【摘 要】
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刺梨因其含有多种生物活性物质,对机体调节机体代谢具有积极作用,受到广大消费者青睐。目前刺梨产品主要以鲜果或果汁饮料为主,精深加工利用率较低。现以刺梨汁为原料混菌酿造刺梨果醋,既能提高刺梨深精加工技术水平、丰富刺梨产品种类,又能提高刺梨产品经济价值,具有广阔的市场前景。本文主要研究刺梨果醋混菌发酵工艺,发酵过程中理化及营养指标变化情况,评价其体内预防小鼠高血脂及抗氧化功能性,并采用高通量测序技术分析
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刺梨因其含有多种生物活性物质,对机体调节机体代谢具有积极作用,受到广大消费者青睐。目前刺梨产品主要以鲜果或果汁饮料为主,精深加工利用率较低。现以刺梨汁为原料混菌酿造刺梨果醋,既能提高刺梨深精加工技术水平、丰富刺梨产品种类,又能提高刺梨产品经济价值,具有广阔的市场前景。本文主要研究刺梨果醋混菌发酵工艺,发酵过程中理化及营养指标变化情况,评价其体内预防小鼠高血脂及抗氧化功能性,并采用高通量测序技术分析刺梨果醋对高脂饮食小鼠肠道菌群的影响,明确刺梨果醋的主要功能特性。主要研究结果与结论如下:(1)通过响应面分析优化得出酒精发酵阶段的最佳工艺为:酵母菌接种量为4%、乳酸菌(鼠李糖乳杆菌H3:副干酪乳杆菌SR10-1:植物乳杆菌LP=1:1:1体积比)总接种量为7%、白砂糖添加量为16.15%,发酵温度为30℃,得到刺梨果酒发酵液中酒精度为8.46±1.05%Vol,乳酸含量为6.49±0.15 mg/m L。响应面分析优化得出醋酸发酵阶段的最佳工艺为:醋酸菌接种量为12%、初始酒精度为8.4%Vol、发酵温度为32℃、发酵时间为8d,得到刺梨原果醋中醋酸含量为4.57±0.12 g/100g。(2)通过连续监测刺梨果醋发酵过程中理化及营养指标变化得出:整个发酵过程中酒精度、乳酸含量、p H值均呈先上升后下降趋势,可溶性固形物、总多酚、总黄酮、Vc、SOD均呈下降趋势,总酸呈先上升后逐渐稳定趋势,聚类分析得出多菌系混菌发酵样品CV-5理化及营养成分保留率最好。经过酒精发酵和醋酸发酵总游离氨基酸含量逐渐上升,发酵结束时CV-5总游离氨基酸含量是CV-1(单一酵母菌发酵)的2.46倍。酒精发酵结束后,经过GC-IMS检测挥发性成分,在5种样品中共检测出58种挥发性风味物质,其中明确定性的物质有39种,包括9种醇类、18种酯类、3种酸类、5种醛类、3种酮类和1种烯类,其中多菌系混菌样品CV-5挥发性物质种类最丰富,单一菌种样品CV-1挥发性物质种类最单调。醋酸发酵结束后,5种样品经GC-MS共检测出52种挥发性风味物质,其中样品CV-1共有30种挥发性物质,CV-5共有46种挥发性物质。酒精发酵结束后样品中有机酸主要以乳酸、苹果酸、乙酸、丙酸为主;而醋酸阶段结束后,发酵样品中主要以乙酸、乳酸、丙酸为主;结合感官评分及各项品质分析得出样品CV-5具有最佳口感及营养品质。(3)通过饲喂高脂饲料建立小鼠血脂代谢紊乱模型,研究刺梨果醋对预防小鼠高血脂及抗氧化作用,结果显示:各剂量刺梨果醋均能干预小鼠血清水平,其中高剂量(HD组)效果最好(P<0.01),TC含量显著降低了22.53%、TG含量显著降低了33.75%、LDL-c含量显著降低了36.64%,HDL-c含量显著提高了61.57%;测定小鼠肝脏抗氧化指标表明:中剂量(MD组)CAT活力显著提高了18.67%、高剂量(HD组)GSH含量显著提高了31.40%、SOD活力显著提高了38.15%、MDA含量显著降低了40.45%(P<0.01);结合小鼠肝脏病理切片观察,表明刺梨果醋具有显著预防小鼠高血脂(P<0.01),抗氧化和保护肝脏损伤的作用。(4)对各组小鼠肠道微生物菌群进行高通量测序与分析,结果表明:刺梨果醋在门水平上能够显著降低厚壁菌门(Firmicutes)与拟杆菌门(Bacteroidetes)比值;科水平上能上调瘤胃菌科(Ruminococcaceae)、韦荣球菌科(Erysipelotrichaceae)、拟杆菌科(Bacteroidaceae)、Muribaculaceae菌科丰度;属水平上能上调拟杆菌属(Bacteroides)、乳杆菌属(Lactobacillus)、拟普雷沃菌属(Alloprevotella)、毛螺菌属(Lachnospiraceae-NK4A136-group)、狄副拟杆菌属(Parabacteroides)、艾克曼菌属(Akkermansia)等有益菌丰度,说明刺梨果醋能够有效调节小鼠肠道菌群结构和多样性,使高脂饮食小鼠肠道菌群恢复正常。
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