豆渣是制作豆奶过程中的副产品,由于我国居民的饮食习惯,豆制品的需求量极大,因此产生的豆渣产量非常丰富。由于新鲜豆渣中的水分含量太高,不容易保存,其中,大豆可溶性膳食纤维是具有潜在应用价值的生理活性物质。因此,如何合理利用豆渣膳食纤维且大规模应用于工业生产成为有待解决的问题。本文是以豆渣为主要原料,研究毛霉、乳酸菌单菌发酵及联合分步发酵对豆渣可溶性膳食纤维(SDF)、理化及主要营养指标的影响,对比分析不同菌种发酵所制取SDF的物化性能、结构特性及抗氧化活性,并初步研究发酵SDF在酸奶制作中的应用。具体结果如下:(1)研究了毛霉、乳酸菌发酵方式及发酵条件对豆渣SDF的影响。通过优选毛霉、发酵乳杆菌和副干酪乳杆菌进行联合分步发酵,并对该发酵条件进行单因素优化,得出第一阶段毛霉适宜发酵条件为:鲜豆渣85%含水量,3%接种量,28℃发酵60h;进一步的第二阶段乳酸菌(发酵乳杆菌:副干酪乳杆菌=1:1)适宜发酵条件为:含水量60%,4%接种量,37℃发酵48 h;该条件下,发酵产物中SDF含量达到34.27%,相比鲜豆渣提升了 8.5倍。(2)研究了毛霉联合乳酸菌分步发酵过程中的理化及主要营养指标的动态变化。随着发酵时间的延长,含水量显著下降,豆渣中pH呈现先缓慢降低后快速升高的趋势,此外,还分析了蛋白含量以及还原性糖含量,随着发酵时间的延长,24～36h之间的可溶性蛋白含量是显著增加,增加了 4.6 mg/g,整个发酵过程中,水解度从原来的1.897%上升到15.274%;还原性糖含量总体呈上升趋势,由比例从原来的2.315%最终上升至4.072%。研究表明,毛霉及乳酸菌联合分步发酵产生的酶系对豆渣主要成分及结构产生了显著影响。(3)研究了不同菌种发酵所制取SDF的物化性能及结构特性。采用水提法提取毛霉及乳酸菌单菌及联合分步发酵豆渣SDF,并系统分析其物化性质。结果显示,毛+发+副处理组所制取的SDF具有较强的持水力、持油力、膨胀力和可溶性指数、阳离子交换能力和胆固醇吸附能力,其中发酵处理后SDF的水溶性指数、持水力、膨胀力分别为未处理组的3.9倍、2.75倍和2.03倍;进一步的粒径、红外光谱及扫描电镜分析显示,五种处理组SDF都表现出了多糖的红外光谱特征;所有发酵处理组均降低了 SDF粒径;膳食纤维表面形态发生变化,颗粒表面形成了蜂窝状孔洞,其中(毛+发+副)处理组的粒径最小,达到(205.1±14.91)nm;表面结构更加疏松,研究表明,联合分步发酵能有效改善豆渣SDF结构特性。(4)研究了不同菌种发酵所制取的SDF的抗氧化活性。采用福林酚法测定不同菌种处理豆渣发酵SDF中总多酚的含量,并且对体外抗氧化活性进行研究,鲜豆渣中的多酚含量为0.136mg GAE/g,经过毛霉发酵60h后,检测豆渣中的多酚含量并没有明显的增长,而在毛霉发酵的基础上再进行乳酸发酵至108 h以后豆渣中的多酚含量是鲜豆渣的1.79倍。经过毛霉和乳酸菌发酵以后的豆渣SDF相比于鲜豆渣有DPPH自由基的清除能力效果最佳,增加了 1.27-1.71倍。毛霉、发酵乳杆菌、副干酪乳杆菌进行复合发酵以后的抗氧化能力是未发酵豆渣的5倍,并且经过发酵后SDF均具有一定的还原能力。(5)探究了发酵豆渣SDF在酸奶制作中的初步应用。按不同比例添加毛霉联合乳酸菌发酵豆渣SDF到酸奶后,比较豆渣酸奶的理化性质及感官品质。结果显示,不同SDF添加量对酸奶pH、酸度及活菌数并没有显著影响,当添加量为1.0%时,粘度和持水力达到(256±12)cp和(0.66±0.03),酸奶酸味浓郁适中,与豆渣香气结合自然、不突兀,尝起来有轻微的磨砂感,口感更加丰富。因此,综合考虑产品膳食纤维含量及产品口感,1%添加比例为豆渣SDF酸奶适宜比例。