植物乳桿菌WD-1發(fā)酵樹(shù)莓汁的代謝產(chǎn)物分析

趙男 常曼曼 李穎 于宏偉 郭潤(rùn)芳

摘 要： 為了開(kāi)發(fā)一種新型紅樹(shù)莓益生菌發(fā)酵飲料，本研究以從紅樹(shù)莓酵素中篩選出的優(yōu)勢(shì)菌株植物乳桿菌（Lactobacillus plantarum WD-1）為供試菌株進(jìn)行紅樹(shù)莓果汁的發(fā)酵，測(cè)定了乳酸菌的發(fā)酵特性及其發(fā)酵后相關(guān)的代謝產(chǎn)物。結(jié)果顯示，發(fā)酵后總酚含量和總黃酮含量比紅樹(shù)莓原果汁有較明顯的降低，而總酸含量、有機(jī)酸和總氨基酸含量較發(fā)酵前都有顯著升高。研究結(jié)果將為開(kāi)發(fā)新型樹(shù)莓發(fā)酵飲料提供了一定的理論和技術(shù)支持。

關(guān)鍵詞： 紅樹(shù)莓;乳酸菌;植物乳桿菌;發(fā)酵;代謝產(chǎn)物

Analysis ofmetabolites

in fermented raspberry juice by Lactobacillus plantarum WD-1

Zhao Nan1 Chang Manman2 Li Ying2 Yu Hongwei2 Guo Runfang2*

1.Hebei Provincial Institute of Scientific and Technical Information HebeiShiJiazhuang 050021;

2.College of Food Science and Technology Hebei Agricultural University HebeiBaoding 071001

Abstract： In this study，Lactobacillus plantarum WD-1，a dominant strain selected from the red raspberry Jiaosu.The fermentation characteristics of lactic acid bacteria and the changes of related metabolites after fermentation were studied.The results showed that the total phenol content and total flavonoid content were significantly lower than those of red raspberry fruit，while the content of total acid，organic acid and total amino acid was significantly increased.The results provide a theoretical basis and technical basis for the development new fermentation products.

Key words： red raspberry;lactic acid bacteria;Lactobacillus plantarum;fermentation;metabolite

紅樹(shù)莓（Red Raspberry）是薔薇科樹(shù)莓屬漿果，是有著“紅寶石”“黃金漿果”等美稱的第三代水果[1]，富含氨基酸、維生素、糖類(lèi)、礦物元素等豐富的營(yíng)養(yǎng)成分[2]，除了上述的營(yíng)養(yǎng)成分外，還含有很多對(duì)人體有較高的藥用價(jià)值的功能性物質(zhì)，如花青素、黃酮、鞣花酸、水楊酸、SOD（超氧化物歧化酶）、紅樹(shù)莓苷和紅樹(shù)莓酮[3-8]等功能性成分。充分挖掘和利用紅樹(shù)莓的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值開(kāi)發(fā)新型加工產(chǎn)品，對(duì)紅樹(shù)莓產(chǎn)業(yè)的健康可持續(xù)發(fā)展有重要意義。

隨著我國(guó)社會(huì)的發(fā)展和人民消費(fèi)水平的提高，國(guó)內(nèi)的飲料市場(chǎng)發(fā)生著翻天覆地的變化，人們對(duì)飲料的要求逐漸轉(zhuǎn)向天然、營(yíng)養(yǎng)和健康方向，而果蔬發(fā)酵是以蔬菜水果等為原料經(jīng)多種益生菌發(fā)酵而產(chǎn)生，正好滿足了消費(fèi)者的需求。國(guó)內(nèi)的研究者已就一些果蔬原料胡蘿卜、南瓜、雪蓮果、西瓜、花椰菜、香瓜、甜瓜、番茄[9]等進(jìn)行了乳酸菌發(fā)酵研究，取得了初步的進(jìn)展;國(guó)外亦然，尤其是日本，其果蔬飲料市場(chǎng)的發(fā)展趨勢(shì)已經(jīng)進(jìn)入了良好軌道[9]。越來(lái)越多的研究表明果蔬發(fā)酵產(chǎn)品是一種有利用價(jià)值的微生物發(fā)酵產(chǎn)品，然而其發(fā)酵后的成分和功能特性主要取決于發(fā)酵液中的主要代謝產(chǎn)物的種類(lèi)和數(shù)量[10]。然而目前對(duì)其發(fā)酵相關(guān)代謝產(chǎn)物的研究較少尤其關(guān)于樹(shù)莓益生菌發(fā)酵的相關(guān)研究還是一個(gè)空白。因此本研究以紅樹(shù)莓果汁為原料，利用從紅樹(shù)莓酵素中篩選出的優(yōu)勢(shì)植物乳桿菌進(jìn)行發(fā)酵，測(cè)定發(fā)酵前后的總酸、總酚、總黃酮、有機(jī)酸、氨基酸成分，為開(kāi)發(fā)新型樹(shù)莓發(fā)酵飲料提供一定的理論基礎(chǔ)和技術(shù)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

紅樹(shù)莓（Red Raspberry）：試驗(yàn)所用紅樹(shù)莓果均由河北至高點(diǎn)農(nóng)業(yè)科技有限公司提供。

1.2 菌株與培養(yǎng)條件

植物乳桿菌WD-1（Lactobacillus plantarumWD-1），分離自樹(shù)莓酵素中，保存于河北農(nóng)業(yè)大學(xué)酶工程實(shí)驗(yàn)室?；罨囵B(yǎng)基為MRS肉湯培養(yǎng)基，37℃靜置培養(yǎng)20h。

1.3 方法

1.3.1 紅樹(shù)莓汁的制備

挑選無(wú)霉無(wú)病的紅樹(shù)莓果實(shí)，用打漿機(jī)打漿，離心，過(guò)兩層紗布，獲得的紅樹(shù)莓汁采用巴氏滅菌（65～68℃，30min），保存?zhèn)溆谩?/p>

1.3.2 紅樹(shù)莓汁的乳酸菌發(fā)酵培養(yǎng)

將已滅菌的紅樹(shù)莓汁置于無(wú)菌操作臺(tái)上，取200mL裝在已滅菌的500mL三角瓶中，再向瓶中按3%的接菌量加入乳酸菌菌懸液（108CFU/mL），37℃靜置培養(yǎng)，每隔12h取樣一次，并測(cè)定相應(yīng)的理化和微生物指標(biāo)。

1.3.3 總酸含量的測(cè)定

按照GB/T12456-2008《食品中總酸的測(cè)定》，采用pH電位法[11]，總酸度以乳酸計(jì)，每個(gè)樣品重復(fù)3次。

1.3.4 總酚含量的測(cè)定

3 結(jié)語(yǔ)

紅樹(shù)莓為原料的乳酸菌發(fā)酵飲料的總酚和總黃酮含量降低，而總酸、有機(jī)酸和總氨基酸含量較發(fā)酵前都有顯著升高。因此，利用乳酸菌發(fā)酵紅樹(shù)莓汁從而開(kāi)發(fā)出酸甜爽口且具有多種營(yíng)養(yǎng)保健功能的益生菌發(fā)酵飲料，可作為一種技術(shù)含量高、原料轉(zhuǎn)化利用率高、營(yíng)養(yǎng)功能成分保護(hù)好、食品安全性高、生產(chǎn)操作方便、產(chǎn)品附加值高的果蔬深加工技術(shù)和產(chǎn)品，可以帶動(dòng)我國(guó)紅樹(shù)莓產(chǎn)業(yè)健康和良性發(fā)展，是紅樹(shù)莓深加工的技術(shù)延伸，有效延長(zhǎng)新鮮果蔬的產(chǎn)業(yè)鏈，徹底解決一直以來(lái)制約我國(guó)紅樹(shù)莓深加工產(chǎn)業(yè)發(fā)展的瓶頸問(wèn)題，也是社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人們消費(fèi)水平提高的重要標(biāo)志。

參考文獻(xiàn)：

[1]趙文琦，曲長(zhǎng)福，王翠華，等.紅樹(shù)莓的營(yíng)養(yǎng)保健價(jià)值與市場(chǎng)前景淺析[J].北方園藝，2007，（06）：114-115.

[2]De Souza V R，Pereira P A，Da S T，et al.Determination of the bioactive compounds，antioxidant activity and chemical composition of Brazilian blackberry，red raspberry，strawberry，blueberry and sweet cherry fruits[J].Food Chemistry，2014，156（3）：362-368.

[3]司旭，陳芹芹，畢金峰，等.紅樹(shù)莓主要功能性成分研究進(jìn)展[J].食品工業(yè)科技，2015，（04）：376-381.

[4]Norberto S，Silva S，Meireles M，et al.Blueberry anthocyanins in health promotion：A metabolic overview[J].Journal of Functional Foods，2013，5（4）：1518-1528.

[5]Carvalho E，F(xiàn)ranceschi P，F(xiàn)eller A，et al.A targeted metabolomics approach to understand differences in flavonoid biosynthesis in red and yellow raspberries[J].Plant Physiology and Biochemistry，2013，72：79-86.

[6]Koirala N，Thuan N H，Ghimire G P，et al.Methylation of flavonoids：Chemical structures，bioactivities，progress and perspectives for biotechnological production[J].Enzyme and Microbial Technology，2016，86：103-116.

[7]Loprinzi P D.Association between accelerometer-determined physical activity and flavonoid-rich fruit and vegetable consumption among a national sample of U.S.adults[J].Preventive Medicine Reports，2016，3：58-61.

[8]楊婷婷.紅樹(shù)莓的研究現(xiàn)狀及開(kāi)發(fā)利用[J].四川林業(yè)科技，2013，（03）：29-33.

[9]王春輝.直投式乳酸菌發(fā)酵復(fù)合果蔬汁飲料的工藝研究[J].農(nóng)產(chǎn)品加工月刊，2016（5）：30-32.

[10]毛健衛(wèi)，吳元峰，方晟.微生物酵素研究進(jìn)展[J].發(fā)酵科技通訊，2010，3.

[11]龔玲娣，徐清渠.GB/T 12456—2008食品中總酸的測(cè)定[S].北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2008.

[12]Oancea S，Clin F.Changes in total phenolics and anthocyanins during blackberry，raspberry and cherry jam processing and storage[J].2016，21（1）：11232-11237.

[13]Yan hui W U，Yang J，Yuan Q Q，et al.A study on the purification and activity of total flavonoids from raspberry dry fruits[J].Journal of Yunnan University，2016.

[14]曠慧，李亮亮，呂長(zhǎng)山，等.RP-HPLC法測(cè)定東北地區(qū)6種紅樹(shù)莓果實(shí)中有機(jī)酸組成[J].食品科學(xué)，2016，37（22）：126-130.

[15]李娜.貝類(lèi)中氨基酸、脂肪酸和重金屬的含量分析及其產(chǎn)品質(zhì)量評(píng)價(jià)[D].河北農(nóng)業(yè)大學(xué)，2011.

項(xiàng)目資助： 河北省重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃（17227117D-03）;河北省教育廳重點(diǎn)項(xiàng)目（ZD2017040）

作者簡(jiǎn)介： 趙男（1984—），女，漢族，河北石家莊人，碩士，工程師，研究方向：食品安全。

*通訊作者： 郭潤(rùn)芳（1969—），女，漢族，河北張家口人，博士，教授，研究方向：食品生物技術(shù)。