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胞外多糖(EPS)是由细菌和微型藻类在生长过程中分泌到细胞外的长链多糖,乳酸菌产生的EPS就是其中最重要的EPS之一。大量的研究证实乳酸菌产生的EPS具有抗肿瘤活性、免疫激活、降低血清胆固醇和益生元作用等,应用于医药和食品工业中的潜力很大,认识、改造和利用乳酸菌EPS于提升食品的质量和增加食品的功能具有重要意义。不同的乳酸菌产生的EPS的生理活性强弱不同,同一种乳酸菌在不同的培养基和不同的培养条件下EPS产量不同,尤其是培养基中碳源(葡萄糖、蔗糖、乳糖、半乳糖和果糖)的种类对不同的乳酸菌产EPS量的影响非常大。通常乳酸菌在食品行业中主要用于高乳糖含量的动物乳的发酵制品生产,用以改良乳制品的风味并强化其营养和保健功能,而用于荔枝的深加工生产鲜有报道。本研究旨在选取一种以果糖为最佳碳源的高产活性EPS的乳酸菌用于高果糖含量的荔枝汁发酵产品的生产。荔枝是主产于我国南部沿海各省区的名贵水果,果肉香味浓郁,营养丰富,荔枝汁中富含碳水化合物,其中主要是果糖,是乳酸菌最合适的发酵底物之一,近年来的研究发现荔枝也含有多糖,且具有不少活性作用,如免疫、抗补体、抗炎、抗凝血、降血糖和抗病毒活性等,特别在抗肿瘤,提高机体免疫活性方面有非常大的作用。通过产活性多糖乳酸菌对荔枝汁的发酵,制得一种兼具微生物多糖和植物多糖的、风味独特的保健食品。
本研究主要研究结果如下：⑴高产EPS乳酸菌的筛选：用九种对人体具有安全性的且有产多糖能力的乳酸菌分别接种在以果糖为唯一碳源的培养基中进行发酵,起始pH=6.0,发酵温度为35℃,发酵48h后,醇沉,酶-Sevage法脱蛋白,干燥,高效液相色谱分析,结果发现:清酒乳杆菌20387,鼠李糖乳杆菌22152,乳酸乳球菌乳脂亚种20408,三种乳酸菌产胞外多糖较多,且它们的多糖分子量处于具有活性的多糖的分子量的范畴。⑵高生理活性EPS的筛选：采用正常小鼠动物模型评价清酒乳杆菌20387,鼠李糖乳杆菌22152,乳酸乳球菌乳脂亚种20408所产EPS的免疫调节活性,结果表明,鼠李糖乳杆菌22152具有较强的生理活性。⑶鼠李糖乳杆菌22152发酵条件优化：初始DH=6.8,发酵温度为32℃,发酵时间为46小时,补充乳糖1％时,多糖生成最多。⑷在荔枝果醋发酵中的应用：将鼠李糖乳杆菌22152用于荔枝果醋生产,用乳酸菌、酵母、醋酸菌三步发酵代替传统的酵母和醋酸菌发酵,经氨基酸自动分析仪和气质联用仪等分析,结果显示:氨基酸总量增加,挥发性风味物质增加,粘度和EPS增加。
本研究创新点：率先从已知的产多糖的乳酸菌中筛选出一支以果糖为最佳碳源的高产活性EPS的乳酸菌,并将乳酸菌首次应用于荔枝汁发酵产品的生产；率先应用乳酸菌、酵母菌和醋酸菌三级发酵替代传统的酵母菌和醋酸菌的两级发酵生产果醋,增加了产品的风味、非生物稳定性及保健功能。