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乳酸菌发酵对山楂汁理化性质、酚类化合物、抗氧化性及风味的影响

2022-06-02陈佳慧雷宏杰

食品科学 2022年10期
关键词:有机酸发酵液乳酸菌

黄 豪,周 义,陈佳慧,雷宏杰

(西北农林科技大学食品科学与工程学院,陕西 杨凌 712100)

山楂(Bunge)是蔷薇科山楂属植物的果实,也称“仙果”、“山里红”,已被卫生部列入第一批药食两用名单。山楂富含多种营养物质,如黄酮、有机酸(包括柠檬酸、酒石酸、苹果酸、草酸等)、三萜类、维生素和矿物质等,具有促进消化、预防和治疗心脑血管疾病等药理作用。虽然山楂营养丰富,但其口感酸涩,少有鲜食。而山楂产品在加工过程中往往添加大量的糖或蒸煮过度,存在口感较差、营养和功能成分损失严重的问题,限制了消费人群。因此,需要一种新型山楂加工技术来解决这一问题。

乳酸菌是可以代谢糖类产生乳酸的一类微生物,也是可以为人们提供健康益处的益生菌。乳酸菌发酵食品历史悠久,主要以乳制品为主,但存在一定的局限性,如乳糖不耐受、素食主义等。近年来,越来越多的关注集中于以果蔬汁为基质的乳酸菌发酵。乳酸菌发酵既能改善果蔬汁的风味,提高营养价值,也能延长货架期,增强保健作用。高辰哲等选用4 种乳酸菌分别发酵黑枸杞汁,确定了保加利亚乳杆菌的抗氧化能力和发酵性能最强。经过不同来源10 株乳酸菌在梨汁中的耐受性筛选和进一步的发酵性能比较,焦媛媛等确定了干酪乳杆菌GG8是梨汁发酵的最适宜菌株。类似地,通过比较不同发酵液的理化性质和感官评价,白琳等确定戊糖片球菌是研究的5 种乳酸菌中最适宜库车小白杏汁发酵的菌株。目前山楂酒、山楂醋等山楂发酵产品和相关研究比较多,而市场上很少有乳酸菌发酵山楂饮料,适宜山楂汁发酵的乳酸菌菌种及发酵对其理化性质、功能成分等的影响鲜有研究。

因此,本研究以山楂汁为基质选用6 种乳酸菌进行发酵。通过比较活菌数、有机酸、酚类化合物、抗氧化性、风味物质组成等指标并结合感官评价筛选出最适宜山楂汁发酵的乳酸菌,旨在为工业生产益生菌发酵山楂汁饮品提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

山楂品种为大五棱,选用自然干燥的山楂片,购自中国山东省枣庄;植物乳杆菌(90,)、嗜酸乳杆菌(85,)、干酪乳杆菌(37,)、副干酪乳杆菌(01,)、瑞士乳杆菌(76,)、双歧乳杆菌(80,)购自江苏微康生物科技有限公司。

没食子酸、芦丁、绿原酸、儿茶素、Trolox等标准品美国Sigma-Aldrich公司;甲醇、乙腈、甲酸(均为色谱级)、福林-酚、2,2’-联氨-双3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸(2,2’-azino-bis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid),ABTS)、2,4,6-三吡啶基三嗪(1,3,5-tri(2-pyridyl)-2,4,6-triazine,TPTZ) 北京索莱宝科技有限公司。

1.2 仪器与设备

LC-2030 Plus高效液相色谱仪、GCMS-QP2010 Ultra气相色谱-质谱联用仪、UV1780紫外-可见分光光度计日本岛津公司;JYL-C022E榨汁搅拌机 济南九阳股份有限公司;CM-5色差计 美国HunterLab公司;数字pH计 瑞士Mettler-Toledo公司。

1.3 方法

1.3.1 菌种的活化

分别取6 种甘油管乳酸菌菌液1 mL,与10 mL MRS肉汤培养基混合在37 ℃培养24 h,然后将各乳酸菌菌悬液添加到100 mL MRS肉汤并在37 ℃培养12 h,5 000×、4 ℃离心10 min收集菌体,用无菌生理盐水洗涤3 次后制备菌悬液,用于接种发酵。

1.3.2 发酵基质的制备与接种发酵

挑选无虫害无暗色的山楂干,去籽,拭去灰尘,称质量,然后与蒸馏水混合打浆10 min(16.7 g/100 mL),混合物于50 ℃水浴浸提4 h,之后6 000×、4 ℃离心10 min,收集上清液,可溶性固形物为10.2 °Brix,pH值为2.93,用食品级NaCO调节其pH值至4.70,制汁和调酸均符合国家标准,调节酸度后并未失去山楂的色、香、味,符合GB/T 31121—2014《果蔬汁类及其饮料》的定义,可称为山楂汁。然后进行巴氏杀菌(80 ℃,10 min),作为发酵基质,冷却至室温后以体积分数0.5%接种量接种,于37 ℃培养48 h。以相同条件下未接种发酵的山楂汁为对照。

1.3.3 活菌数的测定

使用稀释涂布平板法测定各菌株发酵过程中活菌数变化。

1.3.4 理化特性的测定

使用pH计测定样品的pH值;使用折光仪在25 ℃测得可溶性固形物,以白利糖度(°Brix)表示;使用0.1 mol/L NaOH溶液滴定确定可滴定酸含量,并以乳酸计。

通过高效液相色谱系统测定有机酸,根据高世阳的方法,稍作修改。色谱柱为Waters C,流动相为KHPO(0.01 mol/L,pH 2.7)-3%甲醇。样品通过0.45 µm聚醚砜亲水膜过滤器后装入样品瓶中。使用外标方法通过峰保留时间定量分析高效液相色谱结果。

1.3.5 总酚、总黄酮含量的测定

采用福林-酚法测定总酚含量,将0.5 mL稀释样品加入到2.5 mL 10%福林-酚试剂中,反应3 min后,加入2 mL 75 g/L NaCO溶液。避光反应60 min后测定765 nm波长处吸光度。以没食子酸当量(mg/L)表示,标准曲线为=0.010 4+0.101 4,=0.997 2。

使用AlCl比色法测定总黄酮含量,将0.5 mL 50 g/L NaNO溶液与4 mL稀释样品(1∶50)混合反应5 min,然后向混合物中添加1 mL 100 g/L AlCl溶液并反应5 min,再向混合物中添加2 mL 2 mol/L NaOH溶液,10 min后测定510 nm波长处吸光度,总黄酮含量表示为芦丁当量(mg/L),标准曲线为=0.005 9-0.002,=0.999 7。

酚类组成测定根据Li Zhongxi等的方法,略有修改。流动相为1%甲酸溶液(A相)和乙腈(B相)。洗脱程序为:0~5 min,95% A、5% B;5~25 min,88% A、12% B;25~40 min,70% A、30% B;40~50 min,55% A、45% B;50~60 min,95% A、5% B。流速1 mL/min,柱温箱温度30 ℃,检测波长280 nm。

1.3.6 抗氧化能力测定

1.3.6.1 ABTS阳离子自由基清除活性

通过Raffaella等方法,稍加修改。取等体积的ABTS溶液(7 mmol/L)和KSO溶液(2.45 mmol/L)混合,室温下避光反应16 h以产生ABTS阳离子自由基,然后用80%乙醇溶液稀释至其在734 nm波长处获得0.70±0.02的吸光度。取300 μL稀释样品(1∶200)添加到5 mL的混合物中,避光反应6 min,然后在734 nm波长处测定吸光度,结果表示为ABTS阳离子自由基抑制率,按式(1)计算:

1.3.6.2 Fe还原能力(Ferric ion reducing antioxidant power,FRAP)

根据Suárez-Jacobo等的方法,稍有修改。将1 L pH 3.6醋酸盐缓冲溶液、100 mL TPTZ和100 mL 0.02 mol/L FeCl溶液混合并使其在37 ℃静置30 min以获得反应试剂。然后将0.2 mL稀释样品(1∶500)和6 mL试剂混合以在37 ℃反应30 min后测定593 nm波长处的吸光度。用Trolox制作标准曲线,标准曲线=6.190 5+0.192 7,=0.998 4。

1.3.7 色值

使用色差仪对CIE颜色参数(、和)进行测定。表示明亮度,正值表示偏亮,负值表示偏暗;为红绿,正值表示偏红,负值表示偏绿;代表黄蓝,正值表示偏黄,负值表示偏蓝,总色差(Δ)为与对照(未发酵样品)相比的颜色总差别,按式(2)计算:

1.3.8 挥发性成分分析

使用顶空固相微萃取-气相色谱-质谱联用技术分析挥发性化合物。根据束秀文等报道的方法,进行修改。将5 mL样品加入含有2 g NaCl的15 mL玻璃小瓶中,然后加入10 μL 2-辛醇作为内标(0.2 mg/mL)。使用75 μm CAR-PDMS萃取头进行顶空微萃取。样品在40 ℃进行30 min的平衡,然后吸附45 min后通过气相色谱-质谱进行分析。气相色谱条件:TR-5MS毛细管柱(30 m×0.25 mm,0.25 μm,J&W Scientific,USA);He流量1.0 mL/min;进样口温度250 ℃;升温程序:起始柱温50 ℃,保持3 min,以5 ℃/min的速率升到200 ℃,保持12 min。

按式(3)计算发酵山楂汁中各挥发性物质含量,按式(4)计算各物质的香气活性值(odor activity value,OAV):

1.3.9 感官评价

采用9 点快感标度法评价发酵与未发酵山楂汁的感官性质,评定小组由20 名经过感官训练的同学组成,对颜色、酸甜度、香气、味道、体态、风味和整体接受性7 个性质进行评价,评分分为9 个等级对应评价人员的喜好程度,9:极度喜欢;8:很喜欢;7:中等喜欢;6:轻度喜欢;5:无所谓;4:轻度不喜欢;3:中等不喜欢;2:很不喜欢;1:极度不喜欢。

1.4 数据分析

使用SPSS 18进行统计分析。使用单因素方差分析和Student-Newman-Keuls法进行显著性分析和多重比较,<0.05,差异显著。所有实验重复3 次。

2 结果与分析

2.1 发酵过程中活菌数的变化

如表1所示,不同菌株发酵液的活菌数具有相同的变化趋势,即在发酵前24 h均快速增长,并在24 h达到最大(10.7(lg(CFU/mL))左右),其中发酵液的活菌数最大,为10.86(lg(CFU/mL))。之后的12 h内活菌数快速下降,然后基本保持不变。下降的原因可能是乳酸菌发酵产生大量有机酸造成发酵液pH值的下降,低pH值环境进而影响了乳酸菌的生长。至发酵结束,各菌株发酵液的活菌数均在8.59~8.84(lg(CFU/mL))之间,显著高于起始量。这说明不同乳酸菌菌株在山楂汁中的活力没有显著差异,且调酸的山楂汁可作为乳酸菌生长的合适基质。

表1 发酵过程中6 种乳酸菌活菌数的变化Table 1 Changes in viable cell counts of six LAB strains during fermentation of hawthorn juice

2.2 不同益生菌发酵对山楂汁可溶性固形物、pH值和可滴定酸的影响

由图1A可知,不同乳酸菌发酵山楂汁的可溶性固形物在发酵过程中有轻微下降,由10.27 °Brix下降至9.67~10.03 °Brix,达到了显著水平(<0.05)。其下降是因为乳酸菌利用山楂汁中的糖类进行生长和发酵。从图1B可以看出,所选6 种乳酸菌发酵的山楂汁的pH值在发酵过程中显著下降,这是由于发酵过程中产生有机酸,例如乳酸、乙酸和苹果酸,导致pH值下降。由图1C可以看出,6 种乳酸菌发酵山楂汁的可滴定酸含量与pH值呈相反的趋势,即发酵过程中可滴定酸含量持续增加(<0.05),由0.74 g/100 mL增加至1.20 g/100 mL左右,其中含量最高的是发酵液,达到1.26 g/100 mL。可滴定酸与pH值的变化呈负相关,这与Chen Chen等的研究一致。反常的是,在发酵前12 h发酵液的pH值有轻微的升高,这可能是由于发酵前期先以苹果酸为碳源进行发酵,将苹果酸转化为乳酸,因而pH值呈现先上升后下降的趋势,这与Markkinen等在研究乳酸菌发酵黑苦莓和沙棘汁时pH值的变化趋势基本一致。

图1 山楂汁发酵过程中总可溶性固形物(A)、pH值(B)和可滴定酸(C)的变化Fig.1 Changes in total soluble solids (A),pH (B) and titratable acidity (C) of hawthorn juice during fermentation by six LAB strains

有机酸可以促进消化、软化血管,原料本身和乳酸菌的代谢决定了发酵山楂汁中的有机酸组成,有机酸也会影响山楂汁的稳定性、感官品质和营养品质等。进一步有机酸测定结果表明(表2),山楂汁中主要的有机酸是苹果酸(1.55 mg/mL)和柠檬酸(0.81 mg/mL)。相比于发酵前,6 种乳酸菌发酵山楂汁的乳酸、酒石酸、草酸和苹果酸含量均显著增加(<0.05)。发酵产生了大量乳酸(2.67~3.95 mg/mL),还有苹果酸含量增加了69.7%~151.0%。除发酵液外,柠檬酸含量也均有所增加(<0.05)。相比于未发酵山楂汁,发酵使总有机酸质量浓度增加了4.5 mg/mL以上。同样地,在陈荣豪等对乳酸菌发酵番木瓜饮料的研究中也存在发酵后苹果酸、柠檬酸和酒石酸含量显著升高的现象。有机酸的产生和转化主要与乳酸菌的糖酵解代谢和半乳糖代谢途径有关。

表2 6 种乳酸菌发酵前后山楂汁有机酸的组成和含量Table 2 Contents of organic acids in hawthorn juice before and after LAB fermentation

2.3 不同乳酸菌发酵对山楂汁的总酚、总黄酮及体外抗氧化性的影响

总酚和总黄酮含量是水果的重要特征,因为它们能对人类健康产生积极影响,例如抗炎、抗氧化和预防癌症等。不同乳酸菌发酵山楂汁的总酚、总黄酮变化如图2A、B所示,相比于发酵前,和发酵使总酚质量浓度分别增加131.25 mg/L和161.63 mg/L,达到了显著水平(<0.05),其他菌株发酵液的总酚含量没有显著变化。多酚含量增加的原因可能是乳酸菌可生物转化植物细胞内生物活性物质,转化为其代谢产物并产生新的酚类化合物。值得注意的是在发酵前期(0~12 h),、和发酵液总酚含量显著升高,之后(12~24 h)显著下降,中后期(24~48 h)轻微上升或保持稳定,可能的原因是发酵过程中酚类化合物与蛋白质等组分作用,或吸附或沉淀或被氧化,导致这些化合物部分损失。与总酚含量变化不同的是,、、发酵使总黄酮质量浓度显著下降(由6 440 mg/L降至5 841~5 922 mg/L),而、和发酵液的总黄酮含量没有显著变化。黄酮类物质的下降是因为多酚氧化酶将大分子酚类氧化降解。

对单体酚类进行鉴定,确定出6 种酚酸和5 种类黄酮(表3)。没食子酸和绿原酸是山楂汁中的主要酚酸,分别占42.7%和38.2%,山楂汁中的主要黄酮类物质是芦丁和表儿茶素,质量浓度达353.50 mg/L。乳酸菌发酵显著影响了酚类组成和含量。相比于未发酵山楂汁,6 种乳酸菌发酵均造成山楂汁中没食子酸、香草酸、咖啡酸、绿原酸和表儿茶素含量的显著下降(其中和发酵液的这几种物质含量下降幅度最大),而儿茶素质量浓度从无增加到27.68~31.50 mg/L。本研究发酵引起咖啡酸的减少是因为乳酸菌将咖啡酸转化为二氢咖啡酸,乳酸菌(尤其是植物乳杆菌)代谢咖啡酸的能力已被多次报道。发酵过程中乳酸菌代谢植物基质中酚类的能力已被多次证明,葡萄渣中的没食子酸可被、完全代谢,并于发酵后检测不到。Zhao Danyue等也发现和可将绿茶和黑茶叶提取物中的没食子酸转化为邻苯三酚。乳酸菌的代谢作用可能使部分表儿茶素转化为儿茶素。本研究发现6 种乳酸菌对某些酚类的作用明显不同:、发酵使原儿茶酸含量显著上升,而其他4 种乳酸菌发酵使其显著减少;对于对香豆酸,、发酵使之显著增加,、和则使之显著减少;对于根皮苷,仅发酵使之显著增加,其他菌株无显著作用。此外,乳酸菌对糖、有机酸和氨基酸的代谢及能量代谢都可能影响酚类的脱羧和还原。

表3 6 种乳酸菌发酵前后山楂汁的单体酚组成和含量Table 3 Phenolic profiles in hawthorn juice before and after 48 h LAB fermentation

如图2C、D 所示,经、和发酵后ABTS阳离子自由基清除率显著升高(增加了10.2%~11.2%),其他3 种乳酸菌发酵未对ABTS阳离子自由基清除活性产生影响。、、和发酵使FRAP显著升高(由23.38 mmol/L增加至25.20~25.94 mmol/L)。已有报道表明乳酸菌使抗氧化活性增强与酚类有相关关系。如表4所示,本研究ABTS阳离子自由基清除活性和FRAP与对香豆酸、绿原酸、槲皮素和表儿茶素含量呈极显著负相关(<0.01)。样品稀释200 倍的ABTS阳离子自由基清除率在45%左右,未发酵和发酵山楂原液均具有极高的抗氧化性。

表4 酚类和抗氧化活性之间的Pearson相关系数Table 4 Pearson’s correlation coefficients between phenolic compounds and antioxidant activity

图2 发酵过程中山楂汁的植物化学成分和抗氧化能力Fig.2 Phytochemical composition and antioxidant activity of hawthorn juice during LAB fermentation

2.4 色值分析

食品的颜色是吸引消费者的重要属性。由表5可知,发酵与未发酵山楂汁的值(65~74)和值(52~58)为较大的正值,值为较小的正值(13~16),说明它们均呈现澄清透亮的状态,总体呈橙红色。相较于发酵前,不同乳酸菌发酵后和均降低而均增加,与未发酵山楂汁相比总色差较大,肉眼可以辨别。益生菌发酵果蔬汁的色值可能会受到酚类组成和含量的影响。相关性分析表明(表6)总酚与呈正相关,总黄酮与和呈显著正相关,与呈显著负相关。

表5 发酵与未发酵山楂汁的颜色特性Table 5 Color parameters of unfermented and fermented hawthorn juice

表6 总酚、总黄酮和颜色参数之间的Pearson相关系数Table 6 Pearson’s correlation coefficients between total phenol contents,total flavonoid contents and color parameters

2.5 挥发性成分分析

香气是食品获得消费者青睐的重要参考指标。由表7、8可知,本研究在未发酵和6 种乳酸菌发酵山楂汁中共检测到88 种挥发性成分,其中醇类29 种、酮类16 种、酯类20 种、醛类10 种、酸类5 种、其他8 种。山楂汁经不同乳酸菌发酵后挥发性风味物质种类增加了20 种以上,且总量增加了75%~325%,新生成的挥发性物质以醇类为主。醇类和酮类是山楂汁中主要的挥发性成分,共占挥发性物质总量的61.7%~74.5%。OAV大于1的化合物有助于增加山楂汁的香气,被称作特征香气成分。在本研究中,检出的主要醇类为2-乙基-1-己醇,高质量浓度的2-乙基-1-己醇(1 854.99~2 234.88 μg/L)赋予山楂汁清新花香味,新增的醇类有17 种,主要有经发酵生成的芳樟醇、-松油醇、香叶醇、1-壬醇,它们的OAV均大于1,是发酵山楂汁的醇类特征香气成分,赋予发酵山楂汁丁香、玫瑰花香和木香。在乳酸菌进行乳糖、氨基酸、甲基酮等的物质代谢时,可由相应的醛通过脱氢酶还原形成某些醇。酮类含量仅次于醇类,对照组质量浓度最低(779.82 μg/L),经乳酸菌发酵后增加到对照组的3~11 倍,酮类是氧化反应的最终产物,而乳酸菌的加入促进了氧化反应的发生。其中相对含量较高的是2-庚酮(4.02%~14.54%)、甲基庚烯酮(6.15%~11.18%)和2-十一酮(4.85%~22.36%)。发酵与未发酵山楂汁均含较多的甲基庚烯酮(OAV:11~15),其具有类似柠檬草的香气,是山楂特征香气物质。2-壬酮(OAV:2.1~16.7)、2-庚酮(OAV:550~2 030)和2,3-丁二酮(OAV:3.4~21.2)仅出现在各发酵山楂汁中,是发酵特征香气物质,这些酮类化合物可使山楂汁具有优异持久的草木香和果香。

表7 发酵与未发酵山楂汁挥发性物质组成和含量Table 7 Composition and content of volatile compounds in unfermented and fermented hawthorn juice

续表7

共检出20 种酯类,其中17 种为发酵产生,虽然相对含量不高,但阈值较低,酯类仍对山楂汁的香气有很大贡献。乳酸菌发酵主要新生成了少量的丁酸甲酯(OAV:0.4~0.5)、甲酸己酯、己酸甲酯(OAV:3.6~8.5)、2-己烯酸甲酯,发酵液酯类含量最高,主要是发酵生成的大量乙酸辛酯(460.28 μg/L)和乙酸香叶酯(292.52 μg/L),OAV分别为1.53和2.93,它们具有玫瑰和薰衣草香,对整体香气贡献较大,酯香味明显。不同乳酸菌发酵液中均发现了对照组没有的酯类物质,这可能是因为在乳酸菌复杂酶系的催化作用下由醇类和有机酸等生成了某些酯类。经不同乳酸菌发酵后醛类物质的相对含量均显著下降,由15.96%降低至0.49%~7.07%,醛类可能被还原成醇或氧化为酸。其中己醛和庚醛阈值小于5 μg/L,OAV远大于1,为发酵和未发酵山楂汁贡献青草、绿叶和油脂似的香气。之前的研究也表明,山楂果泥香气的主要贡献者有己酸甲酯、2-甲基丁酸甲酯、己醛、庚醛、异丁酸己酯和()-3-己烯乙酸酯等。

相较于未发酵山楂汁,几种乳酸菌发酵(除外)使酸类物质总量增加了约12~50 倍,增加的主要为乙酸,由乳酸菌经丙酮酸-甲酸裂解途径产生,但其阈值很高(22 000 μg/L),对山楂汁整体香气贡献不大。值得注意的还有,除对照和外,其他发酵样品含有低含量的二甲基硫醚(28.5~34.4 μg/L),但其OAV大于1,具有难闻的洋葱和硫的气味,对整体香气有一定不利影响。另外经乳酸菌发酵生成了大量的4-乙基苯酚(522.41~1 155.20 μg/L),OAV在1.2~21之间,该物质是食品用香料,具有强烈的烟熏味。另外,、、和菌株发酵合成了较多的丁香酚(227.60~762.50 μg/L),其阈值为90 μg/L,OAV在2.5~8.5,赋予发酵山楂汁强烈的丁香和木香。

图3为挥发性物质的热图和聚类分析,结果显示发酵液单独为一类,香气组成较为独特,与其他发酵液具有明显差别。和发酵液的香气组成较为相似,归为同一类。和发酵液与未发酵山楂汁的香气组成相似,为同一类。

图3 发酵与未发酵山楂汁挥发性成分热图和聚类分析Fig.3 Heatmap and cluster analysis of volatile components in unfermented and fermented hawthorn juice with different LAB strains

表8 发酵与未发酵山楂汁挥发性物质的香气阈值和OAVTable 8 Aroma thresholds and odor activity values of volatile compounds in unfermented and fermented hawthorn juice

续表8

2.6 感官评价

由表9可知,颜色方面,未发酵的山楂汁呈浅红色且偏黄,而发酵山楂汁更加红润,更加吸引人,故得分更高,这点与色值参数一致;酸甜度方面,得分最高的是对照组(7.85±0.81),发酵样品得分偏低(5.70~6.70),主要由于乳酸菌发酵使pH值下降,酸味明显;香气方面,、发酵样品得分较高,具有明显的山楂清香和发酵味;味道方面,未发酵样品得分最低,味道略寡淡,发酵样品得分更高,主要是山楂酸甜味更强烈;体态方面,得分均在6~7 分,无明显差别,所有样品质地均匀,无沉淀;风味方面,发酵样品的酯香味明显,发酵风味醇厚,得分高于对照;整体接受性是指整体印象和可接受性,各发酵样品得分均高于未发酵样品,更吸引人。发酵的山楂汁香气(7.25±0.91)、味道(6.85±0.81)、风味(7.10±0.55)和整体接受性(6.95±1.43)得分最高,颜色(6.10±0.79)、酸甜度(6.05±1.10)和体态(6.40±1.14)得分属中上等,总体上发酵的山楂汁感官品质最好,和其他样品区分度明显。总体来说,乳酸菌发酵在一定程度上改善了山楂汁的香气、味道和风味,使得香气更浓郁并具有独特的发酵风味,更受人们喜爱。

表9 不同发酵山楂汁的感官评分Table 9 Sensory evaluation of different fermented hawthorn juices

3 结论

选用的6 种商业乳酸菌菌株在调酸后山楂汁中均表现出良好的生长能力,菌体浓度在发酵后期仍高于8.5(lg(CFU/mL))并保持稳定,可以发挥健康益处。乳酸菌发酵不仅产酸多,还产生丰富的挥发性物质。经乳酸菌发酵后生成了17 种新的醇、17 种新的酯、4 种新的醛和8 种新的酮,这表明益生菌发酵使山楂汁的香气更复杂。感官评价结果表明,乳酸菌发酵改善了山楂汁的香气、味道和风味,的总体感官品质最好,次之。发酵山楂汁具有较高的抗氧化性、丰富的香气物质和良好的感官品质,是最适宜发酵山楂汁的乳酸菌,具有更大的研究和开发价值。下一步研究将侧重于分析发酵山楂汁的储藏和消化特性,以提供更多发酵山楂汁有益于人体健康的科学依据。

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