水果酵素自然发酵中优势菌株的分离鉴定及其代谢产物功效特性的研究

论文摘要

酵素源于日本和台湾,是以水果蔬菜为原料的发酵型饮品。但是酵素的发酵工艺,代谢产物以及功效特性仍然需要深入的研究。本研究采用几种典型的水果为原料,通过自然发酵,筛选出酵素发酵优势菌,用形态学和分子生物学法对分离菌株进行鉴定;用福林酚法对酵素液中的总酚含量进行了测定,用三氯化铝比色法对酵素液中的黄酮含量进行了测定,用碱处理前后的酵素液吸光度计算抗坏血酸的含量,用还原力、DPPH清除率、羟自由基清除率测定酵素液的抗氧化活性;用国标规定的方法对酵素液中的酶谱进行分析,用高效液相法对酵素液中的有机酸种类与含量进行测定,对酵素感官评价指标与代谢产物进行相关性分析;以大肠杆菌、沙门氏菌、金黄色葡萄球菌为指示菌,用滤纸片扩散法测定了酵素液对致病菌的抑菌圈大小,并以大肠杆菌为指示菌检测了酵素液的抑菌温度稳定性及酸碱稳定性,通过相关性分析探究了代谢产物与抑菌活性的关系。主要结论如下:1.将9种常见水果自然发酵6个月,优势菌经形态学和分子生物学法鉴定。共分离出12株菌,所有酵素中均检测出戴尔有孢圆酵母（Torulaspora debrueckii）,梨子酵素中有两种戴尔有孢圆酵母,火龙果酵素中检测出鲁氏酵母（Zygosaccharomyces rouxii）,梨子酵素中检测出醋酸杆菌（Acetobacter）。在分离出的12种菌中,B1、M、Y1、H1、L1、L2、Ql、C、P1、G为戴尔有孢圆酵母,H2为鲁氏酵母,L3为醋酸杆菌。酵素发酵过程中未检出霉菌及致病菌。2.比较了各样品发酵前后抗氧化成分的变化,并研究了酵素中活性成分与抗氧化能力的相关性。除火龙果酵素外,其它样品发酵后抗氧化成分含量均呈下降趋势,下降率为25%-55%。其中,火龙果酵素抗氧化成分含量最高,总酚为0.61±0.02mg/mL、黄酮为0.52±0.01mg/mL、抗坏血酸为1.34±0.02mg/mL。抗氧化活性检测表明,火龙果酵素的抗氧化能力最强,其DPPH、羟自由基清除率分别为95.91%、104%,各样品还原力检测结果呈现剂量效应（P>0.05）。经相关性分析得出,总酚与羟自由基清除率呈极显著正相关（r=0.800,P<0.01）。3.对酵素样品中生物活性酶和有机酸进行检测,并建立酵素感官评价标准。从各样品中共检测出淀粉酶、蛋白酶、SOD酶、酒石酸、L-苹果酸、乳酸、乙酸、柠檬酸、D-苹果酸、琥珀酸等10种成分。淀粉酶活性最高的为火龙果酵素（4.39±0.02U/ml）,SOD酶活性最高的为芒果酵素（11.56±0.02U/mL）,蛋白酶活性最高的为柚子酵素（0.79±0.01U/ml）。酵素中的有机酸以苹果酸、乙酸为主,乳酸、琥珀酸含量较低,部分样品未检出酒石酸及柠檬酸。从色泽、滋味、形态、气味四个方面进行综合评定,构建回归方程:总分=27.651+2.569×形态+0.898×果香+0.695×色泽（R2=0.984）,对筛选出的三个指标重新计算权重,最终确定新分值为形态（45分）、果香（25分）、色泽（30分）。感官品质与代谢产物的相关性分析表明,柠檬酸与色泽呈极显著正相关（r=0.923,P<0.01）,与形态和爽口度呈显著正相关（r=0.734,P<0.05,r=0.681,P<0.05）,蛋白酶与色泽呈显著正相关（r=0.751,<0.05）。4.抑菌实验表明,各酵素样品对三种致病菌表现出抑制作用。橙子酵素对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑制效果最好,抑菌圈分别达到21.33±3.79mm、21.67±2.52mm,菠萝酵素对沙门氏菌的抑制效果最好,抑菌圈直径为17.33±1.53 mm,部分酵素样品未显示出金黄色葡萄球菌抑菌活性。酵素抑菌活性酸碱稳定性较差,在pH为碱性时抑菌效果明显下降,抑菌活性热稳定性较好,在80℃左右抑菌活性最强。代谢产物与抑菌特性相关性分析表明,蛋白酶与大肠杆菌抑菌圈呈显著正相关（r=0.685,P<0.05）。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
•   1.1 酵素的概念
•   1.2 国内外研究现状
•     1.2.1 酵素发酵菌种的分离鉴定
•     1.2.2 酵素发酵代谢产物功效特性
•   1.3 酵素功效特性的发展与应用
•   1.4 本研究的内容、技术路线图、目的和意义
•     1.4.1 研究内容
•     1.4.2 研究目的和意义
•     1.4.3 技术路线图
• 2 水果酵素优势菌的分离鉴定
•   2.1 材料与试剂
•     2.1.1 材料
•     2.1.2 试剂
•   2.2 仪器与设备
•   2.3 实验方法
•     2.3.1 酵素的制作
•     2.3.2 酵素菌系分布的特征
•     2.3.3 优势菌形态特征鉴定
•     2.3.4 26 SrDNA序列分析法鉴定优势菌
•     2.3.5 系统发育树的构建
•   2.4 结果与讨论
•     2.4.1 酵素发酵过程与酵素菌系分布特征
•     2.4.2 酵素优势菌形态特征
•     2.4.3 分离菌株鉴定结果分析
•   2.5 本章小结
• 3 水果酵素抗氧化活性的研究
•   3.1 材料、试剂与设备
•     3.1.1 材料与试剂
•     3.1.2 仪器与设备
•   3.2 实验方法
•     3.2.1 总酚的测定
•     3.2.2 总黄酮的测定
•     3.2.3 抗坏血酸的测定
•     3.2.4 还原力的测定
•     3.2.5 羟自由基清除率的测定
•     3.2.6 DPPH清除率的测定
•     3.2.7 数据分析
•   3.3 结果与讨论
•     3.3.1 水果酵素液发酵前后总酚含量
•     3.3.2 水果酵素液发酵前后总黄酮含量
•     3.3.3 水果酵素液发酵前后总抗坏血酸含量
•     3.3.4 水果酵素液还原力的测定
•     3.3.5 水果酵素液羟自由基清除率的测定
•     3.3.6 水果酵素液DPPH清除率的测定
•     3.3.7 水果酵素抗氧化活性相关性分析
•   3.4 本章小结
• 4 水果酵素酶谱分析与有机酸的测定
•   4.1 材料与试剂
•     4.1.1 材料
•     4.1.2 试剂
•   4.2 仪器与设备
•   4.3 实验方法
•     4.3.1 酶谱分析
•     4.3.2 有机酸的测定
•     4.3.3 感官评价
•     4.3.4 数据处理
•   4.4 结果与分析
•     4.4.1 酶谱分析
•     4.4.2 有机酸种类与含量的检测
•     4.4.3 感官评价
•   4.5 本章小结
• 5 抑菌活性的研究
•   5.1 材料与试剂
•     5.1.1 材料
•     5.1.2 试剂
•   5.2 仪器与设备
•   5.3 实验方法
•     5.3.1 细菌活化与菌悬液的制备
•     5.3.2 抑菌试验
•     5.3.3 抑菌活性温度稳定性实验
•     5.3.4 抑菌活性酸碱稳定性实验
•     5.3.5 数据分析
•   5.4 结果与分析
•     5.4.1 酵素抑菌活性
•     5.4.2 酵素抑菌活性温度稳定性
•     5.4.3 酵素抑菌活性酸碱稳定性
•     5.4.4 酵素代谢成分与抑菌活性相关性分析
•   5.5 本章小结
• 6 结论与展望
•   6.1 结论
•   6.2 创新点
•   6.3 展望
• 参考文献
• 附录A
• 致谢

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 晏殊

导师: 周文化,魏仲珊

关键词: 酵素,优势菌,代谢产物,抗氧化活性,抑菌活性

来源: 中南林业科技大学

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅰ辑

专业: 生物学,轻工业手工业

单位: 中南林业科技大学

分类号: TS201.3

总页数: 78

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