基于主成分分析方法筛选乳酸菌发酵葛根酵素

以6株乳酸菌纯种发酵葛根酵素,发酵结束后测定葛根酵素的活菌数、pH值、总酸、还原糖含量、总酚含量,采用两种体外抗氧化活性测定方法(ABTS和FRAP)评价发酵酵素的抗氧化能力,通过高效液相色谱法测定葛根酵素中葛根素等主要异黄酮的含量和乳酸等主要有机酸的含量。通过主成分分析(PCA)方法来拟合整体的数据并建立综合评价模型,优选出适合发酵葛根酵素的菌种。结果显示,发酵的葛根酵素活菌数均达到8.0 lg(CFU/mL),pH值降至3.60以下;还原糖含量减少9.1%~17.9%,总酸含量最高达8.47 g/1000 g,有机酸的组成和含量变化显著;葛根酵素的总酚含量变化不显著,体外抗氧化活性得到有效保持。此外,发酵后大豆苷元和染料木素最多增加了40.7%和39.9%。PCA结果显示:前3个主成分的累计方差贡献率为85.9%,可综合反映发酵酵素的品质。德氏乳杆菌保加利亚亚种GIM1.155(1.825分)、嗜酸乳杆菌GIM1.321(1.174分)和植物乳杆菌R4(0.621分)的综合评价总得分排名靠前,表明它们在生长代谢和功能作用方面表现更优。与纯种发酵相比,采用这3株菌作为复合发酵剂制备的葛根酵素的品质有所改善。研究结果可为葛根酵素的复合发酵提供理论参考。

酵母菌发酵制备葛根酵素的工艺优化

为研究酵母菌发酵制备葛根酵素的最佳工艺条件,本文以葛根为原料,在单因素实验的基础上,选取发酵时间、发酵温度、发酵液初始pH、酵母菌的接种量为自变量,黄酮含量为响应值,根据响应面Box-Behnken试验设计原理,采用四因素三水平的分析法模拟得到二次多项式回归方程的预测模型,优化葛根酵素的发酵条件。结果表明,回归模型具有高度显著性,方程对试验拟合较好,最优条件为发酵时间72 h,发酵温度28℃、发酵液初始pH4.5、接种量2.5%,葛根酵素中黄酮含量可达81.667μg/mL,与预测值(81.909μg/mL)无显著差异。各因素对黄酮含量的影响大小依次为发酵温度>发酵液初始pH>发酵时间>接种量。

酵母菌发酵制备葛根酵素的工艺研究

以葛根为原料,酵母菌为发酵菌种,在考察发酵时间、发酵温度、发酵初始pH和接种量的基础上,采用正交试验优化最佳工艺。结果表明,最佳工艺条件为:发酵时间72h、发酵温度29℃、发酵初始pH5.5、酵母菌接种量3%。在此条件下,α-淀粉酶活力为33.56U/mL。