植物乳桿菌發(fā)酵豆粕制備大豆蛋白及應(yīng)用的研究.pdf

1、大豆在我國(guó)種植面積廣、產(chǎn)量高，是重要的豆類(lèi)資源，具有蛋白質(zhì)含量高，氨基酸組成均衡，營(yíng)養(yǎng)豐富等優(yōu)點(diǎn)。其中大豆蛋白更是優(yōu)質(zhì)植物性蛋白質(zhì)來(lái)源，因其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高，不含膽固醇，具有多種功能性質(zhì)等特點(diǎn)，而被廣泛應(yīng)用于食品加工中。目前，食品工業(yè)用大豆蛋白通常是以低溫脫脂豆粕為原料。而低溫脫脂豆粕是大豆油脂加工的副產(chǎn)物，在提取油脂的過(guò)程中，會(huì)造成蛋白質(zhì)部分變性，導(dǎo)致功能性質(zhì)的降低，影響其應(yīng)用。植物乳桿菌在發(fā)酵脫脂豆粕過(guò)程中，微生物代謝過(guò)程及所產(chǎn)蛋白酶和乳

2、酸在一定條件上會(huì)影響大豆蛋白組成、結(jié)構(gòu)以及功能性質(zhì)。本研究以低溫脫脂豆粕為原料，經(jīng)植物乳桿菌液態(tài)發(fā)酵，分別選取發(fā)酵時(shí)間為0h、3h、6h、9h、12h時(shí)的發(fā)酵豆粕乳，通過(guò)堿溶酸沉法提取大豆蛋白，以原始大豆蛋白做為對(duì)照組，采用生物化學(xué)、光譜學(xué)等方法，研究發(fā)酵過(guò)程中對(duì)大豆蛋白結(jié)構(gòu)及性質(zhì)的影響。并將功能性質(zhì)較好的大豆蛋白應(yīng)用于冰淇淋制作中。主要研究結(jié)果如下:
　　(1)利用堿溶酸沉法提取蛋白工藝優(yōu)化試驗(yàn)，以脫脂豆粕為原料，通過(guò)單因素和響

3、應(yīng)面試驗(yàn)，優(yōu)化堿溶pH、堿溶溫度、堿溶時(shí)間、酸沉pH等工藝參數(shù)。得到最優(yōu)工藝參數(shù)為堿溶pH9.28，堿溶溫度為45.55℃，堿溶時(shí)間為77.70 min，酸沉pH4.5，此時(shí)大豆蛋白提取率為67.12±0.15％。
　　(2)研究植物乳桿菌在脫脂豆粕乳中生長(zhǎng)情況。比較植物乳桿菌在MRS培養(yǎng)基中和脫脂豆粕乳培養(yǎng)基生長(zhǎng)過(guò)程中的pH、酸度、活菌數(shù)、蛋白酶活性的變化。結(jié)果顯示兩種發(fā)酵液的pH、酸度、活菌數(shù)均較為理想。表明植物乳桿菌在無(wú)任何

4、外加營(yíng)養(yǎng)物的前提下可以在脫脂豆乳中良好生長(zhǎng)，同時(shí)在脫脂豆粕乳中植物乳桿菌發(fā)酵過(guò)程中所產(chǎn)蛋白酶可以達(dá)到較高活性。
　　(3)研究植物乳桿菌在發(fā)酵脫脂豆粕過(guò)程中對(duì)大豆蛋白的降解程度。以原始大豆蛋白為對(duì)組照，經(jīng)SDS-PAGE凝膠電泳結(jié)果表明，植物乳桿菌所產(chǎn)蛋白酶對(duì)大豆蛋白有明顯降解作用，7S組分比11S組分更易被所產(chǎn)蛋白酶降解，經(jīng)發(fā)酵后提取的大豆蛋白樣品的水解度，體外消化率均隨發(fā)酵時(shí)間的延長(zhǎng)而提高，大豆蛋白中可溶性蛋白的平均分子粒徑也

5、隨發(fā)酵時(shí)間的延長(zhǎng)而降低。
　　(4)研究植物乳桿菌在發(fā)酵脫脂豆粕過(guò)程中對(duì)大豆蛋白結(jié)構(gòu)的影響，以原始大豆蛋白為對(duì)照組，通過(guò)圓二色譜、熒光光譜、表面疏水性、暴露巰基、電鏡觀察分析發(fā)酵前后大豆蛋白樣品結(jié)構(gòu)改變情況。結(jié)果表明，發(fā)酵0h時(shí)提取的大豆蛋白與原始大豆蛋白比較，β-折疊含量升高，同時(shí)α-螺旋含量降低，熒光光譜中最大吸收波長(zhǎng)發(fā)生紅移，表面疏水性提高，暴露巰基含量降低，電鏡觀察結(jié)果顯示大豆蛋白表面幾乎沒(méi)有變化;發(fā)酵至3h、6h、9h、

6、12h時(shí)提取的大豆蛋白與原始大豆蛋白相比，蛋白質(zhì)分子進(jìn)一步展開(kāi)，β-折疊含量均升高，除發(fā)酵至12h提取以外的大豆蛋白的α-螺旋含量均降低，同時(shí)疏水性基團(tuán)繼續(xù)暴露，導(dǎo)致表面疏水性均升高，暴露巰基含量均升高，電鏡觀察發(fā)現(xiàn)，隨發(fā)酵時(shí)間的延長(zhǎng)，大豆蛋白表面不再光滑，出現(xiàn)腐蝕性孔洞。
　　(5)研究植物乳桿菌在發(fā)酵脫脂豆粕過(guò)程中對(duì)大豆蛋白功能性質(zhì)的影響，發(fā)酵0h時(shí)提取的大豆蛋白較原始大豆蛋白，乳化性、起泡性、起泡穩(wěn)定性、凝膠強(qiáng)度、持水性顯著

7、提高(P＜0.05)，溶解性、乳化穩(wěn)定性、持油性提高不顯著(P＞0.05)發(fā)酵3h、6h、9h、12h時(shí)提取的大豆蛋白與原始大豆蛋白相比，溶解性、乳化性、起泡性、凝膠強(qiáng)度均顯著提高(P＜0.05)，乳化穩(wěn)定性和起泡穩(wěn)定性均顯著降低(P＜0.05），持水性和持油性改變不明顯。
　　(6)經(jīng)功能性質(zhì)比較發(fā)現(xiàn)，脫脂豆粕發(fā)酵至9h時(shí)提取的大豆蛋白其溶解性、乳化性、起泡性均顯著高于其它組(P＜0.05)，所以將其添加至冰淇淋制作中。通過(guò)單因