霍山石斛酵素发酵过程中抗氧化性能的变化

以霍山石斛为原料，研究发酵过程中活性成分(总酚、总黄酮、总酸)及体外抗氧化性能(ABTS自由基清除能力和羟基自由基清除能力)的变化规律。通过Spearman分析确定发酵过程中活性成分变化与体外抗氧化性能的相关性。以WRL-68人正常肝细胞构建氧化应激模型，探究发酵前、后样品处理细胞相关抗氧化酶活力的变化。结果表明:发酵前、后霍山石斛酵素总酚和总黄酮含量分别增加35.5%(P＜0.05)和49.1%(P＜0.05)，ABTS·和·OH清除能力分别提高了31.1%(P＜0.05)和26.3%(P＜0.05)。前者与总酚(P＜0.05)、总酸(P＜0.05)含量呈正相关，后者与总酸(P＜0.05)、总黄酮(P＜0.05)含量呈正相关。使用双氧水构建WRL-68人正常肝细胞氧化应激模型，酵素组干预后胞内活性氧自由基(ROS)水平显著降低，且相关抗氧化酶系过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)和超氧化物歧化酶(SOD)活力上升。结论:霍山石斛酵素发酵前、后活性成分和抗氧化能力显著提升，抗氧化能力的提升与发酵过程中酚酸类和黄酮类物质的增加呈显著正相关，发酵后比发酵前具有更强的WRL-68细胞氧化应激防护能力。     

沙棘酵素发酵过程中代谢产物及抗氧化活性研究

本文研究了沙棘酵素发酵过程中总酚、总酸、有机酸等生物活性成分、抗氧化能力(羟基自由基清除能力、ABTS自由基清除能力、还原力)及菌落数量,利用主成分分析法对不同发酵时间的沙棘酵素进行评价。结果表明:在沙棘酵素发酵过程中,总酚、总酸、抗氧化能力呈先快速上升再动态平衡的趋势;pH、总糖含量呈先快速降低再动态平衡的趋势;沙棘酵素中的有机酸主要以酒石酸、苹果酸、抗坏血酸为主,发酵过程中新形成了马来酸、琥珀酸和没食子酸,且醋酸和琥珀酸随着发酵时间的延长呈现不断增加的趋势。综合评价指标(CEI)分析结果表明:发酵前40 d的CEI呈明显上升趋势,40 d之后上升趋势明显减缓并趋于平稳,说明发酵至40 d,各种代谢指标已基本稳定。对沙棘酵素发酵过程中的菌落总数、酵母菌和醋酸菌含量进行研究,发现沙棘酵素发酵过程中醋酸菌呈先快速上升再动态平衡的趋势,酵母菌呈先快速上升再动态平衡最后缓慢下降的趋势,从微生物的角度反映了沙棘酵素的代谢过程。     

预处理工艺对黑蒜功能性成分、抗氧化活性影响及相关性研究

分别利用微生物、冷冻和高温高压3种工艺对白蒜进行预处理,发酵制备黑蒜,对黑蒜发酵过程中的色差、褐变程度、总酚、蛋白质、总酸、pH、S-烯丙基-L-半胱氨酸(S-allyl-L-cysteine,SAC)、5-羟甲基糠醛(5-hydroxymethylfurfural,5-HMF)等理化指标进行监测,并对羟自由基清除能力、ABTS自由基清除能力、还原力等抗氧化能力及相关性进行解析。结果表明,不同预处理工艺制备的黑蒜,在其发酵过程中,色差、褐变程度均呈现出先上升后趋于稳定的趋势;总酚、可滴定酸、可溶性蛋白质含量等均呈现增加的趋势,与羟自由基清除能力、ABTS自由基清除能力、还原力呈现出正相关的趋势;发酵制备的黑蒜中SAC含量均高于鲜蒜,不同预处理工艺显著降低了黑蒜中的5-HMF含量。该研究为高品质、高营养黑蒜的发酵和可能关键危害因子5-HMF含量的调控提供了基础数据,为降低食品中5-HMF含量做出可行性研究。     

紫苏叶酵素发酵过程中代谢产物与抗氧化活性研究

本文研究了紫苏叶酵素发酵过程中pH、可滴定酸含量、乳酸含量、醋酸含量、总糖含量、总酚含量、乙醇含量、抗氧化活性（DPPH自由基清除率、羟自由基清除率）的变化,并通过相关性分析与主成分分析确定紫苏叶酵素的发酵终点。结果表明,发酵过程中pH值逐渐由4.67下降至3.91,可滴定酸含量与羟自由基清除率均呈持续上升趋势,乳酸、醋酸、乙醇等含量呈先上升后下降趋势,其中后两者在105 d到达最大值,分别为0.90 mg/mL、1.66%vol;总糖含量呈先降后升至平缓趋势;总酚含量与DPPH自由基清除率同呈先升后降趋势,均在63 d达到最大值,分别为3.96 mg/mL与61.03%。综合评价指标（CEI）分析表明,发酵63 d时CEI值达到最大,且发酵后期CEI值呈现逐渐下降的变化趋势。综合考虑时间成本及CEI值,基本确定紫苏叶酵素的发酵终点为63 d。     

基于响应面法的水环境-酶法辅助提取大蒜多糖及其抗油脂氧化效果研究

为了提高大蒜多糖的提取效率,采用复合纤维素酶和果胶酶法辅助提取大蒜多糖,采用单因素实验、Plackett-Burman(PB)试验设计和响应面试验设计(RSM)对影响大蒜多糖提取的主要因素和最优工艺参数进行了研究,并采用Schaal烘箱加速氧化法评价大蒜多糖对油脂抗氧化效果。结果表明,最为显著的影响因素为提取时间、提取温度和料液比,Box-Behnken响应面试验设计结果表明大蒜多糖得率最高时的条件为:提取温度67.2℃,提取时间59.9 min,料液比1:28.8,在此条件下大蒜多糖得率的预测值为33.8%,经三次重复验证试验后,得到平均大蒜多糖提取得率为33.6%,采用复合酶法辅助提取大蒜多糖的得率增加了52.1%。构建的二次多项式回归模型能够用于精准预测大蒜多糖的得率。添加0.5%的大蒜粗多糖,加速氧化10 d,植物油的过氧化值(POV)为10.38 meq/kg,仅为空白对照组的30%,提取的大蒜多糖具有明显的抗油脂氧化效果。     

草莓酵素发酵过程中氨基酸成分分析和蛋白质营养评价

为研究不同发酵时间草莓酵素发酵液中的蛋白质、氨基酸和非蛋白质氨基酸γ-氨基丁酸(γ-aminobutyric acid,GABA)含量及营养价值,利用氨基酸自动分析仪对草莓酵素发酵过程中的氨基酸含量进行分析,通过氨基酸评分标准评价其蛋白质营养成分,通过与WHO/FAO推荐的人体必需氨基酸模式进行对比,并利用氨基酸含量阀值评价发酵过程中不同风味氨基酸对发酵液口感贡献。结果得出:在草莓酵素发酵过程中,蛋白质含量在发酵前期明显增加,经小幅度下降后再缓慢增加;总氨基酸含量有明显上升,其中氨基酸含量最高的是天冬氨酸(Asp)和谷氨酸(Glu),在检测限范围内未检出甲硫氨酸(Met)、苯丙氨酸(Phe)和组氨酸(His);利用聚类分析可将不同发酵时间的草莓酵素氨基酸发酵液分为四类;比值系数分在发酵前期波动较大,后期有缓慢上升。不同时间发酵液中除Met外其它8种必需氨基酸得分均大于1,属较严重的营养过剩。除发酵前30 d外,SRC值均大于55%,在整个发酵过程营养价值由高到低依次是:155 d > 140 d > 110 d > 30 d > 75 d > 50 d;发酵过程中只有Asp和Glu两种鲜味氨基酸的含量阀值比大于1,其它风味氨基酸对草莓酵素风味的影响不明显。经过155 d的发酵,草莓酵素中蛋白质和氨基酸含量有所提高,其中必需氨基酸含量显著上升(p<0.05),草莓酵素营养丰富,适当的延长发酵时间,蛋白质营养均衡度也将有所提高。     

基于遗传算法优化BP神经网络的丙酮丁醇梭菌发酵预测模型研究

为了提高丙酮丁醇梭菌发酵过程中生物量浓度预测的精度,以不同发酵时间和葡萄糖浓度下的生物量数据作为训练和测试集,构建BP人工神经网络,并利用遗传算法(GA)的全局搜索能力,优化构建BP人工神经网络权值和阈值,建立GA-BP预测丙酮丁醇梭菌生物量的预测模型.结果表明采用GA-BP算法具有比BP人工神经网络更高的预测精确度和稳定性.     

粗纤维素酶液对微晶纤维素酶解的影响因素

栗生灰黑孔菌多被用于产漆酶的研究,很少有利用其纤维素酶的报道。为了降低在纤维素水解中纤维素酶的使用成本,利用栗生灰黑孔菌发酵制备的粗纤维素酶液,以微晶纤维素为底物模型,研究粗纤维素酶液水解微晶纤维素的最佳pH、温度和最佳表面活性剂助剂种类及浓度,并对不同表面活性剂存在条件下的纤维素酶解动力学、紫外和荧光光谱进行了研究。结果表明,粗纤维素酶水解微晶纤维素的最佳条件为pH 4.8,温度50℃,最佳表面活性剂助剂为吐温80,添加剂量为1.12mg/g底物;吐温80的添加可提高粗纤维素酶解的最大反应速度常数V_max,降低米氏常数K_m;表面活性剂改变了纤维素酶的紫外和荧光最大吸收峰,酰胺Ⅰ带和酰胺Ⅲ带的谱峰,可能通过与纤维素酶中的氨基酸残基发生反应影响了纤维素酶的结构,进而影响了微晶纤维素的水解反应。该研究为进一步降低纤维素水解成本提供了理论指导。     

沙棘酵素功能成分及其体外抗氧化性能研究

为了解沙棘酵素的功能成分及其体外抗氧化性能,对其发酵过程中总酸、总游离氨基酸和总黄酮含量以及超氧自由基清除能力、羟基自由基清除能力和DPPH自由基清除能力的变化规律进行研究;采用高效液相色谱法测定其有机酸和游离氨基酸种类及含量,并以VC为对照考察发酵60 d沙棘酵素的体外抗氧化性能。结果表明,沙棘酵素发酵过程中超氧自由基清除能力、羟基自由基清除能力和DPPH自由基清除能力均随发酵时间延长升高;总酸、总游离氨基酸和总黄酮含量总体均呈上升趋势,发酵60 d时分别达到(32.493±0.64)、(3.059±0.07)、(0.570±0.01)mg/mL。DPPH自由基清除能力与总酸含量和总游离氨基酸含量为极强正相关(p0.01,相关系数分别为0.947和0.956)。沙棘酵素中有机酸以L-苹果酸为主,含量为(11.262±0.23)mg/mL;游离氨基酸以谷氨酸为主,含量为(1.257±0.05)mg/mL。沙棘酵素的超氧自由基清除能力、羟基自由基清除能力和DPPH自由基清除能力均表现出浓度依赖性,IC50分别为4.049 mgVC/mL、2.554 mgVC/mL和0.406 mgVC/mL。在试验浓度范围内,羟基自由基清除能力和DPPH自由基清除能力优于VC对照。     

蓝莓酵素的体外抗氧化及对秀丽隐杆线虫的氧化应激保护作用

以大兴安岭野生蓝莓为原料,发酵制备蓝莓酵素,研究其发酵过程中总花青素、总酚和总黄酮含量变化,以及体外抗氧化能力变化情况,并以秀丽隐杆线虫为模型,初步探究其抗氧化的相关机制。结果表明:在发酵过程中,总花青素含量呈先上升后下降的变化趋势,于发酵第50 d时,达到了0.52 mg/mL,总酚和总黄酮含量总体呈现上升趋势,均于第300 d时达到最大值2.81、3.17 mg/mL;1, 1-二苯基-2-苦苯肼（1, 1-diphenyl-2-picrylhydrazyl,DPPH）自由基清除能力、还原力、氧自由基吸收能力（oxygen-radical absorbance capacity,ORAC）均呈现先快速增长后趋于平缓的变化趋势。蓝莓酵素能够延长秀丽隐杆线虫寿命,增强其在双氧水刺激下的氧化应激能力,提高超氧化物歧化酶（superoxide dismutase,SOD）、过氧化氢酶（catalase,CAT）和谷胱甘肽过氧化物酶（glutathione peroxidase,GSH-Px）等抗氧化酶的活力,并且降低线虫体内活性氧和丙二醛含量,该结果表明蓝莓酵素可能是通过提高抗氧化酶活力来减缓秀丽隐杆线虫的氧化损伤。