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发酵型苹果功能饮品加工工艺及抗氧化活性研究认领

作者：

李秀君

学位授予单位：

山东农业大学

摘要：

苹果（Malus pumila Mill）富含多种生物活性成分,在我国广泛种植,但加工利用率较低,市场产品种类相对较少。目前,功能性食品因健康属性深受消费者青睐,利用乳酸菌发酵苹果汁开发一款功能性饮品,不仅可以提升苹果自身价值,还能满足消费者的健康需求,为苹果精深加工及高值化利用开辟新途径。本研究从六株乳酸菌中筛选苹果汁发酵用菌株,并对发酵工艺参数进行优化;在此基础上对苹果汁发酵前后的抗氧化能力、挥发性成分、理化指标进行测定;进一步通过UPLC-Q-TOF-MS/MS分析发酵前后苹果汁多酚成分的变化;最后通过构建细胞氧化损伤模型探讨发酵苹果汁多酚提取物的抗氧化活性及作用机制。研究结果如下: （1）从六株乳酸菌中筛选出植物乳杆菌和干酪乳杆菌作为苹果汁发酵用菌株。通过单因素试验和响应面优化试验,确定苹果汁发酵最优工艺为:混合乳酸菌（植物乳杆菌∶干酪乳杆菌=1︰1）接种量3%,发酵温度37℃,发酵时间37 h,在此条件下,发酵苹果汁DPPH自由基清除率达到62.31%±1.57%,感官评分达到91.33±1.74。（2）苹果汁发酵前后品质分析结果表明:乳酸菌发酵提高了苹果汁的总还原能力、DPPH和ABTS自由基清除能力;HS-SPME-GC-MS分析显示,未发酵苹果汁中共鉴定出39种化合物,发酵苹果汁中共鉴定出46种化合物,发酵后苹果汁挥发性成分丰度增加。苹果汁发酵后醇类、酮类和酸类的相对含量增加,醛类、酯类和烯烃类的相对含量降低,聚类分析和主成分分析结果均表明,发酵显著改变了苹果汁的挥发性成分。（3）采用UPLC-Q-TOF-MS/MS对苹果汁发酵前后多酚成分进行分析鉴定,未发酵苹果汁中鉴定出10种酚类物质,发酵苹果汁中鉴定出11种酚类物质。苹果汁发酵后没食子酸、原花青素B2、表儿茶素、槲皮苷、根皮素-木糖半乳糖苷、芦丁相对含量增加,鞣花酸、绿原酸、槲皮素-3-葡萄糖苷、原花青素C1相对含量降低,新产生了原花青素B1。（4）通过测定总还原能力、DPPH和ABTS自由基清除能力,分析了发酵前后苹果汁多酚提取物的抗氧化能力。发酵后苹果汁多酚提取物的总还原能力高于发酵前;苹果汁发酵前后多酚提取物对DPPH自由基清除的EC50分别为16.6和14.6μg/m L,对ABTS自由基清除的EC50分别为27.8和18.3μg/m L。表明发酵后苹果汁多酚提取物的抗氧化能力显著提高。（5）采用400μmol/L的H2O2对HepG2细胞进行干预,建立氧化损伤模型,探究发酵苹果汁多酚提取物的抗氧化活性。结果表明,提取物能够剂量依赖性抑制H2O2对HepG2细胞造成的氧化损伤,显著降低HepG2细胞ROS和MDA水平,提高细胞内SOD、CAT酶活力,显著抑制受氧化损伤后HepG2细胞线粒体膜电位的降低,提高Nrf2/Keap1信号通路中Nrf2和HO-1蛋白的表达,降低Keap1蛋白的表达,保护细胞免受氧化损伤。

摘要译文

关键词：

乳酸菌; 发酵苹果汁; 多酚; 抗氧化活性

学位年度：

2025

学位类型：

硕士

学科专业：

食品科学与工程

导师：

王兆升

中图分类号：

TS275.4[功能饮料⑨]

学科分类号：

0822[轻工技术与工程];083202[农产品加工及贮藏工程]

D O I：

10.27277/d.cnki.gsdnu.2025.000413