CN111406928B - 具有改善慢性腹泻功能的红枣发酵食品及其制备方法与用途 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种具有改善慢性腹泻功能的红枣发酵食品及其制备方法与用途,属于微生物发酵应用领域。本发明利用红枣粉、大豆粉、麦麸按照质量比(12‑16):(2‑6):(1‑6)混合,向其中按照质量体积比1:1‑1.5加入水混合,并通过乳酸菌发酵获得,本发明中,益生菌固态发酵在保留红枣的有效成分不会流失的同时,通过微生物的生理作用促进部分成分生理活性及消化性,主要用于改善慢性腹泻、消化不良、肠道功能紊乱等问题,同时有补中益气、养胃健脾、养血壮神、提高人体免疫力的功效。

Description

具有改善慢性腹泻功能的红枣发酵食品及其制备方法与用途
技术领域:
本发明属于微生物发酵应用领域,具体涉及一种具有改善慢性腹泻功能的红枣发酵食品及其制备方法与用途。
背景技术:
近几年,随着人们日常生活水平的提高,生活压力增大和作息不规律,导致饮食结构逐渐失衡,肠胃病在普通人群中发病率高,肠胃不适已经成了现代人的常见健康问题之一。目前较常见的肠道问题有慢性腹泻和由肠道微生物菌群失调引起的肠道功能紊乱。
肠道是人体消化吸收的重要场所,也是重要的免疫器官,在维持正常免疫防御功能中发挥着极其重要的作用。越来越多的研究表明,长期不良生活习惯和服用药物会打破道微生物的平衡,引起慢性腹泻、肥胖、糖尿病、肠易激综合征、溃疡性肠炎、结肠癌、脂肪肝等多种疾病。目前临床上主要使用益生菌或者微生态制剂则预防和治疗类似疾病。
由微生物失衡引起的慢性腹泻是临床常见疾病的一种。慢性腹泻有着较高的发生率,尤其是在老年人群中,其机体功能下降,免疫力低下,胃肠功能减退,若慢性腹泻患者不能接受及时、有效的治疗,则会导致其出现脱水、水电解质紊乱的情况,若病情较为严重,甚至可发生全身炎症反应,对其生命安全造成威胁。由于慢性腹泻病因涉及面广泛,发病机制复杂,药物治疗经常会出现病情反复的情况,难以一次痊愈。近年来,开始尝试使用益生菌补充肠道内的相关菌群,调节肠道内相关菌群处于正常的状态,促进机体营养物质更好的吸收和消化,可缩短患者康复时间,不会增加患者出现相关不良反应的几率,是一种更安全有效的治疗手段。
近年来乳酸菌被大量用于制造肠道保健食品。乳酸菌发酵后,蛋白质粒子变小,能促进消化酶对蛋白质的分解;同时乳酸菌通过发酵产生的有机酸、特殊酶系和乳酸菌素等物质,这些物质具有很多生理功能,能刺激组织发育,对机体的营养状态、生理功能、免疫反应和应激反应等产生积极的作用。目前,大部分乳酸菌发酵食品呈液态。本发明提供一种乳酸菌固态发酵红枣方法,产品为富含活菌的粉末,口感好且便于携带。
国内肠道保健品市场广阔,目前产品有以下这些:
公开号:109965290 A的发明公开了一种改善肠道菌群代餐粉及其应用。该发明提供的膳食组合物为根粉1-40份,薏仁粉10-60份,百合粉2-40份,菊粉10-50份,苦瓜粉2-40份,且用木糖醇替代蔗糖进行调味。该产品意在通过调节T2D糖尿病人群的肠道微生物,达到降血糖的功效,而且原料都是无毒副作用的常见的食材,满足人日常所需,又能达到健康的目的。
公开号:108433097 A的发明公开了一种具有改善肠道吸收功能的辅食营养补充品及其制备方法。该产品成分为:水解乳清蛋白调制乳粉40-60份、浓缩乳清蛋白粉25-35份、蛋黄球蛋白粉1-2份、全脂羊奶粉2-4份、松茸粉0.5-2份、猴头菇粉0.5-2份、蛋白多肽1-4份、低聚果糖1-5份、水苏糖0.5-2份、麦芽提取物0.2-0.8份、矿物质2-5份和维生素0.5-1份。该发明提供的具有改善肠道吸收功能的辅食营养补充品主要针对婴幼儿肠道,利于婴幼儿对蛋白质的吸收和利用,可以提高婴幼儿的免疫力,保证婴幼儿的营养吸收率。
公开号:108813450 A的发明公开了一种改善肠道微生物的粉剂组合物及制备方法,含有膳食纤维、蔬菜类组合物、水果类组合物和益生元,每100g含:膳食纤维20-60%;蔬菜类组合物15-40%;水果类组合物10-50%;益生元50-85亿CFU。该改善肠道微生物的粉剂组合物及制备方法意在快速补充更有效的益生菌活力组合含有源于肠道内的乳酸菌、双歧杆菌,以及为肠道内繁殖创造环境的芽孢杆菌,使人体的肠胃处于一个良性健康的环境,间接的帮助人体进行排便,使粪便的软硬程度适中,排便较为顺利。
公开号:109497386 A的发明公开了一种改善肠道消化的植物固体饮料组合,纤魅生物御膳粉包括以下原料及重量分数:薏苡仁粉30份、大麦苗粉20份、荞麦粉10份、黄豆粉10份、高粱粉10份、荷叶粉5份、麦芽糊精5份、魔芋粉2份、菊粉2份、果蔬粉2份、水溶性膳食纤维2份、低聚果糖1份、圆苞车前子粉1份。本发明中的植物蛋白提供人体正常能量需求,膳食纤维提供饱腹感的同时,帮助粪便成型,植物油脂增加肠内渗透压,刺激肠壁分泌水分,促进肠道蠕动,果蔬粉提供植物多糖,花青素,维生素C,钙镁离子等人体必须微量元素。
公开号:109620903 A的发明公开了了一种具有改善肠道吸收功能的保健冲剂,主要含有山楂、茯苓、山药,以脱脂、酶法和发酵多步骤联合处理制备而得。该发明意在改善肠道吸收功能的保健冲剂用于改善肠道吸收时,能调整肠胃之间的阴阳平衡,增强胃动力、调节胃酸分泌、保护胃黏膜。
上述现有技术公开的改善肠道的食品多以普通植物原料添加膳食纤维和维生素等成分,制备方法一般为将材料进行简单的混合加工。而采用益生菌发酵制备的食品非常少。
发明内容:
为了解决上为了解决上述技术问题,本发明将提供一种以红枣为主要原材料的乳酸菌固态发酵食品。固态发酵可以提高活菌数、多糖和细菌素的产量,有较好调节肠道微生态的作用。所述发酵食品主要利用副干酪乳杆菌和乳酸片球菌对红枣、大豆粉、麦麸等基质进行固态发酵所得。
本发明利用益生菌发酵红枣、大豆粉、小麦麸皮等生产的功能性食品,以及功能性食品的制备方法。益生菌固态发酵在保留红枣的有效成分不会流失的同时,通过微生物的生理作用促进部分成分生理活性及消化性,主要用于改善慢性腹泻、消化不良、肠道功能紊乱等问题,同时有补中益气、养胃健脾、养血壮神、提高人体免疫力的功效。
本发明的第一个目的是提供所述红枣发酵食品的制备方法,步骤如下:
(1)红枣粉、大豆粉、麦麸按照质量比(12-16):(2-6):(1-6)混合,得到混合料,向其中按照质量体积比1:(1.0-1.5)加入水,混合均匀后,灭菌制得固态发酵培养基;
(2)将乳酸菌经活化后接入固态发酵培养基中,接种量为106-108CFU/g发酵培养基,于37℃,固态发酵12-48h;所述乳酸菌为副干酪乳杆菌或乳酸片球菌中的一种;
(3)发酵结束后,将所述步骤(2)的固态发酵基质进行真空冷冻干燥24-48小时,制得红枣发酵食品。
优选地,所述步骤(1)中,灭菌条件为90℃,30min。
所述步骤(1)中,红枣、大豆粉、麦麸均为市售;
优选地,所述步骤(1)中,红枣粉、大豆粉、麦麸的质量比为(12-13):5:(2-3)。
更优选地,所述步骤(1)中,红枣粉、大豆粉、麦麸的质量比为13:5:2。
更优选地,所述步骤(1)中,红枣粉、大豆粉、麦麸的质量比为12:5:3;
优选的,所述步骤(1)中,所述总混合物料与水的质量体积比为1:(1.3-1.4)
更优选的,所述步骤(1)中,所述总混合物料与水的质量体积比为1:1.3;
优选地,所述步骤(2)中,所述乳酸菌为副干酪乳杆菌时,红枣粉、大豆粉、麦麸质量比为13:5:2;菌种接种量为1.4×107CFU/g;培养时间为24h。
优选的,所述步骤(2)中,所述副干酪乳杆菌(Lactobacillus paracasei)具体为副干酪乳杆菌TK1501,菌种保藏编号为CGMCC NO.13130。
优选地,所述步骤(2)中,所述乳酸菌为乳酸片球菌时,红枣粉、大豆粉、麦麸质量比为12:5:3;菌种接种量为6.7×107CFU/g;培养时间为24h。
优选的,所述步骤(2)中,所述乳酸片球菌(Pediococcus acidilactici)具体为乳酸片球菌TK530,菌种保藏编号为CGMCC NO.18737。
优选的,所述步骤(2)中,所述乳酸菌的活化步骤为:将所述乳酸菌的甘油管按10%接种于活化培养基进行活化,pH6.2-6.4,控制温度为37℃;分别活化24h后,按10%(v/v)的接菌量再次转接活化培养基进行二次活化,再活化24h后得三级级种子液。
更优选的,所述步骤(2)中,活化培养基MRS培养基,灭菌条件为121℃,20min。
优选的,所述步骤(3)中,真空冷冻干燥至含水量不大于7%。
其中,副干酪乳杆菌(Lactobacillus paracasei)TK1501,该菌株已于2016年10月21日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心,地址:北京市朝阳区北辰西路1号院3号,中国科学院微生物研究所,邮编100101,保藏编号为CGMCC No.13130;该菌种已在公开号为CN108148791A的专利《一种在水产养殖中改善水质的益生菌制剂及其制备方法》中公开。
其中,乳酸片球菌(Pediococcus acidilactici)TK530,该菌株已于2019年10月25日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心,地址:北京市朝阳区北辰西路1号院3号,中国科学院微生物研究所,邮编100101,保藏编号为CGMCC NO.18737。该菌具有较好的耐酸耐胆盐特性,在pH=2环境中处理3h后存活率为98.8%,pH=3环境中处理3h后存活率为124.7%,pH=4环境中乳酸片球菌TK530可以正常生长。说明乳酸片球菌TK530有很强耐酸性,可以耐受肠道内酸性环境。在胆盐含量0.15%环境中处理3h后存活率为122.4%,胆盐含量0.3%环境中处理3h后存活率为98.8%,胆盐含量0.45%环境中处理3h后存活率为87.0%。说明乳酸片球菌TK530有一定耐胆盐能力。对该菌进行了抑菌性能鉴定,结果显示该菌发酵上清液对大肠杆菌、沙门氏菌、金黄色葡萄球菌抑菌率分别为32.2%、37.6%和13.4%。
本发明的第二个目的是提供由上述方法制备的红枣发酵食品。
本发明的第三个目的是提供所述红枣发酵食品用于制备改善慢性腹泻的食品中的用途。
有益效果:
本发明原料有红枣、麦麸、大豆粉。红枣中有其他水果没有或者含量较少的物质,这些物质的成分多具有较高的生理活性。例如红枣含有的三萜类物质、多糖、环磷酸腺苷及黄酮类化合物。多酚类化合物拥有多样性的化学结构,所以其药理活性也比较广泛,具有保肝和消炎等作用。红枣多糖包括中性多糖和酸性多糖两种,其分子结构复杂,具有较好的抗衰老、提高免疫力、抗疲劳等生理活性,也具有止咳、行血止血、祛痰等功能。普通乳酸菌发酵后可以将红枣中单糖转化为乳酸,降低草酸含量,提高红枣的抗氧化性。通过副干酪乳杆菌TK1501和乳酸片球菌TK530发酵红枣可以提高粗多糖和多酚含量。乳酸片球菌TK530有高产苯乳酸的能力,可以利用红枣中丙酮酸合成苯乳酸产量在9.03ug/g以上,明显提高产品抑菌性能和储藏时间。
大豆粉富含蛋白、必需氨基酸、异黄酮、皂苷、磷脂、低聚糖等功能性成分。其中膳食纤维和低聚糖可降低血液中胆固醇含量,促进双歧杆菌的增殖,改善人体肠内菌群,改善排便,刺激肠胃蠕动,在预防结肠癌和便秘等方面起着重要作用。普通乳酸菌发酵大豆可产生风味物质,提高产品口感。通过副干酪乳杆菌TK1501和乳酸片球菌TK530发酵大豆可以将大分子蛋白质分解为小分子游离氨基酸,提高产品的可消化性。
小麦麸皮中含有大量的膳食纤维、酶类、戊聚糖、抗氧化剂、酚类化合物。戊聚糖不能被人体消化,具有润肠通便之功效。多种酚类化合物,如木酚素、酚酸、阿魏酸等对糖尿病、胃肠肿瘤、冠心病等均有有益作用,还具有降血脂、抗血栓形成、调节免疫功能等生物活性。通过副干酪乳杆菌TK1501和乳酸片球菌TK530发酵麸皮可以有效提高总膳食纤维和可溶性膳食纤维含量。乳酸片球菌TK530发酵后可溶性膳食纤维可增加40%左右。膳食纤维可以为肠道中益生菌提供良好的生长环境,增强产品的肠道益生特性。通过乳酸菌发酵可以产生乳酸等有机酸,部分乳酸菌还可以提高产品的抗氧化力,同时乳酸菌发酵产生的有机酸和酯类物质可以提高产品的口感。本次发酵所采用的副干酪乳杆菌TK1501和乳酸片球菌TK530均有较高的抑菌性能和肠道存活率。其中副干酪乳杆菌TK1501可以高产胞外多糖,与红枣联合发酵可以提高产品的抑菌、提高免疫力等功效,加上红枣本身含有的三萜类化合物,进一步增加产品的抗炎症功效。本发明中,乳酸片球菌TK530在固体发酵培养基中发酵产苯乳酸产量在9.03-30.26ug/g之间,与红枣中的多酚类物质、维生素C等物质相互作用可以最大发挥产品的抑菌性能,可以有效改善肠道功能,令身体中的废物快速排出的物质。并且发酵后的产品可溶性膳食纤维含量明显上升,膳食纤维提供饱腹感的同时,帮助粪便成型。且大量益生菌的摄入可以促进肠道蠕动,所产生的酶可以帮助消化加速胃排空,同时分解部分难以消化的大分子物质,减轻肠胃负担。通过提供红枣多糖、低聚糖、维生素、氨基酸、酚类物质和各种矿物质等人体必须微量元素,可以维持肠道菌群平衡;乳酸菌产生的细菌素可以抑制部分有害菌的生长,能保持肠道健康。有利于缓解因生活压力大,饮食不规律所造成的便秘、腹泻、消化不良的情况问题。
附图说明
图1为不同处理组小鼠盲肠病理切片;其中图A为正常组盲肠、图B模型组盲肠、图C为对照组盲肠、图D为实验组1盲肠、图E为实验组2盲肠、图F为实验组3盲肠、图G为实验组4盲肠。
具体实施方式
通过实施例以及实验例,对本发明做进一步详细说明,以使本发明的目的、技术方案及优点更加清晰明了。此处所描述的具体实施例仅限用以解释本发明,但本发明并不只局限于以下具体实施例子。
实施例中涉及到的百分号“%”,如果没有特别说明,则指质量百分比。
本发明以红枣、大豆、麦麸等为原料,分别采用副干酪乳杆菌、乳酸片球菌进行固态发酵后制得,以下实施例将分别以副干酪乳杆菌(Lactobacillus paracasei)TK1501、乳酸片球菌为乳酸片球菌(Pediococcus acidilactici)TK530为例对本发明进行说明,以上选用的菌种应理解为示例性的而非具体限定,本发明方法对于目前已知的具有相同功能的同种属的菌株均适用。
以下将采用上述菌株对本发明进行具体说明。
实施例1:不同原料配比以及发酵参数对于副干酪乳杆菌TK1501菌活力的影响
1.原料中红枣与其他辅料配比对于副干酪乳杆菌菌活力的影响
为了验证红枣与其他辅料配比对于副干酪乳杆菌菌活力的影响,因此将原料分为9组,发酵培养基中红枣粉、大豆粉、麦麸配比如下:
组合一:14:3:3;
组合二:14:2:4;
组合三:14:4:2;
组合四:13:5:2;
组合五:13:4:3;
组合六:13:3:4;
组合七:12:4:4;
组合八:12:2:6;
组合九:12:6:1;
实验方法:
(1)将红枣、清洗后晾干,磨粉过100目筛;
(2)配制活化培养基:牛肉膏10g/L,酵母膏5g/L,蛋白胨10g/L,MnSO4·H2O 0.05g/L,MnSO4·7H2O 0.1g/L,K2HPO4 5g/L,无水乙酸钠5g/L,葡萄糖20g/L,柠檬酸铵2g/L,吐温-80g/L。加入1L水定容,用移液器移取10mL装入15mL离心管进行分装,121℃灭菌20min,冷却备用。
(3)配制发酵培养基:料水比为1:1.3(m:V),按照上述比例分别配置不同比例的发酵培养基组合,混合均匀后,90℃,30min灭菌制得固态发酵培养基;
(4)菌种活化:副干酪乳杆菌TK1501甘油管按10%接种于活化培养基进行活化,pH6.2-6.4,控制温度为37℃;分别活化24h后,按10%(v/v)的接菌量再次转接活化培养基进行二次活化,再活化24h后得三级级种子液;
(5)益生菌发酵:副干酪乳杆菌接种于发酵培养基中,副干酪乳杆菌接菌量为1.4×107CFU/g,发酵24h,温度为37℃;分别对发酵样品中的益生菌活菌数进行检测,结果如表1:
表1不同原料比益生菌的活菌数(CFU/mL)
Figure BDA0002407161140000081
由表1可以看出,实验组中,副干酪乳杆菌在不同比例组合的培养基中,经过发酵后,其菌株活力均较为显著。其中以组合四:红枣粉:大豆粉:麦麸=13:5:2,即每130ml水中加入65g红枣粉、25g大豆粉、10g麦麸时活菌数达到最高,1.21×109CFU/mL。
2、益生菌接种量对于副干酪乳杆菌菌活力的影响
为了说明不同接种量对于副干酪乳杆菌菌活力的影响,因此将实验分为4组,副干酪乳杆菌的接菌量如下:
5.6×106、9.8×106、1.4×107、1.82×107CFU/g培养基
实验方法:
(1)将红枣、清洗后晾干,磨粉过100目筛;
(2)配制活化培养基:同实施例1的“1.原料中红枣与其他辅料配比对于副干酪乳杆菌菌活力的影响”实验方法的步骤(2);
(3)配制发酵培养基:按65g红枣粉、25g大豆粉、10g麦麸、水130ml,混合均匀后,90℃,30min灭菌制得固态发酵培养基;
(4)菌种活化:同实施例1的“1.原料中红枣与其他辅料配比对于副干酪乳杆菌菌活力的影响”实验方法的步骤(4);
(5)益生菌发酵:将副干酪乳杆菌TK1501分别按照上述接种量接种于发酵培养基中,发酵24h,温度为37℃;发酵完成之后测定发酵基质中的益生菌活菌数。
表2不同接种量下的活菌数(CFU/g)
接种量 5.6×10<sup>6</sup> 9.8×10<sup>6</sup> 1.4×10<sup>7</sup> 1.82×10<sup>7</sup>
TK1501活菌数 5.85×10<sup>8</sup> 7.26×10<sup>8</sup> 1.19×10<sup>9</sup> 8.17×10<sup>8</sup>
3、料水比对于副干酪乳杆菌菌活力的影响
为了说明不同料水比对于副干酪乳杆菌菌活力的影响,因此将实验分为5组,料水比分组如下:
混合料总量与水的质量体积比:1:1.0,1:1.2,1:1.3,1:1.4,1:1.5(m:V)。即混合料100g对应100、120、130、140、150ml水,其中混合料中红枣粉:大豆粉:麦麸的质量比为13:5:2。
实验方法:
(1)将红枣、清洗后晾干,磨粉过100目筛;
(2)配制活化培养基:同实施例1的“1.原料中红枣与其他辅料配比对于副干酪乳杆菌菌活力的影响”实验方法的步骤(2);
(3)配制发酵培养基:按照上述分组中不同的料水比进行配置,混合均匀后,90℃,30min灭菌制得固态发酵培养基;
(4)菌种活化:同实施例1的“1.原料中红枣与其他辅料配比对于副干酪乳杆菌菌活力的影响”实验方法的步骤(4);
(5)益生菌发酵:在固态发酵培养基中接种副干酪乳杆菌TK1501种子液进行发酵。使得接入到红枣固态发酵培养基中副干酪乳杆菌TK1501为1.4×107CFU/g;pH6.2-6.4,培养温度37℃,培养时间24h,对发酵后培养基中的益生菌活菌数进行检测。
表3红枣和其它辅料与水的配比为1:(1.0-1.5)(m/V)时,益生菌活菌数(CFU/g)
Figure BDA0002407161140000101
4、发酵时间对于副干酪乳杆菌菌活力的影响
为了说明不同发酵时间对于副干酪乳杆菌菌活力的影响,因此将实验分为4组,发酵时间分组如下:
12、24、36、48h;
实验方法:
(1)将红枣、清洗后晾干,磨粉过100目筛;
(2)配制活化培养基:同实施例1的“1.原料中红枣与其他辅料配比对于副干酪乳杆菌菌活力的影响”实验方法的步骤(2);
(3)配制发酵培养基:按红枣粉:大豆粉:麦麸=13:5:2称取红枣粉、大豆粉、麦麸并混合,将混合料与水按1:1.3(m:V)混合均匀后,90℃,30min灭菌制得固态发酵培养基;
(4)菌种活化:副干酪乳杆菌的甘油管按10%接种于活化培养基进行活化,pH6.2-6.4,控制温度为37℃;分别活化24h后,按10%(v/v)的接菌量再次转接活化培养基进行二次活化,再活化24h后得二级种子液;
(5)益生菌发酵:
在固态发酵培养基中接种副干酪乳杆菌TK1501种子液进行发酵。使得接入到红枣固态发酵培养基中副干酪乳杆菌TK1501,为1.4×107CFU/g;pH6.2-6.4,培养温度37℃,分别发酵12、24、36、48h,分别对发酵基质中的益生菌活菌数进行检测。
表4不同发酵时间对培养后益生菌活菌数的影响
Figure BDA0002407161140000102
Figure BDA0002407161140000111
结果如表4所示:最佳培养时间为接种后再发酵24h,总活菌数为1.07×109CFU/g。
实施例2利用副干酪乳杆菌TK1501发酵制备的红枣发酵食品
(1)将红枣、清洗后晾干,磨粉过100目筛;
(2)配制活化培养基:牛肉膏10g/L,酵母膏5g/L,蛋白胨10g/L,MnSO4·H2O 0.05g/L,MnSO4·7H2O 0.1g/L,K2HPO4 5g/L,无水乙酸钠5g/L,葡萄糖20g/L,柠檬酸铵2g/L,吐温-80 1g/L。加入1L水定容,用移液器移取10mL装入15mL离心管进行分装,121℃灭菌20min,冷却备用;
(3)配制发酵培养基:将红枣粉、大豆粉、麦麸按照质量比13:5:2混合,按照总固体原料和水的质量体积比1:1.3(m:V)混合,混合均匀后,90℃,30min灭菌制得固态发酵培养基;
(4)菌种活化:副干酪乳杆菌TK1501甘油管按10%接种于活化培养基进行活化,pH6.2-6.4,控制温度为37℃;分别活化24h后,按10%(v/v)的接菌量再次转接活化培养基进行二次活化,再活化24h后得三级级种子液;
(5)益生菌发酵:副干酪乳杆菌接种于发酵培养基中,副干酪乳杆菌接菌量为1.4×107CFU/g,温度为37℃,发酵24h后,发酵结束,将发酵基质放入真空冷冻干燥机内进行真空冷冻干燥48小时,制得红枣发酵食品。
实施例3利用副干酪乳杆菌TK1501发酵制备的红枣发酵食品
(1)将红枣、清洗后晾干,磨粉过100目筛;
(2)配制活化培养基:牛肉膏10g/L,酵母膏5g/L,蛋白胨10g/L,MnSO4·H2O 0.05g/L,MnSO4·7H2O 0.1g/L,K2HPO4 5g/L,无水乙酸钠5g/L,葡萄糖20g/L,柠檬酸铵2g/L,吐温-80 1g/L。加入1L水定容,用移液器移取10mL装入15mL离心管进行分装,121℃灭菌20min,冷却备用;
(3)配制发酵培养基:将红枣粉、大豆粉、麦麸按照质量比13:5:2混合,按照总固体原料和水的质量体积比1:1.3(m:V)混合,混合均匀后,90℃,30min灭菌制得固态发酵培养基;
(4)菌种活化:副干酪乳杆菌TK1501甘油管按10%接种于活化培养基进行活化,pH6.2-6.4,控制温度为37℃;分别活化24h后,按10%(v/v)的接菌量再次转接活化培养基进行二次活化,再活化24h后得三级级种子液;
(5)益生菌发酵:副干酪乳杆菌接种于发酵培养基中,副干酪乳杆菌接菌量为1.4×107CFU/g,温度为37℃,发酵24h后,发酵结束,将发酵基质放入真空冷冻干燥机内进行真空冷冻干燥48小时,制得红枣发酵食品。
实验例1:益生菌副干酪乳杆菌TK1501固态发酵工艺-发酵前后培养基活性成分变化
为了验证益生菌副干酪乳杆菌对于发酵培养基发酵前后主要成分的影响,因此将实验分为三组,其中:
空白对照组:按红枣粉:大豆粉:麦麸=13:5:2称取红枣粉、大豆粉、麦麸并混合,将混合料与水按1:1.3(m:V)混合均匀后,90℃,30min灭菌,冻干48h后作为空白对照;
实验组:红枣发酵产品制备如下:
(1)将红枣、清洗后晾干,磨粉过100目筛;
(2)配制活化培养基:同实施例1的“1.原料中红枣与其他辅料配比对于副干酪乳杆菌菌活力的影响”实验方法的步骤(2);
(3)配制发酵培养基:按红枣粉:大豆粉:麦麸=13:5:2称取红枣粉、大豆粉、麦麸并混合,将混合料与水按1:1.3(m:V)混合均匀后,90℃,30min灭菌制得固态发酵培养基;
(4)菌种活化:副干酪乳杆菌TK1501的甘油管按10%接种于活化培养基进行活化,pH6.2-6.4,控制温度为37℃;分别活化24h后,按10%(v/v)的接菌量再次转接活化培养基进行二次活化,再活化24h后得二级种子液;
(5)益生菌发酵:
在固态发酵培养基中接种副干酪乳杆菌TK1501种子液进行发酵。使得接入到红枣固态发酵培养基中副干酪乳杆菌TK1501,接种量为1.4×107CFU/g;pH6.2-6.4,培养温度37℃,分别发酵24h,分别对发酵基质中的益生菌活菌数进行检测。
(6)发酵结束后,放入真空冷冻干燥机内24-48小时,制得红枣发酵食品。
对照组1:普通副干酪乳杆菌固态发酵样品制备如下:制备方法同实验组,唯一不同的是发酵菌种为副干酪乳杆菌CGMCC No.16200。
利用活氧指数法(ORAC)测定抗氧化物含量;利用高效液相法测定乳酸、低聚糖等物质含量;利用福林酚反应测定总酚类含量;利用硫酸-苯酚法测定粗多糖含量;参考黄俊等人方法检测γ-氨基丁酸含量;酶解法测定膳食纤维含量;茚三酮法检测游离氨基酸含量,检测结果见表5:
表5红枣固态发酵前后活性成分变化
Figure BDA0002407161140000131
注:以编号表示各阶段:1-空白对照组,发酵前含量;2-实验组,副干酪乳杆菌TK1501发酵后含量;3-对照组1,副干酪乳杆菌CGMCC No.16200发酵后含量。
由以上数据得出,通过固态发酵可提高红枣中的活性成分。其中多糖和乳酸提高较多。副干酪乳杆菌TK1501有较高的产多糖能力,是普通副干酪乳杆菌多糖产量的3倍。副干酪乳杆菌TK1501发酵后多糖含量可达到31.41mg/g,研究表明,多糖与免疫功能的调节、细胞与细胞的识别、细胞间物质的运输都有着密切的关系。此外它还能控制细胞的分裂和分化,调节细胞的生长和衰老。红枣多糖还有提高机体免疫能力、抗疲劳等功效。红枣发酵后γ-氨基丁酸含量增加,γ-氨基丁酸具有防止动脉硬化、调节心律失常、降低血脂、增强肝功能等生物学活性。同时膳食纤维在肠道内不被消化直接进入大肠,优先被肠道益生菌利用,具有促进肠道双歧杆菌增值,调节肠道菌群平衡,改善肠道功能;调节消化功能,防治便秘和腹泻;促进维生素合成、矿物元素吸收;降低血脂血压等生理功能。发酵还产生了乳酸等肠道有益成分,乳酸有较好的抑菌效果,可抑制肠道有害菌的生长,增强机体免疫力等重要生理功能。
实施例4:原料配比以及发酵参数对于乳酸片球菌TK530菌活力的影响
1.原料中红枣与其他辅料配比对于乳酸片球菌菌活力的影响
为了验证红枣与其他辅料配比对于乳酸片球菌菌活力的影响,因此将原料分为九组,发酵培养基中红枣粉、大豆粉、麦麸配比如下:
组合一:14:4:2;
组合二:14:2:4;
组合三:14:3:1;
组合四:13:5:2;
组合五:13:4:3;
组合六:13:3:4;
组合七:12:5:3;
组合八:12:4:4
组合九:16:2:2;
实验方法:
(1)将红枣、清洗后晾干,磨粉过100目筛;
(2)配制活化培养基:牛肉膏10g/L,酵母膏5g/L,蛋白胨10g/L,MnSO4·H2O 0.05g/L,MnSO4·7H2O 0.1g/L,K2HPO4 5g/L,无水乙酸钠5g/L,葡萄糖20g/L,柠檬酸铵2g/L,吐温-80 1g/L。加入1L水定容,用移液器移取10mL装入15mL离心管进行分装,121℃灭菌20min,冷却备用;(3)配制发酵培养基:按照上述比例分别配置不同比例的发酵培养基组合,按照料水比为1:1.3(m:V),混合均匀后,90℃,30min灭菌制得固态发酵培养基;
(4)菌种活化:乳酸片球菌TK530甘油管按10%接种于活化培养基进行活化,pH6.2-6.4,控制温度为37℃;分别活化24h后,按10%(v/v)的接菌量再次转接活化培养基进行二次活化,再活化24h后得三级级种子液;
(5)益生菌发酵:乳酸片球菌接种于发酵培养基中;乳酸片球菌接菌量为6.7×107CFU/g,发酵24h,温度为37℃;分别对发酵样品中的益生菌活菌数进行检测,结果如表6:
表6不同原料比益生菌的活菌数(CFU/g)
Figure BDA0002407161140000151
由表6可知,乳酸片球菌在本发明不同比例组合的培养基中,经过发酵后,其菌株活力均较为显著。
2、益生菌接种量对于乳酸片球菌菌活力的影响
为了验证接种量对于乳酸片球菌菌活力的影响,因此将实验分为4组,乳酸片球菌TK530的接菌量如下:
1.6×106、3.8×106、6.7×107、1.14×107CFU/g培养基;
实验方法:
(1)将红枣、清洗后晾干,磨粉过100目筛;
(2)配制活化培养基:同本实施例4的“1.原料中红枣与其他辅料配比对于乳酸片球菌菌活力的影响”实验方法的步骤(2);
(3)配制发酵培养基:60g红枣粉、25g大豆粉、15g麦麸,水130ml,按照此比例配置发酵培养基,混合均匀后,90℃,30min灭菌制得固态发酵培养基;
(4)菌种活化:同本实施例4的“1.原料中红枣与其他辅料配比对于乳酸片球菌菌活力的影响”实验方法的步骤(4);
(5)益生菌发酵:将乳酸片球菌TK 530分别按以上接菌量1.6×106、3.8×106、6.7×107、1.14×107CFU/g接种于发酵培养基中,发酵24h,温度为37℃;分别对发酵样品中的益生菌活菌数进行检测,结果如表8:
表7不同接种量下的活菌数(CFU/g)
接种量 1.6×10<sup>6</sup> 3.8×10<sup>6</sup> 6.7×10<sup>7</sup> 1.14×10<sup>7</sup>
TK530活菌数 4.3×10<sup>7</sup> 7.2×10<sup>7</sup> 2.73×10<sup>8</sup> 9.1×10<sup>7</sup>
结果如表7所示:乳酸片球菌在本发明不同接种量的条件下,经过发酵后,其菌株活力均较为显著。
3、料水比对于乳酸片球菌菌活力的影响
为了验证料水比对于乳酸片球菌菌活力的影响,因此将实验分为5组,料水比分组如下:
混合料总量与水的质量体积比分别为:1:1,1:1.2,1:1.3,1:1.4,1:1.5,即混合料100g对应100、120、130、140、150ml水。其中混合料中红枣粉:大豆粉:麦麸的质量比为:12:5:3。
实验方法:
(1)将红枣、清洗后晾干,磨粉过100目筛;
(2)配制活化培养基:同本实施例4的“1.原料中红枣与其他辅料配比对于乳酸片球菌菌活力的影响”实验方法的步骤(2);
(3)配制发酵培养基:按照上述分组中的各比例配置发酵培养基,混合均匀后,90℃,30min灭菌制得固态发酵培养基;
(4)菌种活化:乳酸片球菌TK530的甘油管按10%接种于MRS活化培养基进行一次活化,均活化24h,然后均按10%(v/v)的接种量转接入二次活化培养基中,二次活化24h;
(5)益生菌发酵:在固态发酵培养基中接种乳酸片球菌TK530种子液进行发酵。使得接入到红枣固态发酵培养基中乳酸片球菌TK530为6.7×107CFU/mL;pH6.2-6.4,培养温度37℃,培养时间:24h,对发酵后培养基中的益生菌活菌数进行检测。
结果如下表所示:本发明不同料水比条件下,经过发酵,均能获得显著的乳酸片球菌菌活力,特别在优选范围内,其菌活力更为显著。
表8红枣和其它辅料与水的配比为1:1-1.5(m:V)时,益生菌活菌数(CFU/g)
Figure BDA0002407161140000161
4、发酵时间对于乳酸片球菌菌活力的影响
为了验证发酵时间对于乳酸片球菌菌活力的影响,因此将实验分为4组,发酵时间分组如下:
发酵时间分别为12、24、36、48h;
实验方法:
(1)将红枣、清洗后晾干,磨粉过100目筛;
(2)配制活化培养基:同本实施例4的“1.原料中红枣与其他辅料配比对于乳酸片球菌菌活力的影响”实验方法的步骤(2);
(3)配制发酵培养基:按红枣粉:大豆粉:麦麸=12:5:3称取红枣粉、大豆粉、麦麸并混合,将混合料与水按1:1.3(m:V)混合均匀后,121℃,20min灭菌制得固态发酵培养基;
(4)菌种活化:乳酸片球菌TK530的甘油管按10%接种于MRS活化培养基进行一次活化,均活化20h,然后均按10%(v/v)的接种量转接入二次活化培养基中,二次活化24h;
(5)益生菌发酵:在固态发酵培养基中接种乳酸片球菌TK530种子液进行发酵。使得接入到红枣固态发酵培养基中乳酸片球菌TK530,为6.7×107CFU/g;pH6.2-6.4,培养温度37℃,分别发酵12、24、36、48h,分别对发酵基质中的益生菌活菌数进行检测。
表9不同发酵时间对培养后益生菌活菌数的影响
Figure BDA0002407161140000171
结果如表9所示:最佳培养时间为接种后再发酵24h,总活菌数为2.07×108CFU/g。
实施例5利用乳酸片球菌TK530制备红枣发酵食品
(1)将红枣、清洗后晾干,磨粉过100目筛;
(2)配制活化培养基:牛肉膏10g/L,酵母膏5g/L,蛋白胨10g/L,MnSO4·H2O 0.05g/L,MnSO4·7H2O 0.1g/L,K2HPO4 5g/L,无水乙酸钠5g/L,葡萄糖20g/L,柠檬酸铵2g/L,吐温-80 1g/L。加入1L水定容,用移液器移取10mL装入15mL离心管进行分装,121℃灭菌20min,冷却备用;
(3)配制发酵培养基:将红枣粉、大豆粉、麦麸按照质量比为12:5:3混合,并将该固体原料总量与水按照质量体积比1:1.3(m:V)混合,混合均匀后,90℃,30min灭菌制得固态发酵培养基;
(4)菌种活化:乳酸片球菌TK530甘油管按10%接种于活化培养基进行活化,pH6.2-6.4,控制温度为37℃;分别活化24h后,按10%(v/v)的接菌量再次转接活化培养基进行二次活化,再活化24h后得三级级种子液;
(5)益生菌发酵:乳酸片球菌接种于发酵培养基中;乳酸片球菌接菌量为6.7×107CFU/g,温度为37℃,发酵24h,放入真空冷冻干燥机内进行真空冷冻干燥48小时,制得红枣发酵食品。
实施例6利用乳酸片球菌TK530制备红枣发酵食品
(1)将红枣、清洗后晾干,磨粉过100目筛;
(2)配制活化培养基:牛肉膏10g/L,酵母膏5g/L,蛋白胨10g/L,MnSO4·H2O 0.05g/L,MnSO4·7H2O 0.1g/L,K2HPO4 5g/L,无水乙酸钠5g/L,葡萄糖20g/L,柠檬酸铵2g/L,吐温-80 1g/L。加入1L水定容,用移液器移取10mL装入15mL离心管进行分装,121℃灭菌20min,冷却备用。
(3)配制发酵培养基:将红枣粉、大豆粉、麦麸按照质量比为12:5:3混合,并将该固体原料总量与水按照质量体积比1:1.3(m:V)混合,混合均匀后,90℃,30min灭菌制得固态发酵培养基;
(4)菌种活化:乳酸片球菌TK530甘油管按10%接种于活化培养基进行活化,pH6.2-6.4,控制温度为37℃;分别活化24h后,按10%(v/v)的接菌量再次转接活化培养基进行二次活化,再活化24h后得三级级种子液;
(5)益生菌发酵:乳酸片球菌接种于发酵培养基中;乳酸片球菌接菌量为6.7×107CFU/g,温度为37℃,发酵24h,放入真空冷冻干燥机内进行真空冷冻干燥48小时,制得红枣发酵食品。
实验例2益生菌乳酸片球菌固态发酵工艺-发酵前后培养基活性成分变化
为了验证益生菌乳酸片球菌对于发酵培养基发酵前后主要成分的影响,因此将实验分为三组,包括空白对照组、对照组1和实验组,其中:
空白对照组:按红枣粉:大豆粉:麦麸=12:5:3称取红枣粉、大豆粉、麦麸并混合,将混合料与水按1:1.3(m:V)混合均匀后,90℃,30min灭菌后冻干48h制得空白对照组;
实验组:红枣固态发酵样品制备如下:
(1)按红枣粉:大豆粉:麦麸=12:5:3称取红枣粉、大豆粉、麦麸并混合,将混合料与水按1:1.3(m:V)混合均匀后,121℃,20min灭菌制得固态发酵培养基;
(2)菌种活化:乳酸片球菌TK530的甘油管按10%接种于活化培养基进行活化,pH6.2-6.4,控制温度为37℃;分别活化24h后,按10%(v/v)的接菌量再次转接活化培养基进行二次活化,再活化24h后得二级种子液;
(3)将二级种子液接入固态发酵培养基中,使得每克固态培养基中,乳酸片球菌的接种量为6.7×107CFU/g;37℃,发酵24h;
(4)发酵结束后,放入真空冷冻干燥机内48小时,至含水量不大于7%,制得红枣发酵食品。
对照组1:
普通乳酸片球菌发酵样品制备如下:制备方法同实验,唯一不同的是发酵菌种为乳酸片球菌为CCTCC M 2016690。
利用活氧指数法(ORAC)测定抗氧化物含量;利用高效液相法测定乳酸、苯乳酸等物质含量;利用福林酚反应测定总酚类含量;利用硫酸-苯酚法测定粗多糖含量;酶解法测定膳食纤维含量,检测结果见表;茚三酮法检测游离氨基酸含量:
表10红枣固态发酵前后活性成分变化
检测项目 空白对照组 实验组 对照组1
抗氧化物(mmol TE/g) 0.0192 0.0267 0.0215
多酚(mg/g) 1.30 4.41 2.64
乳酸(mg/g) 0.00 10.72 12.03
膳食纤维(mg/g) 38.03 53.21 40.75
苯乳酸(ug/g) 0.00 30.26 3.92
多糖(mg/g) 8.31 30.04 20.95
游离氨基酸(mg/g) 0.32 1.33 0.95
注:以编号表示各阶段:1-空白对照组,发酵前含量;2-实验组,乳酸片球菌TK530发酵后含量;3-对照组1,乳酸片球菌CCTCC M 2016690发酵后含量。
由以上数据得出,通过乳酸片球菌TK530固态发酵可提高红枣增加了乳酸、苯乳酸含量,提高了抗氧化性。乳酸片球菌TK530的产多酚能力强于其他乳酸片球菌,并且乳酸片球菌TK530有较强的产苯乳酸能力。与乳酸相比苯乳酸是一种新型的生物防腐剂,具有抑菌谱宽,对多种G+、G-和真核微生物有抑制作用,可抑制多种食源性致病菌,如金黄色葡萄球菌、单核细胞增生李斯特,尤其对真菌的生长均有较强抑制作用。苯乳酸在食品中含量在1%左右就可以发挥较好的抑菌效果。有较好的调节肠道菌群作用。多酚类物质有较高的抗氧化及清除自由基、降低血脂作用,可以增加高密度脂蛋白含量,有效改善肠道环境的作用,可以进一步提高乳酸片球菌的肠道益生特性。同时实验组膳食纤维含量显著提高,由此说明利用TK530得到的发酵产品可更有效地吸附肠道中的有害物质以便排出;同时改善肠道菌群,为益生菌的增殖提供能量和营养,维持良好的胃肠道环境。
实验例3:乳酸片球菌TK530生理特性
1.乳酸片球菌TK530上清液抑菌率
实验方法:
(1)乳酸片球菌TK530上清液制备:向10ml MRS液体培养基中接入100mml菌浓为107CFU/ml的乳酸片球菌TK530,37℃培养24h。培养液12000r/min离心10min,上清液蒸发浓缩至原体积一半后备用。
(2)实验组:向10ml RCM液体培养基中分别接入100mml菌浓为106CFU/ml的大肠杆菌、沙门氏菌,金黄色葡萄球菌。然后加入1ml乳酸片球菌TK530无菌上清液。
(3)对照组:向10ml RCM液体培养基中分别接入100mml菌浓为106CFU/ml的大肠杆菌、沙门氏菌,金黄色葡萄球菌。然后加入1ml无菌生理盐水。
(4)活菌数检测:实验组和对照组培养12h后进行活菌计数。
(5)抑菌率计算:
Figure BDA0002407161140000211
检测结果如表11:
表11乳酸片球菌TK530发酵上清液抑菌性能
菌种 大肠杆菌 沙门氏菌 金黄色葡萄球菌
抑菌率 32.2% 37.6% 13.4%
由表11可知,乳酸片球菌TK530对不同致病菌的抑菌效果为沙门氏菌大于大肠杆菌>金黄色葡萄球菌。
可以看出本发明的乳酸片球菌TK530对于沙门氏菌的抑菌性能格外显著。
2.乳酸片球菌TK530抑菌圈实验
实验方法:
液态LB培养基分别活化大肠杆菌、沙门氏菌和金黄色葡萄球菌,将活化后的菌液用无菌生理盐水进行梯度稀释至菌浓为108CFU/mL。采用双层平板法观察抑菌圈:将灭菌后水琼脂倒入平板中,倒入10ml,待琼脂完全凝固后再倒入未凝固的固态LB培养基15ml,静置20min,待LB培养基完全凝固后,分别取稀释过的指示菌液150μL均匀涂布在LB固体培养基表面,放置牛津杯。加入200μL菌浓为108CFU/ml的乳酸片球菌TK530菌悬液,放入37℃培养箱中培养24h。用游标卡尺测量抑菌圈直径。
其中,固态LB培养基组成为:胰蛋白胨10g/L、酵母提取物5g/L、NaCl10g/L,琼脂15g/L,余量为水。
表12乳酸片球菌TK530抑菌效果
菌种 大肠杆菌 沙门氏菌 金黄色葡萄球菌
抑菌圈直径(mm) 28.5 34.2 24.6
本发明中,乳酸片球菌TK530具有显著的抑菌性能,利用乳酸片球菌TK530发酵获得的红枣发酵食品可以有效抑制有害病菌,从而有效地改善胃肠道环境。
3.耐酸耐胆盐特性检测
耐酸实验:用浓度为0.1mol/L的HCI调整MRS液体培养基pH值分别为2.0、3.0、4.0,121℃灭菌20min。冷却,无菌条件下接入副干酪乳杆菌菌悬液,使得培养基中的初始活菌数保持在1×108CFU/mL左右,37℃恒温培养1h、2h、3h取样计活菌数。
耐胆盐实验:用猪胆盐调整MRS液体培养基的胆汁盐含量,添加量分别为0.15%、0.3%、0.45%,121℃灭菌20min。无菌条件下接入副干酪乳杆菌菌悬液,使得培养基中的初始活菌数保持在1×108CFU/mL左右,37℃恒温培养1h、2h、3h取样计活菌数。
表13乳酸片球菌TK530耐酸检测结果
Figure BDA0002407161140000221
检测结果显示,pH=2环境中处理3h后存活率为98.8%,pH=3环境中处理3h后存活率为124.7%,pH=4环境中乳酸片球菌TK530可以正常生长。说明乳酸片球菌TK530有很强耐酸性,可以耐受肠道内酸性环境,由此可以说明该菌株可以在酸性的胃肠道环境中保持较好的菌株活力,同时发挥菌株较好的抑制有害菌的性能。
表14乳酸片球菌TK530耐胆盐检测结果
Figure BDA0002407161140000222
/>
Figure BDA0002407161140000231
检测结果显示,胆盐含量0.15%环境中处理3h后存活率为122.4%,胆盐含量0.3%环境中处理3h后存活率为98.8%,胆盐含量0.45%环境中处理3h后存活率为87.0%。说明乳酸片球菌TK530有一定耐胆盐能力。由此可以说明该菌株可以在含有胆盐的肠道环境中保持较好的菌株活力,同时发挥菌株较好的抑制有害菌的性能。
实验例4:益生菌固态发酵食品具有调节腹泻试验
1.试验材料:
70只,8周大清洁级昆明种小鼠雌雄各半、盐酸林可霉素注射液、普通饲料、以下分组样品;
2.试验分组与处理方法:
实验共分为七组,每组10只小鼠雌雄各5只,分笼饲养。
小鼠于屏障环境中,适应性饲养一周,雌雄分开,每笼5只饲养,环境温度23℃,湿度55%左右,12h光照、12h黑暗光照周期,小鼠自由饮食饮水,每天更换垫料。适应性饲养一周后开始进行实验。实验周期15天,1-7天为建模期,8-15天为恢复期。分组及处理方法见表
表15建模期分组及处理方法
Figure BDA0002407161140000232
Figure BDA0002407161140000241
表16恢复期实验分组及处理方法
Figure BDA0002407161140000242
其中:副干酪乳杆菌TK1501活菌菌粉、乳酸片球菌TK530活菌菌粉的制备方法为:将副干酪乳杆菌TK1501、乳酸片球菌TK530甘油管按1%接种量分别接种于不同的MRS发酵培养基中,37℃,发酵24小时,将发酵液经过8000rpm离心5min,分别获得菌体,经过冻干后分别获得TK1501活菌菌粉和TK530活菌菌粉。
饲养过程中,每日观察测定小鼠形态行为,体重、精神状态,粪便外观。实验7d后,处死模型组小鼠,取盲肠进行称重和切片处理,无菌收集小鼠新鲜粪便,-20℃保存。实验15d后,处死剩下6组小鼠,取盲肠进行称重和切片处理,无菌收集各组小鼠新鲜粪便,-20℃保存。
实验结果:
1.肠道菌群失调小鼠模型的建立
正常组小鼠行动活跃;被毛平整、光滑;饮食、排便正常,粪便呈深棕色,颗粒状,质硬;建立动物模型的小鼠自灌服盐酸林可霉素起至第3天均出现不同程度的腹泻症状,至喂食至第7天,腹泻症状逐渐加重,粪便稀,不成形,呈浅黄色;同时出现不同程度的精神萎靡,食量下降,活动迟缓,畏寒扎堆,皮毛无光泽。
表17腹泻对小鼠体重的影响
Figure BDA0002407161140000251
所有小鼠进入实验室饲养后,体重均有所增加。灌服盐酸林可霉素3天左右,各组小鼠体重略有上升,但5天后由于腹泻症状加重,腹泻会导致脱水和营养吸收困难,因此小鼠体重开始不断下降。
表18建模期小鼠粪便含水量变化
Figure BDA0002407161140000252
灌服盐酸林可霉素7天后,除正常组外,所有小鼠出现腹泻状况,粪便稀软发黄。检测结果显示,建立模型的小鼠粪便含水量明显升高,说明建模成功。
2.红枣固态发酵食品对小鼠腹泻的恢复作用
小鼠模型达到实验要求后,对各组小鼠进行不同处理方案。小鼠日常情况得到不同程度恢复。于处理后第5天,4个实验组各组小鼠行为逐渐活跃,精神状况良好,被毛恢复正常,腹泻症状减轻,粪便性状也逐渐转变为颗粒状,质地较硬。但对照组小鼠恢复情况慢,进食较少,依然有轻微腹泻和畏冷的现象。
表19恢复期各组小鼠体重变化单位/g
Figure BDA0002407161140000261
恢复期分别给小鼠服用含副干酪乳杆菌、乳酸片球菌发酵后红枣的饲料,以及分别含有副干酪乳杆菌TK1501、乳酸片球菌TK530菌粉的饲料。实验结果显示,各组小鼠体重均有不同程度恢复,但对照组小鼠体重恢复状况较慢。在喂食益生菌粉后,小鼠体重有了明显的恢复,在喂食乳酸片球菌TK530菌粉的过程中,其体重恢复能力更为显著。由此可以体现出,由于乳酸片球菌TK530具有显著的抑制大肠杆菌、沙门氏菌等上述有害菌,且具有显著耐酸、耐胆盐等上述特性,才使得该菌在胃肠道中发挥良好的性能,可以更好地修复胃肠道功能,更快地恢复身体机能,从而起到有效缓解腹泻、提高体重的功能。
同时喂食发酵后红枣组的小鼠体重恢复情况明显好于喂食菌粉组。可以看出菌剂协同本发明原料的发酵,产生的多糖、乳酸、抗氧化物、多酚等有效成分,可以显著提高小鼠的免疫功能,特别是多酚类物质可以有效改善肠道环境的作用,可以进一步提高乳酸片球菌的肠道益生特性。同时实验组膳食纤维含量显著提高,可更有效改善肠道菌群,为益生菌的增殖提供能量和营养,维持良好的胃肠道环境,从而显著提高小鼠机能,显著缓解腹泻,提高体重。
表20恢复期小鼠粪便含水量变化
Figure BDA0002407161140000271
由表20可以看出,自然恢复7天后小鼠依然有轻微的腹泻症状,恢复较慢。实验组的小鼠腹泻情况均有好转,喂食发酵红枣组(实验组1、3)与喂食单菌菌粉组(实验组2、4)含水量有显著差异(P<0.05),说明发酵后产品对腹泻有较好的恢复作用。主要是发酵后的样品中还含有红枣多糖、多酚和黄酮等物质,这些成分有提高免疫力和消炎的作用,可以改善肠道环境,有利于提高乳酸菌的益生效果。
表21不同实验组小鼠盲肠指数
组别 盲肠指数mg/g
正常组 0.61±0.18
模型组 0.92±0.10
对照组 0.81±0.16
实验组1 0.66±0.13
实验组2 0.78±0.16
实验组3 0.63±0.14
实验组4 0.72±0.04
由于连续腹泻会使小鼠肠道出现病变,部分肠道肿胀,器官指数高。解刨后发现小鼠盲肠部位有明显肿胀,盲肠指数高。恢复期分别给小鼠灌服副干酪乳杆菌发酵的红枣、乳酸片球菌发酵的红枣、副干酪乳杆菌单菌、乳酸片球菌单菌,各组盲肠指数均有所下降。表2可以看出对照组恢复较慢,小鼠依然有盲肠水肿和轻度腹泻等症状。灌服乳酸菌发酵的红枣产品小鼠比灌服乳酸菌单菌的小鼠盲肠消肿速度更快。
参照附图1,正常组盲肠结构完整,没有病变。模型组盲肠粘膜组织呈慢性炎症改变,粘膜下层水肿,周围淋巴滤泡增生。对照组盲肠肠小灶腺体消失,纤维结缔组织增生,伴有急慢性炎症细胞浸润,呈溃疡修复性改变。实验组1盲肠结构完整,有轻微炎症,炎症细胞较对照组减少。实验组2盲肠组织结构完整,粘膜组织呈慢性炎症改变,有轻微炎症。实验组3无明显炎症,盲肠结构完整,绒毛组织有破损。实验组4盲肠组织结构完整,小灶粘膜呈溃疡性改变恢复,无明显炎症。病理分析结果显示,两种乳酸菌发酵后红枣对肠道炎症症状均有改善作用,且效果较喂食单菌更好。
此次实验结果表明,实验组1、2、3、4分别接受相应处理7天后,四组小鼠的精神状况,消化道症状均得到好转,体重开始恢复,且好于对照组。实验组1、3的盲肠指数和粪便含水量恢复情况较实验组2、4更快。对照组恢复情况缓慢,自然恢复7天后任然有较严重的炎症症状。实验显示发酵后的红枣固态产品对肠道菌群失调引起的小鼠慢性腹泻有一定的恢复重建作用。
动物实验结果显示,发酵后产品对改善腹泻和肠道炎症均有较好效果。主要原因是,发酵后产品中不仅含大量活菌,同时还有膳食纤维、多糖、多酚、黄酮等大量益生元成分,这些成分可以改善肠道环境,为益生菌定殖提供一定条件,促进益生菌发挥作用。同时红枣中含有大量红枣多糖,红枣多糖有提高免疫力的功效,可以改善由腹泻引起的气血不足、精神倦怠等问题。并且红枣发酵后提高了副干酪乳杆菌TK1501和乳酸片球菌TK530的耐酸耐胆盐特性及抑菌效果。发酵后产品对沙门氏菌的抑菌效果有明显提升,副干酪乳杆菌TK1501发酵后样品对沙门氏菌的抑菌圈大小为3.27cm,是副干酪乳杆菌TK1501单菌抑菌圈大小的2倍;乳酸片球菌发酵后的样品对大肠杆菌的抑菌圈大小为3.4cm,较乳酸片球菌TK530单菌抑菌圈直径扩大了1.7倍。因此发酵后的产品有更高的肠道益生性能。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本专利构思的前提下,上述各实施方式还可以做出若干变形、组合和改进,这些都属于本专利的保护范围。因此,本专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (6)

1.一种红枣发酵食品的制备方法,其特征在于:步骤如下:
(1)红枣粉、大豆粉、麦麸按照质量比(12-16):(2-6):(1-6)混合,得到混合料,向其中按照质量体积比,以g/mL计,1:(1.0-1.5)加入水,混合均匀后,灭菌制得固态发酵培养基;
(2)将乳酸菌经活化后接入所述固态发酵培养基中,接种量为106-108CFU/g发酵培养基,于37℃,发酵12-48 h;所述乳酸菌为乳酸片球菌,乳酸片球菌的菌种保藏编号为CGMCCNO.18737;
(3)发酵结束后,将所述步骤(2)的固态发酵基质进行真空冷冻干燥24-48小时,制得红枣发酵食品。
2.如权利要求1所述一种红枣发酵食品的制备方法,其特征在于:所述步骤(1)中,红枣粉、大豆粉、麦麸的质量比为(12-13): 5:(2-3)。
3.如权利要求1所述一种红枣发酵食品的制备方法,其特征在于:所述步骤(1)中,混合料与水的质量体积比以g/mL计为1:(1.3-1.4)。
4.如权利要求1所述一种红枣发酵食品的制备方法,其特征在于:所述步骤(3)中,真空冷冻干燥至含水量不大于7%。
5.由权利要求1-4任一所述制备方法制得的红枣发酵食品。
6.权利要求5所述红枣发酵食品用于制备改善慢性腹泻的食品中的用途。
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