂、有机酸、氨基酸、核苷酸、功能糖等,其中的酶制剂主要包括水解酶类、氧化还原酶类、转移酶类、裂合酶类、异构酶类和连接酶类等。而目前对酶制剂中与抗氧化活性密切相关的超氧化物歧化酶(SOD)的研究处于初步阶段。本研究主要通过益生菌发酵水果和发酵蔬菜的试验研究,为研制具有抗氧化活性的益生菌酵素产品提供依据。为此,本论文以植物乳杆菌(Lactobacillus Plantarum)、副干酪乳杆菌(Lactobacillus paracasei)、乳双歧杆菌(Bifidobacillus paracasei)、保加利亚乳杆菌(Lactobacillus bulgaricus)和鼠李糖乳杆菌(Lactobacillus rhamnosus)为益生菌的发酵菌,以多种水果和多种蔬菜为发酵原料,分别进行益生菌发酵水果和发酵蔬菜的试验研究,得出以下结果:SOD活性影响因素的初步研究。通过研究不同底物浓度(2.5mmol/L、3.0 mmol/L、3.5 mmol/L、4.0 mmol/L、4.5 mmol/L、5.0 mmol/L、5.5 mmol/L、6.0 mmol/L、6.5 mmol/L、7.0 mmol/L、7.5 mmol/L、8.0mmol/L),不同温度(20℃、25℃、37℃、42℃),不同p H值(2.0、2.5、3.0、3.5、4.0、4.5、5.0、5.5、6.0、7.0、8.0),不同浓度的金属离子(Zn2+、Cu2+、Mn2+、Fe2+)对SOD活性的影响,结果表明:SOD的Km值为3.57 mmol/L;SOD在37℃,p H值为4.05.5时活性较高;Zn2+、Cu2+和Mn2+对SOD活性影响较小,Fe2+对SOD有明显的抑制作用。益生菌产SOD活性的研究。分别将保加利亚乳杆菌、副干酪乳杆菌、植物乳杆菌、鼠李糖乳杆菌和乳双歧杆菌等五株益生菌接种于MRS液体培养基中,37℃,120 h培养过程中SOD活性最高分别为60.71 U/m L、57.14 U/m L、57.14 U/m L、39.29 U/m L和17.86 U/m L。将五株益生菌等比例混合37℃培养120 h的过程中SOD活性在培养48 h时达到最高为71.43 U/m L。益生菌发酵水果的研究。分别研究不同温度(20℃、25℃、37℃、42℃),不同接种量(5%、10%、15%、20%、30%)和不同装料量(50%、60%、70%、80%)对益生菌发酵水果的影响,通过发酵0 d、3 d、5 d、7 d、9 d、12 d、14 d等时间的p H值、酸度、活菌数、SOD活性以及菌体形态的观测,结果表明:在20%接种量、70%装料量和25℃温度下发酵9天时SOD活性较高为93.94 U/m L,此时活菌数为1.41×109个/m L。在此条件下进行益生菌发酵水果的扩大试验,分别对原料进行了打浆加菌、打浆不加菌、切块加菌和切块不加菌等4种处理,发酵周期为110天,结果表明:打浆加菌的发酵第3天时SOD活性达到最大值为107.14 U/m L;打浆不加菌的在发酵第28天时SOD活性达到最大值为42.35 U/m L;切块加菌的发酵5天时SOD活性达到最大值为105.36 U/m L;切块不加菌的发酵第14天时SOD活性达到最大值为59.66 U/m L,且随着发酵时间的延长SOD活性缓慢降低,发酵到110天时,仅切块加菌的样品中有SOD活性为6.92U/m L,其他均检不出SOD。益生菌发酵蔬菜的研究。分别研究不同温度(20℃、25℃、37℃、42℃),不同接种量(5%、10%、15%、20%、30%)对益生菌发酵蔬菜的影响,通过发酵0 d、3 d、5 d、7 d、9 d、12 d、14 d等时间的p H、酸度、活菌数、SOD活性以及菌体形态的观测,结果表明:在20%接种量、70%装料量和25℃温度下发酵到第10天时SOD活性较高为95.75 U/m L,此时活菌数为1.32×109个/m L。在此条件下进行益生菌发酵蔬菜的扩大试验,分别对原料进行了打浆加菌、打浆不加菌、切块加菌和切块不加菌等4种处理,发酵周期为110天,结果表明:打浆加菌的SOD活性在第5天达到最大值为58.93 U/m L;打浆不加菌的SOD活性在第9天达到最大值为43.09 U/m L;切块加菌与切块不加菌的SOD活性在发酵第7天达到最大值,分别为101.16U/m L、102.91 U/m L,发酵到110天时,仅切块加菌的样品中有SOD活性为18.46 U/m L,其他均检不出SOD。复合酶制剂的初步研究。在上述所选的较佳的条件下制备益生菌发酵水果的原浆,其SOD活性为97.50 U/m L,将发酵原浆打浆过筛,分别将原浆、添加5%乳糖、添加1%甘氨酸、调节p H值为5.0和添加5%海藻糖等5个不同处理的样品于-50℃、真空度为10 pa的条件下进行冷冻干燥,制成SOD粉剂,将冻干粉复原成原浆测其SOD活性分别为30.61 U/m L、50.10 U/m L、76.53 U/m L、88.78 U/m L和97.33 U/m L;将酶制剂初品分别于4℃和25℃保存,结果显示:4℃下SOD活力的变化缓慢,5天后SOD活性仍然较高,添加海藻糖后对酶活性保护效果较好,5天后SOD活力为73.96 U/m L。