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)。

生姜酵素发酵过程中生物活性成分含量及其抗氧化活性的变化

以生姜作为发酵原料,通过加入酵母菌、副干酪乳酸菌、醋酸杆菌(沪酿1.01)进行复合菌发酵制得生姜酵素,定期取样以测定生姜发酵过程中6-姜酚、姜辣素含量的变化,以表征生姜发酵过程生物活性的变化,测定发酵过程中抗氧化活性物质总酚及黄酮的含量,通过测定DPPH自由基清除率,来表征生姜发酵过程中抗氧化活性的变化。结果表明:生姜酵素发酵的15 d过程中,发酵的p H在不断下降,最终降至3.51;6-姜酚含量在第2 d达到最高,为130.02μg/m L;姜辣素总含量在第4 d达到最高(2.46%),整体从最初含量2.24%小幅度上升至2.40%,表明生姜发酵后生物活性成分含量保持较好;抗氧化性指标黄酮的含量在第2 d最高,以芦丁当量计为0.131 mg/g,之后含量稍有降低;DPPH自由基清除率在发酵前6 d内处于上升趋势,第6 d达到最高94.33%;总酚含量的变化趋势与DPPH自由基清除率基本相同,发酵终期其含量以没食子酸当量计,较初期升高了0.02 mg GAE/g,两者的测定数据说明,生姜酵素在发酵过程中的抗氧化性保持较好。