大麥苗是禾本科越年生草本植物大麥的幼苗，其營養豐富，所含維生素、礦物質及蛋白質是人類與動物的必需營養，還含有葉綠素、黃酮類物質、活性酶、維生素等生物活性物質。
大麥苗有著悠久的食用藥用歷史，我國明代醫藥學家李時珍就在《本草綱目》中寫到：
“麥苗，氣味辛、寒、無毒。主治消酒毒、暴熱，酒疽、目黃，並搗爛絞碎濾服之，又解蠱毒；煮汁濾服，除煩悶。除時疾狂熱，退胸隔熱，利小腸。作苗，甚益顏色”。
近年來，大麥苗製作的保健食品以其獨特營養價值及保健作用，在日本、美國等發達國家也倍受關注。
本文作者以大麥幼苗為原料，透過勻漿、滅菌、發酵等步驟，製成麥苗酵素產品。酵母菌透過本身的代謝過程，使底物產生一系列的生物化學變化，實現營養物質之間的相互轉化，為產生新的生理物質如各種酶類、維生素及次級代謝產物等提供前體物。因此發酵後的產品， 其營養價值遠遠超過了麥苗本身。
對於麥苗酵素，超氧化物歧化酶 (SOD) 是其主要的功效酶之一。
SOD是一類重要的抗氧化酶，廣泛存在與人類和各種生物中，具有很強的抗氧化的作用，清除體內的超氧離子自由基，保護機體免受自由基的傷害，所以在抗癌、抗衰老、抗炎症、抗輻射等疾病中具有不可忽視的作用。儘管外源性酶的攝入與人體內源酶含量的關係比較複雜，但已有一些研究證明，雖然其機理尚不清楚，口服外源性SOD酶確實可使人體內SOD酶活性升高。
本文中以SOD酶活力為指標，對麥苗酵素的發酵工藝進行了最佳化，以期為麥苗酵素髮酵的工業化生產提供理論依據；同時研究了其抗氧化能力，測定了包括過氧化氫酶 （CAT） 活力、總酚質量濃度以及羥基自由基清除率在內的抗氧化指標，為進一步探明麥苗酵素中的活性物質提供一定的資料資料。
酵母菌發酵工藝最佳化
發酵溫度的確定
發酵溫度為27℃時，麥苗酵素SOD及CAT活力最低，隨著溫度升高，SOD及CAT活力隨之增高，但當發酵溫度超過32℃時，麥苗酵素SOD及CAT活力反而隨之降低如圖1所示。分析得出32℃為酵母菌發酵生產麥苗酵素的適宜溫度。故實驗發酵溫度確定為32℃。
圖1 發酵溫度對麥苗酵素SOD及CAT活力的影響
酵母接種體積分數的確定
在3個發酵時長的條件下，當酵母接種體積分數小於0。67%時，麥苗酵素活力都隨接種體積分數增加而增高；當酵母接種體積分數大於0。67%時，麥苗酵素SOD活力隨接種體積分數增加而降低；而麥苗酵素SOD活力均在酵母接種體積分數為0。67%時達到最高；3個發酵時長相比，12h時SOD活力最高如圖2所示。分析認為當酵母接種體積分數超過0。67%時，種內鬥爭加劇而導致酵母菌代謝減弱，從而導致SOD酶活力下降。
圖2 酵母接種體積分數對麥苗酵素SOD活力的影響
發酵時間的確定
在3種蔗糖 （碳源） 新增質量分數的條件下，隨著發酵時間的增加，麥苗酵素SOD活力均逐漸增加，在12h之後略有下降，而在12h時活力達到最大；蔗糖新增質量分數為5。3%時麥苗酵素SOD活力最高。根據圖3所示，可以將最佳發酵時間設定為12h。
圖3 發酵時間對麥苗酵素SOD活力的影響
蔗糖新增質量分數的確定
在3個發酵時長的條件下，當蔗糖新增質量分數小於5。3%時，隨著蔗糖新增質量分數的增加，麥苗酵素SOD活力均逐漸增加，在5。3%~6。7%之間保持相對穩定，之後隨蔗糖新增質量分數增加而下降。分析認為當蔗糖新增質量分數超過6。7%時，酵素液的滲透壓超過了酵母菌的滲透壓，細胞失水導致酶活下降。根據圖4所示，綜合成本考慮，將蔗糖新增體積分數設為5。3%。
圖4 蔗糖新增質量分數對麥苗酵素SOD活力的影響
最終發酵工藝的確定
根據以上實驗資料及分析，確定酵母菌發酵生產麥苗酵素的最佳工藝條件為：發酵溫度32℃，酵母接種體積分數0。67%，發酵時間12h以及蔗糖新增質量分數5。3%。在此工藝條件下，測得麥苗酵素的SOD活力為 （34。05±0。41）U/mL，實驗所用大麥苗勻漿液的SOD活力為 （13。16±0。51）U/mL，向其中加入滅活酵母后其活力為 （19。76±0。76）U/mL，相對於原料，酵母菌發酵麥苗酵素的活力分別提高了158。74%和72。32%，這意味著其營養價值得到了很大提升。
麥苗酵素抗氧化效能的初步研究
為了研究製得的麥苗酵素的抗氧化功能，除活力外，還對其CAT活力、總酚質量濃度以及羥基自由基清除率等抗氧化指標做了測定。
麥苗酵素CAT活力
CAT可促使H2O2分解，使細胞免受H2O2的毒害，是生物防禦體系的關鍵酶之一，也是麥苗酵素中一種重要的功效酶。對製得的麥苗酵素的CAT活力進行了測定，同時測定了實驗所用大麥苗勻漿液和添加了滅活酵母菌的大麥苗勻漿液作為對照。結果如表1。
表1 麥苗酵素CAT活力對比
麥苗酵素總酚質量濃度
從表2可以看出，製得的麥苗酵素的總酚質量濃度比對照組A的總酚質量濃度提高了82。57%，比對照組B的提高了16。88%。這表明透過酵母菌發酵，實驗製得的麥苗酵素的總酚質量濃度既超過了實驗所用大麥苗勻漿液的總酚質量濃度，也超過了實驗所用酵母菌 （發酵前） 與大麥苗勻漿液的總酚質量濃度之和，發酵對於總酚質量濃度提高顯著。
表2 麥苗酵素總酚質量濃度對比
麥苗酵素羥基自由基清除率
為研究麥苗酵素的抗氧化效能，對麥苗酵素的這項指標進行了測定，同時還測定了未加酵母菌且未滅菌的大麥苗勻漿液和添加了滅活酵母菌的大麥苗勻漿液作為對照。結果如表3。這表明透過酵母菌發酵，實驗製得的麥苗酵素的羥基自由基清除率既超過了實驗所用大麥苗勻漿液的清除率，也超過了實驗所用酵母菌 （發酵前） 與大麥苗勻漿液的清除率，發酵後的麥苗酵素羥基自由基清除率提高顯著。
表3 麥苗酵素羥基自由基清除率對比
結語
本文作者以大麥幼苗為原料，採用酵母菌進行發酵，得到了麥苗酵素產品。透過實驗研究得到一條大麥苗發酵生產麥苗酵素的工藝，確定了發酵工藝引數為：發酵溫度32℃，酵母接種體積分數0。67%， 蔗糖新增質量分數5。3%，發酵12h。此外，還對該產品的抗氧化功能進行了初步研究，其結果表明該產品的抗氧化功能較好，且較原料有了很大提升。本研究結果可為大麥的多功能開發利用以及酵素產品的研發和生產工藝的改進提供一定的支援。
宣告：本文來源—馮彥君等《麥苗酵素髮酵工藝的最佳化及其抗氧化功能》。如有侵權，請聯絡刪除。
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