响应面法优化发芽豇豆积累_氨基丁酸工艺条件的研究
双响应值联合优化发芽糙米脉冲强光杀菌耦合γ-氨基丁酸富集技术研究

commerciallyavailablestarter cultures[J].International Journalof Food Microbiology,1993,18(3):263[14]郭壮.益生菌L.casei Zhang 对发酵乳质地、风味及感官特性的影响[D].呼和浩特:内蒙古农业大学,2009[15]RATTRAY F P,WALFRIDSSON M,NILSSON D.Purification andcharacterization of a diacetyl reductase from Leuconostoc pseudome -senteroides[J].Int.Dairy J,2000,10:781-789[16]GONZALEZ S,MORATA A V ,MANCA N M,et al.Acetaldehydeproduction by strains used as probiotics in fermented milk[J].J Food Prot,1994,57:436-440[17]CHENG H F .Volatile flavor compounds in yogurt:a re-view[J].Crit -ical R eviews in Food Science &Nutrition,2010,50(10):938-950[18]OTT A,GE R MOND J E,BAUMGA R TNE R M,et al .A-roma compar -isons of traditional and mild yogurts:head-space gas chromatogra -phy quantification of volatiles and origin of alpha-diketones[J].Jour -nal of Agricultural &Food Chemistry,1999,47(6):2379-2385[19]SCHKODA P,HECHLER A,HINRICHS J.Improved texture ofstirred fermented milk by integrating fat globules into the gel struc -ture[J].Milchwissenschaft Germany,2001,56:285-289[20]SCHKODA P,HECHLER A,HINRICHS J.Influence of the proteincontent on structural characteristic of stirred fermented milk [J].Milchwissenschaft Munich Germany,2001,56:19-22[21]SODINI I A,LUCAS.Physical properties and microstructure of yo -ghurts supplemented with milk protein hydrolysates[J].International Dairy Journal,2005,15:29-35[22]李荣华,徐红华,温其标.乳成分对酸奶凝胶微观结构和流变学性质的影响[J].中国乳品工业,2007,35(1):27-30收稿日期:2018-10-23食品研究与开发F ood Research And Development圆园19年10月第40卷第19期DOI :10.12161/j.issn.1005-6521.2019.19.013基金项目:沈阳市科技计划项目(18013007)作者简介:张良晨(1983—),男(汉),助理研究员,硕士,研究方向:粮油加工及功能食品。
响应面法优化红曲霉X27液态发酵产γ-氨基丁酸工艺条件

响应面法优化红曲霉X27液态发酵产γ-氨基丁酸工艺条件叶砚;蒋冬花;嵇豪【摘要】基于P-B法试验的结果,利用响应面法对红曲霉菌株X27液态发酵产γ-氨基丁酸(GABA)的工艺条件进行了优化.Plackett-Burman法确定了红曲霉X27液体发酵产GABA的三个主要的影响因素(温度,pH和通气量);然后利用响应面分析方法,确定其最优工艺条件为:34℃,pH 5.5,通气量120 L/h,其GA-BA产量可达9.18 g/L.【期刊名称】《中国粮油学报》【年(卷),期】2010(025)009【总页数】5页(P106-110)【关键词】红曲霉;GABA;Plackett-Burman法;响应面法;液态发酵【作者】叶砚;蒋冬花;嵇豪【作者单位】浙江师范大学化学与生命科学学院,金华,321004;浙江师范大学化学与生命科学学院,金华,321004;浙江师范大学化学与生命科学学院,金华,321004【正文语种】中文【中图分类】Q939.97γ-氨基丁酸 (γ-aminobutyric acid,GABA)是一种广泛分布于细菌、真菌、藻类和动植物中的非蛋白质氨基酸[1]。
研究表明:GABA具有抗焦虑、抗惊厥、降血压、改善脑机能、促进长期记忆、增加神经营养、活化肾、肝功能等多种生理功能[2-4]。
此外植物体内的 GABA还参与抵御逆境胁迫反应等作用以及调节花粉管生长和植物生长方向的功能[5-6]。
红曲在我国有着 1 000余年的使用历史,它是一种以大米为原料,经红曲霉发酵生产的一种紫红色的独特米曲,广泛应用于食品工业和疾病治疗,具有降血压、降血脂等作用[7-8]。
目前针对红曲霉生物合成 GABA的研究大多采用固体发酵法。
而深层发酵具有不易受杂菌污染,发酵中间过程调控方便的优点,更有利于 GABA产量的提高[9]。
采用已有的一株产 GABA的红曲霉 X27,利用 Plackett-Burman(P -B)试验设计确定影响其液体发酵产 GABA的三个主要因素,并进一步运用响应面法(Response Surface Methodology,RS M)分析,确定了其产 GABA的最优生产条件[10]。
响应面法优化盐胁迫发芽苦荞富集γ-氨基丁酸的培养条件

Z HU Yu n h u i , GUO Yu a n x i n
( Co l l e g e o f F o o d a n d Dr u g , An h u i S c i e n c e a n d Te c h n o l o g y Un i v e r s i t y , F e n g y ng a 2 3 3 1 0 0 , Ch i n a ) Ab s t r a c t : I n o r d e r t o o p t i mi z e t h e c u l t u r e c o n d i t i o n s f o r y - a mi n o b u t y r i c a c i d( GABA)p r o d u c t i o n i n g e r mi n a t e d t a r t a r y
摘
要 :为优化盐胁 迫条件下发芽苦养 富集y 一 氨基 丁酸 ( y - a mi n o b u t y r i c a c i d ,GA B A)的最优 培养条件 ,在单 因素
试验的基础上 ,采用响应面法探讨Na C 1 浓度 、发芽时 间和 发芽温度对发芽苦荞 中G AB A含量 的影响 。结 果表 明:发 芽苦养在 盐胁迫条件下富集G AB A的最佳培养条件 为:Na C 1 浓度3 4 mmo l / L 、发芽时间5 d 、发芽温度 3 1℃,在此 条
9 6 2 o 1 5 , V o 1 . 3 6 , N o . 1 9
利用响应面法优化γ-氨基丁酸液体发酵

糙米发芽富集γ-氨基丁酸工艺优化的研究

2 .Hu n a n Fo o d a n d Dr u g I n s p e c t i o n I n s t i t u t e( Ch a n g s h a 4 1 0 0 0 1 )
g e r mi n a t e d b r o wn r i c e r e a c h e d 9 0 . 6 mg / l O 0 g .
Ke y wo r d s:br o wn r i c e;ge r mi n a t e d br o wn r i c e;7一 a mi no but yr i c a c i d;op t i mi z a t i o n
过 程 中能 产 生大 量 的 G AB A。 试 验 以糙 米 为 原 料 , 研 究 了发 芽 温 度 、 发 芽 时间 、 C a C 1 溶 液 浓 度 对 糙 米 发 芽 富 集 GAB A 的 影 响 。 采 用 正 交 试 验 设 计 确 定 了 糙 米 发 芽 富 集 GAB A 的 最适 工 艺条件 。 试验 结 果表 明 : 当发 芽 温 度 为 3 5℃ , 发 芽时 间为 2 4 h, C a C 1 : 溶液浓度为 0 . 6 , G AB A 的 含 量 可
Ab s t r a c t :7 一 a mi n o b u t y r i c a c i d( GABA)i s a wa t e r s o l u b l e n o n — p r o t e i n a mi n o a c i d s wh i c h h a s
发芽蚕豆富集γ-氨基丁酸的培养液组分优化

最适培养液组分为 M G 11 gm 、 a 1 . m o L V 6 2x o L 此时,A A富集量达到(.8 00 ) S . m / L C C2 1 m l 、 B m l , 6 f 7I Z GB 19 ± .9
mggD , / W 为对 照 [ 10 00 ) / W ] 18 。 ( .8± .1 mggD 的 .3倍
GB A A具有镇静 安神 、 焦虑 、 抗 抗惊厥 、 降血 压等作 用 ] 。通 常 植 物 组 织 中 G B A A含 量 较 低 , 受 到 热 但 激、 盐害和低氧等逆境胁迫时 , 其含量提高几倍 至几 十倍 。低氧胁迫导致植物细胞 质酸化 , 3 J j使谷氨
酸脱 羧酶 ( A 活 性 提 高 , G B 的合 成 提 供 了 G D) 为 AA
发 芽 蚕 豆 富集 ^一 基 丁酸 的 y 氨 培养 液 组 分 优 化
陈 惠 杨润强 韩永斌 顾振 新
( 京农 业 大学农 业部 农 畜产 品加工 与质 量控 制重 点开 放实 验室 , 南 南京 20 9 ) 105
摘 要 以蚕 豆 为试 材 , 究谷 氨 酸钠 ( G) C C2 和 V 对发 芽蚕 豆谷 氨 酸脱 羧酶 ( A 及 一氨 研 MS 、 a 1、 B G D) 基丁酸( A A 的影响, GB) 采用 Bx bh kn o — ene 设计对发 芽蚕豆富集 G B A A的培养液组分进行 了优化 , 并对发芽
12 试 验 设计 .
果 的影响, 旨在为蚕豆发芽 富集 G B A A提供科学依
据。
基金项 目: 中央高 校基 本 科 研 业务 费专 项资 金 项 目( Y 2 0 K Z0
97 1)
12 1 单 因素试 验 ..
南瓜籽发芽富集γ-氨基丁酸的培养条件优化

南瓜籽发芽富集γ-氨基丁酸的培养条件优化白青云;陈敏嫣;张化贤;赵立【摘要】采用发芽的方法,对南瓜籽富集γ-氨基丁酸(γ-amino butyricacid,GABA)的培养工艺和培养液组分进行优化研究.首先通过正交试验优化了南瓜籽富集GABA的培养工艺,接着采用响应面的Box-Behnken试验设计对影响南瓜籽中GABA富集的培养液组分进行了优化.结果表明,发芽促进了南瓜籽中GABA 的富集,正交试验得出的最佳培养工艺为培养温度32℃、培养时间60 h、培养液pH5.2;在此培养条件下,南瓜籽中GABA的富集量为0.245 mg/g,是原料中GABA 含量的3.50倍.极差分析表明,培养液pH是最主要的影响因素,培养温度次之,最后是培养时间.Box-Behnken设计优化的最优培养液组分为CaCl25.03 mmol/L、谷氨酸钠(MSG)7.46 mg/mL和VB60.28 mmol/mL,在此条件下南瓜籽中GABA含量为0.361 mg/g,是原料的5.18倍,说明优化后的添加物能显著提高南瓜籽中GABA含量.方差分析结果表明,CaCl2和VB6显著影响南瓜籽中GABA富集量,CaCl2和MSG的交互作用也显著影响GABA含量.【期刊名称】《中国果菜》【年(卷),期】2019(039)005【总页数】6页(P36-41)【关键词】南瓜籽;γ-氨基丁酸;富集;发芽;培养条件优化【作者】白青云;陈敏嫣;张化贤;赵立【作者单位】淮阴工学院生命科学与食品工程学院,江苏淮安223003;淮阴工学院生命科学与食品工程学院,江苏淮安223003;淮阴工学院生命科学与食品工程学院,江苏淮安223003;淮阴工学院生命科学与食品工程学院,江苏淮安223003【正文语种】中文【中图分类】TS201.1南瓜籽(Semen Moschatae)是葫芦科草本植物南瓜的成熟种子,种类丰富,产量巨大。
南瓜籽中含有丰富的多不饱和脂肪酸、维生素和矿物质等营养成分,同时富含蛋白质,其中蛋白质含量可达35%以上。
响应面法优化红曲霉X27液态发酵产γ-氨基丁酸工艺条件

一
种广 泛分布 于细 菌 、 菌 、 类 和动 植物 中的非 蛋 真 藻
白质氨基 酸 j 。研 究 表 明 : A A 具有 抗 焦 虑 、 惊 GB 抗
厥、 降血 压 、 善脑机 能 、 进长 期 记忆 、 加 神经 营 改 促 增
试 管斜 面培 养基 :D P A培养基 ; 种子 培养液 : 马铃 薯 20g葡 萄 糖 2 , 氨 酸 0 , 0g谷
红 曲在我 国有着 1 0 年 的使用 历史 , 0余 0 它是 一 种 以大米 为原 料 , 红 曲霉 发 酵 生 产 的一 种 紫 红 色 经
的独特米 曲 , 泛应 用 于食 品工 业 和疾 病 治疗 , 有 广 具
一
叶 砚
蒋冬花 嵇 豪
3 10 ) 204
( 江师范 大学化 学与生命 科学 学 院 , 浙 金华
摘
要
基于P— B法试验的结果, 利用响应 面法对红曲霉菌株 X 7液态发酵产 一 2 氨基丁酸( A A 的 GB )
工 艺条 件进行 了优化 。Pakt— um n法确 定 了红 曲霉 X 7液 体发 酵 产 G B 的三 个 主要 的 影响 因素 ( l et B ra c 2 AA 温
5g谷氨酸钠 5g酵母浸膏 5g氯化锌 1 , 酸镁 , , , 硫 g 1g 水 10 0 m ; , 0 L 发酵培养液 : 葡萄糖 2 , 0g磷酸氢二钾 1 , 磷酸 g 二氢 钾 1g谷 氨酸钠 5g氯化锌 1g硝酸 钠 5g硫 , , , , 酸镁 1g 硫酸 亚铁 0 0 , 1 0 L , . 1g 水 0 m 。 0
培养方 法 : 管斜 面 接 种 后 , 3 试 在 O℃ 的恒 温 培 养箱 中培养 7d至菌 丝长满斜 面 。用 5m L无 菌水 洗 下斜 面孢子 , 接入 装有 5 L种 子用 J 。目前针对红曲霉生物合
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响应面法优化发芽豇豆积累γ-氨基丁酸工艺条件的研究申迎宾,范子剑,麻 浩*(南京农业大学 作物遗传与种质创新国家重点实验室,大豆研究所,江苏 南京 210095)摘 要:以豇豆为原料,利用发芽过程积累γ-氨基丁酸。
通过单因素及响应面试验研究浸泡温度和时间、发芽温度和时间等因素对γ-氨基丁酸积累量的影响,确定豇豆最佳发芽工艺参数。
结果表明:在浸泡温度34℃和浸泡时间25h 、发芽温度33℃和发芽时间24h 的条件下,豇豆中γ-氨基丁酸的含量达到203.53mg/100g ,是未发芽豇豆中γ-氨基丁酸的7.48倍。
同时建立浸泡温度和时间、发芽温度和时间与γ-氨基丁酸含量之间的二次多项式模型,该模型可以很好地预测豇豆在发芽过程中的γ-氨基丁酸含量。
关键词:豇豆;发芽;γ-氨基丁酸富集;优化;响应面Optimization of GABA Accumulation during Cowpea Germination by Response Surface MethodologySHEN Ying-bin ,FAN Zi-jian ,MA Hao*(State Key Laboratory of Crop Genetics and Germplasm Enhancement, Soybean Research Institute, Nangjing Agricultural University,Nanjing 210095, China)Abstract :In an attempt to optimize cowpea germination conditions for gamma-aminobutyric acid (GABA) accumulation, the individual effects of soaking temperature and time as well as germination temperature and time on GABA accumulation in germinated cowpea were investigated by single factor method and subsequently, based on central composite design, interactive effects of the germination parameters were evaluated by response surface methodology. The optimum conditions for cowpea germination were obtained as follows: soaking temperature 34 ℃, soaking time 25 h, germination temperature 33 ℃ and germination time 24 h. Under the optimal conditions, the GABA content in germinated cowpea reached 203.53 mg/100 g, which was 7.48 times higher than that in dried cowpea. In addition, a quadratic polynomial model was established for GABA content in germinated cowpea as a function of the above variables, which exhibited good reliability in predicting GABA content during cowpea germination.Key words :cowpea ;germination ;GABA accumulation ;optimization ;response surface methodology中图分类号:TS201.1 文献标识码:A 文章编号:1002-6630(2010)02-0010-07收稿日期:2009-01-29基金项目:教育部高等学校学科创新引智计划项目作者简介:申迎宾(1981—),男,硕士研究生,主要从事植物蛋白、油脂品质及加工研究。
E-mail :shenybin @ *通信作者:麻浩(1965—),男,教授,博士,主要从事作物品质改良和加工利用研究。
E-mail :Lq-ncsi@γ-氨基丁酸(amino butyric acid ,GABA)是广泛分布于动植物中的一种非蛋白质氨基酸,由L -谷氨酸(L -g l u t a m i c ,L -G l u )经谷氨酸脱羧酶(g l u t a m a t e decarboxylase ,EC 4.1.1.15,简称GAD 或GDC)催化转化而来,是广泛存在于哺乳动物脑、脊椎中的抑制性神经递质。
GABA 是一种生物活性物质,有降血压[1]、健脑、调节心血管[1]和神经营养[2]、抗衰老[3]、活化肝肾功能、改善脂质代谢、防止动脉硬化、预防肥胖的功能,有减轻慢性疾病如关节炎疼痛等功能,具有类似于谷氨酸甜味,能够增强食品风味并具有醒酒消臭等作用。
医学上,GABA 可用于治疗尿毒症[4]、CO 中毒等。
此外,G A B A 还对一些昆虫具有杀灭作用。
GABA 近年来作为食品中一种功能性成分[5],受到人们的普遍关注。
在日本,G AB A 产品品种较多并已经产业化。
我国的GABA 食品也有了较大的发展,部分GABA 稻米产品,以及GABA 茶[6]已经初具规模,并对其他食品素材进行了广泛地研究。
蒋立文等[7]对发酵豆制品中的GABA 进行的初步研究表明,豆类具合成GABA潜力,GABA在豆类中的研究刚刚展开。
豇豆干种子中含谷氨酸含量充足,在5%左右。
到目前为止,只有Johnson等[8]对豇豆中GAD做了初步研究,可以看出豇豆具有积累GABA的潜力。
目前我国对豇豆中GA BA的研究较少,还没有关于豇豆中通过发芽积累GA BA的情况的文献报道。
本研究以豇豆为材料,通过对浸泡温度和时间、发芽温度和时间与发芽豇豆中γ-氨基丁酸含量之间关系的研究,结合响应面法对发芽条件进行优化,旨在探求豇豆发芽积累GABA的最佳工艺条件,为开发富含G AB A的豇豆食品提供参考。
1材料与方法1.1材料、试剂与仪器宁豇3号豇豆(萌芽处理前GABA含量为27.22mg/ 100g) 南京登海种业公司。
GABA(纯度>99%)、甲醇(色谱纯)、5-磷酸吡哆醛(PLP) Sigma公司;邻苯二甲醛(OPA) 上海凯洋生物技术有限公司;其他试剂均为国产分析纯。
SPX-150B-D型振荡培养箱上海博讯实业有限公司医疗设备厂;Delta320型精密pH计 Metttler Toledo公司;高效液相色谱仪日本日立公司;SHB-Ⅲ真空泵郑州长城科工贸有限公司;C18反相色谱柱(3.9m m×150mm,4μm) Waters公司;MilliQ超纯水装置 Bio-Rad公司;0.22μm微孔滤膜(水相)。
1.2方法1.2.1豇豆发芽处理工艺流程及操作要点工艺流程:精选→清洗→浸泡→发芽→灭酶→干燥。
操作要点:挑选籽粒饱满的豆子,自来水清洗,体积分数75%的乙醇消毒5min,纯水清洗3遍。
浸泡、发芽、灭酶、干燥,使水分降至14%以内。
1.2.2GABA含量测定[9]样品前处理:样品粉碎,过60目筛,4℃保存。
称取0.5g豆粉,加入7mL质量分数为8%的三氯乙酸,超声波处理50min离心分离,取上清液定容于10mL容量瓶,然后过0.22μm的微孔滤膜,上机待测。
HPLC色谱条件:Waters色谱柱C18 反相柱(3.9mm ×150mm,4μm);流动相为A-B(流动相A:20mmol/L 醋酸钠,pH6.34;流动相B:100%甲醇),A:B=72:28 (V/V);流速0.8mL/min;进样量20μL。
检测波长338nm;柱温40℃。
GABA标准曲线的绘制:在10~250mg/L质量浓度范围内,用配制好的250mg/L的标准液配制成10、25、50、100、200mg/L系列质量浓度的标准液,OPA柱前衍生后上机测定,制成标准曲线。
用标准物色谱峰的保留时间定性;用外标多点校准法,以峰面积定量。
采用外标面积归一法测得样品含量。
1.3试验设计1.3.1浸泡温度和时间对GABA含量的影响浸泡温度对GABA含量的影响:将20g豇豆用超纯水浸泡,分别放入20、25、30、35、40℃条件下浸泡15h,灭酶,干燥制样,测定其G A B A含量。
浸泡时间对GAB A含量的影响:在30℃条件下,将100g豇豆用超纯水浸泡,分别在0、5、10、15、20、25、30、35h取出,灭酶,干燥制样,测定其GA BA含量。
1.3.2发芽温度和时间对GABA含量的影响发芽温度对GABA含量的影响:将80g豇豆用400mL 超纯水在30℃条件下浸泡10h,然后分成4份,分别放入温度为20、25、30、35℃的培养箱中黑暗培养18h,灭酶,干燥制样,得到萌芽豇豆,测定其GABA含量。
发芽时间对GA BA含量的影响:将140g豇豆用700mL超纯水在30℃条件下浸泡10h,然后分成7份,放入温度为30℃的培养箱中黑暗条件下发芽,分别在0、6、12、18、24、30、36h后取出,灭酶,干燥制样,制得7份不同的萌芽豇豆,测定其G A B A含量。
1.3.3响应面优化试验在单因素试验结果的基础上,采用四因素三水平的Box-Behnken响应面试验设计方法[10],以浸泡温度、浸泡时间、发芽温度和发芽时间为考察因素,以发芽豇豆中GABA含量为指标进行优化。
1.4数据统计与分析采用Design-Expert软件(Version 7.1 Stat-Ease Inc.,Minneapolis,MN,USA)对响应面试验得到的数据进行线性回归和方差分析,模型及因素的显著性均通过F 值考察(P<0.05),所有试验均做3个重复,结果以干基表示。
2结果与分析2.1GABA标准曲线的绘制图1 γ-氨基丁酸标准曲线Fig.1 Standard curve of GABA12108642Y=5101.9X-3810.2R2=0.9998峰面积(×15)γ-氨基丁酸质量浓度/(mg/L)050100150200250用信号峰面积(Y)和GABA标准品质量浓度(X)进行线性回归,结果见图1。