米曲霉发酵对豆渣蛋白结构和功能性质的影响研究

来源 :东北农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zhangwenda_gz
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豆渣作为豆制品加工的副产物年产量较大。因水分含量大、口感粗糙、不易运输、干燥成本高等原因大部分被直接作为饲料使用,部分被废弃,浪费资源且容易污染环境。豆渣的价值并没有得到充分利用。本研究以豆渣利用为目的,对豆渣基本营养成分进行了测定,探究了豆渣蛋白提取的最佳工艺条件;利用米曲霉菌种对豆渣进行发酵处理,确定了米曲霉发酵豆渣的最佳工艺条件,并对发酵豆渣蛋白的结构和功能性质进行了测定。主要研究结果如下:  (1)测得豆渣(干基)营养成分为:蛋白质含量27.25%,膳食纤维含量43.21%,脂肪含量21.54%,水分含量3.22%,灰分含量3.66%。  (2)采用碱溶酸沉法对豆渣蛋白进行提取,并对提取条件进行了优化。单因素试验结果表明Tris-HCl溶剂提取豆渣蛋白的得率略高于水溶剂(P>0.05),综合考虑试验成本以及安全性等多种因素,确定选择水为最佳提取溶剂。正交试验结果表明:影响豆渣蛋白提取率的先后顺序为碱提pH>料液比>碱提时间>碱提温度。提取豆渣蛋白的最佳工艺条件为料液比1∶30,碱提pH10.0,碱提时间2.5h,碱提温度40℃,酸沉pH4.4。在此条件下,水溶剂提取蛋白得率为54.36%,所得蛋白纯度48.33%。  (3)以利用豆渣为目的,对豆渣进行米曲霉发酵处理,确定发酵豆渣的最佳工艺条件为:接种量8%,发酵时间3d,发酵温度28℃,水分含量75%。在此条件下豆渣蛋白的提取率为23.16%,纯度32.59%。正交试验结果表明影响米曲霉发酵豆渣蛋白提取率的先后顺序为接种量>发酵时间>发酵温度>水分含量。  (4)豆渣蛋白发酵后功能性质变化较大。发酵后的豆渣蛋白在乳化性(P>0.05)、起泡稳定性(P<0.05)方面的功能性质低于未发酵豆渣蛋白,但高于SPI样品;在溶解性(P<0.05)、起泡性(P<0.05)和乳化稳定性(P<0.05)方面的功能性质高于未发酵豆渣蛋白,但低于SPI样品。  (5)经过米曲霉发酵后,豆渣蛋白结构发生了一定程度的改变。1)由SDS-PAGE电泳测定结果得知米曲霉发酵处理改变了豆渣蛋白7s、11s亚基组成。2)紫外光谱观测结果表明发酵与未发酵豆渣蛋白出现最大吸收峰的位置基本一致,相对于SPI的最大吸收峰出现位置发生了红移,且发酵豆渣蛋白的最大吸收峰值明显高于未发酵豆渣蛋白;发色团暴露程度由高至低依次为发酵豆渣>未发酵豆渣>大豆分离蛋白。3)由氨基酸分析得知发酵后豆渣蛋白含量减少23.28%,氨基酸含量增加249.45%,发酵后的氨基酸与市售SPI所含氨基酸种类相似,但在各个氨基酸含量上较低;米曲霉发酵豆渣过程新增了甲硫氨酸和色氨酸两种氨基酸。4)圆二色谱法分析结果表明:发酵豆渣较未发酵豆渣β-折叠含量增加9.6%,而α-螺旋、β-转角、无规则卷曲三种结构相应减少,推知:发酵使豆渣蛋白的二级结构发生了改变,但仍相对稳定。
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