TWI606837B - 金刺梨發酵方法 - Google Patents
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Description
本發明係關於一種金刺梨發酵方法，特別是一種獲得提升抗氧化能力的金刺梨發酵液的金刺梨發酵方法。
隨著工業化的進步，我們生活的環境也充斥著越來越多的汙染源，人們經由每天接觸這些汙染源，造成身體有許多的自由基產生，而這些自由基為引起現代許多文明病的主因。因此，現在人越來越重視抗氧化以去除自由基的保健方法。
金刺梨(Rosa sterilis var.leioclada)又稱光枝無子刺梨或無籽刺梨，屬薔薇科，雖然金刺梨含有抗氧化成分，然而，必須食用大量的金刺梨才能發揮足夠的保健功效，以致於效益不高。有鑑於此，需要一種金刺梨發酵方法，以獲得提升抗氧化能力的金刺梨發酵液以供食用者食用，以提升保健效益。
本發明係提供一種金刺梨發酵方法，以獲得提升抗氧化能力的一金刺梨發酵液。
一種金刺梨發酵方法，包含：提供一菌株混合物，該菌株混合物包含菌數比為0.3~1：0.2~0.9：1~1.8的一乾酪乳酸桿菌菌株之菌液、一長雙歧桿菌菌株之菌液及一釀酒酵母菌菌株之菌液；提供一金刺梨樣品；及以該菌株混合物發酵該金刺梨樣品，使該乾酪乳酸桿菌菌株之菌液、該長雙歧桿菌菌株之菌液及該釀酒酵母菌菌株之菌液，在混合該菌株
混合物及該金刺梨樣品後為1.5×107CFU/ml~3.5×107CFU/ml之總最終濃度下，且該菌株混合物佔總體積的10~25%，於22~33℃之溫度發酵該金刺梨樣品6~15天，以獲得一金刺梨發酵液。
藉此，以包含該乾酪乳酸桿菌菌株、該長雙歧桿菌菌株及該釀酒酵母菌菌株之菌株混合物，發酵該金刺梨樣品，使該金刺梨樣品的抗氧化活性及所含的抗氧化物質含量得以提升，以獲得提升抗氧化能力的該金刺梨發酵液，可以作為抗氧化保健食品食用或作為食品添加物使用，達到食用者養生的功效。
其中，另包含以一乾酪乳酸桿菌菌株BCRC 10697、一長雙歧桿菌菌株BCRC 14604及一釀酒酵母菌菌株BCRC 20579分別形成該乾酪乳酸桿菌菌株之菌液、該長雙歧桿菌菌株之菌液及該釀酒酵母菌菌株之菌液。藉此，可以獲得提升抗氧化能力的該金刺梨發酵液，以作為抗氧化保健食品食用，達到食用者養生的功效。
其中，該菌株混合物於28℃之溫度下，發酵該金刺梨樣品。藉此，可以獲得提升抗氧化能力的該金刺梨發酵液，以作為抗氧化保健食品食用，達到食用者養生的功效。
其中，以該菌株混合物發酵該金刺梨樣品14天。藉此，可以獲得提升抗氧化能力的該金刺梨發酵液，以作為抗氧化保健食品食用，達到食用者養生的功效。
第1a圖：第A1~A3組之ABTS+清除率的長條圖。
第1b圖：第A1~A3組之SOD活性的長條圖。
第2a圖：第A1~A3組之維生素C含量之長條圖。
第2b圖：第A1~A3組之類胡蘿蔔素含量之長條圖。
第3a圖：第B1~B3組之ABTS+清除率的長條圖。
第3b圖：第B1~B3組之SOD活性的長條圖。
第3c圖：第B1~B3組之維生素C含量之長條圖。
第3d圖：第B1~B3組之類胡蘿蔔素含量之長條圖。
第4a圖：第C1~C3組之ABTS+清除率的長條圖。
第4b圖：第C1~C3組之SOD活性的長條圖。
第4c圖：第C1~C3組之維生素C含量之長條圖。
第4d圖：第C1~C3組之類胡蘿蔔素含量之長條圖。
第5a圖：第D1~D3組之ABTS+清除率的長條圖。
第5b圖：第D1~D3組之SOD活性的長條圖。
第5c圖：第D1~D3組之維生素C含量之長條圖。
第5d圖：第D1~D3組之類胡蘿蔔素含量之長條圖。
為讓本發明之上述及其他目的、特徵及優點能更明顯易懂，下文特舉本發明之實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下：本發明一種金刺梨發酵方法，係包含：提供一菌株混合物及一金刺梨樣品，該菌株混合物包含：一乾酪乳酸桿菌(Lactobacillus casei)菌株、一長雙歧桿菌(Bifidobacterium longum)菌株及一釀酒酵母菌(Saccharomyces cerevisiae)菌株。以該菌株混合物發酵該金刺梨樣品，即可以獲得提高抗氧化能力的一金刺梨發酵液。
詳言之，係可以使用購自食品工業發展研究所的一乾酪乳酸桿菌菌株(BCRC10697)、一長雙歧桿菌菌株(BCRC14604)及一釀酒酵母菌菌株(BCRC20579)以形成該菌株混合物。
該金刺梨樣品可以為整顆的一金刺梨，例如可以將該金刺梨蒸熟以軟化該金刺梨，使該菌株混合物的菌液可以滲入以利於充分發酵該
金刺梨樣品，或者可以將該金刺梨經過切割處理後作為該金刺梨樣品以進行發酵，舉例而言，可以於該金刺梨表面切割出一切口、或將該金刺梨剖切，或者將該金刺梨切成片狀等，以裸露出該金刺梨的果肉並增加與菌液接觸的表面積，方便充分發酵該金刺梨。本實施例中，係將該金刺梨進行榨汁形成一金刺梨汁，以作為該金刺梨樣品來進行發酵，藉此，相較於發酵包含果肉及果皮的整顆該金刺梨，以該金刺梨汁作為該金刺梨樣品來進行發酵，可以使該菌株混合物的菌液與該金刺梨樣品充分混合，進而提升發酵效率。
該菌株混合物發酵該金刺梨樣品前，較佳可以先進行該乾酪乳酸桿菌菌株、該長雙歧桿菌菌株及該釀酒酵母菌菌株的增殖培養，活化該乾酪乳酸桿菌菌株、該長雙歧桿菌菌株及該釀酒酵母菌菌株，以獲得健康狀態的菌株，藉此提高發酵的效率。本實施例中，分別將該乾酪乳酸桿菌菌株、該長雙歧桿菌菌株及該釀酒酵母菌菌株置於一液態培養基中進行增殖培養，以避免各菌株互相拮抗影響彼此的增殖生長，並培養至對數生長期(log phase)後分別形成一乾酪乳酸桿菌菌株之菌液，一長雙歧桿菌菌株之菌液及一釀酒酵母菌菌株之菌液，其中，可以分別將該乾酪乳酸桿菌菌株、該長雙歧桿菌菌株及該釀酒酵母菌菌株於37℃中進行增殖培養，使該乾酪乳酸桿菌菌株、該長雙歧桿菌菌株及該釀酒酵母菌菌株可以於最適生長溫度下進行增殖，以確保菌株的品質。另以血球細胞記數法計算菌量，分別調整該乾酪乳酸桿菌菌株之菌液、該長雙歧桿菌菌株之菌液及該釀酒酵母菌菌株之菌液的濃度為1×107CFU/ml，以形成用以發酵該金刺梨樣品的菌株混合物，值得注意的是，係以0.3~1：0.2~0.9：1~1.8的菌數比，混合該乾酪乳酸桿菌菌株之菌液、該長雙歧桿菌菌株之菌液及該釀酒酵母菌菌株之菌液，以形成該菌株混合物，使該乾酪乳酸桿菌菌株、該長雙歧桿菌菌株及該釀酒酵母菌菌株彼此之間，可以具有良好的交互作用效
率，較佳可以以0.8：0.8：1.6的菌數比，混合該乾酪乳酸桿菌菌株之菌液、該長雙歧桿菌菌株之菌液及該釀酒酵母菌菌株之菌液，以形成該菌株混合物，進而達到最佳發酵效率。
混合該菌株混合物及該金刺梨樣品，並使該乾酪乳酸桿菌菌株之菌液、該長雙歧桿菌菌株之菌液及該釀酒酵母菌菌株之菌液的總最終濃度，在混合該菌株混合物及該金刺梨樣品後為1.5×107CFU/ml~3.5×107CFU/ml，且混合該菌株混合物及該金刺梨樣品後，該菌株混合物可以佔總體積的10~25%，藉此可以提供足夠的菌數來進行發酵，確保具有預期的發酵效率。
將該菌株混合物於進行發酵反應的最適條件下發酵該金刺梨樣品，藉此以獲得該金刺梨發酵液。詳言之，將該菌株混合物在22~33℃的溫度下發酵該金刺梨樣品6~15天，且發酵的過程中可以採靜置發酵，亦可以以80~110rpm(轉)之震盪培養來進行發酵，以防止沉澱產生。本實施例中，係將該菌株混合物於28℃下發酵該金刺梨樣品14天，並以100rpm之震盪培養以提升發酵效果。
為證明本發明一種金刺梨發酵方法確實可以獲得提升抗氧化能力的該金刺梨發酵液，係進行以下實驗。
以0.8：0.8：1.6的菌數比，混合該乾酪乳酸桿菌菌株之菌液、該長雙歧桿菌菌株之菌液及該釀酒酵母菌菌株之菌液，以獲得該菌株混合物，以該菌株混合物於28℃下發酵該金刺梨樣品14天後以形成該金刺梨發酵液，將該金刺梨發酵液進行離心以將雜質分離後，吸取一上清液後作為實驗組(A1)。另將與該乾酪乳酸桿菌同屬但不同種的一嗜酸乳桿菌(Lactobacillus acidophilus)菌株之菌液、加上該長雙歧桿菌菌株之菌液及該釀酒酵母菌菌株之菌液，以0.8：0.8：1.6的菌數比混合並共同發酵該金刺梨樣品後，以同樣的方法處理做為第一對照組(A2)，以及未經發酵
的該金刺梨樣品做為第二對照組(A3)，分別檢測各組(A1~A3)的抗氧化能力及抗氧化物質含量。
(A)抗氧化能力測定
ABTS(2,2'-Azino-bis-〔3-ethylbenthiazoline sulfonic acid〕)係為一種顯色劑，當ABTS與氧化劑及過氧化氫(H2O2)反應後會產生ABTS+，ABTS+係為一種穩定的藍綠色物質，並於734nm有吸收光，當抗氧化劑加入後會抑制ABTS+的產生，因此該ABTS+的吸光值越低，表示該抗氧化劑的抗氧化能力越佳。據此，係將上述實驗組(A1)與第一對照組(A2)及第二對照組(A3)稀釋500倍後，比較各組對於ABTS+的清除率，結果如第1a圖所示，使用包含該乾酪乳酸桿菌菌株、該長雙歧桿菌菌株及該釀酒酵母菌菌株之菌株混合物發酵的該金刺梨發酵液(A1)，相較於以該嗜酸乳桿菌菌株、該長雙歧桿菌菌株及該釀酒酵母菌菌株共同發酵的該金刺梨發酵液(A2)，及未經發酵的該金刺梨樣品(A3)，ABTS+的清除率均有顯著的提升。
另，將上述第A1~A3組稀釋100倍後，測定其中所含之超氧化物歧化酶(SOD)的活性，結果如第1b圖所示，以包含該乾酪乳酸桿菌菌株、該長雙歧桿菌菌株及該釀酒酵母菌菌株之菌株混合物發酵的該金刺梨發酵液(A1)，其超氧化物歧化酶活性顯著高於第A2、A3組。
(B)抗氧化物質含量測定
續將上述第A1~A3組稀釋500倍後，測定其中所含有的維生素C(Vitamin C)及類胡蘿蔔素(Carotenoid)的含量，結果如第2a、2b圖所示，試驗結果顯示，第A1組的維生素C及類胡蘿蔔素含量，明顯高於第A2、A3組。因此可以證實，經該乾酪乳酸桿菌菌株、該長雙歧桿菌菌株及該釀酒酵母菌菌株共同發酵所獲得之金刺梨發酵液，其中所含有的維生素C及類胡蘿蔔素的含量確實有增加。
據此，經該乾酪乳酸桿菌菌株、該長雙歧桿菌菌株及該釀酒酵母菌菌株共同發酵該金刺梨樣品後的金刺梨發酵液，其抗氧化能力及抗氧化物質含量，相較於未經發酵的金刺梨樣品確實具有顯著提升，且亦高於該嗜酸乳桿菌菌株、該長雙歧桿菌菌株及該釀酒酵母菌菌株共同發酵該金刺梨樣品後的金刺梨發酵液，因此可以證實，本發明使用該乾酪乳酸桿菌菌株、該長雙歧桿菌菌株及該釀酒酵母菌菌株共同發酵該金刺梨樣品，可以獲得提升抗氧化能力的該金刺梨發酵液。
(C)發酵菌株濃度的影響
本實驗係在以0.8：0.8：1.6的菌數比，混合該乾酪乳酸桿菌菌株之菌液、該長雙歧桿菌菌株之菌液及該釀酒酵母菌菌株之菌液，以形成該菌株混合物，並混合該菌株混合物及該金刺梨樣品後，使該乾酪乳酸桿菌菌株之菌液、該長雙歧桿菌菌株之菌液及該釀酒酵母菌菌株之菌液的總最終濃度分別形成為3×107CFU/ml及1×107CFU/ml，並於28℃下分別發酵該金刺梨樣品14天以形成兩組金刺梨發酵液(B1及B2)，並以未經發酵的該金刺梨樣品(B3)作為對照組，分別檢測各組(B1~B3)的抗氧化能力及抗氧化物質含量，以比較不同濃度之菌株，對發酵該金刺梨樣品的影響；其結果如第3a~3d圖所示，第B1組的ABTS+的清除率及超氧化物歧化酶(SOD)的活性皆有顯著的提升，且第B1組的維生素C及類胡蘿蔔素含量亦增加，顯示在混合該菌株混合物及該金刺梨樣品後，以總最終濃度3×107CFU/ml的該乾酪乳酸桿菌菌株之菌液、該長雙歧桿菌菌株之菌液及該釀酒酵母菌菌株之菌液發酵該金刺梨樣品，可以有效的提升該金刺梨樣品的抗氧化能力。
(D)發酵溫度的影響
本實驗係在以0.8：0.8：1.6的菌數比，混合該乾酪乳酸桿菌菌株之菌液、該長雙歧桿菌菌株之菌液及該釀酒酵母菌菌株之菌液，以
形成該菌株混合物，並混合該菌株混合物及該金刺梨樣品後，使該乾酪乳酸桿菌菌株之菌液、該長雙歧桿菌菌株之菌液及該釀酒酵母菌菌株之菌液的總最終濃度形成3×107CFU/ml，並分別於28℃及20℃下，發酵該金刺梨樣品14天以形成兩組金刺梨發酵液(C1及C2)，並以未經發酵的該金刺梨樣品(C3)作為對照組，分別檢測各組(C1~C3)的抗氧化能力及抗氧化物質含量，以比較在不同溫度下進行發酵，對發酵該金刺梨樣品的影響；其結果如第4a~4d圖所示，第C1組的ABTS+的清除率及超氧化物歧化酶(SOD)的活性皆有顯著的提升，且第C1組的維生素C及類胡蘿蔔素含量亦增加，顯示於28℃下發酵相較於20℃下發酵，可以獲得高抗氧化能力的該金刺梨發酵液。
(E)發酵時間的影響
本實驗係在以0.8：0.8：1.6的菌數比，混合該乾酪乳酸桿菌菌株之菌液、該長雙歧桿菌菌株之菌液及該釀酒酵母菌菌株之菌液，以形成該菌株混合物，並混合該菌株混合物及該金刺梨樣品後，使該乾酪乳酸桿菌菌株之菌液、該長雙歧桿菌菌株之菌液及該釀酒酵母菌菌株之菌液的總最終濃度形成3×107CFU/ml，並於28℃下分別發酵該金刺梨樣品14及5天，以形成兩組金刺梨發酵液(D1及D2)，並以未經發酵的該金刺梨樣品(D3)作為對照組，分別檢測各組(D1~D3)的抗氧化能力及抗氧化物質含量，以比較在不同發酵時間下，對發酵該金刺梨樣品的影響；其結果如第5a~5d圖所示，第D1組的ABTS+的清除率及超氧化物歧化酶(SOD)的活性，相較於第D2組及第D3組皆有顯著的提升，且第D1組的維生素C及類胡蘿蔔素含量，相較於第D2組及第D3組亦增加，並且，僅發酵該金刺梨樣品5天(D2)所獲得的金刺梨發酵液的抗氧化能力與抗氧化物質含量，與對照組(D3)的抗氧化能力與抗氧化物質含量相比皆無明顯的變化，進一步顯示本發明之金刺梨發酵方法係發酵該金刺梨樣品6
~15天，以有效的提升該金刺梨樣品的抗氧化能力。
綜上所述，本發明之金刺梨發酵方法，藉由以包含該乾酪乳酸桿菌菌株、該長雙歧桿菌菌株及該釀酒酵母菌菌株之菌株混合物，發酵該金刺梨樣品，使該金刺梨樣品的抗氧化活性及所含的抗氧化物質含量得以提升，以獲得提升抗氧化能力的該金刺梨發酵液，可以作為抗氧化保健食品食用或作為食品添加物使用，達到食用者養生的功效。
雖然本發明已利用上述實施例揭示，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者在不脫離本發明之精神和範圍之內，相對上述實施例進行各種更動與修改仍屬本發明所保護之技術範疇，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
Claims (4)
- 一種金刺梨發酵方法，包含：提供一菌株混合物，該菌株混合物包含菌數比為0.3~1：0.2~0.9：1~1.8的一乾酪乳酸桿菌菌株之菌液、一長雙歧桿菌菌株之菌液及一釀酒酵母菌菌株之菌液；提供一金刺梨樣品；及以該菌株混合物發酵該金刺梨樣品，使該乾酪乳酸桿菌菌株之菌液、該長雙歧桿菌菌株之菌液及該釀酒酵母菌菌株之菌液，在混合該菌株混合物及該金刺梨樣品後為1.5×107CFU/ml~3.5×107CFU/ml之總最終濃度下，且該菌株混合物佔總體積的10~25%，於22~33℃之溫度發酵該金刺梨樣品6~15天，以獲得一金刺梨發酵液。
- 如申請專利範圍第1項所述之金刺梨發酵方法，其中，另包含以一乾酪乳酸桿菌菌株BCRC 10697、一長雙歧桿菌菌株BCRC 14604及一釀酒酵母菌菌株BCRC 20579分別形成該乾酪乳酸桿菌菌株之菌液、該長雙歧桿菌菌株之菌液及該釀酒酵母菌菌株之菌液。
- 如申請專利範圍第1或2項所述之金刺梨發酵方法，其中，該菌株混合物於28℃之溫度下，發酵該金刺梨樣品。
- 如申請專利範圍第1或2項所述之金刺梨發酵方法，其中，以該菌株混合物發酵該金刺梨樣品14天。
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