生姜酵素发酵工艺优化及抗氧化活性研究

该研究以小黄姜为原料,利用乳酸菌和酵母菌混菌发酵制备生姜酵素。以接种时序、发酵温度、白砂糖添加量、发酵时间为自变量,以超氧化物歧化酶(SOD)酶活性为评价指标,采用单因素试验和Box-Behnken响应面试验对生姜酵素发酵工艺进行优化,并在最佳发酵工艺条件下,采用1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)、超氧阴离子自由基清除试验评价生姜酵素抗氧化能力,并对结果进行Pearson相关性分析。结果表明,生姜酵素最佳发酵工艺条件为先添加0.15%的乳酸菌,24 h后添加0.15%的酵母菌,白砂糖添加量20%,发酵温度29.5℃,发酵时间86 h。在此优化条件下,生姜酵素SOD酶活力为75.33 U/m L,总酚含量为0.073 mg/g。生姜酵素对DPPH、超氧阴离子自由基清除率分别为90.64%、18.69%,表明其有一定的抗氧化活性。Pearson相关性分析结果表明,总酚含量与DPPH自由基清除率、超氧阴离子自由基清除率、SOD酶活性之间呈极显著正相关(P<0.01)。

生姜酵素发酵前后风味物质的变化

为探索生姜酵素发酵前后风味物质的变化。生姜原汁经果蔬发酵专用乳酸菌发酵生产生姜酵素,顶空直接进样法直接进样,采用气相色谱-质谱(GC-MS)联用方法测定生姜酵素发酵前后风味物质的变化。生姜原液中检出38种风味物质,其中包括5种酯类、6种醛类、3种酮类、8种醇类、11种烯类、1种酚类、2种龙脑类、1种苯环类、1种杂环类。生姜酵素中检出42中风味物质,其中包括17种酯类、2种醛类、2种酮类、9种醇类、6种烯类、2种醚类、2种龙脑类、2种杂环类。生姜原液和生姜酵素中检出的主要风味物质分别是香芹酚和桉叶油醇。

生姜酵素理化成分、风味物质及抗氧化性分析

对生姜酵素理化成分、风味成分及抗氧化性进行检测分析。结果表明,生姜酵素的pH值为3.80,总酸为2.91 g/100 g,乙醇含量为0.82 g/100 g,可溶性固形物含量为24.4%,乳酸含量为2.6×10;mg/100 g,总酚含量达到5.77 μg/μL。利用气相色谱-质谱(GC-MS)联用技术分析鉴定出生姜酵素中42种风味物质,其中包括17种酯类、2种醛类、2种酮类、9种醇类、6种烯类、2种醚类、2种龙脑类、2种杂环类。生姜酵素具有较强的还原力、DPPH自由基清除能力、羟基自由基清除能力,其DPPH自由基清除能力、羟基自由基清除能力和还原力的相关系数r分别为0.9664、0.9709、0.9711,P<0.01,均呈现显著正相关。该结果为微生物酵素产品的综合性开发和功能性研究提供一些新的理论基础。