大麦苗是禾本科越年生草本植物大麦的幼苗，其营养丰富，所含维生素、矿物质及蛋白质是人类与动物的必需营养，还含有叶绿素、黄酮类物质、活性酶、维生素等生物活性物质。

大麦苗有着悠久的食用药用历史，我国明代医药学家李时珍就在《本草纲目》中写到：“麦苗，气味辛、寒、无毒。主治消酒毒、暴热，酒疽、目黄，并捣烂绞碎滤服之，又解蛊毒；煮汁滤服，除烦闷。除时疾狂热，退胸隔热，利小肠。作苗，甚益颜色”。近年来，大麦苗制作的保健食品以其独特营养价值及保健作用，在日本、美国等发达国家也倍受关注。

本文作者以大麦幼苗为原料，通过匀浆、灭菌、发酵等步骤，制成麦苗酵素产品。酵母菌通过本身的代谢过程，使底物产生一系列的生物化学变化，实现营养物质之间的相互转化，为产生新的生理物质如各种酶类、维生素及次级代谢产物等提供前体物。因此发酵后的产品, 其营养价值远远超过了麦苗本身。

对于麦苗酵素，超氧化物歧化酶 (SOD) 是其主要的功效酶之一。SOD是一类重要的抗氧化酶，广泛存在与人类和各种生物中，具有很强的抗氧化的作用，清除体内的超氧离子自由基，保护机体免受自由基的伤害，所以在抗癌、抗衰老、抗炎症、抗辐射等疾病中具有不可忽视的作用。尽管外源性酶的摄入与人体内源酶含量的关系比较复杂，但已有一些研究证明，虽然其机理尚不清楚，口服外源性SOD酶确实可使人体内SOD酶活性升高。

本文中以SOD酶活力为指标，对麦苗酵素的发酵工艺进行了优化，以期为麦苗酵素发酵的工业化生产提供理论依据；同时研究了其抗氧化能力，测定了包括过氧化氢酶 (CAT) 活力、总酚质量浓度以及羟基自由基清除率在内的抗氧化指标，为进一步探明麦苗酵素中的活性物质提供一定的数据资料。

酵母菌发酵工艺优化

发酵温度的确定

发酵温度为27℃时，麦苗酵素SOD及CAT活力最低，随着温度升高，SOD及CAT活力随之增高，但当发酵温度超过32℃时，麦苗酵素SOD及CAT活力反而随之降低如图1所示。分析得出32℃为酵母菌发酵生产麦苗酵素的适宜温度。故实验发酵温度确定为32℃。

图1 发酵温度对麦苗酵素SOD及CAT活力的影响

酵母接种体积分数的确定

在3个发酵时长的条件下，当酵母接种体积分数小于0.67%时，麦苗酵素活力都随接种体积分数增加而增高；当酵母接种体积分数大于0.67%时，麦苗酵素SOD活力随接种体积分数增加而降低；而麦苗酵素SOD活力均在酵母接种体积分数为0.67%时达到最高；3个发酵时长相比，12h时SOD活力最高如图2所示。分析认为当酵母接种体积分数超过0.67%时，种内斗争加剧而导致酵母菌代谢减弱，从而导致SOD酶活力下降。

图2 酵母接种体积分数对麦苗酵素SOD活力的影响

发酵时间的确定

在3种蔗糖 (碳源) 添加质量分数的条件下，随着发酵时间的增加，麦苗酵素SOD活力均逐渐增加，在12h之后略有下降，而在12h时活力达到最大；蔗糖添加质量分数为5.3%时麦苗酵素SOD活力最高。根据图3所示，可以将最佳发酵时间设定为12h。

图3 发酵时间对麦苗酵素SOD活力的影响

蔗糖添加质量分数的确定

在3个发酵时长的条件下，当蔗糖添加质量分数小于5.3%时，随着蔗糖添加质量分数的增加，麦苗酵素SOD活力均逐渐增加，在5.3%~6.7%之间保持相对稳定，之后随蔗糖添加质量分数增加而下降。分析认为当蔗糖添加质量分数超过6.7%时，酵素液的渗透压超过了酵母菌的渗透压，细胞失水导致酶活下降。根据图4所示，综合成本考虑，将蔗糖添加体积分数设为5.3%。

图4 蔗糖添加质量分数对麦苗酵素SOD活力的影响

最终发酵工艺的确定

根据以上实验数据及分析，确定酵母菌发酵生产麦苗酵素的最佳工艺条件为：发酵温度32℃，酵母接种体积分数0.67%，发酵时间12h以及蔗糖添加质量分数5.3%。在此工艺条件下，测得麦苗酵素的SOD活力为 (34.05 0.41)U/mL，实验所用大麦苗匀浆液的SOD活力为 (13.16 0.51)U/mL，向其中加入灭活酵母后其活力为 (19.76 0.76)U/mL，相对于原料，酵母菌发酵麦苗酵素的活力分别提高了158.74%和72.32%，这意味着其营养价值得到了很大提升。

麦苗酵素抗氧化性能的初步研究

为了研究制得的麦苗酵素的抗氧化功能，除活力外，还对其CAT活力、总酚质量浓度以及羟基自由基清除率等抗氧化指标做了测定。

麦苗酵素CAT活力

CAT可促使H2O2分解，使细胞免受H2O2的毒害，是生物防御体系的关键酶之一，也是麦苗酵素中一种重要的功效酶。对制得的麦苗酵素的CAT活力进行了测定，同时测定了实验所用大麦苗匀浆液和添加了灭活酵母菌的大麦苗匀浆液作为对照。结果如表1。

表1 麦苗酵素CAT活力对比

麦苗酵素总酚质量浓度

从表2可以看出，制得的麦苗酵素的总酚质量浓度比对照组A的总酚质量浓度提高了82.57%，比对照组B的提高了16.88%。这表明通过酵母菌发酵，实验制得的麦苗酵素的总酚质量浓度既超过了实验所用大麦苗匀浆液的总酚质量浓度，也超过了实验所用酵母菌 (发酵前) 与大麦苗匀浆液的总酚质量浓度之和，发酵对于总酚质量浓度提高显著。

表2 麦苗酵素总酚质量浓度对比

麦苗酵素羟基自由基清除率

为研究麦苗酵素的抗氧化性能，对麦苗酵素的这项指标进行了测定，同时还测定了未加酵母菌且未灭菌的大麦苗匀浆液和添加了灭活酵母菌的大麦苗匀浆液作为对照。结果如表3。这表明通过酵母菌发酵，实验制得的麦苗酵素的羟基自由基清除率既超过了实验所用大麦苗匀浆液的清除率，也超过了实验所用酵母菌 (发酵前) 与大麦苗匀浆液的清除率，发酵后的麦苗酵素羟基自由基清除率提高显著。

表3 麦苗酵素羟基自由基清除率对比

结语

本文作者以大麦幼苗为原料，采用酵母菌进行发酵，得到了麦苗酵素产品。通过实验研究得到一条大麦苗发酵生产麦苗酵素的工艺，确定了发酵工艺参数为：发酵温度32℃，酵母接种体积分数0.67%, 蔗糖添加质量分数5.3%，发酵12h。此外，还对该产品的抗氧化功能进行了初步研究，其结果表明该产品的抗氧化功能较好，且较原料有了很大提升。本研究结果可为大麦的多功能开发利用以及酵素产品的研发和生产工艺的改进提供一定的支持。

声明：本文来源—冯彦君等《麦苗酵素发酵工艺的优化及其抗氧化功能》。如有侵权，请联系删除。