新型余甘子酵素發(fā)酵工藝的優(yōu)化

蘇春雷，王強,2，黃潔君，王啟軍,5*

1(華南理工大學(xué) 食品科學(xué)與工程學(xué)院，廣東 廣州，510640) 2(中新國際聯(lián)合研究院，廣東 廣州，511363) 3(廣東揭陽中健食品科技有限公司，廣東 揭陽，515535) 4(廣東成燁泰生物科技有限公司，廣東 珠海，519080) 5(華南理工大學(xué)，現(xiàn)代食品工程研究中心，廣東 廣州，510006)

余甘子又名油柑子、滇橄欖、魚木果等[1]，廣泛分布于(亞)熱帶，在中國主要分布于云南、福建、廣東、廣西和海南等幾個省區(qū)[2-3]。余甘子性涼，味甘、酸、苦、澀，含有多種有益成分，如多酚類、氨基酸類、維生素類和微量礦物元素等[4-5]。研究表明，余甘子果肉中含有豐富的酚類物質(zhì)，含量可達(dá)到11.4%[5-6]，并且其VC含量在水果中僅次于刺梨[7]。余甘子是聯(lián)合國衛(wèi)生組織指定的在世界范圍內(nèi)推廣種植的3種保健植物之一，在1998年被國家衛(wèi)生部列入首批藥食兼用名單[3-4,8]，具有抗氧化、抗菌、抗病毒、降血脂、抗腫瘤、抗誘變突變等生理和藥用功能，且無明顯的毒副作用[9]。

食用酵素是以動物、植物、食用菌等為原料，經(jīng)微生物發(fā)酵制得的含有特定生物活性成分可食用的酵素產(chǎn)品[10]，包含多酚、氨基酸、功效酶、有機(jī)酸、維生素、益生菌等有益成分[11]，這些成分為食用酵素提供了抑菌消炎、美容養(yǎng)顏、維持機(jī)體平衡、解酒護(hù)肝、改善腸胃、提高免疫力等生理功能[12-22]。

本文以余甘子為實驗原料，選取食品發(fā)酵常用霉菌作為菌種，采用前發(fā)酵加主發(fā)酵的兩段發(fā)酵法，以游離氨基酸含量和總酚含量為主要指標(biāo)，結(jié)合還原糖含量、蛋白質(zhì)含量以及1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl，DPPH)自由基清除能力等其他指標(biāo)，研究1種新型余甘子酵素的發(fā)酵工藝，制備品質(zhì)良好的余甘子酵素飲品，為余甘子鮮果的開發(fā)利用提供了新的途徑和科學(xué)依據(jù)，有助于提高余甘子的經(jīng)濟(jì)及社會價值。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

余甘子、黃砂糖、麩皮，市售；米根霉、米曲霉、黑曲霉，廣東省微生物菌種保藏中心。

L-亮氨酸、DPPH：色譜純；福林酚，生物試劑；甲基紅、亞甲基藍(lán)：指示劑；3,5-二硝基水楊酸，化學(xué)純；其他試劑，分析純；高效凱氏定氮催化劑片，北京金元興科科技有限公司。

1.2 主要儀器與設(shè)備

SW-CJ-1FD超凈工作臺，蘇州智凈凈化設(shè)備有限公司；YX-2800手提式壓力蒸汽滅菌器，合肥華泰醫(yī)療設(shè)備有限公司；LRH生化培養(yǎng)箱，上海一恒科技有限公司；JW-3024HR高速冷凍離心機(jī)，安徽嘉文儀器裝備有限公司；UV-1800紫外分光光度計，Shimadzu Suzhou Instruments Mfg. CO., Ltd；FE20 pH計，梅特勒-托利多儀器(上海)有限公司；SH220F石墨消解儀，山東海能科學(xué)儀器有限公司；KjeltecTM8100凱氏定氮儀，福斯分析儀器有限公司；PAL-1手持式糖度計，ATAGO Co., Ltd.。

1.3 實驗方法

1.3.1 工藝流程

菌種→活化→制曲 糖水(ω=40%)

↓ ↓

余甘子處理→前發(fā)酵→主發(fā)酵→過濾離心→上清液巴氏殺菌→余甘子酵素

1.3.2 操作要點

1.3.2.1 原輔料處理

挑選新鮮、無腐爛、無霉變的余甘子，用無菌水洗凈后晾干，去核，破碎成小于5 mm的果塊，整個操作在無菌操作臺內(nèi)進(jìn)行。糖水：黃砂糖在紫外下滅菌30 min后用無菌水調(diào)配成ω=40%。

1.3.2.2 菌種活化和制曲

菌種活化：按照廣東省微生物菌種保藏中心提供的操作說明活化2代后制成孢子懸浮液備用。

制曲[23-24]：首先將麩皮與水以質(zhì)量比1∶1混合拌勻并裝入三角瓶中，經(jīng)0.098 MPa蒸汽滅菌30 min，冷卻至35 ℃左右，加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)1%～2%的孢子懸浮液；然后28～30 ℃保溫培養(yǎng)至長出菌絲，搖瓶；再培養(yǎng)1～2 d，扣瓶，培養(yǎng)12～24 h；最后裝入無菌紙袋，37～40 ℃下干燥至含水量(10±1)%后裝入無菌密閉容器，低溫干燥保存不超過1個月。

1.3.2.3 前發(fā)酵

本工藝選取的菌種是食品發(fā)酵常用霉菌，均為好氧菌，根據(jù)微生物在對數(shù)生長期時酶系活躍的特性[25]，為了產(chǎn)生足夠的酶對原輔料進(jìn)行分解，縮短發(fā)酵周期，需要先讓霉菌在合適的溫度和有氧的條件下生長一定時間。調(diào)節(jié)前發(fā)酵的溫度為28 ℃，并用透氣膜包住發(fā)酵容器口使空氣流通和隔離環(huán)境微生物，保證霉菌的生長。

1.3.2.4 主發(fā)酵

為了防止霉菌過量生長消耗營養(yǎng)物質(zhì)，并讓前發(fā)酵產(chǎn)生的各種酶充分作用，把發(fā)酵物中的大分子物質(zhì)水解為易于被吸收利用的生物活性小分子物質(zhì)，同時改善酵素的氣味、口感等，從而需要在前發(fā)酵結(jié)束時對霉菌進(jìn)行抑制并繼續(xù)發(fā)酵一段時間。按m(原料)∶m(糖水)=1∶1加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40%的糖水，使發(fā)酵物體積占發(fā)酵容器總體積的90%～95%，調(diào)節(jié)主發(fā)酵的溫度為23 ℃，密封發(fā)酵。

1.3.3 單因素試驗

在單因素試驗中，先后考察發(fā)酵曲種(無曲種、米根霉、米曲霉、黑曲霉、米根霉+米曲霉、米根霉+黑曲霉、米曲霉+黑曲霉、米根霉+米曲霉+黑曲霉)，前發(fā)酵時間(0、12、24、36、48、60、72、84、96、108、120 h)，主發(fā)酵時間(0、15、30、45、60、75、90 d)，黑曲霉曲種添加量(ω=0.25%、0.50%、0.75%、1.00%、1.25%、1.50%，ω為黑曲霉曲種質(zhì)量與黑曲霉曲種和余甘子果肉的總質(zhì)量之比)和米根霉曲種添加量(ω=0.25%、0.50%、0.75%、1.00%、1.25%、1.50%，ω為米根霉曲種質(zhì)量與米根霉曲種和余甘子果肉的總質(zhì)量之比)對余甘子酵素游離氨基酸含量和總酚含量的影響。

1.3.4 響應(yīng)面優(yōu)化試驗

在上述單因素試驗結(jié)果的基礎(chǔ)上，采用Box-Behnken設(shè)計方法[26-28]，選擇前發(fā)酵時間、主發(fā)酵時間、黑曲霉曲種添加量和米根霉曲種添加量為自變量，以游離氨基酸含量和總酚含量的綜合評分為響應(yīng)值，設(shè)計4因素3水平的響應(yīng)面試驗，從而獲得最佳的發(fā)酵工藝條件。設(shè)計的因素水平見表1。

表1 Box-Behnken試驗因素水平設(shè)計Table 1 Factors and levels used in Box-Behnken design

通過運用隸屬度綜合評分法和加權(quán)計算對所得酵素進(jìn)行綜合評分[29]，其中隸屬度按公式(1)計算，綜合評分按公式(2)計算：

(1)

式中:Ci，指標(biāo)值；Cmin，指標(biāo)最小值；Cmax，指標(biāo)最大值。

S=aL氮+bL酚

(2)

式中:L氨，游離氨基酸含量隸屬度；L酚，總酚含量隸屬度；a，游離氨基酸含量權(quán)重，賦予a=0.5；b，總酚含量權(quán)重，賦予b=0.5。

1.3.5 余甘子酵素的理化特性及感官評價

1.3.5.1 游離氨基酸含量

采用茚三酮比色法測定游離氨基酸含量[30]。游離氨基酸含量用亮氨酸等價物表示，亮氨酸標(biāo)準(zhǔn)曲線回歸方程如公式(3)所示：

y=7.236 6x-0.019 7，R2=0.999 1

(3)

1.3.5.2 總酚含量

采用福林酚法測定總酚含量[31-32]，取2.00 mL余甘子酵素，加入1 mL福林酚試劑(1∶5 H2O)，3 min后加入20% Na2CO3溶液2 mL，混合后在30 ℃避光靜置30 min，765 nm處測定吸光度?？偡雍坑脹]食子酸等價物表示，沒食子酸標(biāo)準(zhǔn)曲線回歸方程如式(4)所示：

y=34.149x+0.013 5，R2=0.999 1

(4)

1.3.5.3 其他特性

蛋白質(zhì)含量：凱氏定氮法[33]。還原糖含量：3,5-二硝基水楊酸法[12]。pH值：pH計直接測定?？扇苄怨绦挝铮菏殖质教嵌扔嬛苯訙y定。DPPH自由基清除能力：參照管章瑞等[34]的方法測定。羥自由基清除能力：參照蔣增良等[35]的方法測定。

1.3.5.4 感官評價

感官評價小組由10人組成，單獨對余甘子酵素進(jìn)行觀察、嗅聞和品嘗后，根據(jù)表2的感官評價標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行綜合打分，同一樣品的最終得分為10人總數(shù)的平均值。

表2 新型余甘子酵素感官評價標(biāo)準(zhǔn)Table 2 Sensory evaluation standards of novelPhyllanthus emblica jiaosu

1.3.6 數(shù)據(jù)處理

所有試驗均重復(fù)3次，結(jié)果取平均值。采用SPSS、Origin和Design-Expert軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理分析及繪圖。

2 結(jié)果與討論

2.1 單因素試驗結(jié)果與分析

2.1.1 發(fā)酵曲種對余甘子酵素游離氨基酸和總酚含量的影響

在固定前發(fā)酵36 h、主發(fā)酵45 d、各曲種的添加量為質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.75%的條件下，改變發(fā)酵曲種，測定主發(fā)酵45 d后的余甘子酵素的游離氨基酸和總酚含量，結(jié)果見圖1。

圖1 發(fā)酵曲種對余甘子酵素游離氨基酸和總酚含量的影響Fig.1 Effect of fermentation strains on free amino acid content and total phenol content of Phyllanthusemblica jiaosu注：圖中同一指標(biāo)的不同小寫字母表示兩者差異顯著(P<0.05)。下同。

由圖1可知，米根霉+黑曲霉發(fā)酵得到的余甘子酵素的游離氨基酸含量最高，為4.16 mg/mL，顯著高于對照組和其他曲種(P<0.05)；在總酚含量上，米根霉+黑曲霉的發(fā)酵得到的余甘子酵素最高，為9.27 mg/mL，米曲霉的最低，為7.20 mg/mL，米根霉+黑曲霉發(fā)酵得到的余甘子酵素的總酚含量與其他組之間均差異顯著(P<0.05)。因此，米根霉+黑曲霉的發(fā)酵效果最好，確定為最佳的發(fā)酵曲種。

2.1.2 前發(fā)酵時間對余甘子酵素游離氨基酸和總酚含量的影響

在固定發(fā)酵曲種為米根霉+黑曲霉、主發(fā)酵45 d、各曲種的添加量為質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.75%的條件下，改變前發(fā)酵時間，測定主發(fā)酵45 d后的余甘子酵素的游離氨基酸和總酚含量，結(jié)果見圖2。

圖2 前發(fā)酵時間對余甘子酵素游離氨基酸和總酚含量的影響Fig.2 Effect of pre-fermentation time on free amino acid content and total phenol content of Phyllanthusemblica jiaosu

由圖2可知，游離氨基酸含量和總酚含量的變化趨勢均為先上升后下降，余甘子酵素在前發(fā)酵為36 h，再經(jīng)過主發(fā)酵45 d后，其中的游離氨基酸含量達(dá)到最高值4.16 mg/mL，總酚含量也達(dá)到最高值9.27 mg/mL。這可能是因為米根霉和黑曲霉產(chǎn)生了具有破壞植物細(xì)胞結(jié)構(gòu)、水解蛋白質(zhì)和結(jié)合態(tài)多酚作用的果膠酶、纖維素酶和蛋白酶等，使果實細(xì)胞中的游離氨基酸和游離多酚得以釋放，以及水解了蛋白質(zhì)和結(jié)合態(tài)多酚，所以兩者的含量均上升；另一方面，可能因為隨著前發(fā)酵時間增加，微生物生長過量，對游離氨基酸和總酚的消耗大于生成[36-38]，導(dǎo)致當(dāng)前發(fā)酵超過36 h后，經(jīng)過45 d主發(fā)酵得到的余甘子酵素的游離氨基酸和總酚含量都開始下降。因此最佳前發(fā)酵時間為36 h。

2.1.3 主發(fā)酵時間對余甘子酵素游離氨基酸和總酚含量的影響

在固定發(fā)酵曲種為米根霉+黑曲霉、前發(fā)酵36 h、各曲種的添加量為質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.75%的條件下，改變主發(fā)酵時間，測定主發(fā)酵結(jié)束后的余甘子酵素的游離氨基酸和總酚含量，結(jié)果見圖3。

圖3 主發(fā)酵時間對余甘子酵素游離氨基酸和總酚含量的影響Fig.3 Effect of main fermentation time on free amino acid content and total phenol content of Phyllanthusemblica jiaosu

如圖3所示，在經(jīng)過36 h前發(fā)酵后，隨著主發(fā)酵時間增加，余甘子酵素的游離氨基酸和總酚含量顯著上升(P<0.05)，到45 d時最高，分別為4.16 mg/mL和9.27 mg/mL，這可能是因為前發(fā)酵所產(chǎn)生的蛋白酶和果膠酶等在主發(fā)酵期間繼續(xù)對原輔料作用。主發(fā)酵時間繼續(xù)增加，游離氨基酸和總酚含量變化無顯著性差異，保持在較高的水平，出現(xiàn)此現(xiàn)象的原因可能是45 d后原輔料中的游離氨基酸和多酚已經(jīng)在酶的作用下被釋放完全。因此最適的主發(fā)酵時間定為45 d。

2.1.4 黑曲霉曲種添加量對余甘子酵素游離氨基酸和總酚含量的影響

黑曲霉可產(chǎn)生蛋白酶、果膠酶和纖維素酶等，這些酶具有水解蛋白質(zhì)、果膠質(zhì)和纖維素等作用[39]。在固定發(fā)酵曲種為米根霉+黑曲霉、前發(fā)酵36 h，主發(fā)酵45 d、米根霉曲種添加量為質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.75%的條件下，改變黑曲霉曲種添加量，測定主發(fā)酵45 d后的余甘子酵素的游離氨基酸和總酚含量，結(jié)果見圖4。

圖4 黑曲霉曲種添加量對余甘子酵素游離氨基酸和總酚含量的影響Fig.4 Effect of the addition amount of Aspergillus niger on free amino acid content and total phenol content ofPhyllanthus emblica jiaosu

由圖4可知，當(dāng)黑曲霉曲種添加量由質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.25%增加至0.75%時，余甘子酵素的游離氨基酸含量由2.05 mg/mL上升至4.16 mg/mL(P<0.05)，總酚含量由8.96 mg/mL上升至9.27 mg/mL(P<0.05)。當(dāng)繼續(xù)添加黑曲霉曲種時，可能是因為發(fā)酵體系內(nèi)存活的微生物數(shù)量有所上升，其維持生長需要消耗的營養(yǎng)物質(zhì)也隨之增加，從而導(dǎo)致游離氨基酸和總酚含量的總體趨勢下降。所以，最佳的黑曲霉曲種添加量為質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.75%。

2.1.5 米根霉曲種添加量對余甘子酵素游離氨基酸和總酚含量的影響

米根霉可產(chǎn)生糖化酶、蔗糖酶和蛋白酶等，能夠?qū)⒌矸?、蔗糖、蛋白質(zhì)等大分子有機(jī)物酶解為葡萄糖、氨基酸等小分子物質(zhì)[39]。在固定發(fā)酵曲種為米根霉+黑曲霉、前發(fā)酵36 h，主發(fā)酵45 d、黑曲霉曲種添加量為質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.75%的條件下，改變米根霉曲種添加量，測定主發(fā)酵45 d后的余甘子酵素的游離氨基酸和總酚含量，結(jié)果見圖5。

如圖5所示，隨著米根霉曲種添加量增加，余甘子酵素的游離氨基酸含量由3.70 mg/mL增加至4.16 mg/mL(P<0.05)，總酚含量由8.54 mg/mL增加至9.27 mg/mL(P<0.05)，此時米根霉曲種添加量為質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.75%。

圖5 米根霉曲種添加量對余甘子酵素游離氨基酸和總酚含量的影響Fig.5 Effect of the addition amount of Rhizopus oryzae on free amino acid content and total phenol content ofPhyllanthus emblica jiaosu

當(dāng)繼續(xù)添加米根霉曲種，游離氨基酸含量開始逐漸下降，總酚含量則顯著降低(P<0.05)后趨于平穩(wěn)，推測其原因可能與繼續(xù)添加黑曲霉曲種相似。所以，確定最佳的米根霉曲種添加量為質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.75%。

2.2 響應(yīng)面優(yōu)化試驗結(jié)果與分析

2.2.1 響應(yīng)面試驗設(shè)計與結(jié)果

根據(jù)表1的Box-Behnken試驗因素水平設(shè)計，共制作了29組余甘子酵素，測定其游離氨基酸含量和總酚含量，并計算綜合評分。相關(guān)結(jié)果如表3所示。

利用Design-Expert軟件對表3的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，以綜合評分為響應(yīng)值進(jìn)行二次多項回歸擬合，得到綜合評分(S)對前發(fā)酵時間(A)、主發(fā)酵時間(B)、黑曲霉曲種添加量(C)、米根霉曲種添加量(D)的回歸模型方程：

S=0.93-0.007 5A+0.083B+0.15C+0.14D-0.021AB-0.11AC-0.18AD+0.042BC-0.062BD-0.034CD-0.35A2-0.17B2-0.19C2-0.25D2

表3 Box-Behnken試驗設(shè)計及結(jié)果Table 3 Box-Behnken design and results

2.2.2 方差分析

對得到的回歸模型進(jìn)行方差分析，結(jié)果如表4所示。

表4 回歸模型方差分析Table 4 Variance analysis of regression model

注：*表示差異顯著(P<0.05)；**表示差異極顯著(P<0.01)。

2.2.3 最優(yōu)發(fā)酵工藝條件確定及驗證

通過Design-Expert軟件的進(jìn)一步分析，得到了最優(yōu)的發(fā)酵工藝條件為：黑曲霉曲種添加量0.86%，米根霉曲種添加量0.82%，前發(fā)酵34.12 h，主發(fā)酵48.71 d，此時余甘子酵素的綜合評分為0.99。為了驗證最優(yōu)工藝的準(zhǔn)確性，考慮實際情況，將發(fā)酵條件修正為：前發(fā)酵時間34 h，主發(fā)酵時間49 d，黑曲霉曲種添加量0.85%，米根霉曲種添加量0.80%。以修正后的工藝條件進(jìn)行3次平行驗證試驗，結(jié)果取平均值，得到余甘子酵素的游離氨基酸含量為4.36 mg/mL，總酚含量為9.52 mg/mL，綜合評分為0.97，接近模型預(yù)測值。

2.3 余甘子酵素的理化特性及感官評價結(jié)果

根據(jù)2.2.3修正后的最佳工藝條件，測定對照組(無曲種)和最佳發(fā)酵工藝各自主發(fā)酵前后所得的余甘子酵素的理化特性和感官評分，進(jìn)一步驗證最佳發(fā)酵工藝的優(yōu)劣。結(jié)果見表5。

表5 對照組與最佳發(fā)酵工藝各自主發(fā)酵前后所得余甘子酵素的理化特性和感官評分Table 5 Physicochemical properties and sensory scores of Phyllanthus emblica jiaosu obtained before and after the mainfermentation in the control group and the optimal fermentation process

注：在同一指標(biāo)中，字母相同表示無顯著性差異(P>0.05)，字母不同表示存在顯著性差異(P<0.05)。

表5中的數(shù)據(jù)顯示，與對照組相比，最佳發(fā)酵工藝主發(fā)酵后得到的余甘子酵素的游離氨基酸含量、總酚含量、還原糖含量、蛋白質(zhì)含量、DPPH自由基清除能力、羥自由基清除能力和感官得分都顯著高于對照組主發(fā)酵前、后得到的余甘子酵素(P<0.05)，而最佳發(fā)酵工藝主發(fā)酵前得到的余甘子酵素的還原糖含量和蛋白質(zhì)含量也顯著高于對照組主發(fā)酵前得到的(P<0.05)，這說明曲種的添加和前發(fā)酵對提高余甘子酵素中多種成分的含量和抗氧化性具有促進(jìn)作用，這可能是因為米根霉和黑曲霉在前發(fā)酵期間產(chǎn)生了足夠的果膠酶、纖維素酶、蛋白酶、蔗糖酶等，這些酶本身既是蛋白質(zhì)，又能作用于相應(yīng)的底物，破壞余甘子果實細(xì)胞結(jié)構(gòu)和水解大分子物質(zhì)，使蛋白質(zhì)和總酚等物質(zhì)的含量升高。在最佳發(fā)酵工藝中，除pH和可溶性固形物含量之外，余甘子酵素的其他指標(biāo)在經(jīng)過主發(fā)酵后對比未經(jīng)主發(fā)酵的均得到了明顯改善(P<0.05)，說明主發(fā)酵階段對獲得品質(zhì)良好的余甘子酵素是必要的。無論是對照組還是最佳發(fā)酵工藝，主發(fā)酵后的余甘子酵素的pH值均降低，這可能是發(fā)酵過程中微生物產(chǎn)酸導(dǎo)致的。

氨基酸具有良好的營養(yǎng)價值和生理功能，可參與物質(zhì)的合成、轉(zhuǎn)化、提供能量等，對機(jī)體代謝具有重要作用，同時也是影響食品風(fēng)味和感官的重要成分[40-41]。酚類物質(zhì)是重要的生物活性物質(zhì)之一，有較強的抗氧化活性，因其很容易給出1個氫離子并通過共振雜化而穩(wěn)定，所以自由基清除能力很高[14]，此外，酚類物質(zhì)也是揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)中的一類。本實驗最優(yōu)發(fā)酵工藝條件制得的余甘子酵素含游離氨基酸4.36 mg/mL、總酚9.52 mg/mL，遠(yuǎn)高于其他研究者開發(fā)的同類發(fā)酵食品，如楊志鵬等[42]的海棠果酵素含氨基酸1.83 mg/mL和多酚0.573 mg/mL；蔣增良[14]的樹莓、藍(lán)莓和葡萄酵素的總酚含量最大值依次為2.813、2.308和1.739 mg/mL，陳犇等[43]的梔子花酵素營養(yǎng)液含游離氨基酸0.42 mg/mL和總酚1.83 mg/mL，玉蘭花酵素營養(yǎng)液含游離氨基酸0.44 mg/mL和總酚2.68 mg/mL；李杰等[44]的核桃青皮果蔬酵素含多酚0.188 mg/mL。所以本實驗最優(yōu)發(fā)酵工藝條件制得的余甘子酵素含有豐富的游離氨基酸和酚類物質(zhì)，營養(yǎng)價值高。

3 結(jié)論

本研究先通過單因素和響應(yīng)面優(yōu)化試驗及修正，確定了新型余甘子酵素的最佳發(fā)酵工藝條件：原料∶糖水(ω=40%)=1∶1，米根霉曲種添加量0.80%，黑曲霉曲種添加量0.85%，前發(fā)酵34 h，主發(fā)酵49 d。其中在響應(yīng)面設(shè)計及分析中，得到主發(fā)酵時間、黑曲霉曲種添加量和米根霉曲種添加量對產(chǎn)品的綜合評分均影響極顯著(P<0.01)，影響程度由高到低依次為黑曲霉曲種添加量>米根霉曲種添加量>主發(fā)酵時間>前發(fā)酵時間；修正條件后的余甘子酵素的綜合評分為0.97(滿分為1)。然后進(jìn)一步通過分別比較對照組與最佳發(fā)酵工藝制得的新型余甘子酵素、最佳發(fā)酵工藝制得的新型余甘子酵素與其他植物類發(fā)酵食品，驗證了此最佳發(fā)酵工藝是比較好的工藝，可制作出品質(zhì)良好的新型余甘子酵素飲品，其含有游離氨基酸4.36 mg/mL，總酚9.52 mg/mL，還原糖422.79 mg/mL，蛋白質(zhì)26.50 mg/mL，可溶性固形物18.55%，pH為2.86，DPPH自由基清除能力和羥自由基清除能力分別為99.23%和66.91%，感官得分為82.28分，產(chǎn)品澄清透明呈亮黃色，氣味清香，口感柔順、酸甜可口，符合市場需求，發(fā)展前景良好。此外，本研究結(jié)果顯示了新型余甘子酵素的游離氨基酸和總酚含量發(fā)生了較明顯的改變，這2類物質(zhì)與食品的風(fēng)味密切相關(guān)，因此對本產(chǎn)品在發(fā)酵過程中其游離氨基酸和酚類物質(zhì)的種類和含量的詳細(xì)變化還有待更進(jìn)一步的研究。