生物测试HPLC色谱质谱

郑果所新突破:益生菌发酵让桃果汁更营养更香

钧研实验室

近日,中国农业科学院郑州果树研究所果品营养与功能团队在益生菌发酵提升桃果汁营养及香气研究方面取得了亮眼进展,成功揭示了不同发酵桃果汁营养及香气代谢谱重构特征及关键差异代谢物,相关成果已分别发表于《食品化学》和《食品生物科学》两大国际期刊。

益生菌是发酵食品中天然存在的功能性微生物,自带调节肠道菌群、改善人体健康水平、促进营养物质消化吸收等多重健康 buff。益生菌发酵果汁则完美结合了益生菌和果汁的营养价值与保健功能,还能对原果汁的营养与风味进行优化升级,可谓是一举多得。

本次研究能取得突破,离不开专业仪器的助力:

1. 高效液相色谱仪(HPLC)
该仪器被用于精准分析桃果汁中的营养成分含量,比如绿原酸、儿茶素及 β- 类胡萝卜素等物质的积累情况,帮助研究人员明确植物乳杆菌 21802 对桃果汁营养物质的提升效果。

2. 顶空固相微萃取 - 气相色谱 / 质谱联用仪(HS-SPME-GC/MS)
这台仪器负责分析桃果汁中的挥发性香气化合物,帮助研究人员监测醇类 / 酸类 / 酮类等香气物质的释放情况,以及异味醛类物质的降解效果,为香气优化提供数据支撑。

3. 电子鼻技术
电子鼻被用于辅助分析发酵桃果汁的风味特征,快速感知果汁香气的整体变化,为香气优化的研究提供补充参考。

4. 微生物生长曲线分析仪与平行生物反应器
微生物生长曲线分析仪实时监测植物乳杆菌 21802 在发酵过程中的生长情况,平行生物反应器则支持多组平行实验,帮助研究人员快速筛选出最佳发酵工艺参数,确定优良发酵菌株。

5. 实验室发酵罐
作为发酵的核心装置,实验室发酵罐为植物乳杆菌 21802 发酵桃果汁提供了合适的环境,保障发酵过程的稳定进行。

此外,研究人员还使用 Folin-Ciocalteu 试剂和 1,1 - 二苯基 - 2 - 吡啶肼(DPPH)对果汁的抗氧化能力进行测定,验证发酵后果汁抗氧化能力的提升效果。

植物乳杆菌 21802 发酵桃果汁的过程中,会引发一系列代谢变化,最终实现营养物质的积累和香气的优化。

经过系统研究,团队成功解析了不同菌种、原料及贮藏条件下发酵产物的营养、风味及生物活性变化规律,揭示了益生菌发酵桃果汁的菌种特异性和底物差异性,并筛选出了表现优异的发酵菌株 —— 植物乳杆菌 21802。

这株益生菌可显著促进黄肉桃果汁中绿原酸、儿茶素及 β- 类胡萝卜素等物质的正向积累,同时该菌株能有效提高醇类 / 酸类 / 酮类等挥发性化合物的释放,还能降解异味醛类物质,对桃果汁的香气构成进行优化升级。

更值得一提的是,由该菌株发酵引发的代谢重构,还大幅度提升了果汁的抗氧化能力和贮藏稳定性,即使在 4℃冷藏两周后,果汁的营养及香气组成也没有出现显著差异,解决了果汁贮藏过程中营养流失、风味变差的问题。

本次研究结果为营养强化型桃果汁产品的开发奠定了坚实的理论基础,未来我们有望喝到营养更足、香气更浓、保质期更优的益生菌发酵桃果汁,让桃果汁的升级之路越走越宽。

相关论文可查看:https://doi.org/10.1016/j.fbio.2026.108361

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