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作者:张诗怡;吕佳瑶;吴珊;王鹏;李婷;周兰荠;张忧忧;段新婷;施星仁;施明瑛;田洪磊;王泽盛;林玉泉;施琳;
单位:陕西师范大学食品工程与营养科学学院;河南工业大学粮油食品学院;湖州吴兴金农生态农业发展有限公司;新疆应用职业技术学院园林与旅游管理学院;
摘要:以草莓汁为原料,优化植物乳植杆菌(Lactiplantibacillus plantarum 85,LP85)与唾液链球菌嗜热亚种(Streptococcus salivarius subsp.thermophilus 81,ST81)混菌发酵条件,对照鲜果汁,全面分析巴氏杀菌后草莓发酵汁感官评分、理化指标及挥发物质的组成,采用细胞实验揭示其营养功效。正交实验结果表明,发酵优选工艺为LP85与ST81以3∶1的配比接种10~7 CFU/mL,糖添加量100 g/L,初始pH值4.0,37℃条件发酵14 h后巴氏杀菌30 min(T14-5)。发酵显著提升感官评分、改善草莓汁褐变、增加总酚含量及抗氧化活性。顶空固相微萃取-气相色谱-质谱技术(headspace solid-phase microextraction-gas chromatography-mass spectrometry, HS-SPME-GC-MS)技术共检测到以酯类为主的47种挥发性成分,相较于鲜汁,T14-5显著增加正辛醛及酮类(如4-羟基-2,5-二甲基l-3(2H)-呋喃酮,2,5-二甲基-4-甲氧基-3(2H)-呋喃酮),是护色及发酵香甜风味保持的主要物质。为进一步研究混菌发酵对草莓汁营养功效的提升作用,构建脂多糖(lipopolysaccharide, LPS)诱导的小鼠单核巨噬细胞白血病细胞(RAW264.7)细胞炎症模型,对比鲜汁,T14-5以剂量依赖型显著提高细胞活力,降低细胞肿瘤坏死因子α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)、诱导型一氧化氮合酶(inducible nitric oxide synthase,iNOS)、单核细胞趋化蛋白-1(monocyte chemoattractant protein-1,MCP-1)、一氧化氮(nitric oxide, NO)、前列腺素E2(prostaglandin e2,PGE2)和白介素-6(interleukin-6,IL-6);T14-5显著改善高糖诱导的人肝癌细胞(HepG2)胰岛素抵抗,增加细胞葡萄糖消耗,减少高糖引起的HepG2细胞凋亡,降低葡萄糖-6-磷酸酶(glucose-6-phosphatase,G6pase)、糖原合酶激酶3β(glycogen synthase kinase-3β,GSK3β)和Toll样受体4(toll-like receptor 4,TLR4),提高葡萄糖转运蛋白4(glucose transporter 4,GLUT4)、胰岛素受体(insulin receptor,INSR)和蛋白激酶B(protein kinase B,AKT)。研究结果为非活菌型发酵草莓汁的产品研发提供理论依据,表明其有望成为具有潜在商业价值的健康饮料。
关键词:益生菌发酵;;非活菌型;;草莓汁;;香气成分;;细胞实验
基金资助:西安市科技计划项目(23 NYGG0056);; 食品风味化学创新团队(2022TD-14)