论文部分内容阅读
蜂花粉(beepollen)是蜜蜂采集被子植物的雄蕊花药或裸子植物的花粉细胞形成的团状物。蜂花粉含有多种生物活性物质,如蛋白质、类黄酮、酚类、维生素、脂类、微量元素等,且具有低脂肪、高蛋白的特点,常被称为“微型营养库”和“浓缩的营养库”,是21世纪新型的营养源和保健食品。但蜂花粉壁的存在降低了人体对其吸收利用,因此要进行破壁处理。目前对蜂花粉的破壁主要为物理破壁,利用发酵法破壁方面的研究较为薄弱,发酵破壁机制尚未有报道。本研究通过真菌发酵对油菜蜂花粉进行破壁处理,分析酶活变化规律与花粉破壁间的关系,探讨花粉发酵法破壁的生物机制,以期为蜂花粉发酵法破壁及工业化生产提供理论依据及技术支持。本研究通过菌种筛选,发酵工艺优化,不同基质诱导酶活,分析酶活变化规律与油菜蜂花粉破壁间的关系,探讨花粉发酵破壁机制,同时对花粉发酵液进行感官评定、营养成分分析及抗氧化特性研究。主要研究内容与结果如下:(1)油菜蜂花粉发酵破壁菌种的筛选利用酵母、灵芝、杏鲍菇及羊肚菌对油菜蜂花粉进行发酵破壁,通过感官分析、营养成分分析及破壁率的比较,确定最适发酵菌种。结果表明:从营养成分分析,灵芝的破壁效果较好,氨基酸含量为10.16±0.37mg/100mL、多糖含量为25.74±6.29mg/mL、蛋白质含量为 0.79±0.06mg/mL、总黄酮含量为40.62±6.81ug/mL;从破壁率分析,酵母的破壁效果最好,破壁率可达79.10±2.05%。(2)发酵工艺优化通过单因素试验与正交试验对酵母发酵条件进行优化,得到的最佳工艺条件为最适花粉添加量为0.3%,接种量为3 mL,发酵温度36℃、发酵时间8天、pH 5.0、转速140 r/min;此条件下得到的破壁率为84.36±2.79%、氨基酸含量为8.76±0.24 mg/100mL、多糖含量为 14.42±2.77 mg/mL。通过单因素实验与正交试验对灵芝发酵条件进行优化,得到的最佳工艺条件为最适花粉添加量为0.3%,发酵温度30℃、发酵时间8天、pH 5.5、转速160 r/min;此条件下得到的破壁率为78.02±4.09%、氨基酸含量为11.45±0.68 mg/100mL、多糖含量为28.61±5.74 mg/mL。(3)不同诱导底物对破壁酶活的影响及破壁机制的探讨通过酶活变化与花粉破壁效果分析,花粉破壁主要与CMCase、蛋白酶、果胶酶有关。在添加诱导底物中,蔗渣诱导效果最好,灵芝与酵母对油菜蜂花粉的破壁率分别为85.08±3.92%、88.31±2.51%。通过进一步分析,可推测利用发酵法进行油菜蜂花粉破壁的模式为:首先菌体分泌酶类打开萌发孔,相关酶类进入萌发孔分解由纤维素和蛋白质构成的花粉外壁内层,致使由孢粉素构成的外壁外层逐渐剥离,裸露出内壁,相关酶类进一步酶解由纤维素、蛋白质、果胶质构成的花粉内壁,内壁被破坏后,内容物溢出,破壁过程完成。(4)发酵液的感官评定、营养分析及体外抗氧化实验通过对最佳工艺参数获得的发酵液进行感官评定、营养成分分析,以DPPH自由基清除能力、羟自由基清除能力、还原力为指标进行体外抗氧化活性测定。结果表明:灵芝与酵母发酵液在感官指标上具有较大差异,灵芝发酵液金黄澄清、清香味甜,酵母发酵液暗黄浑浊、醇香味淡;两种发酵液在营养成分上具有较大差异,灵芝发酵液中氨基酸、多糖、蛋白质、总黄酮、总糖含量5个指标均高于酵母发酵液,其营养价值更丰富,并且多糖、蛋白质、总黄酮、总糖含量4个指标显著高于花粉物理破壁溶液,说明花粉经灵芝发酵后,在一定程度增加了其营养价值;灵芝、酵母发酵液及花粉物理破壁溶液在抗氧化特性上存在较大差异,两种发酵液在DPPH自由基清除能力、羟自由基清除能力以及还原力上均显著高于花粉溶液,酵母发酵液在羟自由基清除能力与及还原力上显著高于灵芝发酵液,而在DPPH自由基清除能力上两者无显著差异。