植物乳桿菌發(fā)酵豆粕制備大豆蛋白及應用的研究.pdf

1、大豆在我國種植面積廣、產量高，是重要的豆類資源，具有蛋白質含量高，氨基酸組成均衡，營養(yǎng)豐富等優(yōu)點。其中大豆蛋白更是優(yōu)質植物性蛋白質來源，因其營養(yǎng)價值高，不含膽固醇，具有多種功能性質等特點，而被廣泛應用于食品加工中。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物，在提取油脂的過程中，會造成蛋白質部分變性，導致功能性質的降低，影響其應用。植物乳桿菌在發(fā)酵脫脂豆粕過程中，微生物代謝過程及所產蛋白酶和乳

2、酸在一定條件上會影響大豆蛋白組成、結構以及功能性質。本研究以低溫脫脂豆粕為原料，經植物乳桿菌液態(tài)發(fā)酵，分別選取發(fā)酵時間為0h、3h、6h、9h、12h時的發(fā)酵豆粕乳，通過堿溶酸沉法提取大豆蛋白，以原始大豆蛋白做為對照組，采用生物化學、光譜學等方法，研究發(fā)酵過程中對大豆蛋白結構及性質的影響。并將功能性質較好的大豆蛋白應用于冰淇淋制作中。主要研究結果如下:
　　(1)利用堿溶酸沉法提取蛋白工藝優(yōu)化試驗，以脫脂豆粕為原料，通過單因素和響

3、應面試驗，優(yōu)化堿溶pH、堿溶溫度、堿溶時間、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℃，堿溶時間為77.70 min，酸沉pH4.5，此時大豆蛋白提取率為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)基生長過程中的pH、酸度、活菌數(shù)、蛋白酶活性的變化。結果顯示兩種發(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任何

4、外加營養(yǎng)物的前提下可以在脫脂豆乳中良好生長，同時在脫脂豆粕乳中植物乳桿菌發(fā)酵過程中所產蛋白酶可以達到較高活性。
　　(3)研究植物乳桿菌在發(fā)酵脫脂豆粕過程中對大豆蛋白的降解程度。以原始大豆蛋白為對組照，經SDS-PAGE凝膠電泳結果表明，植物乳桿菌所產蛋白酶對大豆蛋白有明顯降解作用，7S組分比11S組分更易被所產蛋白酶降解，經發(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)酵時間的延長而提高，大豆蛋白中可溶性蛋白的平均分子粒徑也

5、隨發(fā)酵時間的延長而降低。
　　(4)研究植物乳桿菌在發(fā)酵脫脂豆粕過程中對大豆蛋白結構的影響，以原始大豆蛋白為對照組，通過圓二色譜、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構改變情況。結果表明，發(fā)酵0h時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α-螺旋含量降低，熒光光譜中最大吸收波長發(fā)生紅移，表面疏水性提高，暴露巰基含量降低，電鏡觀察結果顯示大豆蛋白表面幾乎沒有變化;發(fā)酵至3h、6h、9h、

6、12h時提取的大豆蛋白與原始大豆蛋白相比，蛋白質分子進一步展開，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，同時疏水性基團繼續(xù)暴露，導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)酵時間的延長，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)酵脫脂豆粕過程中對大豆蛋白功能性質的影響，發(fā)酵0h時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)經功能性質比較發(fā)現(xiàn)，脫脂豆粕發(fā)酵至9h時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。通過單因