本论文旨在研究超声场下植物乳杆菌发酵苹果汁过程中酚类物质的代谢特性。以烟台红富士苹果为原料制汁，选取58.3 W/L 和93.6 W/L的超声波，分别在微生物处于对数期和稳定期（发酵8 h和12 h后）时超声处理植物乳杆菌发酵的苹果汁，分析超声处理后果汁中总酚、抗氧化、酚类物质、游离氨基酸等指标的变化。研究发现，超声可显著影响植物乳杆菌发酵苹果汁代谢酚类物质的特性，且与超声强度和超声作用时微生物的生长状态有关。与对照组相比，超声组苹果汁中最主要的酚类物质如绿原酸原儿茶酸等的代谢转化明显增强，且超声有助于延缓发酵过程中苹果汁抗氧化性的降低。另外发现93.6 W/L超声作用组对酚类物质代谢的影响强于58.3 W/L超声作用组，且发酵对数期时的超声作用对酚类物质代谢的影响强于发酵稳定期时超声的影响。总体上，超声可以改变植物乳杆菌发酵苹果汁中酚类物质的代谢特性，进而起到改善风味保留较高的抗氧化活性等作用。
目录
摘要3
关键词3
Abstract3
Key words4
引言4
1 材料与方法5
1.1 原料与菌种 5
1.2 试剂与仪器 5
1.2.1 主要实验试剂5
1.2.2 仪器与设备6
1.3 方法6
1.3.1 苹果汁的制备6
1.3.2 种子液的制备6
1.3.3 苹果汁的接种6
1.3.4 苹果汁的超声辅助发酵6
1.3.5 指标测定7
1.3.6 数据统计与分析8
2 实验结果及分析8
2.1 超声波作用下发酵苹果汁中总酚含量的变化8
2.1.1 对数期超声对发酵苹果汁总酚的影响8
2.1.2 稳定期超声对发酵苹果汁总酚的影响9
2.2 超声波作用下发酵苹果汁中酚类物质HPLC分析结果10
2.2.1 发酵对数期超声处理苹果汁的酚类物质变化10
2.2.2发酵稳定期超声苹果汁的酚类物质变化12
2.3 超声波作用下发酵苹果汁中游离氨基酸的变化14
2.3.1 发酵对数期超声的游离氨基酸分析 *51今日免费论文网|www.jxszl.com +Q: @351916072@ 
结果15
2.3.2 发酵稳定期超声处理游离氨基酸分析结果 16
2.4 超声波作用下发酵苹果汁抗氧化能力的变化 17
2.4.1对数期超声对发酵苹果汁抗氧化性的影响17
2.4.2 稳定期超声对发酵苹果汁抗氧化性的影响 18
3 讨论 20
4 结论 20
致谢 20
参考文献21
超声场下植物乳杆菌发酵苹果汁代谢酚类物质的特性研究
引言
我国是世界上最大的果蔬生产国[7]，但新鲜的果蔬原料存在货架期短等问题[8]。为弥补果蔬原料的上述缺陷，对其进行适当的加工是必要的，其中，果蔬汁保留了果蔬原有的风味、营养，占有较大的市场比例[7]。果蔬富含各种营养成分，例如糖类、维生素、无机盐、膳食纤维等，这些都是人体所必需的营养成分[9]。苹果是日常常见的一种水果，在我国产量很大，营养价值丰富，苹果加工在我国果蔬加工业中有重要地位。
果蔬发酵是在果蔬汁体系中接种食用微生物，经过微生物的作用制得产品的加工技术，它不仅是一种延长果蔬产业链的重要技术，也是提高果蔬汁营养功能的重要手段。发酵可以给果蔬汁带来如下特点：（1）提高安全性，限制存储过程中有害生物的增加（2）提供新香气，质地或味道等感官改性。（3）延长食品的保质期。（4）使原始植物材料增值[12]。因此果蔬发酵具有重要的研究意义。乳酸菌是一类可以在有氧或者无氧的环境下代谢碳源产生乳酸的革兰氏阳性细菌，是益生菌群中的重要一类[1]。其中干酪乳杆菌、植物乳杆菌、乳酸乳球菌、明串珠菌、粪肠球菌等常常被用于发酵功能性食品[2]。乳酸菌能够在人体肠道内定植改变肠道微环境从而增强人体的免疫力[3]，此外乳酸发酵可以改善食品基质的营养[4]，增强感官特性[5]，延长保质期[3]等。植物乳杆菌是乳酸菌中重要的一种，能发挥调整胃肠道中微生物菌群的作用，对果蔬基质具有良好适应性，因此在果蔬加工中得到广泛的应用[6]。在食品中植物乳杆菌不仅用于发酵蔬菜类食品如泡菜、橄榄菜等[8]，还应用在奶酪、酸奶香肠、葡萄酒等中。此外，在保健品中植物乳杆菌还用于微生态试剂的生产[13]。Kwawa等人研究了植物乳杆菌在桑葚中发酵引起的抗氧化活性的变化，发现发酵后桑葚汁抗氧化活性增加[14]。Kaprasob等人发现腰果苹果汁经植物乳杆菌发酵后，生物活性成分如维生素C和酚类化合物及相关抗氧化剂可以被调节到更高水平[15]。因此选择植物乳杆菌作为研究的对象有丰富的理论基础。
近年来酚类物质由于其较高的抗氧化活性和对食物颜色风味等重要贡献而得到广泛研究。根据它们含有的酚环的数量和这些环之间的结构，可以分为酚酸（苯甲酸或羟基肉桂酸衍生物）、木脂素、芪、类黄酮[8]。植物乳杆菌发酵果蔬时可代谢产生还原酶、酚酸脱羧酶等，这对果蔬汁的营养学功能和风味产生深远的影响[8]。首先，植物乳杆菌将 p香豆酸、咖啡酸、阿魏酸等酚酸转化成重要的风味物质如4乙烯基愈创木酚、4乙烯基苯酚等，进而还原成对应的4乙基衍生物，影响发酵果蔬制品风味特征[16]。其次，咖啡酸、没食子酸等酚酸经植物乳杆菌代谢可转化为具有强抗氧活性的二氢咖啡酸、焦棓酸等，增强了果蔬制品的营养价值[16]。另外，植物乳杆菌的发酵促使酚酸类物质还原和脱羧，提高其在体内的吸收率[17]。因此，植物乳杆菌生物转化酚酸类物质可增进果蔬制品的品质和功能。苹果中酚类物质丰富，是良好的研究材料[18]。
超声波是频率大于人类听觉上限的声波，即频率≥20 kHz。超声波对微生物致死作用已经得到广泛应用，如超声杀菌。但用超声波来控制或促进微生物活动的相关研究是最近才开始的。超声波已经应用到许多领域中，特别是在食品加工中[19]。低场强功率超声波加快微生物发酵和代谢主要与超声空穴及相关物理化学效应有关，包括局部瞬间高温高压、机械拉升、湍流等。这些复杂的物理化学效应作用于微生物细胞膜时，可出现“声孔效应”。当“声孔效应”较弱时，微生物细胞处于亚致死状态，提高了细胞外的营养物质穿过细胞膜运送到细胞内和细胞代谢废弃物输送到细胞外的效率，从而促进了微生物的生长和代谢[20]。近年来，诸多研究证实低场强功率超声波(≤100kHz)可促进微生物的生长和代谢，提高目的代谢产物的产量。超声波提高微生物生产力的现象在一些细菌、植物细胞、丝状真菌中得到证实[2123]。其中，Dai等[19]研究发现低场强功率超声波可促进酿酒酵母的生长，提高酵母对高浓度酒精的耐受力。低场强功率超声波还可提高乳酸菌产乳酸的能力。Shaheen等[24]通过功率超声波处理提高了里氏木霉产纤维素酶的能力和酿酒酵母产乙醇的能力。罗娟[25]研究发现，低场强功率超声波促进了枯草芽孢杆菌液态发酵豆粕，发酵后可溶性蛋白和多肽产量明显提高，且蛋白加工特性得到改善。Guoping等[26]发现低强度的超声可以促进细胞的生长和酶活力的提高。SiokKoon[27]等人研究评估了超声（60 W；3 min）对干酪乳杆菌发酵豆奶时异黄酮的代谢，生物转化的影响。Behnaz[28]等人以乳酸菌ATTC 39392 为研究对象，发现低强度的超声可以增加乳酸菌生物量的产生和营养物质消耗速率的增加。

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