乳酸菌發(fā)酵改善小麥胚芽的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)與貯藏特性的研究_魏一星_百

1、現(xiàn)代食品科技Modern Food Science and Technology 2014, Vol.30, No.4147乳酸菌發(fā)酵改善小麥胚芽的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)與貯藏特性的研究魏一星1，董英1，周興華1，常憲輝2，陳國(guó)平2（1.江蘇大學(xué)食品與生物工程學(xué)院，江蘇鎮(zhèn)江 212013）（2.丹陽市江南面粉有限公司，江蘇丹陽 212300）摘要：利用植物乳桿菌（Lactobacillus plantarum dy-1）發(fā)酵小麥胚芽，研究其發(fā)酵前后營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)與貯藏特性的變化。結(jié)果表明，Lactobacillus plantarum dy-1中存在谷氨酸脫羧酶（GAD ），能夠轉(zhuǎn)化L-谷氨酸生成-氨基丁酸（GA

2、BA ）；發(fā)酵后的小麥胚芽總游離氨基酸的含量提高了13.64倍，其中天冬氨酸、亮氨酸、-氨基丁酸以及蛋氨酸、賴氨酸等增加顯著；發(fā)酵過程中植酸酶活性增強(qiáng)，抗?fàn)I養(yǎng)因子植酸的含量下降；發(fā)酵麥胚的脂肪酶活力比發(fā)酵前降低55.31%，脂肪氧化酶活力降低76.32%；頂空固相微萃取-氣質(zhì)聯(lián)用（SPME-GC-MS ）分析顯示，發(fā)酵麥胚的貯藏特性發(fā)生顯著改變，經(jīng)過60 d的室溫貯藏，發(fā)酵麥胚的氧化酸敗程度明顯低于未發(fā)酵麥胚。因此，乳酸菌發(fā)酵小麥胚芽可顯著改善其營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)與貯藏特性，采用該方法加工的小麥胚芽可作為食品營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化的原料或食品配料。關(guān)鍵詞：酶活力；氨基酸類；脂肪酶類；-氨基丁酸；植物乳桿菌 文章篇號(hào)：

3、1673-9078(20144-147-153Improvement of Nutritional Qualities and Storage Characteristics ofWheat Germ by Lactic acid bacteria FermentationWEI Yi-xing1, DONG Ying1, ZHOU Xing-hua1, CHANG Xian-hui2, CHEN Guo-ping2(1.School of Food and Biological Engineering, Jiangsu, University, Zhenjiang 212013, China

4、(2.Danyang Jiangnan Flour Co., Ltd, Jiangsu, Danyang 212300, ChinaAbstract: Lactobacillus plantarum dy-1 was used as starters for the wheat germ fermentation, and the nutritional qualities and storage characteristics were analyzed. The results show that, Lactobacillus plantarum dy-1 had glutamate de

5、carboxylase (GAD activity, which was enabled to catalyze the irreversible decarboxylation of glutamate to -amino butyric acid. The concentration of free amino acids in Lactic acid bacteria fermented wheat germ increased by 13.64 times, especially aspartic acid, leucine, -amino butyric acid, methioni

6、ne and lysine increased significantly; during the fermentation process, phytase activity increased, while phytic acid content decreased. Lipase activity after fermentation was 55.31% lower than that found in wheat germ, and lipoxygenase activity decreased by 76.32%. The SPME-GC-MS analysis indicated

7、 that, the storage characteristics of fermented wheat germ were significantly changed. After 60 days, the oxidative rancidity of fermented wheat germ was significantly lower than the unfermented. Therefore, Lactic acid bacteria could improve the nutritional qualities and storage characteristics of w

8、heat germ, making the fermented wheat germ suitable to be food nutritional supplements or ingredients.Key words: enzyme activity; amino acids ; lipases; -amino butyric acid; Lactobacillus plantarum小麥胚芽（簡(jiǎn)稱麥胚）是小麥籽粒中營(yíng)養(yǎng)最豐富的組成部分，但其不易貯藏及抗?fàn)I養(yǎng)等問題卻影響著麥胚深加工與高效利用。主要表現(xiàn)為：麥胚中抗?fàn)I養(yǎng)因子植酸會(huì)明顯降低礦物質(zhì)與氨基酸的生物利用率1；而內(nèi)在的脂肪酶和脂肪氧合

9、酶活力則導(dǎo)致了麥胚收稿日期：2013-12-05基金項(xiàng)目：江蘇省產(chǎn)學(xué)研前瞻性聯(lián)合研究項(xiàng)目（BY2012172） 作者簡(jiǎn)介：魏一星（1989-），女，碩士研究生，研究方向：食品工程 通訊作者：董英（1954-），女，教授，博士生導(dǎo)師，研究方向：食品營(yíng)養(yǎng)與安全的不耐貯藏特性，即易產(chǎn)生水解和氧化產(chǎn)物。對(duì)于脂肪酶類的鈍化通常采用微波、擠壓、蒸煮等方法進(jìn)行處理23，或添加抗氧化劑4等加以控制，雖然具有不同程度的作用，但仍存在成本高、效率低、效果差及其合成抗氧化劑的安全性受到質(zhì)疑等問題4。因此，高效、安全的麥胚加工方法仍是值得探索和深入研究的課題。發(fā)酵是一種傳統(tǒng)的食品加工及貯藏方法。在發(fā)酵過程中不僅可以降

10、解食物原料中的有害物質(zhì)、控制致病菌的生長(zhǎng)，還可以通過生物轉(zhuǎn)化產(chǎn)生活性酶和多種148營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，如維生素氨基酸脂肪酸等。此外，發(fā)酵過程中蛋白質(zhì)降解可產(chǎn)生大量的多肽和氨基酸，并具有多種生理功能，且更易于吸收。GABA 是一種非蛋白氨基酸，是哺乳動(dòng)物大腦和脊髓中重要的抑制性神經(jīng)傳遞物質(zhì)，具有降低血壓、調(diào)節(jié)心跳速率，緩解疼痛和緊張等功能。同時(shí)，GABA 也是胰腺產(chǎn)胰島素的一種強(qiáng)促分泌素，能夠有效預(yù)防糖尿病。GABA 是由谷氨酸脫羧酶（GAD ）催化L-谷氨酸不可逆的脫羧反應(yīng)生成。麥胚中含有大量酶原，給予適當(dāng)?shù)奶幚?，?nèi)源性酶原可被激活。麥胚經(jīng)孵育后通過自身蛋白酶可將蛋白質(zhì)水解成肽和氨基酸，通過生物調(diào)控技術(shù)

11、可以富集GABA 5。另外，利用微生物GAD 催化L-Glu 脫羧生產(chǎn)GABA ，也是有效的富集GABA 的途徑。近年來，國(guó)內(nèi)外學(xué)者在利用乳酸菌發(fā)酵法合成GABA 方面的研究已越來越成為熱點(diǎn)。但目前關(guān)于乳酸菌發(fā)酵麥胚進(jìn)行GABA 富集的研究尚少見報(bào)道。近年來，麥胚發(fā)酵多采用酵母菌，且主要集中在生物活性物質(zhì)67及其功能研究方面，而對(duì)其營(yíng)養(yǎng)與貯藏特性變化的研究則較少。乳酸菌作為人體重要的益生菌，在發(fā)酵食品工業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用，但目前國(guó)內(nèi)外關(guān)于乳酸菌發(fā)酵麥胚的研究尚少見報(bào)道。本研究利用實(shí)驗(yàn)室自行分離鑒定的植物乳桿菌發(fā)酵麥胚，研究其發(fā)酵前后營(yíng)養(yǎng)和貯藏特性的變化，以期為麥胚的加工貯藏與高效利用提供理論

12、依據(jù)和技術(shù)支持。新鮮小麥胚芽（山東永樂食品公司提供）；植物乳桿菌（Lactobacillus plantarum dy-1）實(shí)驗(yàn)室自行分離鑒定；其它試劑均為分析純。UV-9600紫外可見分光光度計(jì)，北京瑞麗分析儀器公司；K-350/355半自動(dòng)凱氏定氮儀，瑞士步琪公司；Sykam S433D氨基酸分析儀，德國(guó)sykam 公司；HB43-S 鹵素水分測(cè)定儀，梅特勒-托利多儀器（上海）有限公司；LC-20A T 液相色譜儀，日本島津公司；75um Carboxen/PDMS熔融石英SPME 萃取頭，美國(guó)sigma 公司；HP6890/5973氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀，美國(guó)Agilent 公司。新鮮的麥

13、胚磨粉過篩，按料液比1:0.6混合均勻。按1108接種活化至對(duì)數(shù)后期（活菌數(shù)達(dá)到1109 CFU/mL）的Lactobacillus plantarum dy-1，攪拌5 min，30 發(fā)酵24 h，40 烘干至水分含量達(dá)到10.50.05%左右，磨粉過篩備用。水分含量測(cè)定：105 常壓干燥法，參照GB/T 5009.3-2003；灰分含量測(cè)定：參照GB/T 5009.4-2010；粗蛋白含量測(cè)定：凱氏定氮法，參照GB/T 5009.5-2003；粗脂肪含量測(cè)定：索氏抽提法，參照GB/T 5009.6-1985。參照許建軍8等人的方法，利用比色法測(cè)定一定條件酶反應(yīng)后GABA 的生成量來反映GA

14、D 活力大小。一個(gè)酶活力單位（U ）定義為：在測(cè)定條件下，每分鐘產(chǎn)生1 mol GABA所需酶量為一個(gè)酶活力單位U (mol/min。稱取1 g麥胚，加入10 mL底物溶液（含10 mmol/L L-谷氨酸鈉和0.1 mmol/L 5-磷酸吡哆醛，Macllvaine 緩沖液體系pH 4.7），40 反應(yīng)2 h，離心取上清液測(cè)定GABA 含量。在測(cè)定條件下，每分鐘產(chǎn)生1 mol GABA 所需酶量為一個(gè)酶活力單位U （mol/min）。采用氨基酸分析儀測(cè)定WG 和LFWG 提取液中游離氨基酸含量。參考Rizzello 等人的方法9，15 g樣品中加入60 mL 50 mM的Tris-HCl （

15、pH 8.8）溶液，4 條件下磁力攪拌1 h，9000 r/min離心20 min。取上清液，加入9倍體積的1%磺基水楊酸沉淀蛋白，8000 r/min離心15 min，上清液用于測(cè)定游離氨基酸含量。植酸酶活力測(cè)定：參照Shimizu 等人的方法10；植酸含量測(cè)定：參照GB/T 5009.153-2003。參照徐斌11等人的方法。利用SPME-GC-MS 方法分別測(cè)定發(fā)酵前后麥胚在貯藏第0 d和第60 d時(shí)揮發(fā)性化合物成分。頂空固相微萃取（SPME ）方法：將首次使用的萃取頭在氣相色譜進(jìn)樣口老化至無雜峰。取3 g樣品放入15 mL樣品瓶中，將SPME 萃取頭插入瓶中，使之與樣品面保持1.5 c

16、m的距離，40 條件下萃取30 min。GC-MS 參數(shù)條件：色譜條件：毛細(xì)管色譜柱DB-W AX （60 m0.25 mm ，0.25 m ）；進(jìn)樣口溫度250 ，SPME 插入進(jìn)樣149孔解吸6 min；程序升溫：始溫40 ，保持2 min，以5 /min升溫至230 ，保持10 min；載氣(He 流速1.0 mL/min，不分流。質(zhì)譜條件：接口溫度250 ，離子源溫度200 ，電子能量70 eV，質(zhì)量掃描范圍33450 amu。2 結(jié)果與討論2.1 麥胚發(fā)酵前后主要組分的變化麥胚經(jīng)植物乳桿菌發(fā)酵，發(fā)酵前后基本組分變化列于表1。表1 麥胚發(fā)酵前后主要組分分析（以干基含量計(jì)算） Table

17、 1 The analysis of main components in wheat germ beforeand after fermentation主要組分 /% 麥胚 (WG乳酸菌發(fā)酵麥胚(LFWG水分 12.480.46a 10.580.10b 灰分 7.680.09a 7.840.07a 粗蛋白 41.530.24a 41.760.15a 粗脂肪11.910.43a 11.970.22a注：ab同一列中不同字母表示存在顯著性差異（P0.05）。由表1可以看出，麥胚發(fā)酵前后其粗蛋白和粗脂肪的含量變化不大。其中，乳酸菌發(fā)酵過程雖然可增加部分菌體蛋白，但是對(duì)粗蛋白含量的影響甚微。但是，麥

18、胚蛋白在乳酸菌分泌的蛋白酶和麥胚內(nèi)源性蛋白酶作用下水解，生成人體易吸收的小分子蛋白或小肽，可以提高麥胚蛋白的利用率。2.2 GAD活力分析及麥胚發(fā)酵前后的游離氨基酸分析采用比色法計(jì)算得到的Lactobacillus plantarum dy-1中GAD 粗酶液活力為0.0290.0015 U/mL，這一結(jié)果與許建軍8等研究乳酸菌GAD 時(shí)粗酶液的活力結(jié)果相似。而麥胚內(nèi)源性GAD 活力為1.7210.323 U/g。結(jié)果表明Lactobacillus plantarum dy-1中以及麥胚中都含有GAD ，在發(fā)酵過程中催化L-谷氨酸不可逆脫羧生成GABA 。乳酸菌在發(fā)酵的過程中產(chǎn)生乳酸，造成低的

19、pH 環(huán)境，而這樣的環(huán)境不利于乳酸菌維持自身的活力，必須啟用某種耐酸機(jī)制，而GAD 的活性在低pH 下（pH5.5）得到激發(fā)，催化脫羧反應(yīng)。Takeshi 等認(rèn)為在此過程中，L-谷氨酸被攜帶者由細(xì)胞外運(yùn)輸至細(xì)胞膜內(nèi)，在胞內(nèi)GAD 的催化作用下消耗一個(gè)H +生成GABA ，并釋放CO 2。細(xì)胞內(nèi)的谷氨酸脫羧反應(yīng)消耗H +，這種一對(duì)一的轉(zhuǎn)化使細(xì)胞膜兩側(cè)兩極化，造成細(xì)胞膜兩邊的pH 壓差和質(zhì)子勢(shì)差，而這種質(zhì)子運(yùn)動(dòng)作用力促使化合物運(yùn)輸，脫羧過程用于合成A TP ，CO 2向外自由擴(kuò)散則使循環(huán)不可逆的進(jìn)行下去。因此，乳酸菌富集GABA 的能力可能與乳酸菌的耐酸能力有關(guān)12。本試驗(yàn)研究中發(fā)酵麥胚游離氨基酸

20、中的GABA 含量，谷氨酸含量下降僅為未發(fā)酵麥胚的10.95%，這是由于谷氨酸轉(zhuǎn)換成GABA 的緣故。聞秀梅13等人采用水浴保溫的方法對(duì)麥胚中GABA 進(jìn)行富集，GABA 最大富集量約為麥胚原料的5.51倍，而經(jīng)過乳酸菌發(fā)酵，GABA 含量提高約7.47倍。因此，乳酸菌發(fā)酵麥胚更有利于-氨基丁酸的生成與富集。麥胚發(fā)酵前后氨基酸組成變化見表2。表2 WG和LFWG 游離氨基酸含量Table 2 Concentration of free amino acids in WG and LFWG游離氨基酸種類 WG/(g/g LFWG/(g/g 磷酸絲氨酸(PSer 39.953.12b 91.424

21、.02a ?；撬?Tau 10.651.25b 37.841.35a 天冬氨酸(Asp 17.992.01b 183.134.03a 蘇氨酸(Thr 153.7610.56b 443.5816.21a 絲氨酸(Ser 174.1411.23a 92.749.68b 天冬酰胺(Asn 7182.7058.23b 7323.9267.32a 谷氨酸(Glu 2424.7539.21a 265.4915.11b 甘氨酸(Gly 764.1420.31b 1072.4025.26a 丙氨酸(Ala 1175.5129.56b 1573.3329.65a -氨基丁酸(-Aba 29.872.13 - 纈

22、氨酸(Val 183.3210.22b 587.1020.36a 蛋氨酸(Met 54.5611.36b 270.3815.28a 異亮氨酸(Ile 191.7310.56b 282.9320.46a 亮氨酸(Leu 103.2810.55b 1029.4645.21a 酪氨酸(Tyr 344.1221.89 a 330.0020.65b 苯丙氨酸(Phe 138.919.88b 409.156.33a -氨基丙酸(-Ala 39.231.25b 132.745.66a -氨基異丁酸(-Aiba 197.9010.55b 868.769.88a-氨基丁酸(-Aba 533.1125.46b 3

23、981.0745.33a 組氨酸(His 149.908.66b 198.425.23a 色氨酸(Trp 219.9010.22b 693.1316.77a 鳥氨酸(Orn 1102.5225.32a 514.5446.22b 賴氨酸(Lys 281.755.68b 1261.5528.95a 精氨酸(Arg 984.1826.78b 3088.8735.33a 脯氨酸(Pro 332.5915.21b 496.6420.33a 總游離氨基酸1784.9030.22b 26139.23336.88a注：ab同一列中不同字母表示存在顯著性差異（P0.05）。乳酸菌是能夠分泌多種蛋白酶的發(fā)酵菌種之

24、一，在發(fā)酵過程中主要由蛋白酶系統(tǒng)的肽酶（內(nèi)肽酶、氨150基肽酶、二肽酶等）降解寡肽產(chǎn)生游離氨基酸，從而滿足自身合成代謝對(duì)氨基酸的需求14，同時(shí)使發(fā)酵產(chǎn)物中的游離氨基酸顯著增加。麥胚中含有豐富的蛋白酶類，內(nèi)源性蛋白酶能夠水解不溶性蛋白為可溶性蛋白、多肽和氨基酸。Mumford 等人發(fā)現(xiàn)麥胚中存在一種類似胰蛋白酶活性的中性蛋白酶15，Runqiang Yang 等人從麥胚中分離出一種半胱氨酸蛋白酶16。不同蛋白酶的酶切位點(diǎn)不同，因而水解生成的多肽和氨基酸種類也有所差異。在發(fā)酵過程中，大分子蛋白質(zhì)在內(nèi)源性蛋白酶和乳酸菌分泌蛋白酶共同作用下水解為多肽及小肽，小肽在外肽酶作用下繼續(xù)水解為游離氨基酸，從而

25、使游離氨基酸的含量增加。由表2可以看出，麥胚經(jīng)發(fā)酵后其總游離氨基酸含量增加了13.64倍，其中尤以天冬氨酸、亮氨酸、-氨基丁酸以及蛋氨酸、賴氨酸等增加顯著，分別是麥胚的10.18、9.97、7.47、4.96、4.48倍。天冬氨酸是生物體內(nèi)賴氨酸、蘇氨酸、異亮氨酸、蛋氨酸等氨基酸及嘌呤、嘧啶堿基的合成前體，可以用于輔助治療心臟病、肝病及高血壓癥，具有防止和緩解疲勞的作用；亮氨酸及其代謝產(chǎn)物在體內(nèi)對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)代謝、神經(jīng)內(nèi)分泌調(diào)節(jié)、基因表達(dá)、信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)及免疫功能等方面都具有調(diào)控作用。蛋氨酸被認(rèn)為是動(dòng)物生長(zhǎng)限制性氨基酸，具有降血壓、保護(hù)肝臟與心肌等功能；賴氨酸為堿性必需氨基酸，能促進(jìn)人體發(fā)育、增強(qiáng)免疫功

26、能，并有提高中樞神經(jīng)組織功能的作用。而谷物中賴氨酸和蛋氨酸的 含量往往都很低，且在加工過程中易被破壞，因此被 稱為限制性氨基酸。乳酸菌發(fā)酵麥胚使這兩種氨基酸的含量均得到顯著提升，從而提高了麥胚的營(yíng)養(yǎng)功能。2.3 麥胚發(fā)酵過程中植酸酶活力的變化圖1 麥胚發(fā)酵過程中植酸含量及植酸酶活力的變化 Fig.1 The changes of phytic acid content and phytase activity ofwheat germ during fermentation植酸是谷物中常見的一種肌醇六磷酸鹽，是一種抗?fàn)I養(yǎng)因子。它不僅可以螯合Ca 2+、Mg 2+、Fe 2+和Zn 2+等礦物質(zhì)

27、元素，影響其吸收利用，同時(shí)還可以與蛋白質(zhì)中的堿性氨基酸形成復(fù)合物，從而降低其生物利用率。有研究表明17，發(fā)酵過程能夠通過微生物的作用調(diào)節(jié)最適pH ，提高植酸酶活力，從而降低植酸含量，釋放礦物質(zhì)離子，提高其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。有文獻(xiàn)表明18，麥胚內(nèi)源植酸酶在最適溫度及最適pH 條件下，催化水解48 h后，麥胚中的植酸水解率為31.49%。乳酸菌發(fā)酵可能產(chǎn)生一個(gè)合適的pH 來激活或提高麥胚內(nèi)源植酸酶的活力，且乳酸菌也可能成為植酸酶的來源9。由圖1可以看出麥胚發(fā)酵過程中植酸含量逐漸下降，同時(shí)植酸酶活力逐漸增強(qiáng)，發(fā)酵24 h植酸水解率為37.02%，優(yōu)于麥胚內(nèi)源植酸酶催化水解植酸的效果。2.4 麥胚發(fā)酵過程中脂

28、肪酶及脂肪氧化酶活力的變化脂肪酶能催化麥胚脂質(zhì)中的三酰甘油水解為高級(jí)脂肪酸和甘油，而脂肪氧化酶則催化其不飽和脂肪酸如亞油酸氧化，生成氫過氧化油酸，并進(jìn)一步分解生成揮發(fā)性的醛和酮類等。麥胚中內(nèi)源脂肪酶和脂肪氧化酶活力均很高，酶解產(chǎn)生的游離脂肪酸可導(dǎo)致含有麥胚的烘焙食品酸敗而影響營(yíng)養(yǎng)與感官品質(zhì)。有研究表明，麥胚中的脂肪酶具有熱穩(wěn)定性，6090 處理1 h，仍可保持20%以上的殘余活力。但由于麥胚脂肪 酶最佳 pH 約為 8.0，故在酸性條件下其活力明顯降低19。圖2 麥胚發(fā)酵過程中脂肪酶及脂肪氧化酶活力變化 Fig.2 The changes of lipase activity and lipo

29、xidase activity ofwheat germ during fermentation從圖2可以看出，乳酸菌發(fā)酵降低了麥胚脂肪酶和脂肪氧化酶的活力。發(fā)酵24 h后，脂肪酶活力降低了約55.31%，脂肪氧化酶活力降低了約76.32%。因此，乳酸菌發(fā)酵麥胚可以鈍化其脂肪酶和脂肪氧化酶活力，提高其貯藏穩(wěn)定性。Jha 等人利用射線輻照麥胚來降低脂肪酶活力，結(jié)果顯示30 kGy高劑量輻照151僅能使脂肪酶活力降低31.20%20，而麥胚發(fā)酵24 h時(shí)其脂肪酶活力降低了55.31%，效果優(yōu)于射線輻照。2.5 發(fā)酵麥胚及其貯藏期內(nèi)揮發(fā)性化合物分析 圖3 WG和LFWG 貯藏0 d和60 d揮發(fā)性化

30、合物分析 Fig.3 The analysis of volatile compounds of WG and LFWGafter 0d and 60d storage注：a ：WG ，b ：WG （60 d），c ：LFWG ，d ：LFWG （60 d ）。麥胚和發(fā)酵麥胚貯藏前后揮發(fā)性化合物分析如圖3所示。表3 部分揮發(fā)性化合物的相對(duì)含量Table 3 The relative content of part volatile compounds峰號(hào)保留時(shí)間/min化合物名稱 相對(duì)含量/%WG /0 dWG /60 dLFWG /0 dLFWG /60 dA 5.25己烷 39.25 4.

31、03 29.96 20.510.63 0.63 0.63C 8.763-甲基-正丁醛- 1.83 1.23 4.71 D30.23 - 4.92G 16.04庚醛 - 0.39 -H17.83戊醇 - 2.72 1.63 0.98 I 20.482-羥基丙酸乙酯- 1.94 - 3.96 J 20.71己醇 - 2.36 - 1.04 K25.313,5-辛二烯-2-酮- 4.27 -L 28.27丁內(nèi)酯- 2.10 1.31 1.98注：-表示未檢出。由圖3可以看出，麥胚中烷烴類化合物最豐富，經(jīng)過60 d的貯藏，揮發(fā)性物質(zhì)顯著增加，尤其是醇類、醛類、酮類和酯類比例增加，其中醛類物質(zhì)含量最高。

32、發(fā)酵麥胚揮發(fā)性物質(zhì)種類略多于麥胚，其中主要是烷烴、酸類、酯類和醇類，但經(jīng)過60 d的貯藏，發(fā)酵麥胚（60 d）揮發(fā)性物質(zhì)含量明顯低于麥胚（60 d），說明其氧化分解產(chǎn)物含量較少。因此，發(fā)酵麥胚貯藏穩(wěn)定性顯著提高。表3為麥胚和發(fā)酵麥胚貯藏前后12種主要揮發(fā)性化合物及其相對(duì)含量，可以看出，貯藏后麥胚中己醛含量明顯增加，發(fā)酵麥胚中己醛含量雖從無到有，但顯著低于麥胚。有研究表明9，麥胚在貯藏期間感官上的酸敗是由于脂肪氧化酶的作用產(chǎn)生的醛類物質(zhì)的積累。己醛作為脂質(zhì)氧化的標(biāo)志性成分，其感官閾值較低，是主要的揮發(fā)性化合物。本研究中60 d貯藏試驗(yàn)結(jié)果表明，己醛是麥胚在貯藏期間增加最為顯著的醛類化合物，其相對(duì)

33、含量達(dá)到30.23%，而在發(fā)酵麥胚中其相對(duì)含量只有4.92%。因此，乳酸菌發(fā)酵麥胚可以使其生化特性發(fā)生顯著的改變，從而提高其貯藏特性，有利于麥胚的加工利用。現(xiàn)代食品科技 Modern Food Science and Technology 6 品科技,2009,6:57-61 2014, Vol.30, No.4 3 結(jié)論 3.1 Lactobacillus plantarum dy-1 具有較高的 GAD 活 性，可與麥胚內(nèi)源性 GAD 共同作用將谷氨酸轉(zhuǎn)化為 GABA，使其含量增加約 7.49 倍。乳酸菌發(fā)酵的麥胚 其總游離氨基酸的含量也明顯增加，其中除 GABA 以 外，還使具有生理活性

34、的天冬氨酸和亮氨酸分別提高 了約 10.18 和 9.97 倍，并使蛋氨酸和賴氨酸兩種谷物 限制性氨基酸的含量分別提高了約 4.96 和 4.48 倍。因 此，乳酸菌發(fā)酵顯著改善了麥胚的游離氨基酸組成， 從而提升了麥胚的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)。 3.2 乳酸菌發(fā)酵麥胚增強(qiáng)了植酸酶活力，降低了抗?fàn)I 養(yǎng)因子植酸的含量；同時(shí)有效降低脂肪酶和脂肪氧化 酶活力，其中脂肪氧化酶活力降低約 76.32%，脂肪酶 活力降低約 55.31%，優(yōu)于高劑量 射線輻照對(duì)麥胚的 處理效果，其氧化酸敗得到抑制，從而使發(fā)酵麥胚的 貯藏特性顯著改善。 3.3 研究結(jié)果表明，利用乳酸菌發(fā)酵麥胚可顯著改善 麥胚的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)與貯藏特性，使其更易于

35、吸收利用與 貯藏，更適于作為食品營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化的原料或食品配料， 有利于麥胚的高效利用。 經(jīng)秀,董英.麥胚發(fā)酵產(chǎn) 2, 6-二甲氧基對(duì)苯醌的研究J.食 JING Xiu, DONG Ying. Study on 2, 6-DMBQ from fermented wheat germ J. Food Science and Technology, 2009, 6: 57-61 7 Judson, Al Sawah, Marchion, et al. Characterizing the efficacy of fermented wheat germ extract against ovarian c

36、ancer and defining the genomic basis of its activity J. International Journal of Gynecological Cancer, 2012, 22(6: 960-967 8 許建軍,江波,許時(shí)嬰.比色法快速測(cè)定乳酸菌谷氨酸脫羧 酶活力及其應(yīng)用J.微生物學(xué)通報(bào),2004,31(2:66-71 XU Jianjun, JINAG Bo, XU Shiying. Rapid determination of glutamate decarboxylase activity J. Microbiology China, 200

37、4, 31(2: 66-71 9 Rizzello, Nionelli, Coda, et al. Effect of sourdough fermentation on stabilisation, and chemical and nutritional characteristics of wheat germ J. Food Chemistry, 2010, 119(3: 1079-1089 10 Shimizu. Purication and characterization of phytase from Bacillus subtilis (Natto N-77 J. Biosc

38、i. Biotech. Biochem., 1992, 56(8: 1266-1269 11 徐斌,周世龍,苗文娟,等.微波輻射對(duì)小麥胚芽糊化特性與 微觀結(jié)構(gòu)的影響J.農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào),2012(12:151-157 Xu Bin, Zhou Shilong, Miao Wenjuan, et al. Microstructure and pasting characteristics of wheat germ treated by microwave radiation J. Journal of agricultural machinery, 2012, 12: 151-157 12 宋偉.

39、戊糖乳桿菌產(chǎn) -氨基丁酸及其乳制品的研究D.保 定:河北農(nóng)業(yè)大學(xué),2008 Song Wei. GABA formation by Lactobacillus pentosus stains used in dairy industry D.Baoding: Agricultural University of Hebei, 2008 13 聞秀梅,紀(jì)雅慧,楊庭,等.麥胚富集 -氨基丁酸的培養(yǎng)條件 優(yōu)化J.食品工業(yè)科技,2012,11:201-204 WEN Xiumei, JI Yahui, YANG Ting, et al. Optimization of culture conditio

40、ns for -aminobutyric acid accumulation in wheat germ J. Science and techonlogy of food industry, 2012, 11: 201-204 14 談佳玉.扇貝加工下腳料發(fā)酵生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)蛋白飼料菌種的篩 選J.現(xiàn)代食品科技,2012,28(11:1530-1534 TAN Jia-yu. Screening of producing high quality protein feedstuff strains from processed scallop disposal by fermentation J.

41、Modern Food Science and Technology, 2012, 28(11: 1530-1534 參考文獻(xiàn) 1 Gupta, Gangoliya, Singh. Reduction of phytic acid and enhancement of bioavailable micronutrients in food grains J. Journal of Food Science and Technology, 2013, 4: 1-9 2 Srivastava, Sudha, Baskaran, et al. Studies on heat stabilized w

42、heat germ and its influence on rheological characteristics of dough J. European Food Research and Technology, 2007, 224(3: 365-372 3 徐斌,董英,吳艷博,等.麥胚多層多室流化床在線穩(wěn)定化試 驗(yàn)J.農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào),2010,41(1:127-131 XU Bin, DONG Ying, WU Yanbo, et al. Technology and equipment of stabilized storage of wheat germ by on line mul

43、tistage fluidization drying J. Journal of Agricultural Machinery, 2010, 41(1: 127-131 4 Paradiso, Summo, Trani, et al. An effort to improve the shelf life of breakfast cereals using natural mixed tocopherols J. Journal of Cereal Science, 2008, 47(2: 322-330 5 白青云,翟學(xué)折.噴霧干燥法生產(chǎn)富含 -氨基丁酸的麥胚營(yíng) 養(yǎng)粉J.現(xiàn)代食品科技,2

44、013,29(4:775-779 Bai Qingyun, Zhai Xuezhe. Preparation of -Aminobutyric Acid-Enriched Wheat Germ Powder by Spray Drying Method J. Modern Food Science and Technology, 2013, 29(4: 775-779 152 現(xiàn)代食品科技 Modern Food Science and Technology 徑的探討J.中國(guó)糧油學(xué)報(bào),1989,3:004 2014, Vol.30, No.4 15 Mumford, Pickett, Zimm

45、erman, et al. Protease activities present in wheat germ and rabbit reticulocyte lysates J. Biochemical and Biophysical Research Communications, 1981, 103(2: 565-572 16 Yang, Song, Gu, et al. Partial purification and characterisation of cysteine protease in wheat germ J. Journal of the Science of Foo

46、d and Agriculture, 2011, 91(13: 2437-2442 17 Leenhardt, Levrat-Verny, Chanliaud, et al. Moderate decrease of pH by sourdough fermentation is sufficient to reduce phytate content of whole wheat flour through endogenous phytase activity J. Journal of agricultural and food chemistry, 2005, 53(1: 98-102

47、 （上接第 129 頁） 14 Sarkaya Y, Ada K, nal M. Applications of the zero-order reaction rate model and transition state theory on the intra-particle sintering of an alumina powder by using surface area measurements J. Journal of Alloys and Compounds, 2007, 432(1: 194-199 15 Al-Zubaidy M M I, Khalil R A. Kinetic and prediction studies of ascorbic acid degradation in normal and conce