辣木叶固态发酵工艺优化及其营养与功能性的研究

来源 :华南农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:yuanpeihai
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辣木(Moringa oleifera Lam.)是一种速生多用途的落叶乔木,不仅生物量大,而且营养价值高。本试验以获得优质蛋白饲料为目标,通过优化黑曲霉(Aspergillus niger)、产朊假丝酵母(Candida utilis)和枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)混合发酵辣木茎叶粉的工艺条件,并对辣木茎叶粉和辣木叶粉发酵前后的营养成分进行比较。同时,通过揭示辣木叶粉发酵过程中的主要化学成分和抗氧化活性的变化规律,以达到改善辣木叶的营养价值和适口性的目的。在辣木叶的深加工应用中具有重要的意义。研究结果如下:(1)通过单因素试验和响应面设计优化了辣木茎叶粉固态发酵生产蛋白饲料的工艺条件,确定其最佳的发酵条件为:先接种黑曲霉发酵24 h后,同时接种产朊假丝酵母和枯草芽孢杆菌,总接种量24%,混菌比例1:1:2,温度32℃,发酵时间6.5 d,初始含水量60%,蔗糖添加量3%。在此工艺条件下,发酵辣木茎叶粉的真蛋白含量达到28.37%,较发酵前提高了33.80%。(2)按最优发酵条件进行辣木茎叶粉的固态发酵。结果显示,营养物质如粗蛋白、小肽、粗灰分和总氨基酸含量均显著提高(P<0.05),而粗纤维、单宁和植酸的含量均显著下降(P<0.05)。由此可见,黑曲霉、产朊假丝酵母和枯草芽孢杆菌混合发酵辣木茎叶粉能够改善其营养组成,降低抗营养因子,有利于提高辣木茎叶粉的营养价值。(3)比较发酵和未发酵辣木叶粉之间的营养成分。发酵之后的粗蛋白、小肽和粗灰分的含量均显著增加(P<0.05),粗蛋白含量由28.42%上升至40.98%,较发酵前提高了44.19%。小肽含量由5.72%上升至12.03%,较发酵前提高了110.31%。粗灰分含量由10.49%上升至16.75%,较发酵前提高了59.68%。而且矿物质如钙、磷、钾、钠、镁、铁、铜、锌的含量均有所提高。但粗脂肪含量却比发酵前显著减少(P<0.05),粗纤维含量由7.25%下降至2.17%,较发酵前减少了70.06%。发酵之后的总糖和还原糖含量也分别下降了71.12%和86.35%。另外,氨基酸组成发生了明显变化,除了赖氨酸和谷氨酸外,其余15种氨基酸含量均有所提高。蛋白体外消化率也较发酵前提高了27.70%。因此,发酵辣木叶粉具有更高的营养价值。(4)在辣木叶粉发酵过程中,随着发酵时间的延长,干物质损耗和粗蛋白含量逐渐增加,而总糖含量不断下降,粗纤维和还原糖含量的变化趋势几乎一致,发酵初期略微上升后逐渐下降。单宁和植酸的含量在发酵初期略有下降,随后上升至一定的水平又继续下降。而硫代葡萄糖苷的含量虽然在发酵第60小时达到最低值,但在发酵后期逐渐增加。(5)研究了发酵过程中总酚和总黄酮的动态变化以及抗氧化指标(DPPH自由基清除率、ABTS+·自由基清除率和总抗氧化能力)的变化情况。结果表明,辣木叶粉的总酚和黄酮含量以及抗氧化活性的变化趋势均是随着发酵时间的延长先上升后下降,说明长期发酵不利于提高辣木叶粉的生物活性和抗氧化能力。总酚和黄酮含量在发酵第1天时均达到最大值,分别为19.53 mg/g和41.90 mg/g。皮尔森相关性分析显示类黄酮仅与DPPH自由基清除率和总抗氧化能力的关系呈显著正相关,而总酚与这三个抗氧化指标均呈高度正相关的关系,说明发酵辣木叶粉的总酚和黄酮含量与抗氧化活性之间密切相关。
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