大豆渣是大豆加工過程中產(chǎn)生的主要副產(chǎn)物, 我國每年產(chǎn)生的大豆渣在 2 000 萬 t 左右,多數(shù)被 用于飼料或肥料。大豆渣中含有大量的蛋白質(zhì)、脂 肪和膳食纖維等成分,可以進(jìn)一步提取加工成多 糖、異黃酮、多酚、植酸、尿酶、膳食纖維、小肽、大豆 渣食品等產(chǎn)品,使之得到高值化利用。
1 材料與方法
1. 1 實(shí)驗(yàn)材料
1. 1. 1 原料與試劑
蛹擬青霉,江蘇省食品資源開發(fā)與質(zhì)量安全重 點(diǎn)建設(shè)實(shí)驗(yàn)室提供; 東北大豆,購于徐州市綠地華聯(lián)超市; 大豆蛋白,蛋白質(zhì)含量大于 40% ,購于河南省 鯤華生物技術(shù)有限公司。 三氯乙酸、95% 乙醇、十二烷基硫酸鈉( SDS) 、 三羥甲基氨基甲烷( Tris) 、丙烯酰胺、四甲基乙二胺 ( TEMED) 、過硫酸銨( APS) 、K2 S2O8、NaCl、考馬斯 亮藍(lán) R250、乙酸、2,2’- 聯(lián)氮 - 雙 - 3 - 乙基苯并噻 唑啉 - 6 - 磺酸( ABTS) 、1,1 - 二苯基 - 2 - 三硝基 苯肼( DPPH) ,分 析 純; 蛋 白 胨、酵 母 浸 膏,化 學(xué) 試劑。 SDAY 固體培養(yǎng)基: 酵母浸出粉 10 g,葡萄糖 40 g,蛋白胨 10 g,瓊脂 20 g,pH 6. 0,水 1 000 mL。 SDY 液體培養(yǎng)基: 酵母浸出粉 10 g,葡萄糖 40 g,蛋白胨 10 g,pH 6. 0,水 1 000 mL。
1. 1. 2 儀器與設(shè)備
SW - CJ - 2FD 型超凈工作臺,上海博迅實(shí)業(yè)有限公司; HYG 型恒溫培養(yǎng)搖床,上海一恒科學(xué)儀器 有限公司; HH - B11. 500s 型電熱恒溫培養(yǎng)箱,上海 躍進(jìn)醫(yī)療機(jī)械有限公司; ALC. 2100. 1 型電子天平, 上海精密科學(xué)儀器有限公司; TGL - 16G 臺式離心 機(jī),上海精密儀器儀表有限公司; LD2X - SOKBS 立 式壓力蒸汽滅菌鍋,上海申安醫(yī)療器械有限公司; TU - 1810 型紫外可見分光光度計(jì),北京普析通用儀 器有限責(zé)任公司; Alphrl - 2LD plus 冷凍干燥機(jī),德 國 Christ 公司; 1000Y 高速粉碎機(jī),上海利聞科學(xué)儀 器有限公司; XT - 9900 智能微波消解儀,上海新拓 分析儀器科技有限公司; Snb - 1 旋轉(zhuǎn)黏度計(jì),上海 平軒科學(xué)儀器有限公司。
1. 2 實(shí)驗(yàn)方法
1. 2. 1 菌種活化與種子制備
將蛹擬青霉菌種接種到 SDAY 斜面培養(yǎng)基上, 在 22 ℃培養(yǎng) 7 ~ 10 d 至斜面長滿菌絲。把活化的 蛹擬青霉斜面菌種轉(zhuǎn)接到盛有 200 mL SDY 液體培 養(yǎng)基的三角瓶中,每瓶接種 1 cm2 的菌塊 2 ~ 3 塊, 22 ℃、120 r/min 培養(yǎng) 3 ~ 5 d 得到蛹擬青霉種子液。
1. 2. 2 大豆渣及發(fā)酵培養(yǎng)基的制備
將挑選后的大豆在 20 ~ 22 ℃ 水中浸泡 8 h,過 濾掉多余水,然后加入 8 倍的水( 以原料大豆質(zhì)量 為基準(zhǔn)) ,用豆?jié){機(jī)打漿后,用 40 目篩子過濾,將濾 渣在 3 000 r/min 下離心 3 min,收集沉淀物得到大 豆渣。將 50 g 大豆渣盛于 250 mL 三角瓶內(nèi),121 ℃ 滅菌 30 min,得到大豆渣發(fā)酵培養(yǎng)基。
1. 2. 3 蛹擬青霉固態(tài)發(fā)酵制備大豆渣小肽
在大豆渣發(fā)酵培養(yǎng)基中按一定接種量接種蛹擬 青霉種子液,在一定溫度下發(fā)酵不同時間后,經(jīng)冷凍 干燥、粉碎、過 40 目篩得到大豆渣小肽。
1. 2. 4 小肽含量測定
稱取大豆渣小肽 10 g,加 60 mL 15% 三氯乙酸 溶液,充分混合后定容至 100 mL,3 000 r/min 下離 心 20 min,取上清液 10 mL,經(jīng)微波消解后,用凱氏 定氮法測定酸溶蛋白含氮量; 取 0. 5 g 大豆進(jìn)行 上述操作,用凱氏定氮法測定大豆含氮量。
2 結(jié)果與分析
在 20 ~ 22 ℃ 小肽含量隨發(fā)酵 溫度升高而升高,在 22 ~ 24 ℃隨發(fā)酵溫度升高小肽 含量降低,在 22 ℃ 時小肽含量最高,達(dá)到 11. 65% 。 已有研究表明,蛹擬青霉的最適生長溫度為 22 ℃, 在本固態(tài)發(fā)酵過程中溫度對小肽含量的影響主要體 現(xiàn)在對代謝酶活力的影響,適宜的溫度可以使酶活 力增強(qiáng),代謝速度加快,從而使大豆渣蛋白質(zhì)的分解 速度加快,最終使大豆渣小肽含量增加。接種量在 5% ~ 10% 時,小肽 含量逐步上升,在接種量 10% 時小肽含量達(dá)到最 高,為 11. 35% 。接種量決定發(fā)酵的初始速度,適當(dāng) 的接種量可以在不影響發(fā)酵培養(yǎng)基原有成分的同時 提高發(fā)酵物的最初微生物數(shù)量,從而加快發(fā)酵基質(zhì) 的分解代謝速度。發(fā)酵時間在 11 ~ 13 d 范圍 內(nèi),小肽含量逐漸增高,發(fā)酵 13 d 時小肽含量達(dá)到 最高,為 11. 60% 。方差分析顯示,發(fā)酵 11 d 和 13 d 的小肽含量之間存在極顯著差異,但發(fā)酵 13 d 和 15 d 的小肽含量之間無顯著差異( P > 0. 05) 。發(fā)酵時 間過短不能將發(fā)酵基質(zhì)完全利用,發(fā)酵時間過長會 導(dǎo)致發(fā)酵底物被完全利用并產(chǎn)生代謝副產(chǎn)物或有害 物質(zhì)阻礙發(fā)酵過程的進(jìn)行。
3 結(jié) 論
以小肽含量為指標(biāo),利用蛹擬青霉對大豆渣進(jìn) 行固態(tài)發(fā)酵,通過單因素實(shí)驗(yàn)和正交實(shí)驗(yàn),確定蛹擬 青霉固態(tài)發(fā)酵大豆渣的優(yōu)化條件為: 接種量 10% , 發(fā)酵溫度 22 ℃,發(fā)酵時間 15 d。在最優(yōu)條件下,小 肽含量達(dá)到 15. 35% ,小肽相對分子質(zhì)量多數(shù)在 15kDa 以下。大豆渣小肽具有較好的溶解性,pH 對其 影響很小,氮溶解指數(shù)達(dá)到 95% 以上。大豆渣小肽 表觀黏度不受溶液質(zhì)量濃度的影響,且變化幅度很 小,保持在 9. 8 mPa·s,具有良好的流動性。大豆 渣小肽具有一定的乳化性和乳化穩(wěn)定性,且隨著溶 液質(zhì)量濃度的增加而增強(qiáng),但與大豆蛋白相比略小, 但發(fā)酵豆渣制備的小肽由于相對分子質(zhì)量小,使其 物理特性更為明顯。發(fā)酵大豆渣小肽比未發(fā)酵豆渣 具有更好的抗氧化能力,本研究為進(jìn)一步利用大豆 渣開發(fā)大豆肽功能性食品、推進(jìn)食品行業(yè)的發(fā)展提 供了理論依據(jù)。
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