陳秋慧,魏建敏,穆先,盧紅梅,楊雙全,陳莉*

(1.貴州大學(xué) 貴州省發(fā)酵工程與生物制藥重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,貴陽(yáng) 550025;2.貴州大學(xué) 釀酒與食品工程學(xué)院,貴陽(yáng) 550025;3.貴州大學(xué) 化學(xué)與化工學(xué)院,貴陽(yáng) 550025)

刺梨(RosaroxburghiiTratt.)又叫送春歸、茨梨,是薔薇科落葉灌木植物繅絲花的果實(shí),適宜生長(zhǎng)在海拔500～1 500 m的高山丘陵地帶,如中國(guó)西南地區(qū)的貴州、云南、四川等省份,其中貴州刺梨產(chǎn)量居全國(guó)之首[1-2]。截至2021年,作為刺梨種植大省的貴州省,其種植面積已達(dá)到210萬(wàn)畝,鮮果產(chǎn)量達(dá)28.91萬(wàn)噸。隨著國(guó)內(nèi)外果蔬汁飲料逐漸向營(yíng)養(yǎng)型方向轉(zhuǎn)變,刺梨因富含營(yíng)養(yǎng)成為營(yíng)養(yǎng)型飲料的研究熱點(diǎn)之一[3]。

刺梨果渣是刺梨鮮果壓榨刺梨原汁所留下的副產(chǎn)物,刺梨果渣含有豐富的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)[4],具有抗氧化、降血糖等功效[5-7],有很高的價(jià)值,但不易儲(chǔ)存,造成大量浪費(fèi)且污染環(huán)境[8]。酵素因富含益生菌、脂肪酶、淀粉酶、超氧化物歧化酶和多酚、黃酮、氨基酸、有機(jī)酸等生物活性成分而在食品和健康領(lǐng)域受到廣泛關(guān)注[9-10]。大量研究表明,酵素具有抗氧化、抗腫瘤、解酒護(hù)肝、調(diào)節(jié)腸道菌群、減肥、抑菌等功效[11-16]。相關(guān)研究表明,酵素經(jīng)發(fā)酵后不僅能大量保留發(fā)酵基質(zhì)原有的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),而且能促進(jìn)多酚、黃酮等次級(jí)產(chǎn)物的形成,具有促進(jìn)新陳代謝、抗氧化、抗疲勞等生理功能[17]。因此,本試驗(yàn)以酶解后的刺梨果渣為發(fā)酵物料,采取先酵母菌發(fā)酵后植物乳桿菌發(fā)酵的方式,在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行優(yōu)化試驗(yàn),探究不同因素對(duì)刺梨果渣酵素中超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)活性及活菌數(shù)的影響,以期得到刺梨果渣酵素的最佳發(fā)酵工藝條件,為刺梨果渣的開發(fā)利用提供數(shù)據(jù)支撐。

1 材料和方法

1.1 原料

刺梨干果渣:貴州省盤州市某刺梨加工企業(yè)提供。

1.2 試劑

活性干酵母(BV818、CECA、SY、RW):安琪酵母股份有限公司;植物乳桿菌1.191:廣東省微生物菌種保藏中心;SOD試劑盒:南京建成生物工程研究所;果漿酶、氯化鈉、次甲基藍(lán)、氯化鉀、無水氯化鈣(均為分析純):成都金山化學(xué)試劑有限公司;碳酸氫鈉、葡萄糖、磷酸二氫鈉、磷酸氫二鈉、MRS肉湯培養(yǎng)基、營(yíng)養(yǎng)瓊脂、蔗糖:天津永大化學(xué)試劑有限公司。

1.3 主要儀器與設(shè)備

FA2004N精密電子天平 上海菁海儀器有限公司;HH-B數(shù)顯恒溫水浴鍋 常州澳華儀器有限公司;ZD-2A 自動(dòng)電位滴定儀 上海大普儀器有限公司:SPX-250B生化培養(yǎng)箱 上?，槴\實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司;YXQ-LS-5DS11壓力蒸汽滅菌鍋、SN-CJ-IF無菌操作臺(tái) 上海博迅實(shí)業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠;TG16-WS 臺(tái)式高速離心機(jī) 湖南湘儀實(shí)驗(yàn)室儀器開發(fā)有限公司;722S可見分光光度計(jì) 上海菁華科技儀器有限公司;Smart生物顯微鏡 重慶奧特光學(xué)儀器有限公司。

1.4 方法

1.4.1 刺梨果渣酵素制備工藝

工藝流程圖見圖1。

圖1 工藝流程圖Fig.1 Process flow diagram

酵母菌的活化:取一定量的安琪酵母(以發(fā)酵物料的質(zhì)量計(jì)),加入適量的蒸餾水,于37 ℃的恒溫水浴鍋中活化30 min后待用。

植物乳桿菌的活化:取一管于EP管中甘油保藏的植物乳桿菌37 ℃活化后,接入100 mL滅菌后的MRS肉湯培養(yǎng)基中,于37 ℃恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)24 h后待用。

1.4.2 酵母菌發(fā)酵階段單因素試驗(yàn)

采用單因素輪換法,分別考察酵母菌菌種(BV 818、CECA、SY、RW)、發(fā)酵時(shí)間(8,16,24,32,40 h)、發(fā)酵溫度(21,23,25,27,29 ℃)、糖添加量(3%、4%、5%、6%、7%)、酵母菌接種量(0.1%、0.15%、0.2%、0.25%、0.3%)對(duì)SOD活性和酵母菌活菌數(shù)的影響,確定各因素的最佳值。

1.4.3 酵母菌發(fā)酵階段響應(yīng)面試驗(yàn)

在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,以發(fā)酵時(shí)間、糖添加量、發(fā)酵溫度、酵母菌接種量4個(gè)因素為研究因素,以SOD活性和酵母菌活菌數(shù)為評(píng)價(jià)指標(biāo),根據(jù)Box-Behnken的中心組合試驗(yàn)設(shè)計(jì)原理,并采用Design Expert 8.0.6軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,確定刺梨果渣酵素的最優(yōu)發(fā)酵條件。酵母菌發(fā)酵階段響應(yīng)面試驗(yàn)因素水平表見表1。

表1 酵母菌發(fā)酵階段響應(yīng)面試驗(yàn)因素水平表Table 1 Factors and levels of response surface test in yeast fermentation stage

1.4.4 乳酸菌發(fā)酵階段單因素試驗(yàn)

以SOD活性和乳酸菌活菌數(shù)為評(píng)價(jià)指標(biāo),在發(fā)酵溫度37 ℃、乳酸菌接種量2%、發(fā)酵時(shí)間24 h、乳酸菌接種量2%的條件下,固定其他因素條件,確定發(fā)酵時(shí)間(8,16,24,32,40 h)、乳酸菌接種量(1%、1.5%、2%、2.5%、3%)、發(fā)酵溫度(35,36,37,38,39 ℃)等因素的最佳值。

1.4.5 乳酸菌發(fā)酵階段正交試驗(yàn)

在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,以發(fā)酵時(shí)間、乳酸菌接種量、發(fā)酵溫度為因素,以SOD活性和乳酸菌活菌數(shù)為評(píng)價(jià)指標(biāo),設(shè)計(jì)L9(33)正交試驗(yàn),每組試驗(yàn)平行測(cè)定3次,因素水平表見表2。

表2 乳酸菌發(fā)酵階段正交試驗(yàn)因素水平表Table 2 Factors and levels of orthogonal test in lactic acid bacteria fermentation stage

1.4.6 SOD的測(cè)定

取1.0 g發(fā)酵物料,加入4 mL pH 6.8的磷酸緩沖液于研缽中研磨1～2 min后,轉(zhuǎn)入離心管中,4 000 r/min離心10 min,取上清液參照SOD試劑盒進(jìn)行測(cè)定。

1.4.7 酵母菌活菌數(shù)的測(cè)定

采用血球計(jì)數(shù)法進(jìn)行測(cè)定[18]。

1.4.8 乳酸菌活菌數(shù)的測(cè)定

參照GB 4789.35-2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品微生物學(xué)檢驗(yàn) 乳酸菌檢驗(yàn)》中的平板計(jì)數(shù)法進(jìn)行測(cè)定。

1.4.9 數(shù)據(jù)處理及分析

每組試驗(yàn)進(jìn)行3次平行。采用Design Expert 8.0.6進(jìn)行響應(yīng)面試驗(yàn)設(shè)計(jì),SPSS 19.0、Excel 2010進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,Origin 2018進(jìn)行作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 酵母菌發(fā)酵階段單因素試驗(yàn)

2.1.1 酵母菌菌種及發(fā)酵時(shí)間的確定

酵母菌種類及發(fā)酵時(shí)間對(duì)SOD活性和酵母菌活菌數(shù)的影響見圖2。

圖2 發(fā)酵時(shí)間對(duì)不同菌種發(fā)酵的SOD活性及酵母菌活菌數(shù)的影響Fig.2 Effect of fermentation time on SOD activity and viable number of yeast fermented with different strains注:不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05),下圖同。

由圖2可知,不同酵母菌菌種對(duì)SOD活性的影響很小,從整體來看,SOD活性與酵母菌活菌數(shù)成正比,均隨時(shí)間的增加呈先升高后降低的趨勢(shì),這可能是因?yàn)殡S著時(shí)間的增加,可利用的碳源減少,不能正常給酵母菌提供營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),從而導(dǎo)致酵母菌活菌數(shù)減少。當(dāng)以SOD活性作為評(píng)價(jià)指標(biāo)時(shí),菌種RW在發(fā)酵時(shí)間為24 h時(shí)達(dá)到最大值261.22 U/g,此時(shí)酵母菌活菌數(shù)為1.24×108CFU/g;當(dāng)以酵母菌活菌數(shù)為評(píng)價(jià)指標(biāo)時(shí),菌種CECA在發(fā)酵時(shí)間為24 h時(shí)達(dá)到最大值1.30×108CFU/g,此時(shí)SOD活性為259.67 U/g。綜合考慮,選擇菌種CECA進(jìn)行發(fā)酵,取發(fā)酵時(shí)間16～32 h進(jìn)行后續(xù)研究。

首先，如今財(cái)務(wù)管理也進(jìn)入了信息化時(shí)代，如果沒有專業(yè)過硬的財(cái)務(wù)相關(guān)知識(shí)，中小學(xué)的財(cái)務(wù)管理水平就不會(huì)與時(shí)俱進(jìn)，所以在對(duì)財(cái)務(wù)人員進(jìn)行入職選擇時(shí)，應(yīng)考慮該財(cái)務(wù)人員是否持有相關(guān)的專業(yè)資格證書，是否具有財(cái)務(wù)工作經(jīng)驗(yàn)，以保證將來學(xué)校財(cái)務(wù)人員的專業(yè)性和實(shí)踐能力。

2.1.2 糖添加量的確定

糖添加量對(duì)SOD活性和酵母菌活菌數(shù)的影響見圖3。

圖3 糖添加量對(duì)SOD活性和酵母菌活菌數(shù)的影響Fig.3 Effect of sugar addition amount on SOD activity and viable number of yeast

由圖3可知,隨著糖添加量的增加,SOD活性和酵母菌活菌數(shù)呈先上升后下降的趨勢(shì),當(dāng)糖添加量從3%上升到5%時(shí),酵母菌活菌數(shù)隨著可利用碳源的增加而增加,SOD活性隨之增加,在糖添加量為5%時(shí)達(dá)到最大值,此時(shí)SOD活性為257.54 U/g,酵母菌活菌數(shù)為1.29×108CFU/g;當(dāng)糖添加量從5%上升至7%時(shí),發(fā)酵體系中糖量過高,形成高滲狀態(tài),抑制菌種的生長(zhǎng)和代謝,產(chǎn)酶活力下降,SOD活性和酵母菌活菌數(shù)逐漸降低[19];同時(shí),糖添加量過高會(huì)使pH值增加,不利于第二步發(fā)酵中植物乳桿菌的生長(zhǎng),因此選擇4%～6%的糖添加量進(jìn)行后續(xù)研究。

2.1.3 發(fā)酵溫度的確定

發(fā)酵溫度對(duì)SOD活性和酵母菌活菌數(shù)的影響見圖4。

圖4 發(fā)酵溫度對(duì)SOD活性和酵母菌活菌數(shù)的影響Fig.4 Effect of fermentation temperature on SOD activity and viable number of yeast

由圖4可知,隨著發(fā)酵溫度的增加,SOD活性和酵母菌活菌數(shù)均呈先升高后降低的趨勢(shì),在25 ℃時(shí)達(dá)到最大值,此時(shí)SOD活性為259.09 U/g,酵母菌活菌數(shù)為1.30×108CFU/g。溫度過高或過低都不利于酵素的發(fā)酵,溫度過低,酵母菌生長(zhǎng)緩慢,發(fā)酵周期長(zhǎng);溫度過高,會(huì)對(duì)機(jī)體的酶及代謝活動(dòng)產(chǎn)生不利影響,使活菌數(shù)的增長(zhǎng)速度減緩,因此選擇23～27 ℃進(jìn)行工藝優(yōu)化。

2.1.4 酵母菌接種量的確定

酵母菌接種量對(duì)SOD活性和酵母菌活菌數(shù)的影響見圖5。

由圖5可知,SOD活性隨著酵母菌接種量的增加先升高,在0.2%時(shí)達(dá)到最大值260.08 U/mL,之后隨著酵母菌接種量的增加而降低,接種量在0.1%～0.2%范圍內(nèi)酵母菌活菌數(shù)隨著接種量的增加而增加,在0.2%時(shí)達(dá)到最大值1.31×108CFU/g后趨于平穩(wěn),不再上升。初始接種量過低,菌種密度低,不能充分利用發(fā)酵體系中的碳源,使SOD活性不能達(dá)到最大值;若初始接種量過高,菌體密度過大,導(dǎo)致前期繁殖速度過快,產(chǎn)生的大量有機(jī)酸使SOD活性降低[19],綜合考慮,選擇0.15%～0.25%進(jìn)行響應(yīng)面優(yōu)化。

2.2 酵母菌發(fā)酵階段響應(yīng)面試驗(yàn)

在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,選取發(fā)酵時(shí)間(A)、糖添加量(B)、發(fā)酵溫度(C)、酵母菌接種量(D)4個(gè)因素,以SOD活性、酵母菌活菌數(shù)為響應(yīng)值,通過Design Expert 8.6.0軟件進(jìn)行試驗(yàn)設(shè)計(jì),試驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果見表3。

以SOD活性、酵母菌活菌數(shù)為響應(yīng)值,利用Design Expert 8.0.6軟件對(duì)表3中的數(shù)據(jù)進(jìn)行多元回歸擬合,得到SOD活性(Y1)、酵母菌活菌數(shù)(Y2)的回歸方程分別為:

Y1=259.45-3.44A-0.27B-15.83C+1.00D-7.21AB-27.41AC-4.91AD-2.75BC-4.00BD+18.40CD-32.82A2-16.54B2-27.85C2-27.29D2;

Y2=1.42+0.015A-0.021B-0.023C+0.074D+0.073AB+(5.000E-004)AC+0.065AD+(7.125E-003)BC+0.053BD+(8.125E-003)CD-0.19A2-0.19B2-0.13C2-0.086D2。

SOD活性、酵母菌活菌數(shù)方差分析及顯著性結(jié)果見表4和表5。

表4 SOD活性方差分析及顯著性結(jié)果Table 4 SOD activity variance analysis and significance results

表5 酵母菌活菌數(shù)方差分析及顯著性結(jié)果Table 5 Variance analysis and significance results of viable number of yeast

由表4和表5可知,兩個(gè)回歸模型均極顯著(P<0.000 1),說明該模型能很好地描述試驗(yàn)結(jié)果,得出的方程有意義。失擬項(xiàng)的P值分別為0.444 2,0.182 8,均大于0.05,差異不顯著,說明該模型擬合度較好。相關(guān)系數(shù)分別為0.980 4,0.979 5,調(diào)整相關(guān)系數(shù)分別為0.960 8,0.958 9,說明試驗(yàn)誤差較小,具有較高的參考價(jià)值,可以對(duì)SOD活性和酵母菌活菌數(shù)進(jìn)行預(yù)測(cè)分析。

當(dāng)以SOD活性為響應(yīng)值時(shí),一次項(xiàng)C極顯著,A顯著,B、D不顯著;交互項(xiàng)AC、CD極顯著,AB顯著,AD、BC、BD不顯著;二次項(xiàng)A2、B2、C2、D2均極顯著。由F值可知,各因素對(duì)SOD活性的影響大小為C>A>D>B,即發(fā)酵溫度>發(fā)酵時(shí)間>酵母菌接種量>糖添加量。當(dāng)以酵母菌活菌數(shù)為響應(yīng)值時(shí),一次項(xiàng)D極顯著,B、C顯著,A不顯著;交互項(xiàng)AB、AD、BD極顯著,AC、BC、CD不顯著,二次項(xiàng)A2、B2、C2、D2均極顯著。由F值可知,各因素對(duì)酵母菌活菌數(shù)的影響大小為D>C>B>A,即酵母菌接種量>發(fā)酵溫度>糖添加量>發(fā)酵時(shí)間。

各因素對(duì)響應(yīng)值影響的響應(yīng)面及等高線見圖6和圖7。

圖6 各因素交互作用對(duì)SOD活性的影響Fig.6 Effects of interaction of various factors on SOD activity

圖7 各因素交互作用對(duì)酵母菌活菌數(shù)的影響Fig.7 Effects of interaction of various factors on viable number of yeast

響應(yīng)面圖曲面坡度越陡峭,其對(duì)應(yīng)的等高線越密集,形狀呈橢圓形或馬鞍形,說明兩因素間交互作用影響越大[20]。由圖6可知,因素A與因素C、因素C與因素D間的曲面最陡峭,因素A與因素B間的陡峭程度次之,且等高線均呈橢圓形,說明兩兩因素間交互作用較強(qiáng),影響顯著;因素A與因素D、因素B與因素C、因素B與因素D間響應(yīng)面曲面較平緩,等高線近似圓形,表明各因素間交互作用較弱,影響不顯著。由圖7可知,因素A與因素B、因素A與因素D、因素B與因素D間所形成的坡面陡峭,等高線密集,呈橢圓形,說明兩兩因素間對(duì)酵母菌活菌數(shù)的影響較大,交互作用顯著;因素A與因素C、因素B與因素C、因素C與因素D間的響應(yīng)面曲面較平緩,等高線較稀疏,交互作用影響不顯著。

2.3 響應(yīng)面驗(yàn)證試驗(yàn)

利用軟件Design Expert 8.6.0對(duì)兩個(gè)模型聯(lián)合求解,得到酵母菌發(fā)酵階段最佳工藝條件為發(fā)酵時(shí)間24.3 h、糖添加量4.97%、發(fā)酵溫度24.67 ℃、酵母菌接種量0.21%,在此條件下SOD活性預(yù)測(cè)值為260.30 U/g,酵母菌活菌數(shù)預(yù)測(cè)值為1.43×108CFU/g?？紤]到試驗(yàn)操作問題,將最佳工藝條件修正為發(fā)酵時(shí)間24.5 h、糖添加量5%、發(fā)酵溫度24.7 ℃、酵母菌接種量0.21%,在此條件下進(jìn)行3次平行驗(yàn)證試驗(yàn),得到SOD活性為(267.64±3.43) U/g,酵母菌活菌數(shù)為(1.41±0.04)×108CFU/g,試驗(yàn)值與預(yù)測(cè)值接近,表明該模型確定的工藝條件較可靠。

2.4 乳酸菌發(fā)酵階段單因素試驗(yàn)

2.4.1 發(fā)酵時(shí)間的確定

發(fā)酵時(shí)間對(duì)SOD活性和乳酸菌活菌數(shù)的影響見圖8。

圖8 發(fā)酵時(shí)間對(duì)SOD活性和乳酸菌活菌數(shù)的影響Fig.8 Effect of fermentation time on SOD activity and viable number of lactic acid bacteria

由圖8可知,發(fā)酵時(shí)間少于24 h時(shí),SOD活性隨著發(fā)酵時(shí)間的增加而上升,發(fā)酵時(shí)間為24 h時(shí),SOD活性達(dá)到最大值271.99 U/g,此時(shí)乳酸菌活菌數(shù)為5.25×107CFU/g,繼續(xù)進(jìn)行發(fā)酵,隨著發(fā)酵時(shí)間的延長(zhǎng),SOD活性逐漸降低;乳酸菌活菌數(shù)在發(fā)酵初始階段迅速上升,在16 h時(shí)達(dá)到最大值5.79×107CFU/g,此時(shí)SOD活性為269.84 U/g,當(dāng)發(fā)酵時(shí)間超過16 h時(shí),乳酸菌活菌數(shù)出現(xiàn)下降趨勢(shì),說明此時(shí)接近植物乳桿菌生長(zhǎng)繁殖的活躍期。綜合考慮,選擇發(fā)酵時(shí)間8～24 h進(jìn)行優(yōu)化。

2.4.2 乳酸菌接種量的確定

乳酸菌接種量對(duì)SOD活性和乳酸菌活菌數(shù)的影響見圖9。

圖9 乳酸菌接種量對(duì)SOD活性和乳酸菌活菌數(shù)的影響Fig.9 Effect of inoculation amount of lactic acid bacteria on SOD activity and viable number of lactic acid bacteria

由圖9可知,當(dāng)乳酸菌接種量較低時(shí),SOD活性及乳酸菌活菌數(shù)都較低,當(dāng)乳酸菌接種量為2%時(shí),SOD活性達(dá)到最大值270.47 U/g,此時(shí)繼續(xù)增大接種量,乳酸菌活菌數(shù)先小幅度上升后開始出現(xiàn)下降趨勢(shì),而SOD活性急劇下降,這是因?yàn)楫?dāng)乳酸菌初始菌種密度過大時(shí),其生長(zhǎng)代謝速度過快,發(fā)酵過度,產(chǎn)生的總酸含量過高,影響了SOD的活性[21]。因此,選擇接種量1.5%～2.5%進(jìn)行優(yōu)化。

2.4.3 發(fā)酵溫度的確定

發(fā)酵溫度對(duì)SOD活性和乳酸菌活菌數(shù)的影響見圖10。

圖10 發(fā)酵溫度對(duì)SOD活性和乳酸菌活菌數(shù)的影響Fig.10 Effect of fermentation temperature on SOD activity and viable number of lactic acid bacteria

由圖10可知,隨著發(fā)酵溫度的增加,SOD活性和乳酸菌活菌數(shù)先略微上升,SOD活性在37 ℃時(shí)達(dá)到最大值270.83 U/g,此時(shí)乳酸菌活菌數(shù)為5.05×107CFU/g;乳酸菌活菌數(shù)在36 ℃時(shí)達(dá)到最大值5.55×107CFU/g,此時(shí)SOD活性為270.18 U/g,當(dāng)溫度超過37 ℃時(shí),兩個(gè)指標(biāo)均隨著溫度的增加呈下降的趨勢(shì)。因此,選擇發(fā)酵時(shí)溫度35～37 ℃進(jìn)行后續(xù)優(yōu)化。

2.4.4 乳酸菌發(fā)酵階段正交試驗(yàn)

乳酸菌發(fā)酵階段正交試驗(yàn)結(jié)果及分析見表6。

表6 乳酸菌發(fā)酵階段正交試驗(yàn)結(jié)果及分析Table 6 Orthogonal test results and analysis of lactic acid bacteria fermentation stage

由表6可知,3個(gè)因素對(duì)SOD活性影響的主次順序?yàn)锳>C>B,即發(fā)酵時(shí)間>發(fā)酵溫度>乳酸菌接種量,最優(yōu)組合為A3C3B2,即發(fā)酵時(shí)間為24 h,發(fā)酵溫度為37 ℃,乳酸菌接種量為2%,在此條件下進(jìn)行發(fā)酵,測(cè)得SOD活性為(264.98±2.23) U/g,乳酸菌活菌數(shù)為(1.48±0.17)×108CFU/g;3個(gè)因素對(duì)乳酸菌活菌數(shù)影響的主次順序?yàn)锳>B>C,即發(fā)酵時(shí)間>乳酸菌接種量>發(fā)酵溫度,最優(yōu)組合為A2B2C1,即發(fā)酵時(shí)間為16 h,乳酸菌接種量為2%,發(fā)酵溫度為35 ℃,在此條件下進(jìn)行發(fā)酵,測(cè)得SOD活性為(275.24±1.12) U/g,乳酸菌活菌數(shù)為(1.97±0.17)×108CFU/g,優(yōu)于組合A3C3B2。因此,以發(fā)酵時(shí)間16 h、乳酸菌接種量2%、發(fā)酵溫度35 ℃為最適發(fā)酵條件。

3 結(jié)論

在酵母菌與乳酸菌復(fù)合發(fā)酵的條件下發(fā)酵刺梨果渣,經(jīng)響應(yīng)面分析得出酵母菌發(fā)酵階段的最優(yōu)條件為發(fā)酵時(shí)間24.5 h、糖添加量5%、發(fā)酵溫度24.7 ℃、酵母菌接種量0.21%,在此條件下刺梨果渣酵素發(fā)酵物料的SOD活性為267.64 U/g,酵母菌活菌數(shù)為1.41×108CFU/g;在正交試驗(yàn)優(yōu)化乳酸菌發(fā)酵階段,通過分析得到最佳條件為發(fā)酵時(shí)間16 h、乳酸菌接種量2%、發(fā)酵溫度35 ℃,在此條件下刺梨果渣酵素發(fā)酵物料的SOD活性為275.24 U/g,乳酸菌活菌數(shù)為1.97×108CFU/g。

刺梨果渣酵素經(jīng)優(yōu)化后,其活菌數(shù)顯著增加,這與郭玉如[22]的研究結(jié)果相似,說明酵母菌和乳酸菌對(duì)刺梨果渣發(fā)酵具有積極影響;其SOD活性較大,多發(fā)酵產(chǎn)品高[23-24],說明刺梨果渣在發(fā)酵過程中能很好地保留其原有和發(fā)酵所產(chǎn)生的營(yíng)養(yǎng)基質(zhì),這與王霞等[17]的研究結(jié)果一致,因此,后期可進(jìn)一步對(duì)該產(chǎn)品進(jìn)行功能性研究,以探究其生理功能。