发酵胡萝卜原浆工艺优化及其对肠道菌群的影响

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1、硕士学位（毕业）论文发酵胡萝卜原浆工艺优化及其对肠道菌群的影响学位申请人：刘莹指导教师：何俊萍教授田益玲副教授学科专业：食品科学学位类别：工学硕士授予单位：河北农业大学答辩日期：二〇一八年六月三日分类号：TS255.1单位代码：10086密级：公开学号：20152070094发酵胡萝卜原浆工艺优化及其对肠道菌群的影响ProcessOptimizationofRawFermentedCarrotandItsEffectonIntestinalMicroecology学位申请人：刘莹指导教师：何俊萍教授田益玲副教授学科专业：食品科学学

2、位类别：工学硕士授予单位：河北农业大学答辩日期：二〇一八年六月三日摘要胡萝卜虽然是一种营养价值丰富的家庭餐桌常备蔬菜，但是由于具有药腥味、草腥味等得不到部分群体青睐。而利用乳酸菌的作用将胡萝卜发酵成一种新型的乳酸菌发酵饮料，既可以使胡萝卜的营养得到保留、从根源上改善胡萝卜的风味、还可以有效改善并调节肠道菌群等。本试验以新鲜的胡萝卜为原材料，利用乳酸菌进行发酵，研制出一种新型乳酸菌发酵饮料，并探讨风味物质在发酵过程中的动态变化，后对其进行主要基本成分，体内耐受性、抑菌活性及相关动物学试验。具体研究结果如下：发酵工艺及发酵过程中主要风

3、味物质动态变化。采用单因素并结合响应面分析，利用乳酸菌发酵纯胡萝卜浆的最佳工艺条件为：发酵时间27h、发酵剂加量0.16g、发酵温度40℃。在此发酵条件下，产品的总酸为5.53g/L、pH为3.99、还原糖为0.12g/L、菌落总数为8.72lg(cfu/mL)。当益生元低聚果糖加量为1%的时候增菌效果最佳。对发酵过程中风味变化利用GC/MS监控，并结合主成分分析的方法，将发酵过程分为三个阶段，其中前18h为第一阶段主要指向酸类物质，21-24h为第二阶段指向醇、酯类物质；27h为第三阶段，发酵进入后期醇类物质发挥主要作用，赋予产

4、品新风味。发酵前后主要基本成分、抗氧化能力及体内耐受性变化。由于微生物对蛋白质、碳水化合物等的利用，发酵后此些物质含量均有所下降，不过必须氨基酸缬氨酸含量升高，胱氨酸是发酵前3倍；在有机酸中，经过发酵不仅乳酸大量生产而且柠檬酸含量也有所增加，但是酒石酸、苹果酸和琥珀酸含量均有所下降；胡萝卜中的次生代谢产物黄酮和总酚含量均有不同程度的降低，从而导致了其体外抗氧化能力的下降；经过体内耐受试验证实菌体均可以在体内稳定定殖并发挥作用。发酵胡萝卜浆的抑菌特性及其对肠道菌群的影响。采用打孔法和梯度稀释法，证实胡萝卜原浆及发酵浆均无抑菌性。以抗

5、生素氨苄青霉素钠造小鼠造肠道菌群失调模型，并以此为研究对象，通过灌胃发酵胡萝卜浆来研究其对肠道菌群的影响。通过对肠道菌群进行16sRNA测定，后对其进行OTU分析、Alpha及Bate多样性分析表明：益生发酵组改善效果最为理想，其次是普通发酵组，再是自然恢复组。可见胡萝卜发酵浆尤其是益生元辅助发酵得到的发酵浆，对菌群失调小鼠可以起到很好的调整与保护作用。小鼠体内酶水平（SOD、MDA、GSH）显示：治疗组与空白对照组均无显著性差异与自然恢复组均呈现显著性差异，组间比较无差异，说明经灌胃治疗其恢复水平最终能达到的指标与空白组相同，而

6、优于自然恢复组；小鼠体内血脂水平结果显示：经灌胃治疗之后治疗组的TC、TG水平与空白对照组并无显著性差异说明胡萝卜发酵浆不会给血脂带来不良影响；HDL-C水平治疗组与自然恢复组与空白组对比均呈现极显著差异，然而这种影响是否由肠道菌群失调带来的还有待进一步试验研究。由此制得的乳酸菌发酵胡萝卜浆与市场上所售的其他类胡萝卜制品相比，不仅风味得到改善还具更佳的功能性，由此不仅提高了原料附加值还迎合了消费者们的需求。相信此种带有活菌的胡萝卜发酵饮料，会逐步走进人们视野，走入人们生活。关键词：胡萝卜；发酵；主成分分析；抑菌活性；微生物多样性P

7、rocessOptimizationofRawFermentedCarrotandItsEffectonIntestinalMicroecologyAuthor:LiuYingSupervisor:HeJunping&TianYilingMajor:ScienceofFoodAbstractCarrotisakindoffamilytablevegetableswithrichnutrition,butitisnotfavoredbysomegroupsbecauseofitsmedicinalsmell.Thecarrotwas

8、fermentedintoanewtypeoflacticacidbacteriafermentedbeveragebytheactionoflacticacidbacteria,whichcouldkeepthenutritionofcarrot