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豆粕是大豆加工的副产物,粗蛋白含量高达40~50%,是一种大宗优质植物蛋白资源。本文以米曲霉为菌种,研究豆粕固体发酵-酶解特性,并探讨了其产物在肉丸中应用的可行性,为实现豆粕蛋白高值化应用提供参考。以豆粕作为发酵培养基氮源,以中性蛋白酶活力为指标,对外加的碳源和无机盐进行筛选,并对培养基配方进行优化,最优配方为豆粕:水=5:4,最优碳源葡萄糖添加量1.25%,最优无机盐磷酸氢二钾添加量0.20%。发酵12~24h中性蛋白酶活力迅速增大,发酵24h高温粕曲和低温粕曲酶活力分别为1455.24U/g干基、1526.81U/g干基,24~32h中性蛋白酶活力增加放缓,32h后中性蛋白酶活力继续增大,在40h达到最大值,分别为1743.55U/g干基、1812.48U/g干基,酶活力与米曲霉生长阶段关系紧密。发酵44h高温粕曲和低温粕曲物料失重分别为43.92%和40.64%,发酵过程中物料损耗主要是由水分散失引起的,占物料失重的70~85%;其次是糖类物质代谢消耗,主要发生在发酵前20h;氮源基本不消耗,但因水分和营养物质消耗引起“浓缩效应”,造成总氮含量上升;总酸含量(干基)在发酵过程中先增大后减小,整体含量增加;大曲可溶性多肽分子量分布显示,米曲霉分泌蛋白酶主要降解分子量>10000Da大分子蛋白。采用发酵16h、20h、24h、32h、40h的大曲在相同条件下酶解,发酵24h大曲酶解蛋白回收率、水解度最高,表明酶解效率并不随曲料中性蛋白酶活力的升高而升高,且发酵24h大曲酶解产物抗氧化能力最好。发酵24h大曲酶解34h,蛋白回收率、水解度随酶解时间延长呈上升趋势,酶解22h后趋于平稳。相同蛋白浓度下,酶解液DPPH清除率、还原力呈下降趋势,ORAC值呈“降-升-降”趋势,酶解液具有较高的抗氧化能力。酶解22h酶解液整体滋味较好,鲜味和酸味突出,苦味不明显;酶解液氨基酸含量随酶解时间延长逐渐增大,但各呈味氨基酸含量远低于其呈味阈值。酶解液中3000Da以上肽段分布呈下降趋势,3000Da以下肽段分布逐渐上升,后者相对含量在70%以上。综合酶解效率、酶解液抗氧化能力及呈味特性,酶解时间设为22h为宜。对比高温粕和低温粕固体发酵-酶解特性,二者无显著差异,结合生产成本推荐选择高温粕进行实际生产应用。将高温粕固体发酵-酶解产物应用于肉丸中,分子量<3KDa大豆肽和酶解液冻干粉能抑制肉丸TBARS值上升,减缓巯基含量下降,较好地抑制肉丸中脂肪氧化和蛋白氧化,同时能减缓肉丸pH上升,在4℃条件下可保藏13天,显著延长货架期。