不同乳酸菌復(fù)配發(fā)酵石榴汁的品質(zhì)指標(biāo)分析

劉曉翠,殷曉翠,馬 嫄,*,劉 斌,梁智林,蘇 凡, 羅 鳴,車振明,袁乙平,羅才琴,徐 娟

(1.西華大學(xué)食品與生物工程學(xué)院,四川成都 610039; 2.四川福能源生物科技有限公司,四川成都 610031)

石榴(PunicagranatumL)屬于安石榴科,是一種藥食兩用的植物資源,廣泛分布于亞洲、非洲、美洲和歐洲南部的溫帶和亞熱帶地區(qū)[1];石榴富含多酚、黃酮、鞣質(zhì)、花色苷等生物活性物質(zhì),具有抗氧化和預(yù)防癌癥等多種保健作用[2-5]。以石榴為原料可以生產(chǎn)鮮榨石榴汁、石榴濃縮汁、果醬等產(chǎn)品,還能經(jīng)發(fā)酵生產(chǎn)石榴酒、石榴醋、石榴乳酸菌飲料等,利用益生菌發(fā)酵石榴汁可以增加其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值[6]。將石榴汁進(jìn)行發(fā)酵是石榴深加工的一條途徑,具有很好的市場(chǎng)前景。

目前,國(guó)內(nèi)外果蔬及其制品發(fā)酵采用的益生菌以乳酸菌為主,已應(yīng)用于以葡萄、蘋果、胡蘿卜、番茄、荔枝、藍(lán)莓為原料的果蔬汁發(fā)酵中,常用的有植物乳桿菌、嗜酸乳桿菌、雙歧桿菌、保加利亞乳桿菌、嗜熱鏈球菌、干酪乳桿菌和釀酒酵母等[7-10]。Valero-Cases等[7]研究發(fā)現(xiàn)乳酸菌發(fā)酵提高了石榴汁中的酚類物質(zhì)的生物利用率;Di Cagno等[8]研究發(fā)現(xiàn)乳酸菌發(fā)酵可以增加石榴汁的風(fēng)味物質(zhì)含量和種類;Ordoudi等[9]研究發(fā)現(xiàn)石榴汁經(jīng)酒精發(fā)酵和醋酸發(fā)酵可以有效地保持其功能性成分。國(guó)內(nèi)對(duì)石榴的乳酸菌發(fā)酵研究的相對(duì)較少,古小露等[10]研究發(fā)現(xiàn)不同發(fā)酵劑復(fù)配能較好地保持全石榴汁的抗氧化活性和營(yíng)養(yǎng)品質(zhì);蘭永麗[11]研究發(fā)現(xiàn)石榴汁經(jīng)乳酸菌發(fā)酵后仍具有較高的多酚含量和抗氧化活性。以往研究果蔬汁發(fā)酵期間的品質(zhì)變化時(shí),為了全面反映品質(zhì)變化,需要測(cè)定和分析的品質(zhì)指標(biāo)較多,而各指標(biāo)間相互關(guān)系復(fù)雜,有的具有相關(guān)性,反映的信息有重疊部分。因此,研究反映石榴汁發(fā)酵過(guò)程中的綜合品質(zhì)的主要因子具有重要意義。

主成分分析法(Principal component analysis,PCA)是將多個(gè)變量通過(guò)線性變化降維,整合成較少個(gè)數(shù)的重要變量盡可能多地反映原有變量的信息的一種多元統(tǒng)計(jì)分析方法[12-13]。該方法側(cè)重于客觀數(shù)據(jù),避免人為賦予權(quán)重的主觀隨意性,近年來(lái)在生物性狀分析和產(chǎn)品品質(zhì)分析中應(yīng)用廣泛[13]。將多元統(tǒng)計(jì)方法運(yùn)用到不同乳酸菌復(fù)配發(fā)酵高品質(zhì)石榴汁的比較研究未見(jiàn)報(bào)道。本研究以石榴汁為原料,采用先進(jìn)的高純度凍干直投式乳酸菌兩兩混合發(fā)酵,基于主成分分析法研究不同乳酸菌復(fù)配對(duì)發(fā)酵石榴汁品質(zhì)的影響,旨在優(yōu)選適合石榴汁的發(fā)酵劑復(fù)配方案,為石榴系列飲品的開發(fā)提供思路。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

甜石榴濃縮汁 由四川福能源生物科技有限公司生產(chǎn);植物乳桿菌、嗜酸乳桿菌、鼠李糖乳桿菌、干酪乳桿菌發(fā)酵劑(活菌數(shù)≥1.0×1010CFU/g) 購(gòu)于四川高福記生物科技有限公司;葡萄酒果酒專用酵母(活菌數(shù)≥1.0×107CFU/g) 購(gòu)于安琪酵母股份有限公司；甲醇、沒(méi)食子酸、福林酚試劑等 分析純?cè)噭?購(gòu)自成都科龍化工試劑公司;Trolox(維生素E衍生物)、1,1-二苯基苦基苯肼(DPPH) 購(gòu)于上海源葉生物科技有限公司。

UV-2600型紫外可見(jiàn)分光光度計(jì) 尤尼柯(上海)儀器有限公司;G154DWS型高溫滅菌鍋 上海賽海洋生物科技實(shí)業(yè)有限公司;A610型全自動(dòng)折光儀 濟(jì)南海能股份有限公司;PHS-320型pH計(jì) 成都世紀(jì)方舟科技有限公司;T50型自動(dòng)電位滴定儀 臺(tái)灣ELJINTEK;HH-S4型數(shù)顯恒溫水浴鍋 江蘇省金壇市醫(yī)療儀器廠。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 發(fā)酵石榴汁的制備

首先甜石榴濃縮汁與飲用水按照1∶3.6875的質(zhì)量比進(jìn)行復(fù)原;將復(fù)原后的石榴汁進(jìn)行65 ℃、20 min的巴氏滅菌后裝入經(jīng)121 ℃、20 min高溫滅菌的發(fā)酵罐;加入12%質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50%的白砂糖糖液;將植物乳桿菌、嗜酸乳桿菌、干酪乳桿菌、鼠李糖乳桿菌兩兩組合(植物乳桿菌+嗜酸乳桿菌編號(hào)為R2,植物乳桿菌+干酪乳桿菌編號(hào)為R3,植物乳桿菌+鼠李糖乳桿菌編號(hào)為R4,嗜酸乳桿菌+干酪乳桿菌編號(hào)為R5,嗜酸乳桿菌+鼠李糖乳桿菌編號(hào)為R6,干酪乳桿菌+鼠李糖乳桿菌編號(hào)為R7);嗜酸乳桿菌、植物乳桿菌、干酪乳桿菌、鼠李糖乳桿菌的接種量為石榴汁和糖液的總質(zhì)量的1.5%,將發(fā)酵罐置于暗處,25 ℃避光發(fā)酵18 d,每隔 3 d 取樣測(cè)定相關(guān)指標(biāo),自然發(fā)酵編號(hào)為R1。

1.2.2 指標(biāo)測(cè)定方法 pH的測(cè)定:采用pH計(jì)測(cè)定;TSS的測(cè)定:參照Z(yǔ)ou等[14]的方法使用阿貝折射儀測(cè)定,以蒸餾水作為空白,結(jié)果以百分含量(%)計(jì);TA的測(cè)定:參照Varela-Santos等[15]的方法采用pH電位法測(cè)定可滴定酸,模式選擇pH8.1;總酚含量的測(cè)定:參照Kwaw等[16]的方法,采用Folin-Ciocalteau法測(cè)定;花色苷含量的測(cè)定:參照Chen等[17]的方法,采用pH示差法測(cè)定;DPPH自由基清除率的測(cè)定:參照古小露等[10]的方法;抗壞血酸含量的測(cè)定:參照古小露等[10]的方法采用2,6-二氯靛酚滴定法進(jìn)行測(cè)定。

1.3 數(shù)據(jù)處理

采用SPSS 23.0數(shù)據(jù)處理軟件系統(tǒng)進(jìn)行差異顯著性分析和主成分分析,采用Origin 8.6軟件進(jìn)行繪圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 品質(zhì)分析

2.1.1 石榴汁發(fā)酵過(guò)程中總酚含量的變化 石榴汁中的總酚是其重要的功能性成分,具有抗氧化作用,總酚含量越高，石榴汁的抗氧化作用越強(qiáng)[17]。由圖1可知,隨著發(fā)酵時(shí)間延長(zhǎng),各組石榴汁的總酚含量呈先上升后下降的趨勢(shì)。上升可能是由于乳酸菌代謝過(guò)程中產(chǎn)生酚酸酯酶等酶類,這些酶能釋放石榴汁中的酚類物質(zhì),測(cè)得的含量增加[18];總酚含量的下降與酚類物質(zhì)的分解有關(guān),一是由于乳酸菌在發(fā)酵過(guò)程中的應(yīng)激反應(yīng)而對(duì)酚類物質(zhì)進(jìn)行的生物代謝[18],二是花青素等黃酮類物質(zhì)含量減少也會(huì)引起總酚含量的降低[11]。與自然發(fā)酵相比,乳酸菌復(fù)配可使石榴汁中的總酚保持在較高水平。發(fā)酵初期石榴汁中的總酚為81.8 mg/100 mL,發(fā)酵結(jié)束時(shí)自然發(fā)酵R1的總酚含量為63.0 mg/100 mL,降低了23.0%;R2～R7組石榴汁的總酚含量分別為75.9、70.8、71.3、72.7、73.9、69.4 mg/100 mL,其中R2組在發(fā)酵18 d后,總酚含量保持在75.9 mg/100 mL,與初始總酚含量相比,僅下降了7.2%。故植物乳桿菌與嗜酸乳桿菌復(fù)配適合于石榴汁發(fā)酵。

圖1 發(fā)酵期間發(fā)酵石榴汁中總酚含量的變化Fig.1 Total phenols variation of fermented pomegranate juice during fermentation

2.1.2 石榴汁發(fā)酵過(guò)程中花色苷含量的變化 石榴汁中的花色苷是其呈色物質(zhì)和功能性成分,大部分以單體形式存在,主要有矢車菊素-3-葡萄糖苷(Cy-3-glu)、天竺葵素-3-葡萄糖苷(Pg-3-glu)和矢車菊素-3-蕓香苷(Pg-3-rut)3種[19]。由圖2可知,各組石榴汁的花色苷含量隨時(shí)間延長(zhǎng)而減少。發(fā)酵環(huán)境中較高的氧氣含量和微生物的代謝使花色苷發(fā)生氧化降解[10];發(fā)酵期間花青素的聚合和降解反應(yīng)以及花色苷與其他酚類物質(zhì)的相互作用也造成花色苷含量減少[11]。與自然發(fā)酵相比,乳酸菌復(fù)合發(fā)酵可減緩花色苷的降解速度。未發(fā)酵石榴汁的花色苷含量為61.87 mg/L,發(fā)酵結(jié)束時(shí)R1的花色苷含量為30.18 mg/L,減少了51.22%,R2～R7組石榴汁的花色苷含量分別為42.38、40.51、39.82、39.75、39.78、39.28 mg/L,R2組石榴汁花色苷含量高于其余處理組。故采用植物乳桿菌和嗜酸乳桿菌復(fù)配發(fā)酵石榴汁效果更佳。

圖2 發(fā)酵期間發(fā)酵石榴汁中花色苷含量的變化Fig.2 Anthocyanins variation of fermented pomegranate juice during fermentation

2.1.3 石榴汁發(fā)酵過(guò)程中抗壞血酸含量的變化 由圖3可知,在發(fā)酵過(guò)程中各組樣品的抗壞血酸含量呈現(xiàn)下降趨勢(shì),可見(jiàn)長(zhǎng)時(shí)間發(fā)酵不利于石榴汁品質(zhì)的保持。發(fā)酵結(jié)束時(shí),自然發(fā)酵組R1的抗壞血酸含量為0.044 mg/mL,下降了58.5%,乳酸菌復(fù)配組樣品的抗壞血酸含量高于R1組,可能是乳酸菌發(fā)酵過(guò)程中產(chǎn)生乳酸,形成的酸性環(huán)境有利于抗壞血酸的穩(wěn)定[10]。發(fā)酵18 d后,R2～R7組石榴汁的抗壞血酸含量分別為0.066、0.060、0.052、0.053、0.057、0.056 mg/mL,其中R2組抗壞血酸含量保持在0.066 mg/mL,高于其余發(fā)酵組,即采用植物乳桿菌和嗜酸乳桿菌復(fù)配適合于石榴汁的發(fā)酵。

圖3 發(fā)酵期間發(fā)酵石榴汁中抗壞血酸含量的變化Fig.3 Ascorbic acid variation of fermented pomegranate juice during fermentation

2.1.4 石榴汁發(fā)酵過(guò)程中抗氧化活性的變化 本研究選用了DPPH清除能力的方法來(lái)評(píng)價(jià)發(fā)酵過(guò)程中石榴汁抗氧化活性的變化。由圖4可知,發(fā)酵期間各組石榴汁中的DPPH自由基清除率隨發(fā)酵時(shí)間延長(zhǎng)呈現(xiàn)先升后降的趨勢(shì)。這與古小露等[10]研究益生菌發(fā)酵全石榴汁時(shí)的抗氧化品質(zhì)變化趨勢(shì)一致。DPPH自由基清除率與總酚含量密切相關(guān),酚類物質(zhì)經(jīng)過(guò)乳酸菌發(fā)酵后分解成小分子鞣花酸后能增加其生物利用率,提高抗氧化活性[6,10]。發(fā)酵前3 d，各組石榴汁的抗氧化活性均有小幅上升。發(fā)酵中后期,抗氧化性均呈現(xiàn)下降趨勢(shì),這與總酚、花色苷和抗壞血酸的變化趨勢(shì)一致。乳酸菌復(fù)配發(fā)酵可減緩DPPH自由基清除率的降低,發(fā)酵后R1的DPPH自由基清除率下降了45.92%,R2～R7組石榴汁的DPPH自由基清除率分別下降了21.60%、25.67%、27.26%、28.48%、29.62%、32.95%,說(shuō)明植物乳桿菌和嗜酸乳桿菌復(fù)配發(fā)酵石榴汁可有效保持其抗氧化功能。

圖4 發(fā)酵期間發(fā)酵石榴汁中抗氧化活性的變化Fig.4 Antioxidant activity variation of fermented pomegranate juice during fermentation

2.1.5 石榴汁發(fā)酵過(guò)程中pH的變化 由圖5可知,發(fā)酵期間各組石榴汁的pH呈下降趨勢(shì),其中乳酸菌復(fù)配組R2～R7的pH下降比自然發(fā)酵R1快。說(shuō)明在發(fā)酵過(guò)程中乳酸菌利用石榴汁中的糖類進(jìn)行糖代謝作用產(chǎn)生大量乳酸,使得石榴汁pH降低[10,20];發(fā)酵后期,當(dāng)環(huán)境中pH達(dá)到3.5時(shí)乳酸菌可持續(xù)進(jìn)行慢速乳酸發(fā)酵,當(dāng)乳酸量多抑制乳酸菌代謝活動(dòng),此時(shí)pH下降變緩[21]。其中R2組石榴汁的pH下降最快,表明植物乳桿菌和嗜酸乳桿菌可以更快速地代謝產(chǎn)生乳酸。

圖5 發(fā)酵期間發(fā)酵石榴汁中pH的變化Fig.5 pH variation of fermented pomegranate juice during fermentation

2.1.6 石榴汁發(fā)酵過(guò)程中TSS的變化 石榴汁中TSS主要由果糖和葡萄糖組成[10]。由圖6可知,隨著發(fā)酵時(shí)間延長(zhǎng)各組石榴汁中的TSS呈下降趨勢(shì),且R2～R7組乳酸菌復(fù)配組的TSS下降速度大于R1組。即乳酸菌利用石榴汁中的糖類進(jìn)行代謝可以促進(jìn)TSS的分解,提高TSS的轉(zhuǎn)化利用率[10]。在發(fā)酵后期隨著糖代謝產(chǎn)生的乳酸積累使得pH降低,進(jìn)而抑制乳酸菌的代謝活動(dòng)使得糖轉(zhuǎn)化率降低,TSS下降趨勢(shì)減緩。R2組石榴汁的TSS(4.63%)低于其余處理組,即植物乳桿菌和嗜酸乳桿菌糖代謝速率較快,這與pH變化相符。

圖6 發(fā)酵期間發(fā)酵石榴汁中TSS的變化Fig.6 TSS variation of fermented pomegranate juice during fermentation

2.1.7 石榴汁發(fā)酵過(guò)程中TA的變化 由圖7可知,發(fā)酵期間各組石榴汁的TA呈上升趨勢(shì),且乳酸菌發(fā)酵組的TA增加速度大于R1組。石榴汁中主要的TA是有機(jī)酸,如檸檬酸、乳酸、蘋果酸等,是發(fā)酵石榴汁主要的呈味物質(zhì)之一,對(duì)其感官品質(zhì)有重要影響[10-11]。研究表明檸檬酸和蘋果酸在石榴汁發(fā)酵過(guò)程中變化不大[22],而乳酸菌發(fā)酵過(guò)程中產(chǎn)生乳酸,使得TA含量逐漸增加,因此乳酸菌發(fā)酵比自然發(fā)酵能增加更多的TA含量。

圖7 發(fā)酵期間發(fā)酵石榴汁中TA的變化Fig.7 TA variation of fermented pomegranate juice during fermentation

2.2 相關(guān)性分析

對(duì)石榴發(fā)酵汁的各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行相關(guān)性分析,結(jié)果見(jiàn)表1。發(fā)酵石榴汁的總酚、抗壞血酸和花色苷含量均與DPPH自由基清除率的變化呈顯著正相關(guān)(P<0.01或P<0.05),TA與pH、TA與TSS呈極顯著負(fù)相關(guān)(P<0.01)。由此可知,通過(guò)總酚、抗壞血酸和花色苷的含量可以判定其DPPH自由基清除率大小,評(píng)價(jià)其抗氧化活性;通過(guò)pH和TSS的變化趨勢(shì)判斷TA的變化情況。

表1 石榴發(fā)酵汁各項(xiàng)指標(biāo)的相關(guān)性分析Table 1 Correlation analysis of different indexes of fermented pomegranate juice

2.3 發(fā)酵石榴汁品質(zhì)指標(biāo)的主成分分析

由于石榴汁在發(fā)酵期間測(cè)定的品質(zhì)指標(biāo)存在不同程度的差異,若只進(jìn)行單一理化指標(biāo)的比較,很難對(duì)各處理的石榴汁品質(zhì)做出正確、客觀的評(píng)價(jià),故需要對(duì)不同乳酸菌發(fā)酵的石榴汁品質(zhì)作進(jìn)一步的綜合評(píng)價(jià)。

2.3.1 數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化處理 由于各指標(biāo)具有不同的量綱,在數(shù)量級(jí)上也有很大差異,在應(yīng)用主成分分析研究時(shí),不同的量綱和數(shù)量級(jí)會(huì)導(dǎo)致分析結(jié)果的嚴(yán)重偏差。數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化的主要功能就是將各指標(biāo)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成均值為0,標(biāo)準(zhǔn)差為1的無(wú)量綱數(shù)據(jù),消除變量間的量綱關(guān)系,從而使數(shù)據(jù)具有可比性[12-13]。因此,需要對(duì)測(cè)定的所有指標(biāo)數(shù)據(jù)先進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理,標(biāo)準(zhǔn)化公式為:

Xij=(Yij-Yj)/Sj

式(1)

式中:Yj和Sj分別是第 j 指標(biāo)數(shù)據(jù)的平均值和標(biāo)準(zhǔn)差,經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化后的數(shù)據(jù)仍然用X1～X7表示,將發(fā)酵期間石榴汁各項(xiàng)指標(biāo)測(cè)定結(jié)果進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理后的數(shù)據(jù)見(jiàn)表2。

表2 發(fā)酵期間石榴汁各指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)化處理結(jié)果Table 2 Standardization results of pomegranate juice quality indicators during fermentation

續(xù)表

2.3.2 主成分的選取 將各組發(fā)酵石榴汁7個(gè)已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化處理的品質(zhì)指標(biāo)轉(zhuǎn)化為7個(gè)主成分,再利用SPSS23.0軟件進(jìn)行主成分分析得到特征值和貢獻(xiàn)率,結(jié)果見(jiàn)表3。在主成分分析中,方差代表性狀在主成分方向上的分散程度,方差越大,主成分在樣本數(shù)據(jù)分析中的作用越大,因此主成分的特征值和貢獻(xiàn)率是選擇主成分的重要依據(jù)[12]。實(shí)際應(yīng)用中,主成分個(gè)數(shù)選擇標(biāo)準(zhǔn)是能夠反映原有變量的85%以上數(shù)據(jù)為依據(jù),當(dāng)累積方差貢獻(xiàn)率大于等于85%時(shí)確定主成分的個(gè)數(shù)[13]。

表3 主成分的特征值、方差貢獻(xiàn)率和累積方差貢獻(xiàn)率Table 3 Eigenvalues,contribution and cumulative contribution for principal components

由表3可知,在所有主成分構(gòu)成中,信息主要集中在第一個(gè)主成分,各組第一個(gè)主成分的貢獻(xiàn)率均超過(guò)85%,其中R1處理組第一個(gè)組分的累積貢獻(xiàn)率高達(dá)94.51%,已能反映出石榴汁在發(fā)酵過(guò)程中品質(zhì)變化85%以上的信息,由此可知第一主成分能說(shuō)明發(fā)酵石榴汁品質(zhì)的變化趨勢(shì),符合主成分分析的要求,故選取第一主成分作為石榴發(fā)酵汁7個(gè)品質(zhì)指標(biāo)選擇的有效成分。

表4為發(fā)酵石榴汁品質(zhì)指標(biāo)的主成分載荷矩陣,表5為各組指標(biāo)主成分的特征向量,二者可反映各個(gè)指標(biāo)對(duì)發(fā)酵石榴汁品質(zhì)的影響程度。由表4、表5可知,各個(gè)組分特征向量值有其統(tǒng)一性,表明濃縮石榴汁在發(fā)酵期間品質(zhì)變化趨勢(shì)相似。對(duì)第一主成分產(chǎn)生正向影響的品質(zhì)指標(biāo)有總酚、抗壞血酸、花色苷、DPPH自由基清除率、pH、TSS。其中抗壞血酸含量X2、花色苷含量X3、DPPH清除率X4、pH X6、TSS 含量X7均為正系數(shù)值,且數(shù)值較大,說(shuō)明對(duì)發(fā)酵石榴汁品質(zhì)的正向影響較大,其分量值越大,發(fā)酵石榴汁的品質(zhì)越好。對(duì)第一主成分產(chǎn)生負(fù)向影響的理化指標(biāo)有X5(TA),其數(shù)值分別為-0.961、-0.934、-0.949、-0.982、-0.919、-0.960、-0.925。當(dāng)主成分1較大時(shí),正向影響最大,其中抗壞血酸X2、花色苷X3、DPPH清除率X4等都屬于抗氧化活性物質(zhì),因此,第一主成分大的發(fā)酵石榴汁具有更高的抗氧化特性。

表4 各組品質(zhì)指標(biāo)的主成分載荷矩陣Table 4 Principal component loading matrix of each group’s indicators

表5 各組指標(biāo)主成分的特征向量Table 5 Principal component eigenvectors of each group’s indicators

2.4 綜合評(píng)價(jià)模型的構(gòu)建

由上述可知,選取的主成分已經(jīng)基本保留了所有指標(biāo)的原有信息,因此選用變量Z1代替原有的7個(gè)生理指標(biāo)對(duì)不同乳酸菌發(fā)酵處理的石榴汁品質(zhì)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià),得出線性組合見(jiàn)表6(其中X1～X7均為標(biāo)準(zhǔn)化的變量)。

表6 各組發(fā)酵石榴汁品質(zhì)的綜合向量Table 6 Integrated eigenvectors of each group’s quality

以各處理的第一主成分對(duì)應(yīng)的方差貢獻(xiàn)率α1為權(quán)重,以Z1作為特征向量因子,構(gòu)建其綜合評(píng)價(jià)模型可得:F=α1Z1(2)。式中F值越大,表明發(fā)酵石榴汁的品質(zhì)越好。各組石榴汁在發(fā)酵期間的品質(zhì)綜合得分計(jì)算結(jié)果見(jiàn)圖8。

圖8 石榴汁發(fā)酵期間品質(zhì)綜合得分Fig.8 Comprehensive evaluation of fermented pomegranate juice during fermentation

由圖8所示,隨著發(fā)酵時(shí)間的延長(zhǎng),各組發(fā)酵石榴汁品質(zhì)得分呈現(xiàn)下降的趨勢(shì),與發(fā)酵過(guò)程中總酚、花色苷、抗壞血酸、DPPH自由基清除率的變化趨勢(shì)一致,說(shuō)明隨著發(fā)酵時(shí)間延長(zhǎng)其氧化活性減弱,但與自然發(fā)酵R1組相比,添加復(fù)配乳酸菌進(jìn)行發(fā)酵可以有效減緩石榴汁中抗氧化活性物質(zhì)的損失,使石榴發(fā)酵汁中的總酚、花色苷、抗壞血酸等成分維持在相對(duì)較高的水平。發(fā)酵9 d時(shí),各組的品質(zhì)綜合得分均為負(fù)值,說(shuō)明發(fā)酵石榴汁的品質(zhì)較低,不適合再延長(zhǎng)發(fā)酵時(shí)間。發(fā)酵結(jié)束時(shí),R1得分已降至-3.70,此時(shí)的發(fā)酵石榴汁營(yíng)養(yǎng)價(jià)值較低,而乳酸菌發(fā)酵組的石榴汁得分相對(duì)較高。6個(gè)乳酸菌發(fā)酵組之間品質(zhì)得分無(wú)顯著差異(P>0.05),其中R2組發(fā)酵石榴汁中總酚、抗壞血酸和花色苷含量高于其余的處理組,即植物乳桿菌和嗜酸乳桿菌復(fù)配發(fā)酵的石榴汁品質(zhì)更佳。

3 結(jié)論

研究發(fā)現(xiàn),接種不同復(fù)配乳酸菌發(fā)酵的石榴汁具有獨(dú)特的乳酸風(fēng)味,具有較高的抗氧化能力和營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)。與自然發(fā)酵相比,添加乳酸菌進(jìn)行發(fā)酵能提高TSS的轉(zhuǎn)化利用率,促進(jìn)乳酸產(chǎn)生,降低pH,使石榴汁的TA含量增加。發(fā)酵期間,各組石榴汁的總酚、抗壞血酸、花色苷等活性成分整體呈下降趨勢(shì),而乳酸菌復(fù)配發(fā)酵可使石榴汁的抗氧化活性維持在較高水平,其中植物乳桿菌和嗜酸乳桿菌復(fù)配發(fā)酵能使石榴汁的TSS降到4.63%,TA含量增加到0.88 mg/mL,使發(fā)酵石榴汁的總酚、抗壞血酸、花色苷和DPPH自由基清除率分別保持在75.9 mg/100 mL、0.066 mg/mL、42.38 mg/L和66.43%。通過(guò)相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn)石榴汁中的抗氧化活性與總酚、花色苷和抗壞血酸含量呈顯著正相關(guān)(P<0.01),TA與pH和TSS呈顯著負(fù)相關(guān)(P<0.01)。

綜上所述,與自然發(fā)酵相比,乳酸菌復(fù)配發(fā)酵的石榴汁的總酚、花色苷、抗壞血酸和抗氧化等品質(zhì)更佳,且植物乳桿菌和嗜酸乳桿菌復(fù)配組對(duì)石榴汁的抗氧化品質(zhì)保持效果最佳,適合用于石榴汁發(fā)酵,為石榴產(chǎn)品的精深加工提供一定的參考依據(jù)。