CN114304551B - 一种植物乳杆菌p101发酵丝瓜的应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种植物乳杆菌P101发酵丝瓜的应用，属于食品技术领域。本发明提供了一种丝瓜发酵液，该丝瓜发酵液的制备方法包括以下步骤：将成熟老丝瓜置于水中进行高温灭菌，得到丝瓜汁；将植物乳杆菌P101接种到丝瓜汁中进行发酵，得到所述丝瓜发酵液。本发明提供的丝瓜发酵液的制备方法，采用植物乳杆菌P101对丝瓜汁进行发酵，能加强对丝瓜汁中多酚、黄酮类物质的利用和转化，并提高丝瓜汁的抗氧化能力，对丝瓜产品的开发利用具有积极意义。

Description

一种植物乳杆菌P101发酵丝瓜的应用

技术领域

本发明属于食品技术领域，具体涉及一种植物乳杆菌P101发酵丝瓜的应用。

背景技术

丝瓜是一种常见的食用瓜类蔬菜，其味甘、性平，具有凉血解毒、祛风化痰等药用功效。此外，丝瓜络、丝瓜藤叶、丝瓜种子、丝瓜皮等均有药用价值，具有清凉利尿、舒筋活血、凉血解毒、止咳祛痰等保健功能。研究发现丝瓜皮中多酚、黄酮及皂苷等活性成分的含量较高，具有良好的抗炎、抗氧化活性。然而，成熟老丝瓜抽取丝瓜络后余下的丝瓜果皮和果肉等加工副产物往往被直接扔弃，这不仅导致了农业资源的浪费，还降低了丝瓜的附加值，因此加强对丝瓜加工副产物的综合利用具有潜在经济效益及市场前景。

随着生活水平的不断提高，人们越来越追求绿色的功能性食品和护理产品。采用微生物发酵植物原料所制备的发酵产品，含特定生物活性成分，逐渐受到人们追捧，如：发酵豆奶、果蔬发酵产品及其它功能性食品。微生物发酵是提取植物活性成分并进行生物转化的一种工艺，该提取方法活性成分得率高、功效多样、植物活性成分完整性好。微生物(特别是植物乳杆菌)具有转化多酚的能力，利用微生物发酵植物可以改变植物中多酚的结构、增强抗氧化活性并提高酚类的生物利用度。糖苷是植物中黄酮类化合物的主要存在形式，通过微生物发酵的糖基化修饰，可以改变黄酮的水溶性、稳定性，并产生新的活性物质，提高功效。

因此，采用微生物发酵法提取并转化丝瓜加工副产物中的植物活性成分，既能有效提升营养活性成分，还能增加丝瓜的经济效益。

发明内容

本发明的目的在于提供一种植物乳杆菌P101(Lactobacillus plantarum P101)发酵丝瓜的应用，采用植物乳杆菌P101发酵成熟老丝瓜能对丝瓜汁中的多酚、黄酮进行转化，并提高丝瓜汁的抗氧化能力，本发明工艺简单，充分利用了丝瓜加工副产物资源。

本发明具体是通过如下技术方案实现的：

一种植物乳杆菌P101丝瓜发酵液的制备方法，包括以下步骤：

①将丝瓜与水混合调配并进行高温灭菌，得到丝瓜汁；

②将植物乳杆菌P101接种到丝瓜汁中进行发酵，得到丝瓜发酵液。

进一步地，步骤①丝瓜与水混合的比例为1:2(w/v)。

进一步地，所述丝瓜为成熟的老丝瓜，包括丝瓜果皮和果肉。

进一步地，步骤①所述高温灭菌温度为105℃，时间为20min。

进一步地，步骤②所述植物乳杆菌P101于2021年1月19日保存于武汉市中国典型培养物保藏中心(武汉大学)，保藏编号为：CCTCC M 2021108。

进一步地，步骤②所述植物乳杆菌P101的接种量为所述丝瓜汁的1％～5％(v/v)。

进一步地，步骤②所述发酵温度为31～43℃，发酵时间0～48h。

本发明另一个目的在于提供一种植物乳杆菌P101丝瓜发酵液在功能食品中的应用。

本发明另一个目的在于提供一种植物乳杆菌P101丝瓜发酵液在护肤美容产品中的应用。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明通过植物乳杆菌P101对成熟老丝瓜进行发酵，能够加强对丝瓜中多酚和黄酮类物质的利用和转化，并提高其抗氧化性能，制备的丝瓜发酵液可作为植物提取液原材料应用于多个领域。本发明工艺简单、生产周期短，能够有效利用丝瓜资源。

附图说明

图1为不同接种量下丝瓜发酵液的抗氧化能力。

图2为不同发酵温度下丝瓜发酵液的抗氧化能力。

图3为不同发酵时间下丝瓜发酵液的抗氧化能力。

图4为没食子酸标准曲线。

图5为芦丁标准曲线。

图6为丝瓜发酵前后多酚的含量变化。

图7为丝瓜发酵前后黄酮的含量变化。

图8为丝瓜发酵前后抗氧化能力变化。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为市售常规产品。

实施例1：发酵菌株活化及丝瓜汁制备

菌株活化：无菌条件下，将冷冻保藏的植物乳杆菌P101(分离自发酵泡菜)以2％(v/v)比例接种至MRS液体培养基中，37℃培养24h，连续活化2次，得到植物乳杆菌菌液，将菌液于8000r/min条件下离心5min得到发酵菌泥。

成熟的老丝瓜由江西美尔丝瓜络有限公司(抚州)提供，将老丝瓜洗净后切块，并按1:2(w/v)加入蒸馏水，密封后置于105℃灭菌20min，冷却后得到无菌丝瓜汁。

实施例2：菌株以不同接种量制备丝瓜发酵液

1、向实施例1中的无菌丝瓜汁中接入植物乳杆菌P101，接种量分别为1％、2％、3％、4％、5％，接种后的样品置于37℃发酵24h，得到发酵液。

2、发酵液于在8000r/min条件下离心10min，获得丝瓜发酵上清液，储存于4℃条件下。

实施例3：以不同发酵温度制备丝瓜发酵液

1、向实施例1中的无菌丝瓜汁接入3％的植物乳杆菌P101，将样品分别置于31℃、34℃、37℃、40℃、43℃条件下发酵24h，得到发酵液。

2、发酵液于在8000r/min条件下离心10min，获得丝瓜发酵上清液，储存于4℃条件下。

实施例4：以不同发酵时间制备丝瓜发酵液

1、向实施例1中的无菌丝瓜汁中接入3％的植物乳杆菌P101，将样品置于37℃条件下发酵，分别在0h、16h、24h、36h、48h取样，得到发酵液。

2、发酵液在8000r/min条件下离心10min，获得丝瓜发酵上清液，储存于4℃条件下。

实验例5：丝瓜发酵液理化性质测定

1、pH值测定：使用pH计读取pH值。

2、多酚含量测定：采用Folin-Ciocalteu比色法测定，详见文献(孙永.三叶青化学成分及其抗氧化和抗癌活性的研究[D].南昌大学,2018.)。

3、黄酮含量测定：采用亚硝酸钠-三氯化铝法测定，详见文献(孙永.三叶青化学成分及其抗氧化和抗癌活性的研究[D].南昌大学,2018.)。

4、抗氧化能力测定，包括以下方法：

羟基自由基清除能力测定，配制0.01mol/L磷酸盐缓冲液，2.5mmol/L邻菲罗啉溶液，2.5mmol/L硫酸亚铁溶液，0.1％过氧化氢溶液。取1mL磷酸盐缓冲液、1mL邻菲罗啉溶液、1mL去离子水、1mL硫酸亚铁溶液，混合均匀，加入1mL过氧化氢溶液混匀，最后加入0.5mL待测发酵液，混匀，置于37℃水浴1h，取200μL反应液在波长536nm处测吸光度值。计算公式为：

羟基自由基清除率＝(A_样－A₁)/(A₀－A₁)×100％

其中：A_样为待测发酵液的吸光度值，A₀为去离子水代替待测发酵液和过氧化氢溶液的吸光度值，A₁为去离子水代替待测发酵液的吸光度值。

DPPH自由基清除能力测定，用无水乙醇配制0.4mmol/L DPPH溶液。取2mL待测发酵液加入2mL的DPPH溶液，混匀，室温下于黑暗中反应30min后，取200μL反应液在波长517nm处测吸光度值。计算公式为：

DPPH自由基清除率＝[1－(A_样－A_样空白)/(A₁－A₀)]×100％

其中：A_样为待测发酵液加DPPH溶液的吸光度值，A_样空白为待测发酵液加无水乙醇的吸光度值，A₀为蒸馏水加无水乙醇溶液的吸光度值，A₁为蒸馏水加DPPH溶液的吸光度值。

超氧阴离子清除能力测定，配制10mmol/L盐酸溶液，30mmol/L邻苯三酚溶液(用10mmol/L盐酸溶液溶解)，0.1mol/L的Tris-HCl缓冲液(pH＝8.2)。取3mL样品加入3mL的Tris-HCl缓冲液，混匀，室温放置20min后，加入0.2mL邻苯三酚溶液，混匀，静置5min。立即加入0.2mL浓盐酸终止反应，取200μL反应液在波长325nm处测吸光度值。计算公式为：

超氧阴离子清除率＝[1－(A_样－A_样空白)/(A₀－A₁)]×100％

其中A_样为待测发酵液吸光度值，A_样空白为以10mmol/L盐酸溶液代替邻苯三酚的吸光度值，A₀为以双蒸水代替样品的吸光度值，A₁为以蒸馏水双蒸水代替样品以10mmol/L盐酸溶液代替邻苯三酚的吸光度值。

实验结果与分析

1、不同接种量对丝瓜发酵液的抗氧化能力的影响如图1所示，通过测定不同接种量下的丝瓜发酵液对羟基自由基的清除率，结果显示清除率随着接种量的增加而提高，但差异变化较小。以上结果表明，发酵进入稳定期后菌株接种量对发酵液的抗氧化活性影响较小。

2、不同温度对丝瓜发酵液的抗氧化能力的影响如图2所示，通过测定不同温度下的丝瓜发酵液对羟基自由基的清除率，结果显示清除率随着温度的上升先提高后降低，在37℃条件下清除率最高。

3、不同时间对丝瓜发酵液的抗氧化能力的影响如图3所示，通过测定不同时间下的丝瓜发酵液对羟基自由基的清除率，结果显示发酵后液体的清除率显著高于未发酵丝瓜汁，发酵36h后清除率最高。

综合考虑，选择菌株接种量为5％，发酵温度为37℃，发酵时间为36h的发酵条件进行后续研究。

4、没食子酸标准曲线：以没食子酸为多酚类物质参照物，制作其含量与吸光度值的标准曲线，如图4所示。

5、芦丁标准曲线：以芦丁为黄酮类物质参照物，制作其含量与吸光度值的标准曲线，如图5所示。

6、丝瓜汁发酵前后多酚含量如图6所示，发酵前后样品液中的多酚含量接近，无显著差异。

7、丝瓜汁发酵前后黄酮含量如图7所示，发酵前后样品液中的黄酮含量无显著差异。

8、丝瓜汁发酵前后抗氧化能力如图8所示，通过测定发酵前后样品液对DPPH自由基、羟基自由基、超氧阴离子的清除能力，结果显示丝瓜发酵液对三种自由基的清除能力大幅提高，说明植物乳杆菌P101发酵丝瓜能提高其抗氧化能力。

综上所述，发酵未显著改变丝瓜汁中的多酚及黄酮含量，但大幅提高了其抗氧化能力，其中可能存在对多酚及黄酮类物质的利用及转换。

此外，应当理解，尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不限制于说明书和实施方式所述内容，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种植物乳杆菌P101丝瓜发酵液的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

①将丝瓜与水混合调配并进行高温灭菌，得到丝瓜汁；

其中，丝瓜与水混合的质量体积比为1:2；所述丝瓜为已形成丝瓜络的成熟老丝瓜，包括抽取丝瓜络后的丝瓜果皮和果肉；

②将植物乳杆菌P101接种到丝瓜汁中进行发酵，得到丝瓜发酵液；

其中，所述发酵温度为31~43℃，发酵时间16~48 h；所述植物乳杆菌P101于2021年1月19日保存于武汉市中国典型培养物保藏中心，保藏编号为：CCTCC M 2021108。

2. 根据权利要求1所述一种植物乳杆菌P101丝瓜发酵液的制备方法，其特征在于，步骤①所述高温灭菌温度为105℃，时间为20 min。

3.根据权利要求1所述一种植物乳杆菌P101丝瓜发酵液的制备方法，其特征在于，步骤②所述植物乳杆菌P101的接种浓度为所述丝瓜汁的1%~5%。

4.如权利要求1~3任一项所述方法制备的丝瓜发酵液在功能食品中的应用。

5.如权利要求1~3任一项所述方法制备的丝瓜发酵液在护肤美容产品中的应用。