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不同羊乳基质发酵制备抗氧化肽及其功能性研究

杨丽娜  
【摘要】:从食物中获取的抗氧化多肽成分在促进健康和预防疾病方面的作用正逐渐形成共识。近期,乳及乳制品作为制备抗氧化肽的原料之一正受到越来越多的学者重视。大量研究文献显示,乳或乳制品(乳粉、乳清粉)经过乳酸菌发酵会产生多种小分子肽类,其中抗氧化肽就是其典型代表。该类抗氧化肽的研究主要集中在利用酶法从乳源蛋白中制备,发酵法制备抗氧化肽的相关研究仍较少,而基于羊乳基质发酵制备抗氧化肽至今仍鲜见报道。本研究以自由基清除能力和水解度(DH)为指标,以高产抗氧化肽为目标,利用自筛菌种和商业化菌种复配了2株协同作用良好的乳酸菌组成复合菌种;用此复合菌种发酵羊乳清和羊乳,分别优化发酵条件,比较基质优劣。在此基础上以5项指标综合评价研究了发酵产物的抗氧化活性及稳定性;通过超滤、凝胶层析等分纯技术对其进行抗氧化肽的分离纯化,并进行抗氧化功能评价。同时,研究了用此复合菌种发酵羊乳的最佳工艺参数,为富含高活性抗氧化肽羊乳发酵乳提供技术参考。主要结论如下:(1)从4株乳酸菌菌株中筛选出了1株植物乳杆菌(LPGY-L086)再将其与商品菌株嗜热链球菌(ST,Yo-Mix 300)组成复合菌种,作为发酵不同羊乳基质的发酵剂。(2)利用响应面和正交试验分别优化羊乳清基质和羊乳基质的发酵条件。发酵羊乳清的最佳条件为:接菌量为4%、菌种比(LPGY-L086:ST)为1:1、发酵温度为42℃、发酵时间为16 h,在此条件下,发酵产物的DPPH及?OH清除率分别为54.57%和67.13%。发酵羊乳的最佳条件为:菌株复配比(LPGY-L086:ST)为2:1,接种量为3%,发酵温度为42℃,发酵时间为24 h。发酵产物的DPPH清除率为70.30%,?OH清除率为88.42%。比较抗氧化活性,羊乳基质明显优于羊乳清基质。(3)以DPPH清除能力、?OH清除能力、Fe2+螯合能力、还原能力及总抗氧化能力等5个指标评价发酵产物的抗氧化活性。结果表明:发酵后的羊乳其抗氧化活性各指标均显著大于发酵前(P0.05),且存在一定的正向量效关系;发酵产物的Fe2+螯合能力优于VC。(4)用?OH清除能力和还原能力评价了羊乳发酵产物抗氧化活性的稳定性。结果表明:(1)在20~80℃范围内、常温下加入同等浓度的不同种类的糖类、pH 6.0、NaCl4%、K+,Ca2+等条件下对?OH清除能力影响均较小。高温、强酸或碱性环境、5%NaCl、Fe2+,Cu2+,Fe3+和模拟胃肠道消化系统等均对?OH清除能力有不利影响,影响程度不尽相同;(2)以还原能力为指标,pH值、高温、不同环境下添加不同糖类、一定量的K+、Ca2+和模拟胃肠道消化对其还原能力影响不显著;但5%NaCl和一定量的Cu2+、Fe2+、Fe3+对其还原能力有不利影响。(5)采用6 kDa的超滤膜在压力为0.4 MPa、超时间为10 min、料液温度为25℃最佳条件下对羊乳发酵产物进行初分,结果显示:组分FA(分子量6 kDa)具有较高的抗氧化活性。将该组分用Sephadex G-25及Sephadex G-15进行逐级分离,可得到抗氧化更高的组分FA-3-2。(6)羊乳发酵乳制备最佳工艺条件为:菌种比(LPGY-L086:ST)为1:1,接菌量为4%,发酵温度为42℃,发酵时间5.5 h,得到的羊乳发酵乳的感官性能最佳,该发酵乳?OH清除率、DPPH清除率及螯合Fe2+能力分别为89.85%,85.30%和20.76%。贮藏试验显示,4℃条件下最佳,其各项指标均保持良好状态,30 d后活菌数仍符合国标(106 CFU/m L)要求,且?OH清除率仍保持在75%以上。


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