燕麥粉是麥子制粉操作過程中的關(guān)鍵副產(chǎn)品,營養(yǎng)成分豐富多彩,在其中高含水量的蛋白及其不飽和脂肪讓燕麥粉可做為蛋白質(zhì)補充品與糧油食品產(chǎn)品的夢想原材料。但因為燕麥粉中存有基酶的內(nèi)源性人體脂肪抗霉素、高含水量的抗?fàn)I養(yǎng)成分因素及其高水分活度,促使燕麥粉無法立即做為食品工業(yè)原材料獲得合理運用,通常被當(dāng)作精飼料或廢料處理。發(fā) 酵做為改進食品類物理化學(xué)及生產(chǎn)加工性能的有效的方式 ,在燕麥粉上也獲得了取得成功運用。發(fā)醇后的燕麥粉中的植酸等抗?fàn)I養(yǎng)成分因素的含水量大大減少,淀粉酶和脂質(zhì)空氣氧化酶的活性也獲得明顯抑止??茖W(xué)研究還發(fā)覺,燕麥粉中的小分子活性肽、花青素等作用活性物質(zhì)的占比也在進行發(fā)酵后明顯提升,具備降低血脂、抗氧化性、抗癌等生理作用]。其中2,6-二叔丁基對苯醌(2,6-dimethoxy-ρ-benzoquinone,2,6-DMBQ)做為發(fā)醇燕麥粉中首要的抗癌活力成份而遭受普遍關(guān)心。
2,6-DMBQ來自燕麥粉體細胞內(nèi)的水溶氫醌糖苷。在進行發(fā)酵全過程中,氫醌糖苷的糖苷鍵受微生物菌種代謝的β-葡萄糖苷酶的功效破裂,并在過氧化氫酶的效果下轉(zhuǎn)化成2,6-DMBQ[13]。HIDV魪GI M等[14]在二十世紀90年代運用面包酵母發(fā)醇燕麥粉,對發(fā)醇物質(zhì)生產(chǎn)加工后獲得發(fā)醇燕麥粉提取液并定名為Avemar。在之后的分析中,Avemar的抗癌、抗氧化性、增強免疫力的作用獲得普遍確認,但針對Avemar實際的厭氧發(fā)酵加工工藝與發(fā)酵菌種卻很少有報導(dǎo)。中國專家學(xué)者經(jīng)秀等]和海外專家學(xué)者RIZZELLO C G等[18]各自以酵母和乳酸菌飲料為受試菌苗開展產(chǎn)2,6-DMBQ菌苗的挑選,最后得到高溫釀酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)和綠色植物乳桿
菌(Lactobacillus plantarum)為適宜發(fā)酵菌種,可是事后并沒有對二種菌苗產(chǎn)2,6-DMBQ的功能開展進一步較為。
本分析以燕麥粉為原材料,2,6-DMBQ生產(chǎn)量為評價方法,從3株菌種中挑選最佳發(fā)酵菌種,并調(diào)查3種原材料前處理方法對2,6-DMBQ生產(chǎn)量的危害。在這個基礎(chǔ)上,研究菌苗加上量、料液比、發(fā)酵溫度及其發(fā)酵時間4個發(fā)醇加工工藝要素對2,6-DMBQ生產(chǎn)量的危害,并根據(jù)單要素實驗及正交實驗明確最適宜發(fā)醇加工工藝組成,致力于為發(fā)醇燕麥粉資源進一步綜合利用給予實驗根據(jù)。
1 原材料與方式
1.1 原材料與實驗試劑
1.1.1 原材料
燕麥粉:市面上。
1.1.2 菌苗
乳酸菌(Lactobacillus plantarum):試驗室分離出來儲存;高溫釀酒酵母(Saccharomycescerevisiae)、少糖面包酵母:安琪酵母股權(quán)有限責(zé)任公司。
1.1.3 實驗試劑
工業(yè)甲醇、氧化鈉(均為分析純):國藥控股上海試劑有限責(zé)任公司;2,6-二叔丁基對苯醌標準物質(zhì)(純凈度>97%):梯希愛上海市化為產(chǎn)業(yè)發(fā)展有限責(zé)任公司;酵母菌浸取粉胨葡萄糖水(yeast extract peptone dextrose,YEPD)培養(yǎng)液、孟加拉國紅培養(yǎng)液、MRS骨頭湯培養(yǎng)液、MRS固體培養(yǎng)基:廣東環(huán)凱微生物菌種高新科技有限責(zé)任公司。
1.2 儀器設(shè)備與機器設(shè)備
RS-FS1401型多用途破碎機:合肥榮事達小電器有限責(zé)任公司;LHS-250HC-11型恒溫恒濕設(shè)備恒溫箱:上海一恒儀器設(shè)備有限責(zé)任公司;BSA 124S型高精密電子分析天平:廣州授科儀器設(shè)備高新科技有限責(zé)任公司;Avanti J-26xp型離心機:英國Beckman企業(yè);DHG-9053A型電加熱控溫鼓風(fēng)干燥箱:上海精宏實驗儀器有限責(zé)任公司;KQ-700DE型數(shù)控機床超聲波清洗器:昆山市超聲波儀器設(shè)備有限責(zé)任公司;LDZM-80L-III型滅菌鍋:上海申安醫(yī)療器械廠;LGJ-25G冷凍式干燥機:北京四環(huán)福瑞科儀智能科技有限責(zé)任公司;M3-L233B微波爐加熱:廣東省美的微波爐生產(chǎn)制造有限責(zé)任公司;Waters ACQUITY UPLC H-CLASS超高效率液相色譜儀系統(tǒng)軟件:英國Waters企業(yè)。
1.3 方式
1.3.1 燕麥粉發(fā)醇加工工藝及實際操作關(guān)鍵點
菌種活化
↓
燕麥粉→破碎→殺菌→預(yù)備處理→注射→發(fā)醇
實際操作關(guān)鍵點:
破碎:將小麥胚芽粉碎后,過60目篩。殺菌:將小麥胚芽粉與超純水系統(tǒng)按質(zhì)量比1∶3充足混合后在121 ℃標準下髙壓蒸氣殺菌15 min。預(yù)備處理:將滅完菌的燕麥粉與超純水系統(tǒng)依照質(zhì)量比1∶10再度攪拌,依照事后試驗設(shè)計開展差異解決。菌種活化、注射:將乳酸菌連接MRS骨頭湯,37 ℃標準下塑造24 h,取200 μL細胞培養(yǎng)液連接MRS骨頭湯培養(yǎng)液,37 ℃標準下塑造24 h,持續(xù)活性塑造2代后,按事后試驗設(shè)計開展注射。高溫釀酒酵母和少糖面包酵母在37 ℃溫開水中活性10 min后取200 μL連接YEPD培養(yǎng)液,28 ℃標準下塑造24 h,持續(xù)活性塑造2代后,按事后試驗設(shè)計開展注射。發(fā)醇:依照事后試驗設(shè)計各自在不一樣標準下完成發(fā)醇。
1.3.2 發(fā)酵菌種的挑選
乳酸菌:用無菌檢測鹽水將活性后的乳酸菌菌體濃度值調(diào)整至1×104 CFU/mL,按菌苗加上量1∶6(菌液與麥胚質(zhì)量比,g∶g)加上到料液之比1∶15(麥胚與水質(zhì)量比,g∶g)的燕麥粉發(fā)醇基液中,37 ℃標準下發(fā)醇24 h。
酵母菌:用無菌檢測鹽水將活性后的高溫釀酒酵母、少糖面包酵母的菌體濃度值調(diào)整至1×104 CFU/mL,按菌苗加上量1∶六分別加上到料液之比1∶15的燕麥粉發(fā)醇基液中,28 ℃標準下發(fā)醇24 h。
取發(fā)酵物測量2,6-DMBQ生產(chǎn)量,較為3株菌產(chǎn)2,6-DMBQ的工作能力,明確適宜發(fā)酵菌種。
1.3.3 不一樣預(yù)備處理方法對2,6-DMBQ生產(chǎn)量的危害
在明確適宜發(fā)酵菌種的根基上,以未作解決的燕麥粉為空白試驗,依據(jù)早期預(yù)實驗結(jié)果,各自選用高溫(95 ℃,30 min)、微波加熱(700 W,5 min)、超聲波(輸出功率100%,30 min)3種辦法對燕麥粉開展預(yù)備處理。用無菌檢測鹽水將活性后的適宜菌苗的菌體濃度值調(diào)整至1×104 CFU/mL,按菌苗加上量1∶6加上到料液之比1∶15的燕麥粉發(fā)醇基液中,28 ℃標準下發(fā)醇24 h。測量發(fā)酵物中2,6-DMBQ生產(chǎn)量,以研究不一樣的預(yù)備處理標準下是不是有利于2,6-DMBQ生產(chǎn)量的提升,明確適宜預(yù)備處理方法。
1.3.4 發(fā)醇標準提升單要素實驗
在明確適宜發(fā)酵菌種和預(yù)備處理方法后完成發(fā)醇標準的科學(xué)研究,固定不動發(fā)醇標準為:菌苗加上量1∶6、料液比1∶15、發(fā)酵時間24 h、發(fā)酵溫度28 ℃,在這個基礎(chǔ)上,先后調(diào)查菌苗加上量(1∶2、1∶4、1∶6、1∶8、1∶10)、料液比(1∶5、1∶10、1∶15、1∶20、 1∶25)、發(fā)酵溫度(18 ℃、23 ℃、28 ℃、33 ℃、38 ℃)、發(fā)酵時間(18 h、24 h、30 h、36 h、42 h)對2,6-DMBQ生產(chǎn)量的危害,明確
各要素的適宜標準以開展正交實驗。
1.3.5 發(fā)醇標準提升正交實驗
依據(jù)單要素實驗結(jié)果,以2,6-DMBQ生產(chǎn)量為評價方法,選擇菌苗加上量(A)、料液比(B)、發(fā)酵時間(C)、發(fā)酵溫度(D)4個要素開展4要素3水準的L(9 34)正交實驗設(shè)計方案,以確認最好發(fā)醇標準組成,正交實驗要素與水準見表1。
1.3.6 2,6-DMBQ生產(chǎn)量的測量
試品的解決:將發(fā)酵物在8 000×g、4℃標準下離心式15 min,取上清液低溫干燥,隨后添加20 mL工業(yè)甲醇于干凍原材料中開展萃取法,超聲波解決(輸出功率100%,30 min)后,用0.22 μm濾紙過慮制取被測試品液開展測量。
參考經(jīng)秀等[17]的辦法實現(xiàn)了改善,選用超高效率液相色譜儀(ultra performance liquidchromatography,UPLC)測定方法2,6-DMBQ生產(chǎn)量。UPLC標準:ACQUITY UPLC BEH C18色 譜柱(2.1 mm×100 mm1.7 μm),流動性相為工業(yè)甲醇∶水=20∶80(V/V),流動速度0.2 mL/min,柱溫35 ℃,進樣量0.2 μL,檢驗光波長
288 nm。以2,6-DMBQ的濃度值(x)為橫坐標軸,峰總面積(y) 為縱軸,制作2,6-DMBQ標曲。2,6-DMBQ標曲的線性回歸方程為y=48 102x-33 772,R2=0.999 4,表明2,6-DMBQ在1~100 μg/mL濃度值范疇內(nèi)有著優(yōu)良的線性相關(guān),可用以2,6-DMBQ的定量分析。依據(jù)2,6-DMBQ標準物質(zhì)的保存期開展判定。