关于大豆酱油的抗氧化活性已有较多报道,前期研究表明米渣酱油也具有明显的抗氧化活性,但其与菌种的相关性尚不清楚。来自湖北工业大学生物工程与食品学院的袁江兰、陈晓敏和钟文秀等人系统探究鲁氏酵母对米渣生酱油风味和抗氧化活性的影响,以期为提高米渣的应用价值提供参考。
一、 米渣生酱油品质指标和抗氧化成分
S1~S4氨基酸态氮质量浓度均明显高于GB / T 18186—2000 《酿造酱油》中特级酱油(0.8 g/100 mL),以添加黑曲霉发酵的S2和S4酱油中的氨基酸态氮质量浓度最高,黑曲霉和米曲霉的协同作用提高了米渣蛋白的降解与转化率。除还原糖外,其他各项指标均以S4最高。S3、S4的总氨基酸、谷氨酸、EHMF和4-VG质量浓度总体显着高于S1、S2,表明鲁氏酵母不仅与EHMF和4-VG的生物合成具有相关性,而且有利于提高发酵产品氨基酸质量浓度。
C2、C3的各项指标总体明显高于C1(P<0.05),尤以C3增加最为明显,其中C3的EHMF和4-VG分别比C2约提高38.15%和33.98%。鲁氏酵母最适pH值为4.5~5.0,米渣酱醪发酵初始pH值为5.83±0.05,对酵母生长繁殖和代谢有一定抑制作用,酵母易因高浓度盐水而失活或自溶,酱醪中活酵母数量下降。
酵母接种量对氨基酸态氮质量浓度影响不明显,总氨基酸、谷氨酸、抗氧化氨基酸和总酚质量浓度随酵母添加量的增加呈现先增后减的趋势,总氨基酸以Ⅲ为最高,Ⅱ和Ⅲ的谷氨酸、抗氧化氨基酸、总酚质量浓度均较高,表明鲁氏酵母添加0.01%~0.025%较为适宜。EHMF和4-VG质量浓度均随酵母添加量增加而增加,均明显高于未添加组。
二、 米渣生酱油挥发性成分
S1~S4的挥发性成分种类和质量浓度均有一定的差异,以S3的挥发性成分种类为最多,达57 种,其次是S4,但S4挥发性成分总质量浓度最高,约1074.79 ng/mL,表明鲁氏酵母耦合发酵显着增加了风味物质的种类和含量。各样品均以醛类物质质量浓度最高,S4的醛类物质质量浓度较S1提高了41.4%,其中对酱油风味有着关键作用的苯甲醛和苯乙醛质量浓度提高最为显着,S4苯甲醛和苯乙醛较S1分别提高了72.47%和44.13%。
三、 米渣生酱油体外抗氧化活性
S3、S4的4 种体外抗氧化活性均明显高于相应的对照S1、S2,表明鲁氏酵母在抗氧化活性方面具有一定作用。
鲁氏酵母接种时期对米渣酱油的抗氧化活性也有影响。C2和C3的抗氧化活性均明显高于C1,特别是C3显着增加,还原力较C2酱油提高了约14.49%,DPPH EC50为3.17 μL/mL。因此当酱醪发酵至pH 5.0左右时添加鲁氏酵母有利于提高米渣酱油的抗氧化活性。
与Ⅰ组相比,发酵初始7 d内各实验组还原力迅速增加,且与鲁氏酵母添加量存在明显的量效关系。发酵1 周后,Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ的还原力增加明显变缓,而Ⅰ和Ⅱ还原力依然平稳增加。还原力明显受鲁氏酵母添加量影响
鲁氏酵母对DPPH自由基清除能力影响规律相似,发酵初始15d,DPPH自由基清除率与鲁氏酵母添加量呈正相关。表明抗氧化能力的增加与鲁氏酵母的增殖和代谢有关,鲁氏酵母的细胞数量和代谢产物对抗氧化有重要贡献。
四、 酱油各组分的抗氧化活性
在实验添加量范围内,挥发油与DPPH自由基清除率在明显的量效关系,体积分数低于2.5%时,呈现良好的线性关系,体积分数2.5%时DPPH自由基清除率可达(89.13±0.73)%。米渣酱油色素主要通过褐变反应产生,在实验添加量范围内酱油色素与DPPH自由基清除能力存在线性关系,当色素质量浓度为4 mg/mL时,DPPH自由基清除率达(89.42±0.49)%。
结 论
鲁氏酵母可以提高米渣生酱油谷氨酸、5-甲基-2-乙基-4-羟基-3(2H)-呋喃酮、4-乙烯基愈创木酚含量,增强还原力、1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl,DPPH)自由基清除率、总抗氧化能力和·OH清除率等体外抗氧化活性。米渣酱醪发酵至pH5.0时接种0.025%鲁氏酵母发酵的生酱油品质最好,发酵45d时,总氨基酸和抗氧化氨基酸质量浓度较未接种组分别提高了24.76%和40.73%,还原力达到5830.43μg VC/mL。米渣生酱油的挥发油、色素和截留分子质量小于10kDa的组分均具有明显的DPPH自由基清除活性,并且呈现一定的量效关系。