《食品与发酵工业》
枸杞(LyciumbarbarumL.)作为传统药食两用植物,已逐渐成为健康食品并被国内外市场接受[1]。研究显示,枸杞除多糖、甜菜碱和维生素外,还富含多酚类物质,因此具有较强的抗氧化、降低胆固醇的能力[2]。枸杞中多酚类物质主要包括酚酸、花青素[3]、酚酸与多胺形成的酚酸酰胺等植物次生代谢物及其复合物[4-5]。枸杞酒作为枸杞深加工中发展最迅速的产品之一,逐渐被更多消费者接受[6]。枸杞发酵酒酒精含量低,在保留枸杞原有的营养成分基础上,还具有典型性香气特征,十分适合贫血、睡眠质量不佳的人群饮用[7]。酚酸在微生物的作用下转化为酒的重要香气成分,其中的芳香族化合物通过酵母菌发酵从儿茶素、绿原酸、阿魏酸和对羟基苯甲酸等物质中转化而来[8]。MATHEW等[9]研究显示,阿魏酸可以被酵母菌、霉菌和细菌转化为具有特殊香气的4-乙烯基苯酚和香兰素。
目前对枸杞中酚酸物质的研究多集中于酚酸物质的提取、鉴定和抗氧化能力等方面。吕海洋等[10]在宁夏枸杞中鉴定出28种多酚类物质,并首次鉴定出7种香豆酸糖苷衍生物;INBARAJ等[11]研究发现,宁夏枸杞含有槲皮素、酚酰胺及香豆酸化合物,其种类和含量都很丰富;而FORINO等[12]首次在枸杞中发现阿魏酸与酪胺形成的二聚体,并认为是枸杞中含量最高的酚类物质;ISABEL等[13]用四级杆串联飞行时间谱从宁夏枸杞中鉴定出包括绿原酸、对香豆酸、槲皮素及其衍生物等31种多酚类化合物;RODRIGUES等[14]测定了枸杞干果和枸杞胶囊中多酚的组成,发现共有8种具有生物活性的酚酸和2种黄酮类化合物,含量分别为55.5~83.7 mg/kg和172.3~2 982.4 mg/kg。目前,人们对酚酸单体物质在枸杞酒发酵过程中的变化研究较少,因此本实验通过研究不同预处理及发酵过程中酚酸的降解情况,探究枸杞酒酿造过程中酚酸含量的变化及其相应降解产物。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
1.1.1 实验材料
枸杞,宁夏百瑞源枸杞股份有限公司;果胶酶(酶活力≥60 000 U/g),浙江博丹衡食品配料有限公司;偏重亚硫酸钠,食品级,河南千志商贸有限公司;白砂糖,食品级,当地超市;法国酿酒干酵母,法国Lamothe-Abiet公司。
1.1.2 实验试剂
环己醇(色谱纯)、无水乙醇(色谱纯)、甲醇(色谱纯)、乙腈(色谱纯)、正己烷(色谱纯)、二氯甲烷(色谱纯)、丙酮(色谱纯)、甲酸(色谱纯),美国Sigma-Aldrich公司;色谱级酚酸标准品包括儿茶酸、咖啡酸、香豆酸、绿原酸、丁香酸、阿魏酸和对羟基苯甲酸,阿拉丁(中国,上海)试剂公司。
1.1.3 仪器与设备
MS105DU电子天平,瑞士Mettler Toledo公司;DT35手持糖度仪,上海淋誉公司;SHJ-6AB磁力搅拌水浴锅,常州金坛良友仪器有限公司;3K15离心机,美国Sigma-Aldrich公司;RE-52旋转蒸发仪,上海亚荣生化仪器厂;Waters e2695高效液相色谱分析仪,美国Waters公司;手动固相微萃取(SPME)装置,美国Supelco公司;Agilent7890A-5975C气相色谱-质谱联用仪,美国Agilent公司;LDZX-50KBS立式压力蒸汽灭菌器,上海申安医疗器械厂;SPX-250B-Z 生化培养箱,上海博迅实业有限公司;PB-LO pH计,赛多利斯科学仪器有限公司;JYK-C051九阳榨汁机,中国杭州九阳小家电有限公司。
1.2 实验方法
1.2.1 枸杞汁的制备
枸杞干果用蒸馏水冲洗干净,料液比为1∶5(g∶mL),加入54 mg/L的偏重亚硫酸钠,浸泡6 h后打浆,加入40 mg/L的果胶酶于40 ℃恒温水浴4 h,分装于锥形瓶中备用。
1.2.2 枸杞汁预处理条件设定
枸杞酒酿造前,必须对枸杞汁先进行预处理,即酶解、灭菌、调节pH。参考赵璐[15]的方法对5个不同预处理条件进行分析,实验均在避光以及充CO2隔氧的条件下进行,并立即分别取10 mL样品置于棕色瓶中封口待测。
对照组:将枸杞干果和蒸馏水按1∶5(g∶mL)的料液比放入干净的榨汁机中,快速进行机械破碎后立即取样测定。
果胶酶处理组:将枸杞干果和蒸馏水按1∶5(g∶mL)的料液比放入干净的榨汁机中,快速进行机械破碎后,按比例加入40 mg/L果胶酶酶解2 h后取样。在此期间保证烧杯充满CO2。
调节pH组:将枸杞干果和蒸馏水按1∶5(g∶mL)的料液比放入干净的榨汁机中,快速进行机械破碎后,测得原汁的pH为4.8,用柠檬酸调整其pH为3.3后取样。
高压灭菌组:将枸杞干果和蒸馏水按1∶5(g∶mL)的料液比放入干净的榨汁机中,快速进行机械破碎后,在0.10~0.15 MPa,121~126 ℃灭菌条件下灭菌30 min后立即取样测定。
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