不同菌株发酵枸杞汁中生物活性物质与香气组成物质含量变化
2020-04-07刘予煊叶兴乾刘慧燕方海田
刘予煊,程 焕,叶兴乾,刘慧燕,方海田,*
(1.宁夏大学 农学院,宁夏食品微生物应用技术与安全控制重点实验室,宁夏 银川 750021; 2.浙江大学 生物系统工程与食品科学学院,智能食品加工技术与装备国家地方联合工程实验室,浙江省农产品加工技术研究重点实验室,浙江 杭州 310058)
枸杞(LyciumbarbarumL.)又名枸杞豆、枸杞子,是药食同源的植物资源,在我国主要分布于宁夏、新疆等地。枸杞含类胡萝卜素、多糖、黄酮、氨基酸等多种营养成分,具有降血糖、抗氧化、增强免疫力等作用[1-2],但仅通过泡、煮的方法食用,大多数有效成分不能被完全提取利用,因此枸杞精加工成为人们研究的重点。目前,关于枸杞精加工的研究主要有2大类:一类是对枸杞中的有效成分如枸杞多糖、类胡萝卜素等进行提取,开发成功能食品或辅料,但这类制品生产工艺复杂且成本较高,在人群中不能被广泛食用;另一类是利用生物技术发酵枸杞,如枸杞酒[3]、枸杞酸奶[4]和复合枸杞汁[5],这些产品饮用方便,有望成为新的研究方向。但相关研究主要集中在工艺优化方面,并且所用的菌株种类比较单一,未研究不同菌种在枸杞中的发酵能力。
发酵法生产果蔬制品已有大量研究,果酒和果醋历史久远,风味独特。近年来,随着对生物活性物质作用认识的提高,果蔬酵素逐渐受到重视。有研究发现,菌种在发酵过程中生成的代谢产物具有促进营养物质吸收、改善胃肠道功能、降低胆固醇、提高免疫力等生理作用[6-7],菌株发酵不仅能改善原料的不良风味,还能产生新的活性物质,如酵素食品的功能就主要基于众多菌株代谢来发挥作用[8],但酵素中的菌株在枸杞发酵上的利用比较少,如果能将其分离并应用于枸杞发酵,不仅能增加枸杞发酵用的菌株种类,拓展枸杞产品市场,也可为酵素菌在食品中的开发提供新思路。
本研究以宁夏枸杞为原料,采用从酵素食品中分离出的4种菌株分别发酵枸杞汁,分析不同菌株发酵枸杞汁后的产品特性,选出枸杞汁发酵后感官品质与代谢产物较好的菌种,以期为枸杞发酵功能产品的开发提供依据。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
枸杞干果,宁夏中宁市售(2018年);环己酮(色谱纯)、芦丁、没食子酸、实验室常规试剂(分析纯),北京索莱宝科技有限公司;BCA蛋白浓度测定试剂盒,碧云天生物技术有限公司;正构烷烃混合标准品(C8-C20),Sigma-Aldrich公司。
1.2 实验菌种
由自然发酵的水果酵素食品中分离得到,测定各菌种碱基序列并与NCBI网站中的核酸序列进行Blast比对,同源性均达到99%以上,确定分离菌种分别为罗伊氏乳杆菌(Lactobacillusreuteri,LRE)、鼠李糖乳杆菌(L.rhamnosus,LRH)、巴达维亚芽孢杆菌(Bacillusbataviensis,BBS)、地衣芽孢杆菌(B.licheniformis,BLS)。
1.3 实验仪器
LDZX-50KBS立式压力蒸汽灭菌器,上海申安医疗器械厂;LRH-250生化培养箱,上海一恒科学仪器有限公司;SHJ-6AB磁力搅拌水浴锅,常州金坛良友仪器有限公司;1510全波长酶标仪,芬兰Thermo Fisher Scientific Oy Ratastie;Agilent 7890A-5975C气相色谱-质谱联用仪,美国Agilent公司;PB-LO pH计,赛多利斯科学仪器有限公司;打浆机,美的集团。
1.4 实验方法
1.4.1 发酵基液制备
将干枸杞冲洗干净,纯水与干枸杞的质量比为5∶1,加入枸杞质量0.5%的异抗坏血酸钠护色,浸泡6 h并打浆,用4层纱布过滤除籽后,加入5%的白砂糖,用小苏打调pH值至6.5,分装于玻璃瓶中,每瓶100 mL,用纱布球封口,巴氏杀菌后备用[9]。
1.4.2 枸杞汁发酵
将菌种充分活化后,挑选单菌落接至液体培养基中,37 ℃培养18 h。向1.4.1节制备的发酵基液(100 mL)中分别接入培养好的罗伊氏乳杆菌、鼠李糖乳杆菌、巴达维亚芽胞杆菌、地衣芽孢杆菌,接种量为发酵基液体积的0.3%;以1.4.1节中制备好的发酵基液为空白对照组(CK),每个处理重复3次。置于37 ℃恒温培养箱中发酵22 h。取样待测。
1.5 指标测定
1.5.1 黄酮含量
采用亚硝酸钠-硝酸铝显色法[10]测定。取发酵的枸杞汁0.3 mL,加入0.2 mL 30%乙醇,加入0.2 mL 5%亚硝酸钠,摇匀静置6 min后,加入0.2 mL 10%硝酸铝,摇匀静置6 min后,加入2.0 mL 4%氢氧化钠,混匀后静置15 min。于510 nm波长下测定吸光值。以芦丁为标准品按相同方法制作标准曲线。
1.5.2 蛋白质含量
使用BCA蛋白浓度测定试剂盒测定。将枸杞发酵样品离心后,将上清液稀释10倍,按照试剂盒说明书操作:取稀释后的样品2 μL于96孔板中,用水补至20 μL,加入200 μL的BCA工作液,于37 ℃恒温反应30 min,用酶标仪于562 nm处测定吸光度。
1.5.3 总酚含量
采用福林酚法[11]测定。取经离心后适当稀释的枸杞汁0.15 mL,加入0.45 mL的水、0.15 mL按照1∶1稀释的福林酚试剂,混匀后反应6 min,加入0.60 mL 75 g·L-1的碳酸钠溶液,室温避光2 h后于760 nm波长下测定吸光度。以没食子酸为标准品按相同方法制作标准曲线。
1.5.4 pH
使用pH计直接测定。
1.5.5 感官评定
由6名食品相关专业人员组成评定小组,对发酵样品的色泽、口感、风味进行感官评定,样品采用3位数随机编码,每个样品间隔时间为2 min,清水漱口,评分标准见表1。
1.5.6 挥发性成分
参照文献[12]的方法并优化测定条件。取3 g发酵液于15 mL固相微萃取小瓶中,加入0.75 g氯化钠,加入2 μL环己酮溶液(0.25 mg·g-1)做内标物,50 ℃水浴加热平衡15 min,插入萃取头(DVB/CAR/PDMS)顶空吸附30 min后,将萃取头插入气相色谱仪进样口,240 ℃解吸3 min。毛细管柱为DB-5柱(30 cm×250 μm×0.25 μm),进样口温度240 ℃,以高纯氦气(99.999%)为载气,恒定流速1.4 mL·min-1。柱温箱升温程序:初始温度50 ℃保持2 min,以5 ℃·min-1升至180 ℃保持1 min,10 ℃·min-1升至260 ℃。定性通过NIST 14谱库检索,结合保留指数与文献进行定性,采用内标法定量。
表1 发酵枸杞汁感官评定标准
Table1Standard of sensory evaluation for fermented goji juice
项目Item评分标准Standard评分Score色泽(25分)Color(25 Score)橘红色,无分层,无沉淀Orange to red, no stratification and precipitation暗红色,分层不明显,有少量沉淀Dark red, insignificant stratification and slight precipitation红褐色,分层明显Reddish~brown with obvious stratification17~259~16≤8口感(25分)Taste(25 Score)酸甜适中Moderate sweet and sour酸味淡,甜味重Light sour, heavy sweet酸味重,无甜味Heavy sour, no sweet17~259~16≤8 枸杞特有香味明显,有特殊发酵香气,无苦涩感,无异味It had obvious special flavor of goji berry and special fermented aroma, without bitternessand disgusting odor枸杞特有香味较明显,特殊发酵香气较淡,有些许苦涩感和异味It had some special flavor of goji berry and slight fermented aroma, with slight bitternessand disgusting odor枸杞特有香味不明显,无特殊发酵香气,苦涩感较重,异味重It had insignificant special flavor of goji berry and no fermented aroma, with heavy bitternessand disgusting odor17~259~16≤8喜爱程度(25分)Degree of preference(25 Score)非常喜欢Very like比较喜欢Moderate like不太喜欢Moderate dislike非常不喜欢Very dislike19~2512~186~11≤5
1.6 数据处理
用Excel 2010软件对实验数据进行统计;用统计分析软件SPSS 20.0的LSD法对实验数据进行方差分析和显著性检验;用GraphPad Prism 8.0.1软件对实验数据作图。
2 结果与分析
2.1 不同菌种发酵果汁品质指标分析
由表2可以看出,枸杞汁经4种菌发酵后黄酮含量显著升高,且4个菌株处理间差异较小,LRH、BBS、BLS、LRE发酵枸杞汁中的黄酮含量分别为枸杞原汁(CK)的1.29、1.23、1.31、1.29倍。Markkinen等[13]用凝结芽孢杆菌、植物乳杆菌等发酵果汁后黄酮类物质含量趋于下降,而本研究中4个菌株发酵后枸杞汁中的黄酮类物质均有增加,说明不同菌种对该类物质的代谢作用存在差异,本研究中所用的4株菌能促使枸杞汁中的黄酮类物质游离出来。
各组发酵液间蛋白质含量差异极显著,经LRE发酵后蛋白质明显增加,为CK的1.53倍,可能与该菌株在代谢过程中产生的酶类物质有关[14]。其他菌种发酵液中的蛋白质含量较CK都有不同程度的降低,蛋白质含量依次为BBS[(168.11±1.00) μg·mL-1] BBS发酵液中游离酚总含量最高并显著高于CK,分别为LRH、BLS、LRE总酚含量的1.37、1.10、3.01倍,与Sulieman等[16]得到的发酵可释放或产生酚类化合物的结果一致。与对照组相比,BBS发酵提高了枸杞汁的游离酚总含量,但其他菌株发酵均降低了枸杞汁中的游离酚含量,这与各菌种对酚类物质的代谢过程有直接关系,BBS的某些代谢产物可能使被包裹的某些酚类物质游离出来,从而使发酵液中总酚含量增加。 枸杞汁经4种菌发酵后pH值差异较小,为4.6~4.8,说明4种菌产酸能力相差不大。枸杞汁经过发酵后,感官评分均有提高,说明发酵后的枸杞汁味道更好,其中BBS发酵液的感官评分最高,与其他菌种发酵的枸杞汁差异显著。 综合来看,与原汁相比,LRH发酵后蛋白质含量降低程度不大,总酚含量明显降低,感官评价较差。杨红梅[17]将LRH同其他菌株配合使用,发现发酵效果有所提升,之后可尝试与其他菌复配使用。BBS发酵后蛋白质含量显著降低,总酚含量显著提高,感官评价较好。BLS发酵后蛋白质和总酚含量下降,感官评价低于BBS。LRE发酵后蛋白质含量显著提升,总酚含量明显下降,产酸能力较强,感官评分较低。 表2 不同菌种发酵枸杞汁各类品质指标 Table2Various quality indicators of fermented goji juices of different strains 处理Treatment黄酮Flavonoid/(mg·mL-1)蛋白质Protein/(μg·mL-1)总酚Total phenol/(mg·mL-1)pH感官评分Sensory scoreCK0.35±0.01 c392.33±6.67 b5.30±0.07 b6.46±0.01 a65.17±2.86 dLRH0.45±0.03 ab343.21±2.09 c4.00±0.08 c4.72±0.06 bc69.83±2.64 cBBS0.43±0.01 b168.11±1.00 d5.48±0.13 a4.80±0.07 b89.83±1.72 aBLS0.46±0.02 a269.69±0.58 c4.96±0.03 b4.76±0.07 b75.50±2.26 bLRE0.45±0.01 ab599.50±1.53 a1.82±0.03 d4.63±0.04 c72.67±2.50 c 同列数据后无相同字母表示差异显著(P<0.05)(n=3)。CK表示对照组,LRH、BBS、BLS、LRE分别表示经L.rhamnosus、B.bataviensis、B.licheniformis、L.reuteri发酵的枸杞汁。 Data marked without the same letter in the same line indicated significant differences atP<0.05 (n=3). CK indicated control group, LRH, BBS, BLS, and LRE represent goji juice fermented byL.rhamnosus,B.bataviensis,B.licheniformis andL.reuteri, respectively. The same as below. 如表3所示,在不同菌种发酵的样品中,共检测到52个挥发性化合物,其中醛类9个、醇类9个、酯类7个、萜烯类3个、酸类6个、酮类12个、酚类3个,其他类3个。枸杞原汁(CK)和LRH、BBS、BLS、LRE发酵果汁中分别检出挥发性成分27、37、37、36、38个,各菌种发酵液所含种类明显多于对照组,说明发酵过程明显增加了挥发性成分的种类。发酵后的枸杞汁风味更丰富,这与微生物代谢产生的有机酸和小分子肽有关[18]。枸杞中含有特殊的苦味,含硫化合物一般呈现出苦味[19],但本次研究中未检测到硫化物,可能是因为苦味物质存在于枸杞籽中,打浆过程未将其破碎。 表3 各菌种发酵枸杞汁中挥发性物质种类与含量 Table3Types and contents of volatile substances in fermented goji juices by various strains 序号No.挥发性成分Volatilesubstances化学式Chemicalformula保留时间Time/min保留指数RIcal.ref.样品含量Sample content/(μg·g-1)CKLRHBBSBLSLRE醛类AldehydeA1正己醛 HexanalC6H12O4.81<800<800[20]0.06±0.01—0.01±00.05±0.010.03±0.01A2(E)-2-庚烯醛 (E)-2-HeptenalC7H12O8.86952 967[21]——0.01±00.03±00.02±0.01A3苯甲醛 BenzaldehydeC7H6O9.03959 960[19]0.05±00.04±0.010.02±00.07±00.08±0A4(E,E)-2,4-己二烯醛C6H8O10.481011 1011[19]0.03±0—0.01±00.05±0—(E,E)-2,4-HeptadienalA5苯乙醛 BenzeneacetaldehydeC8H8O11.471044 1061[21]0.02±00.06±0.010.03±00.13±0.010.12±0.01A6反式-2-壬烯醛 (E)-2-NonenalC9H16O14.911162 1160[19]0.08±0.010.09±0.010.03±00.11±0.010.06±0.02A72,4-二甲基-苯甲醛C9H10O15.361177 NG0.33±0.05—0.02±0—0.04±02,4-Dimethyl-benzaldehydeA82,6,6-三甲基-1,3-环己二烯-1-甲醛C10H14O16.091202 NG0.11±0.010.08±0.020.04±00.13±0.010.10±0.012,6,6-Trimethyl-1,3-cyclohexadiene-1-carboxaldehydeA9(E,E)-2,4-癸二烯醛C10H16O19.351321 NG0.12±0——0.19±0.02—(E,E)-2,4-Decadienal醇类Alcohol B1正己醇 1-HexanolC6H14O6.41855 851[19]————0.05±0B21-辛烯-3-醇 1-Octen-3-olC8H16O9.55978 982[19]0.08±0.01———0.06±0B3苯甲醇 Benzyl alcoholC7H8O11.171034 1030[22]0.12±00.14±0.010.07±0.010.28±00.15±0B45-乙基环戊-1-烯基-甲醇C8H14O12.411076 NG————0.02±05-Ethylcyclopent-1-enyl-methanolB5芳樟醇 3,7-Dimethyl-1,6-octadien-3-olC10H18O13.141101 1102[23]—0.24±0.060.13±0.020.56±0.010.22±0.05B6苯乙醇 Phenylethyl alcoholC8H10O13.521114 1136[24]0.10±00.08±00.04±00.13±0.020.34±0.07B7(E)-2-壬烯-1-醇 (E)-2-Nonen-1-olC9H18O15.101168 NG—0.04±0.010.02±00.07±00.06±0.01B8D-薄荷醇C10H20O15.481181 1179[23]————0.03±0.01D-5-Methyl-2-(1-methylethyl)-cyclohexanolB9香叶醇 GeraniolC10H18O17.521254 1248[22]0.03±00.06±0.010.03±0—0.04±0.01酯类Ester C1N-羟基苯甲酰亚胺酸甲酯C8H9NO27.25892 NG0.04±0——0.11±00.07±0.04N-Methoxy-phenyl-oximeC2亚硫酸壬基戊酯C14H30O3S12.961095 NG——0.03±0—0.05±0Sulfurous acid, nonyl pentyl esterC32,2,2-三氯乙基环丙烷羧酸酯C6H7Cl3O218.171277 NG—0.08±0.03———Cyclopropanecarboxylic acid,2,2,2-trichloroethyl esterC42,2,4-三甲基-1,3-戊二醇二异丁酸酯C16H30O426.041589 NG0.04±00.04±0———2,2,4-Trimethyl-1,3-pentanediol diisobutyrateC5邻苯二甲酸异丁基壬基酯C21H32O431.771863 NG—0.18±0.040.02±00.06±00.03±0Phthalic acid, isobutyl nonyl esterC6十六烷酸甲酯C17H34O232.771928 1923[22]—0.04±0.020.01±00.07±0.01—Hexadecanoic acid, methyl esterC7十六烷酸乙酯C18H36O233.681994 NG0.04±0.010.06±0.010.02±00.05±0—Hexadecanoic acid, ethyl ester 续表3 Continued Table 3 cal.,计算所得的保留指数;ref.,文献中的保留指数:表中数字上标为参考文献序号。“—”表示未检出,“NG”表示文献中未涉及相应的保留指数。 The “cal.” meant calculated retention index (RI); The “ref.” meant RI from the reference. The superscript numbers were order number of references. The “—” meant not detected; The “NG” meant not involved in references. 2.2.1 醛类 共检测到9个醛类物质,CK中2,4-二甲基-苯甲醛含量最高,占其醛类总量的41.2%,该物质具有杏仁味,遇酸易分解[27],其含量经发酵后明显降低或未检出,可能是因为发酵产生有机酸使该物质转化或分解;BBS发酵液中醛类物质的种类较多,但含量都少于0.05 μg·g-1;BLS发酵液中(E,E)-2,4-癸二烯醛含量最多,占其醛类总量的25.0%,其特征风味为炸土豆香[28],该物质可能对枸杞汁风味有正影响。 2.2.2 醇类 醇类物质是花草香气的主要来源组分[29],该组分在枸杞汁中共检测到9个,CK中醇类物质仅有3个,LRE发酵液所含醇类物质的种类最丰富,正己醇、5-乙基环戊-1-烯基-甲醇和D-薄荷醇是其特有的醇类化合物,但含量较少,仅占其醇类总量的9.0%。芳樟醇和(E)-2-壬烯-1-醇是各菌株发酵液中共有而CK中没有的醇类物质,其中芳樟醇在LRH、BBS、BLS、LRE发酵液中的含量均较高,分别占其醇类总量的42.1%、41.9%、47.9%、21.8%。Lu等[24]发现该物质主要在发酵过程中形成,表现出花香[30]。另外,各发酵组均含有苯乙醇,该物质的产生与菌种发酵中蛋白质水解有关,并可进一步转化成苯乙醛[31],表现出果香[32],这2种挥发性物质多次被证明是发酵果汁中的主要香气贡献成分[33]。 2.2.3 酯类 酯类物质是果香的主要来源组分[26],该组分在枸杞汁中共检测到7个,邻苯二甲酸异丁基壬基酯是各菌株发酵液中共有但在CK中没有的组分。2,2,2-三氯乙基环丙烷羧酸酯是LRH中特有的酯类组分,占其酯类总量的20.0%;N-羟基苯甲酰亚胺酸甲酯是BLS中含量最高的酯类物质,占其酯类总量的37.9%。本研究中酯类物质含量较少,且各样品中共有的酯类成分较少,可能与枸杞本身果香味不足有直接关系。 2.2.4 萜烯类 仅检测到3个萜烯类物质,在CK中未检出,(Z)-3-乙基-2-甲基-1,3-己二烯是4种不同菌株发酵液中共有组分,在BLS发酵液中含量最高,占其萜烯类总量的72.0%;LRE发酵液中特有的组分是3,5,5-三甲基-环己烯,但含量仅有0.05 μg·g-1,显著低于(Z)-3-乙基-2-甲基-1,3-己二烯。 2.2.5 酸类 酸类物质共检测到6种,该类物质对发酵枸杞汁风味贡献较大,如图1所示,总体来看,除BBS处理外,酸类物质含量与感官评分呈正相关趋势。甲酸是各组的共有组分,且含量较高,分别占酸类总量的92.8%、49.7%、68.4%、55.7%、61.6%。甲酸具有强烈的刺激性气味,经发酵后其含量占比明显减少,说明发酵可改善枸杞汁中的刺激性气味。醋酸、己酸、辛酸是各菌种发酵液的共有组分。己酸表现出令人不快的汗臭味[34]。与其他3组相比,甲酸和己酸在BBS中的含量较低,感官评分较高,因此推测以上2种酸类化合物对发酵枸杞汁的感官评定有负影响。庚酸是LRH发酵液中的特有组分,但含量较少,仅占酸类总量的5%。除LRE处理外,其他样品中均含有正十六烷酸,与其他酸类组分相比含量相对较高,但正十六烷酸无明显嗅感,阈值高从而限制了它对发酵枸杞汁香气的贡献。 2.2.6 酮类 共检测到12个酮类物质,各样品中共有的反式-β-紫罗兰酮含量最高,分别占酮类总量的41.4%、30.8%、31.4%、34.4%、31.7%。6-甲基-3,5-庚二烯-2-酮是CK中没有而其他发酵组中共有的组分,在BLS中含量最高,是LRH、BBS、LRE的1.86、3.25、1.63倍,该物质是类胡萝卜素降解产物,表现出果香[35],该物质的产生与催化类胡萝卜素降解的酶有关[36],故推测实验所用4株菌株在发酵过程中均会产生这类酶。2,3-丁二酮、1-[4-(1-甲基-2-丙烯基)苯基]-乙酮是LRH发酵液的特有组分,占其酮类总量的12.8%,其中2,3-丁二酮可通过二乙酰还原酶转化成3-羟基丁-2-酮[25],而3-羟基丁-2-酮在BBS和BLS发酵液中存在,可能是这2株菌会产生二乙酰还原酶使2,3-丁二酮转化,而在LRH发酵过程中没有这种酶产生。 CK表示对照组;LRH、BBS、BLS、LRE分别表示经L. rhamnosus、B. bataviensis、B. licheniformis、L. reuteri发酵的枸杞汁。下同。CK indicated control group; LRH, BBS, BLS, and LRE represent goji juice fermented by L. rhamnosus, B. bataviensis, B. licheniformis and L. reuteri, respectively. The same as below. 2.2.7 酚类 挥发性酚共检测到3个,在CK中共检测到1个组分,也是各组共有的组分。4-乙烯基愈创木酚是含量最高的挥发性酚类组分,枸杞汁经发酵后该物质含量升高,在各发酵样品中分别占酚类总量的80.9%、84.3%、87.3%、73.5%,该物质具有花香和烟草香[37]。如图2所示,虽然在BBS中4-乙烯基愈创木酚含量不高而感官评分高,但与其占比看,4-乙烯基愈创木酚与感官评分呈正相关趋势,说明该物质对枸杞汁的风味呈现正影响,与该物质提高枸杞酒香味的作用相似[38]。 2.2.8 其他 共检测到3种其他挥发性化合物,其中,2-戊基呋喃的含量在发酵后增加了0.75~5.25倍,该物质是脂肪酸的氧化产物[39],有花果香、焙烤香,且香味阈值极低[40],对发酵枸杞汁的风味可能有较大影响。 图2 感官评分与4-乙烯基愈创木酚含量对比Fig.2 Comparison of sensory scores with content of 2-Methoxy-4-vinylphenol 2.2.9 各类挥发性组分含量分析 各类挥发性物质含量如图3所示,4个菌种发酵液均由7大类组成,各组样品间差异显著。CK和BLS中醛类物质含量显著高于其他3组,CK和BBS中醇类物质含量显著低于其他3组,LRH和BLS中酯类物质含量显著高于其他组。CK中未检测到萜烯类化合物,在各菌种发酵后,萜烯类化合物含量依次为BLS[(0.25±0.01) μg·g-1]>LRE[(0.18±0) μg·g-1]>LRH[(0.12±0.01) μg·g-1]>BBS[(0.09±0.02) μg·g-1]。LRH、BLS中酸类物质含量显著高于其他组,是其他组的2.01~2.68倍,酸类物质对风味的贡献主要体现在滋味上。BLS中酮类物质含量最高,分别是CK、LRH、BBS、LER的2.60、1.66、4.31、2.40倍。枸杞汁经发酵后挥发性酚类物质含量显著增加,LRH、BBS、BLS、LRE发酵液中挥发性酚较CK分别增加了7.9、4.1、20.3、3.9倍。CK中其他类物质含量显著低于各发酵组,LRH、BBS、BLS、LRE发酵枸杞汁中其他类物质含量分别为CK的3.50、3.00、8.63、2.25倍。 LRH的酸类物质含量较高,发酵风味最明显。BBS中风味物质含量均不高,可能是其风味柔和的原因。BLS中各类风味物质含量较高,某些呈味能力强的物质就会表现得过于突出。LRE的醇类物质含量较高,使其刺激性气味增加。比较各菌种发酵的风味特性,对这些菌种在食品发酵和生产中的应用有一定的指导性意义,但仅通过含量不能完全确定发酵枸杞汁中的主要呈香物质,还需通过嗅闻仪、电子鼻等分析手段辅助验证[19,41]。 图3 各菌种发酵枸杞汁中各类挥发性物质总含量Fig.3 Total volatile contents in goji juices fermented by various strains 枸杞汁经过不同益生菌发酵后,黄酮含量均有显著增加,同时挥发性物质种类增加,发酵风味浓厚。其中,鼠李糖乳杆菌发酵后各指标较其他组均无明显优势,地衣芽孢杆菌发酵液中挥发性物质含量最高但整体风味不优,这2株菌发酵枸杞汁的效果不突出。罗伊氏乳杆菌发酵速度快,产生的酸类物质含量较高,发酵后品质指标劣于未发酵枸杞汁,可以与其他菌种复配使用。巴达维亚芽胞杆菌发酵后品质指标和感官评价优于对照组,发酵的枸杞汁风味柔和,酸度适中,并有其他菌株发酵后没有的淡奶香,适宜用于枸杞发酵。2.2 不同菌种发酵枸杞汁中挥发性物质分析
3 结论