La canne à sucre est une culture tempérée et tropicale, son goût est doux et froid, il retourne aux poumons et à l'estomac; Il a l'efficacité de la désintoxication de la chaleur claire, de l'étanchéité à la soif, de l'anti - vomissement de l'estomac, de l'hydratation et de la sécheresse; Le traitement principal de la langue sèche, l'infusion insuffisante, l'urine défavorable, les selles sèches et nodulées, l'indigestion, les vomissements régurgitatifs, l'inversion, l'hyperthermie et la soif, etc. La canne à sucre est riche en sucre, en eau et contient également diverses vitamines, graisses, protéines, acides organiques, calcium, fer et autres substances. La médecine moderne montre que la canne à sucre a une forte efficacité anti - inflammatoire, ANTIOXYDANTE, hypoglycémiante, régulatrice positive des taux de lipides sanguins, etc. Ces dernières années, l'industrie de la canne à sucre a été confrontée à de nombreux problèmes de goulot d'étranglement, tels que la baisse de la capacité de production de sucre de canne, le marché déprimé, l'industrie mondiale du sucre de canne est généralement mauvaise, l'absence de chaîne de traitement en profondeur, etc., le traitement en profondeur de la canne à sucre est devenu un point chaud de la recherche sur le traitement ces dernières années à la maison et à l'étranger. Le jus de canne à sucre est riche en nutriments, contient tous les nutriments nécessaires à la croissance microbienne, est une bonne matière première de fermentation, le jus de canne après le traitement de la fermentation peut préparer des boissons fonctionnelles, du vin de fruits, du vinaigre de fruits et d'autres produits, non seulement élargir le développement de produits diversifiés pour le traitement en profondeur de la canne à sucre, mais également enrichir les types de boissons fermentées.
La pré - expérimentation utilise la technologie de fermentation synergique de probiotiques complexes pour exploiter la synergie microbienne, optimiser la saveur des boissons et produire des boissons fonctionnelles haut de gamme qui combinent une fonction de soins de santé et une saveur unique. Mais comme le jus de canne à sucre est saisonnier, cela limite la production de boissons fermentées à base de jus de canne à sucre. Pour briser les limites de la matière première du jus de canne à sucre, le jus concentré de canne à sucre ou le sucre brun comme matière première, après reconstitution, évaluer ses propriétés de fermentation. En raison de l'ajout d'ingrédients antibactériens à une partie du jus de canne à sucre concentré sur le marché, cela a entraîné la récupération des propriétés de fermentation du jus de canne à sucre affectées, le processus de traitement du sucre brun a été soumis à des processus tels que la cuisson à haute température, la récupération de l'eau de sucre brun et du jus de canne à sucre diffère considérablement, affectant considérablement les performances de fermentation. Par conséquent, en utilisant l'activité antioxydante et la teneur en Phénols totaux du jus reconstitué de canne à sucre comme indicateurs, étudier le processus de concentration du jus de canne à sucre, ainsi que l'évaluation des performances de fermentation après reconstitution du jus de canne concentré, afin d'obtenir un Jus concentré de canne à sucre avec de bonnes performances de fermentation, résoudre le problème des limitations du jus de canne à sucre affecté par la saisonnalité.
1.1 matériaux et réactifs
Canne à sucre fraîche; Lactobacillus plantarum; Les levures; Bactéries acétiques; Normes analytiques telles que l'acide gallique, la rutine, la 1,1 - diphényl - 2 - trinitrophénylhydrazine (dpph); éthanol anhydre, nitrate d'aluminium, acétate de potassium, carbonate de sodium, forlinol, etc. (tous des réactifs analytiquement purs).
1.2.1 détermination de la teneur en flavonoïdes
La teneur en flavonoïdes se réfère à SN / t 4592 - 2016, détermination des flavonoïdes totaux dans les aliments exportés, en abscisses pour la concentration et en ordonnées pour l'Absorbance, pour tracer la courbe standard y = 0,41x + 0030 6, R2 = 0,99. Traitement de l'échantillon: après dilution du jus concentré de canne à sucre jusqu'à consistance avec le solide soluble du jus brut de canne à sucre (13,8%), la teneur totale en Phénols est déterminée selon la méthode de la courbe standard.
La teneur totale en Phénols se réfère à la norme collective T / ahfia 005 - 2018, détermination de la teneur totale en polyphénols dans les extraits végétaux et leurs produits, et est modifiée en conséquence. Aspirer avec précision la réserve standard d'acide gallique et formuler avec une solution d'éthanol à 60% dans un liquide de travail d'acide gallique de concentration massique de 0,20,50, 100, 200 et 300 mg / L. Prendre séparément 1,0 ml de liquide de travail d'acide gallique dans un tube colorimétrique de 10 m l, ajouter 2,5 m l de réactif de forlinol, agiter, ajouter 2,5 m l d'une solution de Na 2 Co 3 à 15%, ajouter de l'eau dimensionnée à l'échelle, agiter, dans un bain - Marie à 40 ° C pendant 60 min, déterminer son Absorbance. En abscisse pour la concentration et en ordonnée pour l'Absorbance, on trace la courbe standard y = 0005 7x + 0105 et R2 = 0996. Traitement de l'échantillon: après dilution du jus concentré de canne à sucre jusqu'à ce qu'il corresponde à la teneur en solides solubles du jus brut de canne à sucre, la teneur totale en Phénols est déterminée selon la méthode de la courbe standard.
1.2.3.1 clairance des radicaux libres dpph
Après dilution du jus concentré de canne à sucre en accord avec la teneur en solides solubles du jus brut (13,8%), on prélève un échantillon de 0,2 ml additionné d'eau à 1,0 ML, bien mélangé avec 1,0 ml d'une solution de dpph à 0,4 mmol / L, 2 ml d'éthanol à 60% et laissé 30 min à température ambiante pour déterminer l'Absorbance ai à la longueur d'onde 517 nm. L'Absorbance de fond AJ de l'échantillon est déterminée par un volume égal d'éthanol absolu au lieu de la solution de dpph et l'Absorbance témoin à blanc a0 est déterminée par un volume égal d'eau distillée au lieu de la solution d'échantillon. La clairance radicalaire dpph est calculée comme dans la formule (1).
Après dilution du jus concentré de canne à sucre à une teneur en solides solubles conforme à celle du jus brut (13,8%), on prélève un échantillon de 0,2 ml additionné d'eau à 1,0 ML, on ajoute 2,0 ml d'une solution de Fe so 4 à 1,0 mmol / L, 2,0 ml d'une solution de H 2 O 2 à 1,0 mmol / L, 2,0 ml d'eau distillée, 2,0 ml d'une solution d'acide salicylique - éthanol à 1,0 mmol / L, on mélange bien, on laisse reposer 30 min à température ambiante, on détermine l'Absorbance ai à la longueur d'onde 510 nm, L'Absorbance de base AJ de l'échantillon a été déterminée avec un volume égal d'eau distillée au lieu d'une solution de H2O2 et l'Absorbance témoin à blanc a0 a été déterminée avec un volume égal d'eau distillée au lieu d'une solution d'échantillon polysaccharidique. Calculez la clairance Oh comme dans la formule (1).
La force réductrice est déterminée par la méthode du ferricyanure de potassium. Après dilution du jus concentré de canne à sucre jusqu'à consistance avec la teneur en solides solubles du jus brut de canne à sucre (13,8%), prélever 0,2 ml d'échantillon additionné d'eau à 1,0 ML, bien mélanger avec 1,0 ml d'une solution de ferricyanure de potassium à 1%, 1,0 ml 0,2 mol / l de tampon phosphate de pH 6,6, réagir au bain - Marie à 50°C pendant 20 min, ajouter 2,0 ml d'Acide trichloroacétique à 10%, centrifuger à 3 000 tr / min pendant 10 min, prélever 2,0 ml de surnageant additionné de 2,0 ml d'eau distillée, 0,4 ml de trichlorure à 0,3%fer, bien mélangé, Réaction au bain - Marie à 50°C pendant 10 min, détermination de l'Absorbance A1 à une longueur d'onde de 700 nm, détermination de l'Absorbance témoin à blanc A2 avec un volume égal d'eau distillée au lieu d'une solution de chlorure ferrique, force réductrice = A1 - A2.
Canne à sucre fraîche, lavée, juicée, filtrée sur un filtre de 0,48 mm de diamètre pour éliminer les particules plus grosses, le jus de canne obtenu est concentré sous vide à 0,05 MPa. On a étudié les effets de différentes températures de concentration, de la vitesse de rotation de la concentration et de la teneur en solides solubles des produits concentrés sur la teneur en Phénols totaux du jus concentré et sur la clairance des radicaux dpph. Les paramètres de chaque facteur sont la température de concentration (50, 60, 70, 80 et 90 ° c), la vitesse de rotation (30, 40, 50, 60 et 70 tr / min), la teneur en solides solubles du jus concentré (40%, 50%, 60%, 70% et 80%).
Sur la base de l'essai à facteur unique, la conception de l'essai Orthogonal l9 (33) a été utilisée avec la teneur en flavones (Y1), la teneur en Phénols totaux (y2) et l'activité antioxydante (Y3) comme indicateurs d'évaluation intégrée, le tableau des niveaux de facteurs étant présenté dans le tableau 1.
L'analyse de l'essai Orthogonal a été effectuée à l'aide de la méthode de notation pondérée combinée à 3 Indicateurs de la teneur totale en flavonoïdes, de la teneur totale en Phénols et de l'activité antioxydante des produits concentrés de jus de canne à sucre, les facteurs de pondération de la teneur en flavonoïdes, de la teneur totale En Phénols et de l'activité antioxydante ayant été fixés à 30%, 30% et 40% respectivement pour les 3 Indicateurs d'évaluation du jus de canne à sucre concentré, le score combiné = (teneur totale en flavonoïdes / teneur totale maximale en flavonoïdes du × 30% + (teneur totale en Phénols / teneur maximale totale en Phénols du jus concentré de canne à sucre) × 30% + (clairance / clairance maximale pour le jus concentré de canne à sucre) × 40% pour une analyse statistique sur une échelle composite.
Diluer le jus concentré de canne à sucre et le jus brut de canne à sucre à 8% de solides solubles, P H naturel (P H 5,15 ~ 5,45), stériliser à 115 ℃ pendant 30 min, c'est - à - dire le milieu concentré de jus et le milieu brut. Lactobacillus plantarum est inoculé séparément dans du jus concentré et du milieu de culture brut à raison de 1% d'inoculation. Le Groupe Lactobacillus plantarum est placé dans l'obscurité et laissé fermenter à 37°c pendant 12 h, les levures sont placées à 30°C à 120 tr / min et incubées sous agitation pendant 12 H. Ajout d'éthanol anhydre à 4% dans le jus concentré et le milieu de culture brut, respectivement (0,22) μ M filtre filtrant pour l'élimination des bactéries), accès à 1% de liquide de semence de bactéries acétiques, incubé à 30°C à 120 R / min, sous agitation pendant 24 h. Les propriétés fermentaires du jus concentré de canne à sucre ont été comparées à celles du jus brut de canne à sucre en détectant le nombre total de colonies, l'acide total et les indicateurs de performance antioxydante des produits fermentés.
La détermination du nombre total de colonies se réfère à la norme GB 4789.2-2022, détermination du nombre total de colonies pour l'inspection microbiologique nationale des aliments pour la sécurité alimentaire. Parmi ceux - ci, Lactobacillus plantarum a été mis en plaque avec du milieu gélosé Mrs, levure a été mis en plaque avec du milieu gélosé YPD et acétate a été mis en plaque avec du milieu acétique (Glucose 10 g, levure en poudre 10 g, carbonate de calcium 5 G, gélose en poudre 20 G, eau 1 L, P H 5,5).
Les données d'essai sont exprimées en moyenne ± écart type, calculées en Excel et illustrées. L'analyse de variance a été réalisée avec le logiciel de traitement de données SPSS 20.0.
2 Résultats et analyses
2.1 résultats des essais à facteur unique
D'après les résultats de l'influence de la température de concentration de la figure 1 (A) sur la teneur en antioxydants et en Phénols totaux du jus concentré de canne à sucre, la teneur en polyphénols et l'activité antioxydante du jus concentré de canne à sucre deviennent de plus en plus faibles à des températures supérieures à 60°C, La teneur en Phénols totaux ne variant pas sensiblement à 50°C et 60°C à la température de concentration, mais la concentration est effectuée à 50°C et le temps de concentration est considérablement prolongé. Les résultats de l'effet de la vitesse de rotation de la concentration de la figure 1 (b) sur l'antioxydation et la teneur en Phénols totaux du jus de canne à sucre concentré montrent que la teneur en Phénols totaux et l'antioxydation augmentent avec l'augmentation de la vitesse de rotation, la teneur en Phénols totaux est la plus élevée lorsque la vitesse de rotation atteint 60 R / min, l'activité antioxydante est la meilleure à 60 R / min, l'augmentation de la vitesse de rotation est légèrement réduite. La figure 1 (c) montre que la teneur en solides solubles du jus concentré de 40% à 80%, après reconstitution proportionnelle de la teneur totale en Phénols du jus de canne n'a pas changé de manière significative, l'activité antioxydante a atteint son maximum à 60% de la teneur en solides solubles. Ainsi, d'après les résultats d'un seul facteur, on obtient une température de concentration optimale de 60°C, une vitesse de concentration optimale de 60 tr / min, une teneur en solides solubles du jus de concentration optimale de 60%.
La température de concentration, la vitesse de rotation de la concentration, la teneur en solides solubles du jus concentré 3 facteurs ont été choisis sur la base d'un facteur unique, l'analyse d'essai orthogonale a été effectuée en utilisant des Flavones, la teneur en Phénols totaux et l'évaluation de l'activité antioxydante dpph 3 indicateurs pondérés par La méthode d'évaluation intégrée de la restitution des produits du jus concentré à la teneur en solides solubles du jus de canne brut. Comme le montre le tableau 2, la combinaison ayant le score combiné le plus élevé est a2b3c3, c'est - à - dire une température de concentration de 60°C, une vitesse de rotation de 70 tr / min et une teneur en solides solubles du jus concentré de 70%. Par la différence extrême, on peut voir que la différence extrême de la température de concentration du facteur a est le facteur d'influence principal, suivi du facteur C teneur en solides solubles, le facteur B vitesse de concentration influence minimale, de sorte que le degré d'influence de chaque facteur sur le score global de jus de canne à sucre concentré est séquentiellement a > c > b. Il ressort de l'analyse de variance du tableau 3 que la température de concentration a un effet significatif (p < 0,05) sur le score composite du jus concentré de canne à sucre et que la vitesse de rotation de la concentration n'est pas significativement différente du score du solide soluble du jus concentré. Cela peut être dû au fait que les composants antioxydants de la température, notamment la VC, la Superoxyde dismutase (SOD) et la catalase (CAT), ont un impact plus important sur la teneur et l'activité.
A partir des résultats des essais orthogonaux, en utilisant le procédé optimal, c'est - à - dire une température de concentration de 60°C, une vitesse de rotation de 70 tr / min, une concentration à 70% de matières solides solubles, une dilution du jus concentré et du jus de canne à sucre à 8% de matières solides solubles, une comparaison des teneurs en ingrédients et de l'activité antioxydante du jus concentré et du jus de canne à sucre, les résultats sont présentés dans le tableau 4. La teneur totale en flavonoïdes du jus concentré de canne à sucre est plus élevée, mais la teneur totale en Phénols est inférieure à celle du jus de canne à sucre. Les résultats de l'activité antioxydante ont montré que le jus concentré avait une clairance significativement plus élevée des radicaux dpph que le jus de canne à sucre, tandis que la capacité d'élimination et le pouvoir réducteur des radicaux hydroxyle n'étaient pas significativement différents. Après le traitement concentré, l'activité antioxydante du jus concentré est plus élevée que celle du jus de canne à sucre, il est possible que le jus de canne à sucre ait une réaction de Maillard avec les acides aminés dans le processus de concentration, pour obtenir un produit de réaction de Maillard avec une activité antioxydante plus forte.
Après avoir subi une série de dilutions de 10 fois le produit de fermentation post - fermentaire probiotique, une certaine concentration de la dilution est ensemencée quantitativement sur milieu gélosé en plaques pendant 48 h, le nombre total de colonies étant calculé et les résultats sont présentés dans le tableau 5. Le Jus concentré de canne à sucre et le jus brut de canne à sucre fermentés Lactobacillus plantarum nombre total de bactéries vivantes, respectivement (2,71 ± 0,13) × 1010 CFU / M L et (2,65 ± 0,09) × 1010 CFU / M L; Le nombre de levures viables est (2,33 ± 0,07) respectivement × 108cfu / M L et (2,36 ± 0,09) × 108 UFC / M L; Le nombre de survie des bactéries acétiques était (4,21 ± 0,15), respectivement × 107 CFU / M L et (4,17 ± 0,19) × 107 CFU / M L. Aucune différence significative n'a été trouvée statistiquement entre les propriétés fermentatives du jus concentré de canne à sucre et du jus brut de canne à sucre vis - à - vis des probiotiques, ce qui indique que le jus concentré de canne à sucre résultant de la concentration de ce procédé peut remplacer le jus brut de canne à sucre pour la fermentation probiotique.
Optimisation de l'analyse d'essai orthogonale par une méthode de notation pondérée combinée à 3 Indicateurs de la teneur totale en flavonoïdes, de la teneur totale en Phénols et de l'activité antioxydante des produits concentrés de jus de canne à sucre, déterminant les meilleures conditions d'extraction: température de concentration 60°C, vitesse de rotation 70 tr / min, teneur en solides solubles du jus concentré 70%. Après reconstitution proportionnelle, le jus concentré obtenu par ce procédé a une teneur totale en flavonoïdes supérieure à celle du jus de canne à sucre brut, mais une teneur totale en Phénols inférieure à celle du jus de canne à sucre, la clairance des radicaux dpph du jus concentré étant significativement supérieure à celle du jus de canne à sucre, tandis que la capacité d'élimination et la réduction des radicaux hydroxyle ne sont pas significativement différentes. Aucune différence significative n'a été trouvée statistiquement entre les propriétés fermentatives du jus concentré de canne à sucre et du jus brut de canne à sucre vis - à - vis des probiotiques. Cette méthode fournit un support de matières premières pour l'industrie de la fermentation du jus de canne à sucre, offrant une garantie pour le développement ultérieur de produits de fruits et légumes fermentés probiotiques fonctionnels.
