雅致放射毛霉DCY-1固态发酵豆渣的营养及功能性研究

来源 :南京农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:gouridzmhuiyouren
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大豆是世界上重要的粮油作物之一。随着豆制品加工技术的成熟和消费需求的增长,豆浆、豆腐等大豆产品生产过程中产生的主要副产品—豆渣的数量也日益增长。除一小部分作为牲畜饲料外,大部分豆渣被当成工业废料丢弃,既污染环境,又造成资源浪费。固态发酵是一种成本低、利用率高、污染少的生产方式,不仅能够实现豆渣资源的大规模利用,还可以提高原料的营养及功能性价值,具有广阔的应用前景。  发酵豆渣是我国南方许多省份的一种传统食品,习惯上称为霉豆渣,具有悠久的历史,其多以家庭小作坊形式生产,因此缺少规范的生产工艺,存在发酵菌株不确定,发酵条件不可控,从而造成产品易受杂菌污染,产品质量不稳定等后果。这些问题严重阻碍了发酵豆渣作为高膳食纤维食品的开发与推广,也不利于豆渣资源的工业化利用。因此,从传统霉豆渣成品中分离到一种可用于豆渣发酵的新菌株DCY-1,最后经过菌种的纯化和鉴定,确定该菌株为雅致放射毛霉,进而将该菌株制作成纯种孢子型米粉发酵剂接种到豆渣中,研究了其对豆渣发酵特性及发酵过程中营养和功能活性的变化,为其作为一种新型功能性食品提供一定的理论基础。具体研究内容与结果如下:  1.发酵菌株的分离鉴定及豆渣发酵条件的确定  从湖北黄石阳新县传统食品—霉豆渣成品中分离得到一株可用于豆渣发酵的新菌株DCY-1,经过形态学观察、分子生物学的手段对该菌株进行鉴定,最终将菌株DCY-1鉴定为毛霉科(Mucoraceae)的雅致放射毛霉(Actinomucor elegans)。  以产品感官评价得分与氨基酸态氮含量作为综合评价指标,最终确定雅致放射毛霉DCY-1发酵条件为:豆渣初始含水量为70%,发酵温度25℃,发酵时间60 h,发酵剂接种量为1%。  2.豆渣发酵过程中化学性质及营养特性的变化  按优化后的最佳条件发酵豆渣,对发酵前后豆渣的营养成分进行测定,结果表明粗蛋白从28.14%上升至30.61%;粗脂肪从12.05%上升至13.32%,可溶性膳食纤维从6.01%上升至11.71%,同时豆渣蛋白的氨基酸组成也发生了改变,改善了豆渣的基本营养价值。  对发酵过程中pH、总酸含量、还原糖、糖化酶活进行动态监控,结果表明在发酵过程中,pH基本随发酵时间的延长而提高,只是在发酵初期有轻微下降的趋势;总酸的变化则与pH相反;还原糖含量随着发酵时间延长而增加,还原糖从未发酵前的7.63 mg/10 g增加至44.36 mg/10 g;在发酵60 h时,糖化酶增加至2789.52U/g。  3.发酵过程中对豆渣蛋白质降解及ACE抑制活性的影响  通过SDS-PAGE蛋白电泳技术及RP-HPLC肽谱分析技术研究了豆渣蛋白质的降解情况,发现豆渣中大分子的蛋白质随着发酵的进程被降解成分子量较小的蛋白质和多肽。分别对发酵过程中可溶性蛋白、蛋白酶活、蛋白质水解度和10 kDa以下多肽含量进行测定,结果表明,整个发酵过程中,蛋白酶活不断上升,最终可达1319.33U/g;可溶性蛋白含量在0~36 h增加较快,36h之后基本稳定,最大值为11.9 mg/g;豆渣蛋白的水解度由1.28%提高至15.10%;10 kDa以下多肽含量由27.72 mg/g增加至115.57 mg/g。此外,采用HPLC法测定了豆渣蛋白质的ACE抑制活性,抑制率由27.22%提高至61.17%。  4.发酵过程中总多酚含量及体外抗氧化活性的影响  用福林酚法测定了豆渣发酵过程中总多酚含量,并对其体外抗氧化活性进行研究。结果表明,随着发酵时间的延长,豆渣中的总酚含量和体外抗氧化能力均有显著提高,其中豆渣中总酚含量在48 h达到最大,为2.07 mg/g。其铁离子还原力(FRAP)、还原潜力、Fe2+金属螯合能力、DPPH自由基清除活性、ABTS自由基的清除活性和羟基自由基清除活性分别提高了2.54、2.36、2.67、3.00、4.03和4.38倍。皮尔森相关性也表明豆渣中的总酚含量与抗氧化活性的变化有关,其中总酚含量与FRAP、还原潜力、DPPH自由基清除活性、ABTS自由基清除活性、羟基自由基活性、Fe2+金属离子螯合的相关系数分别为0.966、0.850、0.803、0.885、0.793和0.891。
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