CN113662139A - 一种豆类复合发酵液及其制备方法 - Google Patents

一种豆类复合发酵液及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种豆类复合发酵液及其制备方法，涉及食品发酵技术领域。制备方法具体为：将豆类经打浆、液化和糖化处理后得到的酶解液离心，调节离心液pH后，接种酵母菌预发酵，然后接种乳酸菌，发酵，即得所述豆类复合发酵液。本发明以紫花芸豆、大豆为原料，通过接种酵母菌、复配乳酸菌等多种益生菌进行协同发酵，显著提升了豆类复合发酵液中香气成分的种类和含量，改善了现有豆类发酵液豆腥味重的现状；制备得到的豆类复合发酵液具有显著的抗氧化活性、降糖活性，可以满足现代人对发酵液产品营养多样性、功能性、均衡性和安全性的需求。

Description

一种豆类复合发酵液及其制备方法
技术领域
本发明涉及食品发酵技术领域，特别是涉及一种豆类复合发酵液及其制备方法。
背景技术
随着经济的发展，居民膳食逐渐形成了高糖、高脂、高能量的特点，由此引发了一系列机体氧化损伤及胰岛素抵抗相关的慢性疾病，如肿瘤、血管硬化、糖尿病及免疫性疾病等，由此带来的健康问题和医疗负担对居民生活质量以及公共卫生事业是一大严峻的考验。全力倡导居民养成科学的饮食习惯，掌握合理的饮食搭配，做到膳食平衡，是改良和预防慢性病多发的关键，也是最低成本的关键。
豆类作为日常饮食的一种，能为人体提供丰富的营养元素及功能性物质，豆类的摄入与人体健康有着极大的关联性，而发酵豆类产品能够通过微生物作用，产生多种分泌酶系及代谢产物，有助于增强人体对其营养及活性物质的吸收利用，能够满足人们在追求食品风味新鲜感的同时又注重营养、健康的多项需求。
芸豆(Phaseolus vulgaris Linn)，又名四季豆，属蝶形花科的小宗杂粮作物。芸豆除了包含蛋白质、脂肪、膳食纤维等常规营养成分外，同时也是一种典型的低钠高钾镁食品，其中每100g干芸豆粒的蛋白质含量为22.5g，钠和钾含量分别为0.08g和1.52g。芸豆中蛋白质以及钙、铁的相对含量均高于鸡肉，且富含多种人体必需氨基酸，有利于调节新陈代谢、促进机体的生长发育。芸豆含有多种功能性物质，如α-淀粉酶抑制剂能够有效阻碍或延缓碳水化合物的分解，对缓解胰岛素抵抗等相关代谢性疾病极为关键；芸豆球蛋白及活性肽等成分，能够清除自由基和氢供体，可以增强机体抗氧化防御系统，抑制肿瘤细胞的生成与扩散，可有效防治中风、老年痴呆及帕金森氏症等相关疾病，具有极高的食用及药用价值。
大豆中的优质蛋白含量较高，每100g大豆中大约含40g的蛋白质，其蛋白组成与动物蛋白大致相似；大豆富含人体必需氨基酸，且其氨基酸比例较为均衡；大豆中的脂肪以不饱和脂肪酸为主，包括亚油酸、亚麻酸、EPA、DHA等；大豆几乎不含淀粉，是糖尿病患者饮食的重要组成部分。
豆类植物本身含有许多活性物质，它们存在于各自的植物细胞中，其外层是由纤维素组成的细胞壁，机械方法能够帮助破坏植物细胞，但是对于溶出或释放活性物质的效率并不高，通过微生物的发酵作用能有效解决这个问题，微生物作用可以将复杂的有机化合物转化为小分子物质，这些分子能够发挥各种生理功能有助于提升发酵液的营养品质。
植物发酵液，也称植物酵素，因富含营养及多种活性成分而备受关注，是以一种或多种新鲜果蔬、豆谷类、药食两用食材等为原料，经多种益生菌发酵制得的富含酶、矿物质和次生代谢产物等营养成分的功能性微生物发酵产品。
高庆超等研究发现，黑果枸杞酵素在自然发酵60d后，主要菌种为乳杆菌属和酵母属。Juliana等人比较了酵母发酵荔枝与自然发酵荔枝酵素挥发性香气的差异，结果表明两者香气相似，但酵母CA1183发酵荔枝产生的芳香化合物更多，风味也更复杂，说明接种益生菌发酵对于产品感官质量的改善有很大的帮助。刘涛等发现，桑葚汁通过接种多种益生菌经发酵30d后总酚含量提高了5％，发酵液对DPPH·清除能力和羟自由基清除能力分别提高了3.37％和7.01％。Okada等人通过甲基化分析、基质辅助激光脱附/电离飞行质谱时间和NMR测量，从植物酵素中分离出一种新型糖类(O-D果糖基-2,6-D-吡喃葡萄糖)，并分析证明了其具有低甜度和低消化率，且能够抑制害细菌作用。Ahn等人对韩国豆豉酵素的抗氧化作用进行研究表明，在非细胞体系中，酵素对DPPH、羟基、过氧化氢自由基的清除作用以及螯合能力、还原能力明显增强；在细胞系统中，豆豉酵素具有活性氧清除能力、抑制脂质过氧化并诱导谷胱甘肽水平的能力。Huang等采用植物乳杆菌L.K68发酵果蔬酵素(FVF)，发现其可以预防高脂果糖饮食(HFFD)引起的大鼠体重增加，并可预防血脂异常，同时能够使升高的促炎细胞因子得到控制，且AOEs得到明显恢复。杨权等研究了诺丽酵素对小鼠胃肠动力作用的影响，发现诺丽酵素在一定程度上可以改善雌鼠的胃动力，发酵液中低聚糖、有机酸及植物性膳食纤维等成分可以起到润肠通便的效果。刘春花等研究了植物发酵液对机体免疫功能的影响，发现植物发酵液能够提高NK细胞杀伤力、促进抗体释放，可以显著提高机体非特异性免疫及体液免疫功能。以上研究表明经益生菌发酵后的植物发酵液相比原液活性物质增多，其抗氧化、预防肥胖、提升免疫力及改善肠道环境的功效性得以体现，对人体健康大有裨益。
综合国内外植物发酵液的研究进展发现，目前市场上的发酵产品多以果蔬类、小麦、大豆、米胚芽等植物原料为主，或加以乳粉发酵制成酸奶，在发酵原料的选择上多存在单一性，以杂豆复配主粮形式制备的复合植物发酵液极为少数，这主要是由于加工过程中豆腥味对产品风味的影响难以去除。另外，关于复合植物发酵产品的研究主要以抗氧化研究为主，关于降糖功效的研究较少，因此，提供一种香气成分丰富，具有抗氧化及降糖功效的豆类复合发酵液是目前需要解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种豆类复合发酵液及其制备方法，以解决上述现有技术存在的问题，以提升豆类复合发酵液中的香气物质，同时使得豆类复合发酵液具有优异的抗氧化和降糖功效。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
本发明提供一种豆类复合发酵液的制备方法，包括以下步骤：
将豆类经打浆、液化和糖化处理后得到的酶解液离心，调节离心液pH后，接种酵母菌预发酵，然后接种乳酸菌，发酵，即得所述豆类复合发酵液。
进一步地，所述豆类为芸豆和黄豆。
进一步地，所述液化步骤的加酶量为200μL/100mL，所述酶为α-淀粉酶；所述液化条件为pH＝6.0、酶解温度97℃、时间20min。
进一步地，所述糖化步骤的糖化酶的添加量为200μL/100mL，糖化条件为：pH＝4.5、温度60℃、时间30min。
进一步地，所述离心液调节pH后的pH值为3.0-5.0。
进一步地，所述离心液调节pH后的pH值为4.0。
进一步地，所述酵母菌接种量为0.2％，所述预发酵时间为24h。
进一步地，所述乳酸菌为植物乳杆菌、保加利亚乳杆菌、嗜酸乳杆菌和鼠李糖乳杆菌中的一种或几种。
进一步地，所述乳酸菌为植物乳杆菌与嗜酸乳杆菌质量比1-3:1-3的复配菌种。
进一步地，所述乳酸菌为植物乳杆菌与嗜酸乳杆菌质量比1:1的复配菌种。
进一步地，接种乳酸菌后的发酵时间为16-40h，发酵温度为28-36℃；所述乳酸菌的接种量为2％-6％。
进一步地，接种乳酸菌后的发酵时间为24h，发酵温度为32℃。
进一步地，所述乳酸菌的接种量为4％。
进一步地，所述打浆过程的料水比为1g:3mL。
进一步地，调节离心液pH后还包括加入糖的步骤，糖的加入量为2-10％。糖的加入量为6％。
本发明还提供一种上述制备方法制备的豆类复合发酵液。
本发明公开了以下技术效果：
本发明选用紫花芸豆、大豆为复合发酵原料，通过接种酵母菌、复配乳酸菌等多种益生菌进行协同发酵，豆腥味物质及抗营养因子等得到降解，产品香气浓郁，显著提升了豆类复合发酵液中香气成分的种类和含量，改善了现有豆类发酵液豆腥味重的现状。
本发明采用抗氧化及相关降糖实验验证了芸豆/大豆复配制品抗氧化性能及降糖作用效果，结果显示，本发明的豆类复合发酵液具有显著的抗氧化活性、降糖活性，可以满足现代人对发酵液产品营养多样性、功能性、均衡性和安全性的需求。本发明为植物发酵液产品未来发展提供了新的思路，从而为延伸豆基类植物深加工产业链，推动豆类种植和深加工和提高经济发展，起到了积极的推动作用。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为各标准有机酸液相色谱分离结果；
图2为发酵后的有机酸相色谱分离结果；
图3为原汁的有机酸相色谱分离结果；
图4为不同菌种发酵对活菌数的影响；
图5为不同接种量对活菌数的影响；
图6为不同乳酸菌复配比例对活菌数的影响；
图7为糖添加量对SOD活力的影响；
图8为pH量对SOD活力的影响；
图9为接种量对SOD活力的影响；
图10为发酵温度对SOD活力的影响；
图11为发酵过程中DPPH自由基清除率的变化；
图12为发酵过程中羟基自由基清除能力的变化；
图13为发酵过程中还原力的变化；
图14为发酵过程中ABTS的变化；
图15为发酵过程中α-淀粉酶抑制率的变化；
图16为发酵过程中α-葡萄糖苷酶抑制率的变化。
具体实施方式
现详细说明本发明的多种示例性实施方式，该详细说明不应认为是对本发明的限制，而应理解为是对本发明的某些方面、特性和实施方案的更详细的描述。
应理解本发明中所述的术语仅仅是为描述特别的实施方式，并非用于限制本发明。另外，对于本发明中的数值范围，应理解为还具体公开了该范围的上限和下限之间的每个中间值。在任何陈述值或陈述范围内的中间值以及任何其他陈述值或在所述范围内的中间值之间的每个较小的范围也包括在本发明内。这些较小范围的上限和下限可独立地包括或排除在范围内。
除非另有说明，否则本文使用的所有技术和科学术语具有本发明所述领域的常规技术人员通常理解的相同含义。虽然本发明仅描述了优选的方法和材料，但是在本发明的实施或测试中也可以使用与本文所述相似或等同的任何方法和材料。本说明书中提到的所有文献通过引用并入，用以公开和描述与所述文献相关的方法和/或材料。在与任何并入的文献冲突时，以本说明书的内容为准。
在不背离本发明的范围或精神的情况下，可对本发明说明书的具体实施方式做多种改进和变化，这对本领域技术人员而言是显而易见的。由本发明的说明书得到的其他实施方式对技术人员而言是显而易见得的。本申请说明书和实施例仅是示例性的。
关于本文中所使用的“包含”、“包括”、“具有”、“含有”等等，均为开放性的用语，即意指包含但不限于。
本发明所用材料与试剂如下：
紫花芸豆，黑龙江垦区；大豆、白砂糖，市售；安琪牌活性干酵母，湖北安琪酵母股份有限公司；植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum，LP)，保加利亚乳杆菌(Lactobacillus bulgaricus，LB)、嗜酸乳杆菌(Lactobacillus acidophilus，LA)、鼠李糖乳杆菌(Lactobacillus rhamnosus，LR)东北农业大学菌库；耐高温α-淀粉酶(20000U/mL)、糖化酶(10000U/mL)，α-淀粉酶(猪胰腺)，α-葡糖糖苷酶(酵母)，上海源叶生物科技有限公司；超氧化物歧化酶(SOD)测试盒、羟自由基检测试盒，ABTS自由基测试试剂盒，南京建成生物工程研究所；1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)，草酸、富马酸、奎宁酸、酒石酸、苹果酸、乙酸、柠檬酸、丁二酸、马来酸，Dr.Ehrenstorfer；对硝基苯基-α-D-吡喃葡萄糖苷(PNPG)，阿卡波糖，美国Sigma公司；铁氰化钾、三氯乙酸、福林酚(10％)、3,5-二硝基水杨酸、硝酸铝均为分析纯。
实施例1
(1)菌种的活化与培养
乳酸菌活化：分别取10％(V/V)液态保藏的植物乳杆菌(LP)和嗜酸乳杆菌(LA)菌液于MRS液体培养基，37℃恒温培养24h，菌液待用。
活性干酵母于10倍体积蒸馏水中溶解，35℃恒温水浴锅中活化30min，待用。
(2)原汁的发酵
紫花芸豆、大豆清洗后(质量比1:1)，按1：3(g/mL)料水比打浆，设置液化条件：α-淀粉酶添加量200μL/100mL、pH＝6.0、酶解温度97℃、时间20min；糖化条件：糖化酶添加量200μL/100mL、pH＝4.5、温度60℃、时间30min。酶解液于高速离心机中以1.0×104r/min离心15min得清汁。将清汁调pH＝4.0、装瓶量30mL、白砂糖添加量6％后灭菌。
(3)接种0.2％酵母菌于32℃恒温振荡培养箱中预发酵24h。
(4)接种4％乳酸菌菌液(LP:LA＝1:1)于步骤(3)预发酵后的发酵液中，32℃下发酵24h,得到豆类复合发酵液。
实施例1制得的豆类复合发酵液的SOD活力为268.46U/mL。
香气成分是构成发酵产品风味的主要指标，是多种挥发性物质共同作用的结果。通过GC-MS技术分析测定得到的发酵液发酵前后香气物质成分和含量统计表见表1-4。
表1发酵前植物原汁挥发性成分分析表
Figure BDA0003224156550000061
Figure BDA0003224156550000071
表2发酵后复合发酵液挥发性成分结果
Figure BDA0003224156550000072
Figure BDA0003224156550000081
表3复合发酵液发酵前后香气成分统计
Figure BDA0003224156550000082
表4复合发酵液发酵前后主要香气含量统计
Figure BDA0003224156550000083
由表1-4可以看出，植物原汁共检测出20种香气成分，相对含量占比为47.23％，主要集中在醇类、酸类；经发酵后，香气成分共检测出29种，占比70.58％，其中醇类6种、酯类15种、酸类2种、酚类3种、烷类3种，可以看出经发酵后，香气成分及含量发生了较大的变化，首先是醇类物质含量大幅增加，占比扩大到51.95％，成为发酵后主要风味物质，醇类物质主要来自于微生物发酵和氨基酸的转化，出现的高级醇有利于后期香气的形成；其次是酯类物质，其含量增加了约50％，可能是发酵过程中微生物代谢转化的结果，这两类物质对发酵液风味的贡献值较大。另外酚类物质的种类及含量也有所增加，说明微生物发酵有利于酚类物质的溶出与分解。
有机酸可通过降低肠道pH值提高消化酶活性，促进益生菌繁殖，抑制有害菌的滋生，可有效调控肠道微生态平衡。复合发酵液在发酵前后有机酸液相色谱分离结果如图1-3所示，可以看出标准有机酸分离效果较好，以各标准有机酸质量浓度对峰面积进行线性回归，测定发酵液有机酸种类及含量，其变化如表5所示。原汁中主要有机酸为柠檬酸和富马酸，经发酵后有机酸以柠檬酸为主，相比发酵前的原汁柠檬酸含量增加了约83.5％，且发酵后产生了新的有机酸—乙酸，说明接种益生菌有利于增加发酵液有机酸的含量。酵母菌可通过发酵代谢消耗有机物产生乙酸，柠檬酸具有可口酸味，能促进人体内的乳酸分解、解除疲劳、抗衰老，并且能提高食欲、预防疾病等，发酵后柠檬酸的含量的增加在风味和功能上对发酵液品质的提升具有十分重要的作用。有机酸的含量浓度调节着产品的糖酸比，经发酵后的发酵液有机酸含量为1697.76mg/kg，对产品口味的调节具有一定的作用。
表5复合发酵液发酵前后有机酸种类及含量
Figure BDA0003224156550000091
实施例2单一乳酸菌发酵菌种及其最适发酵时间
接种3％不同乳酸菌菌液(LA、LB、LP、LR)于酵母菌预发酵后的发酵液中，37℃下分别发酵0、8、16、24、32、40、48h，测定发酵液中活菌数，结果如图4所示。
由图4可知，LB、LA、LP、LR活菌数分别在发酵16h、24h、32h、40h时达到峰值，其中LA、LP活菌数相对较高，说明在该发酵环境下其生长性能优于另外两种乳酸菌，最高活菌数可达17.5×109CFU/mL和19.13×109CFU/mL。表明芸豆/大豆复合发酵环境更适于LA、LP的生长繁殖，分析原因可能是芸豆、大豆在发酵过程中形成的葡萄糖、大豆低聚糖、蛋白质水解产物等为其生长提供了适合的碳源和氮源。
实施例3单一乳酸菌发酵菌种接种量的影响
分别接种2.0％、2.5％、3.0％、3.5％、4.0％、4.5％上述四种菌液(LA、LB、LP、LR)于37℃恒温培养箱进行发酵，发酵时间为各菌种对应的最适发酵时间，测定发酵液中活菌数，结果如图5所示。
由图5可知，LB和LR分别在接种量为3.0％和3.5％时活菌数达到最高。LP和LA最佳接种量均为4.0％，活菌数峰值可达到19.3×109CFU/mL和20.8×109CFU/mL，且此时活菌数均高于LB和LR的最大活菌数。乳酸菌具有维持微生态平衡、提高生物效价及控制机体内毒素等生理功能，含量越高其价值越高。考虑乳酸菌之间可能存在共生的作用，将具有较高活菌数的LA和LP按一定比例复配发酵，但是乳酸菌接种过多使活菌数下降，可能是由于过量乳酸菌在发酵过程中产酸抑制其自身的生长代谢。
实施例4乳酸菌复配比例及发酵时间
将LA和LP分别按照复配比例3∶1、2∶1、1∶1、1∶2、1∶3接种，于37℃下恒温培养箱中进行发酵，发酵时间同上，测定发酵液活菌数，结果见图6。
由图6可知，LP与LA复配比例为1∶3、发酵24h时的活菌数高于其他发酵时间段的活菌数，此时复配菌种中LA所占比例更大，菌数积累；当比例变为1∶1达到该阶段的最大活菌数，表明此时两种菌彼此协作共生作用良好，同时可以看到在该复配比例下，各发酵时间段的活菌数均能达到峰值。当接种比例继续扩大，活菌数开始下降，可能是由于两种菌达到各自对数及稳定期后，开始竞争体系内的营养物质，以致逐渐进入衰退期。综上，LP和LA的最优配比为1∶1配，发酵时间为24h。
本发明中有关乳酸菌活菌数的测定按照GB 4789.35—2016《食品安全国家标准食品微生物学检验乳酸菌检验》执行。
实施例5发酵工艺对发酵液SOD活力的影响
在接种量3％、发酵温度32℃、pH5.0的条件下，测定糖添加量为2％、4％、6％、8％、10％时的SOD活力，结果见图7。
由图7可知，SOD活力随糖添加量增加而升高，在糖添加量为6％时出现峰值，随后有所下降，推测糖类作为菌种发酵最重要的碳源物质，在一定范围内糖浓度增大可能诱导细胞对胞内主要代谢途径的酶活力水平提升，但是糖浓度过高会使发酵液渗透压增高，造成细胞壁特性发生改变，使菌种生长周期停滞甚至凋亡，影响发酵的正常进行。
在接种量3％、发酵温度32℃、糖添加量8％的条件下，测定pH为3.0、3.5、4.0、4.5、5.0时的SOD活力，结果见图8。
由图8可知，SOD活力随着初始pH值的增大呈先上升后下降的趋势，当pH为4时达到峰值，分析原因可能是SOD化学本质为蛋白质，其分子内部规律性结构易受pH、温度等物理或化学因素影响，导致氢键断裂进而使空间结构被破坏，酶活性降低。
在糖添加量8％、发酵温度32℃、pH5.0的条件下，测定接种量为1％、2％、3％、4％、5％时的SOD活力，结果见图9。
接种量的高低会影响发酵初期乳酸菌的生长速度，由图9可知，SOD活力随接种量的增大而增大，但当接种量大于4％时，SOD活力呈下降趋势，分析原因可能是当乳酸菌超过适宜接种量时，会缩短延滞期并很快到达对数生长期，体系的营养物质在此阶段易被迅速消耗掉，不利于后期发酵的持续性进行，而接种量过低易污染杂菌不利于菌种生长增殖。
在接种量3％、糖添加量8％、pH5.0的条件下，测定发酵温度分别为28、30、32、34、36℃时的SOD活力，结果见图10。
发酵温度会影响微生物的生长代谢，进而影响发酵液中抗氧化物质含量和抗氧化活性。由图10所示，SOD活力随着发酵温度的升高逐渐增大，说明发酵温度的升高有利于增强微生物的活性，可促进维生素C、酚类等抗氧化物质的溶出或产生，使体系抗氧化物质含量增加而增强SOD活力，但是温度过高就会抑制微生物中酶的活性，同时缩短发酵周期，影响微生物的正常生长代谢，使产生的SOD及各产物量变低。
利用Design-Expert8.0.0.6软件中Box-Behnken模型，以糖添加量、初始pH、接种量、发酵温度4个因素为自变量，以SOD活力为响应值，表明发酵工艺对发酵液SOD活力的影响，响应面试验因素与水平见表6，结果见表7。
表6响应面试验因素与水平
Figure BDA0003224156550000111
表7响应面试验设计与结果
Figure BDA0003224156550000112
Figure BDA0003224156550000121
通过对表中29个试验点进行多元回归拟合，得到糖添加量、初始pH、接种量、发酵温度与SOD活力之间的二次多项式回归方程为：Y＝270.03+2.44A-2.20B+4.43C+0.64D-2.10AB-4.23AC+2.72AD+6.16BC-5.05BD-1.92CD-23.06A2-8.79B2-18.64C2-11.43D2。由表8可知，所选回归方程模型p<0.0001，说明回归模型极显著，模型选择恰当；失拟项不显著(p＝0.2844>0.05)，表明未知的其他因素对试验结果干扰小，同时模型回归系数R2为0.9626，校正决定系数R2Adj为0.9252，表明此模型与实际情况拟合良好，可以用来预测和分析复合发酵液的工艺参数。方程一次项中C项对复合发酵液SOD活力的影响达到显著水平(p<0.05)，二次项BC、BD交互作用差异显著，各因素对复合发酵液SOD活力影响顺序依次为接种量>糖添加量>初始pH>发酵温度。
表8回归方程方差分析及结果
Figure BDA0003224156550000122
Figure BDA0003224156550000131
注：*差异显著，p<0.05；**差异极显著，p<0.01；***差异高度显著，p<0.001
实施例6豆类复合发酵液抗氧化活性
发酵过程中DPPH自由基清除率的变化见图11。
整个发酵过程中，发酵液对DPPH自由基清除率呈先迅速上升后趋于平缓的趋势。发酵8h时，DPPH自由基清除率迅速增长约2倍，随后以小幅度趋势增长，说明在适当发酵时间内，发酵液DPPH自由基清除能力会随发酵时间的延长而有所提高，至发酵结束可达90.72％，分析原因可能与发酵过程释放的酚类、黄酮物质有关，同时发酵过程中产生如SOD等抗氧化酶，它们共同作用可提高DPPH自由基清除率。
发酵过程中羟基自由基清除能力的变化见图12。
羟基自由基的清除能力随发酵时间的延长呈现持续增长的态势，发酵结束时清除能力增长至606.26U/mL，约为发酵初始值的2倍。
不同发酵阶段复合发酵液还原力变化见图13。
还原力随发酵时间的延长呈现不断上升的变化趋势，至发酵结束还原力可达0.608OD700，相较于未接种益生菌发酵时，其还原力提升了约2倍左右。
不同发酵阶段复合发酵液ABTS自由基变化见图14。发酵16-32h内，自由基清除能力显著提高，至发酵结束清除能力可达3.404mM，相比发酵前提升了85.6％。
实施例7豆类复合发酵液降糖活性
发酵过程中α-淀粉酶抑制活性的变化见图15。发酵过程中α-淀粉酶抑制效果随发酵时间的延长逐渐增强。在发酵8-32h内，抑制效果明显。
发酵过程中α-葡萄糖苷酶抑制活性的变化见图16。发酵液α-葡萄糖苷酶抑制率随发酵时间的延长呈逐渐增长的趋势，至发酵结束抑制率由62.19％上升至78.17％。发酵初始时，体系具有一定的α-葡萄糖苷酶抑制效果，可能与芸豆、大豆本身所含有的蛋白质、多酚及黄酮类等物质相关，其协同作用产生抑制效果；当接种益生菌后，抑制效果从发酵16h时逐渐增强，至发酵结束增加了16％左右，说明微生物的次级代谢作用有助于增强体系的α-葡萄糖苷酶抑制效果，微生物合成代谢过程不仅加快了活性物质的分解溶出，还产生了如有机酸、酯类等新的α-葡萄糖苷酶抑制剂成分，使抑制率稳定增长。
以上结果表明，酵母菌与复配乳酸菌的相互作用为芸豆大豆复合发酵液提供了良好的微生态环境，有助于形成更多的挥发性代谢产物，增加产香水平，改善发酵液的风味，同时发酵作用增加了功能性物质的累积量及相关消化酶的抑制率，使其具备了一定的抗氧化活性及降糖潜力。
实施例8
本发明在上述发酵工艺研究的基础上，进一步在发酵过程中加入了发酵增效剂，该发酵增效剂为甜菜碱、烟酸与维生素K3质量比500:1.6:1.3的混合物，具体发酵步骤为：
(1)菌种的活化与培养
乳酸菌活化：分别取10％(V/V)液态保藏的植物乳杆菌(LP)和嗜酸乳杆菌(LA)菌液于MRS液体培养基，37℃恒温培养24h，菌液待用。
活性干酵母于10倍体积蒸馏水中溶解，35℃恒温水浴锅中活化30min，待用。
(2)原汁的发酵
紫花芸豆、大豆清洗后(质量比1:1)，按1：3(g/mL)料水比打浆，设置液化条件：α-淀粉酶添加量200μL/100mL、pH＝6.0、酶解温度97℃、时间20min；糖化条件：糖化酶添加量200μL/100mL、pH＝4.5、温度60℃、时间30min。酶解液于高速离心机中以1.0×104r/min离心15min得清汁。将清汁调pH＝4.0、装瓶量30mL、白砂糖添加量6％后灭菌。
(3)接种0.2％酵母菌于32℃恒温振荡培养箱中预发酵24h。
(4)接种4％乳酸菌菌液(LP:LA＝1:1)于步骤(3)预发酵后的发酵液中，并加入预发酵发酵液质量2％的发酵增效剂，34℃下发酵8h,得到豆类复合发酵液。
该发酵增效剂能显著改善发酵效果，同时还能将发酵时间由原来的24h缩短为8h。
实施例8复合发酵液发酵前后香气成分统计结果见表9，复合发酵液发酵前后主要香气含量统计结果见表10。
表9复合发酵液发酵前后香气成分统计
Figure BDA0003224156550000151
表10复合发酵液发酵前后主要香气含量统计
Figure BDA0003224156550000152
实施例8制得的豆类复合发酵液的SOD活力为271.02U/mL，对α-淀粉酶抑制率为70.12％，对α-葡萄糖苷酶抑制率为80.24％。
发酵后对DPPH自由基清除率为91.04％，对羟基自由基的清除能力为607.25U/mL，还原力为0.609OD700，对ABTS自由基清除能力为3.415mM。
以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种豆类复合发酵液的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将豆类经打浆、液化和糖化处理后得到的酶解液离心，调节离心液pH后，接种酵母菌预发酵，然后接种乳酸菌，发酵，即得所述豆类复合发酵液。
2.根据权利要求1所述的豆类复合发酵液的制备方法，其特征在于，所述豆类为芸豆和黄豆。
3.根据权利要求1所述的豆类复合发酵液的制备方法，其特征在于，所述液化步骤的加酶量为200μL/100mL，所述酶为α-淀粉酶；所述液化条件为pH＝6.0、酶解温度97℃、时间20min。
4.根据权利要求1所述的豆类复合发酵液的制备方法，其特征在于，所述糖化步骤，糖化酶的添加量为200μL/100mL，糖化条件为：pH＝4.5、温度60℃、时间30min。
5.根据权利要求1所述的豆类复合发酵液的制备方法，其特征在于，所述离心液调节pH后的pH值为3.0-5.0。
6.根据权利要求1所述的豆类复合发酵液的制备方法，其特征在于，所述酵母菌接种量为0.2％，所述预发酵时间为24h。
7.根据权利要求1所述的豆类复合发酵液的制备方法，其特征在于，所述乳酸菌为植物乳杆菌、保加利亚乳杆菌、嗜酸乳杆菌和鼠李糖乳杆菌中的一种或几种。
8.根据权利要求7所述的豆类复合发酵液的制备方法，其特征在于，所述乳酸菌为植物乳杆菌与嗜酸乳杆菌质量比1-3:1-3的复配菌种。
9.根据权利要求1所述的豆类复合发酵液的制备方法，其特征在于，接种乳酸菌后的发酵时间为16-40h，发酵温度为28-36℃；所述乳酸菌的接种量为2％-6％。
10.一种根据权利要求1-9任一项所述的制备方法制备的豆类复合发酵液。
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