柿醋发酵过程中黄酮含量的变化

2014-04-29 13:10郭敏张宝善
安徽农业科学 2014年20期
关键词:发酵黄酮

郭敏 张宝善

摘要 [目的]研究柿醋加工过程中黄酮含量的变化。[方法]以柿为原料,采用不同原料处理方法、发酵温度、发酵方式和通气状况的条件下进行发酵,测定发酵过程中发酵液中的黄酮含量。[结果]试验表明,在不同的发酵条件下,随着发酵时间的延长,黄酮含量总体呈下降趋势,持续降低至最小值后趋于稳定。不同原料处理方法会影响发酵初始的黄酮含量,发酵温度和发酵方式对黄酮含量变化影响较大,在20 ℃,带渣发酵的条件下,黄酮含量由3.74 mg/ml下降到0.15 mg/ml。通气状况对黄酮含量无显著影响。[结论]研究可为柿子的有效开发利用及提高柿醋产品的营养价值提供一定的科学参考。

关键词 柿醋;黄酮;发酵

中图分类号 S609.9 文献标识码 A 文章编号 0517-6611(2014)20-06803-02

Study on Variation of Flavonoid Contents in Persimmon Vinegar Fermentation

GUO Min et al

(Food School of Jiangnan University, Wuxi, Jiangsu 214122)

Abstract [Objective] To study the change of flavonoid contents in the process of persimmon vinegar fermentation. [Method] With persimmon as raw material, using different treatment methods, fermentation temperature, fermentation way and ventilation conditions, the flavonoid contents were determined. [Result] The results showed that the flavonoid contents declined during the process of persimmon vinegar fermentation. At 20 ℃, with slag fermentation conditions, flavonoid content declined from 3.74 to 0.15 mg/ml. Fermentation temperature and fermentation patterns were the most important factors for the flavonoid contents during the vinegar fermentation. The aeration status showed no dramatic influence to the flavonoid contents during the vinegar fermentation. [Conclusion] The study can provide a scientific reference for improving effective development and utilization of persimmon and nutrition value of persimmon vinegar products.

Key words Persimmon vinegar, Flavonoid; Fermentation

柿(Diaospyros kaki L.f.),又名朱果種,柿属于柿科(Ebenaceae)柿属(Diospyros kaki L.f.)植物,原产于我国长江流域及其以南地区,至今已有3 000年以上的栽培历史[1]。柿是人们非常喜爱的水果之一,古书早有记载,柿有七绝:“一寿,二多荫,三无鸟巢,四无虫蠹,五霜叶可玩,六嘉食可啖,七落叶肥大可临书”[2]。柿子营养价值很高,含有大量的维生素、果糖和钙、铁、磷等矿物质,除此之外,还含有丰富的芦丁、黄酮甙以及多种氨基酸等物质[3-4]。由柿子加工而成的柿醋产品,很好地保存了柿本身的营养价值。尤其是黄酮类物质对心脑血管疾病有良好的疗效[5-6] 。目前,对柿醋中活性物质的研究较少,因此笔者重点研究柿醋发酵过程中黄酮含量的变化,以期为柿子的有效开发利用及提高柿醋产品的营养价值提供一定的科学参考。

1 材料与方法

1.1 材料

供试原料:柿子为月柿,购自广西恭城。

主要试剂:三氯乙酸,分析纯;芦丁标准品,天津市尖峰天然产物研究开发有限公司;亚硝酸钠、硝酸铝、浓盐酸、溴水、无水甲醇、无水乙醇,分析纯;干红专用酵母菌(Saccharomyces ellipsoideus Y2323),宁夏大学提供;麦芽汁琼脂培养基:麦芽汁(10°Be),2%琼脂,pH 5.4,121 ℃灭菌20 min。

主要仪器设备:YX280型手提式不锈钢蒸汽消毒器,上海三申医疗器械有限公司;WJF2000型可见分光光度计,尤尼柯(上海)仪器有限公司;JB3型磁力搅拌器,上海雷磁新径仪器有限公司;RE52型旋转蒸发仪、TDL60B离心机,上海安亭实验仪器有限公司;GSP9080MBE型隔水式培养箱,上海博迅实业有限公司医疗设备厂;AL204型电子天平,梅特勒-托利多仪器(上海)有限公司;SWCJ1F净化工作台,苏净集团苏州安泰空气技术有限公司;HHW21CU600型水浴锅,上海福马实验设备有限公司;BA300生物显微镜,Motic中国有限公司。

1.2 方法

1.2.1 黄酮含量的测定[7]。

1.2.1.1 标准品芦丁溶液的配制。

精密称取芦丁对照品0.010 0 g,用30%的乙醇溶解,定容在50 ml 的容量瓶中,摇匀,制备成0.2 mg/ml 标准溶液备用。

1.2.1.2 标准曲线的绘制。

精密量取0、1、2、3、4、5 ml上述芦丁标准液,置于25 ml的容量瓶中,用30%的乙醇稀释至12.5 ml,加入5%亚硝酸钠溶液1 ml,摇匀,放置5 min后加入10%硝酸铝溶液1 ml,摇匀,放置6 min后加入1 mol/L的氢氧化钠溶液10 ml,用30%乙醇定容至刻度,摇匀,在80 ℃放置10 min,以空白溶液作为对照,用1 cm比色皿于510 nm处测量吸光值,以芦丁溶液浓度为横坐标x,吸光值为纵坐标y,绘制标准曲线。

标准曲线为:y= 0.011 5x-0.014 7,R2 = 0.998 7。其中y为510 nm下的吸光度值;x为总黄酮浓度(μg/ml)。

1.2.1.3 樣品中总黄酮含量的测定。取经稀释的发酵液清汁1 ml,按上述步骤进行操作,每一试样重复测定3次,取A510的平均值,从上述标准曲线计算相应的黄酮浓度(μg/ml)。

1.3 工艺流程及操作要点

1.3.1 工艺流程。原料→脱涩→打浆破碎添加酵母菌酒精发酵→分离→醋酸发酵→陈酿→过滤→杀菌→成品。

1.3.2 操作要点。

原料处理:将柿果分层装入容器中,采用乙醇脱涩法进行脱涩处理,后经清洗,打浆破碎。

酒精发酵:按3%的添加量接入活化酵母,于28 ℃的恒温条件下培养。

醋酸发酵:利用自然发酵,于37 ℃的恒温条件下培养。当酒精含量低于0.4%,醋酸含量不再上升时,醋酸发酵结束,后经陈酿澄清、过滤、杀菌得成品柿醋。

2 结果与分析

2.1 不同原料处理方法对黄酮含量的影响

取同重量柿果2份,一份采用75%乙醇脱涩处理后进行发酵,另一份不经脱涩处理进行发酵。每3 d测发酵液中黄酮含量,比较不同处理方法下柿醋黄酮含量的变化,结果见图1。

图1 原料处理方法对黄酮含量的影响

从图1可以看出,在发酵初期,由于采用不同原料处理方法,所以黄酮含量有较大区别。随着发酵的进行,黄酮含量快速降低,到第33天后下降趋势逐渐放缓,后趋于稳定。由此可见,原料处理方法对黄酮含量的影响主要体现在初始含量,对发酵过程中的影响不显著。

2.2 发酵温度对黄酮含量的影响

将脱涩处理后的柿果分别放置在20和28 ℃的条件下进行发酵,每3 d测定发酵液中黄酮含量,比较不同发酵温度下柿醋黄酮含量的变化,结果见图2。

图2 发酵温度对黄酮含量的影响

由图2可以看出,发酵前9 d,黄酮含量迅速下降,9~18 d下降速度逐渐放缓,21 d之后逐渐趋于稳定。不同发酵温度的发酵液中黄酮含量的下降幅度有区别。这可能是因为28 ℃的发酵温度是酵母酒精发酵的最适温度,而游离的黄酮类化合物一般难溶或不溶于水,可溶于甲醇、乙醇、乙酸乙脂、乙醚等有机溶剂[8]中,因此在20 ℃下,黄酮含量下降更明显。

2.3 带渣发酵对黄酮含量的影响

取同重量2份酒精发酵结束后的发酵液,一份经压酒分离后除去滤渣,在37 ℃下进行自然发酵;另一份直接在37 ℃下进行自然发酵。每3 d测发酵液黄酮含量,比较不同发酵方式下柿醋黄酮含量的变化,结果见图3。

图3 发酵方式对黄酮含量的影响

从图3中可以看出,带渣发酵的黄酮含量快速下降,而不带渣发酵的黄酮含量虽总体下降,但趋势不明显,且在第6和18天上升超过起始值。由此可以看出,不同的发酵方式对醋酸发酵过程中的黄酮含量有一定的影响。资料表明,游离态的黄酮醇类物质易与醋中的糖苷结合,从而形成配糖体,导致黄酮类物质中的杨梅黄酮、毛地黄黄酮、槲皮素和山奈酚含量降低[9]。黄酮醇配糖体随着发酵的进行又不断地发生水解[10],表现为黄酮类物质在发酵过程中的含量呈现波动形变化。

2.4 通气状况对黄酮含量的影响

在醋酸发酵过程中,采用通气搅拌发酵(搅拌速度80 r/min,通气量1∶0.17),以静置发酵作为对照。每3 d测发酵液中的黄酮含量,比较不同通气状况下柿醋黄酮含量的变化,结果见图4。

图4 通气状况对黄酮含量的影响

由图4可以看出,不同通气状况下的发酵液中黄酮含量变化趋势及幅度基本一致。在搅拌发酵过程有利于氧气的进入,发酵液黄酮类物质如槲皮素、二氢槲皮素在这种环境下容易被氧化或者发生其他的化学反应,使得黄酮类物质一直处于动态平衡过程[11]。但从图4中可以看出,2种发酵方式相比,总黄酮含量变化曲线的趋势是大体一致的,只是在量的多少上有区别。

3 结论

该试验研究了不同的原料处理方法、发酵温度、发酵方式和通气状况的条件下柿醋中黄酮含量的变化,结果表明,发酵温度和发酵方式对柿醋中黄酮含量的变化影响较大;原

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