CN115969008B - 一种乳酸菌和酵母菌协同发酵制作发酵豆粉的方法和产品及应用 - Google Patents
一种乳酸菌和酵母菌协同发酵制作发酵豆粉的方法和产品及应用 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种乳酸菌和酵母菌协同发酵制作发酵豆粉的方法和产品及应用，包括，将乳酸菌和酵母菌作为发酵菌剂接种于灭菌后的豆乳中，发酵、热风干燥后，得到发酵豆粉。本发明通过乳酸菌和酵母菌协同发酵所得新型配料中的蛋白质可消化性增幅更大，效果明显，有更强的应用前景。
Description
技术领域
本发明属于生物技术领域，具体涉及到一种乳酸菌和酵母菌协同发酵制作发酵豆粉的方法和产品及应用。
背景技术
蛋白质是人体所需营养的主要来源，为人体提供能量及氨基酸，因而其营养价值也取决于蛋白消化率以及氨基酸组成、含量等因素。在人体消化的过程中，具有更高蛋白消化率的食物可以释放出更多的氨基酸供人体吸收利用。所以食物的蛋白消化率越高表明其中蛋白质的可及性越好，营养价值越高。人们日常膳食摄入的蛋白质中植物蛋白约占65%，豆类蛋白作为植物蛋白的重要组分之一，是人们膳食结构中重要的蛋白源。豆类来源广泛、价格低廉，其蛋白质含量高，必需氨基酸含量丰富、组成均衡；然而，豆类中的不仅存在多种抗营养因子，而且其蛋白质紧密的堆叠结构强度较大、刚性较强，使豆类蛋白消化率较低、限制其在食品工业中的广泛应用。
微生物发酵工业中，乳酸菌对不同环境和动植物底物的适应性很强，在发酵过程中乳酸菌依靠自身的高效蛋白分解体系及其代谢产酸激活的基质内源蛋白酶来水解发酵基质中的蛋白质，进而提升其可消化性，在水解β-酪蛋白的过程中表现出较高的活性，因此在发酵乳制品的生产中已有广泛研究和应用。酵母菌是兼性厌氧的真核微生物，其中含有丰富的蛋白酶和肽酶。然而乳酸菌与酵母菌的协同体系在豆类发酵中的研究还缺乏确切有力的模型。
因此，如何提供一种乳酸菌和酵母菌协同发酵豆制品作为具有更高蛋白营养价值的食品加工配料，是本领域技术人员亟待解决的问题。
发明内容
本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。
鉴于上述和/或现有技术中存在的问题，提出了本发明。
因此，本发明其中一个目的是，克服现有技术的不足，提供一种乳酸菌和酵母菌协同发酵制作发酵豆粉的方法。
为解决上述技术问题，根据本发明的一个方面，本发明提供了如下技术方案：一种乳酸菌和酵母菌协同发酵制作发酵豆粉的方法，包括，
将乳酸菌和酵母菌作为发酵菌剂接种于灭菌后的豆乳中，发酵、热风干燥后，得到发酵豆粉。
作为本发明所述方法的一种优选方案，其中：所述灭菌的豆乳，其中，灭菌条件为：温度100~150 ℃，高温处理时长1.5~2 h。
作为本发明所述方法的一种优选方案，其中：所述乳酸菌为乳酸菌YO-MIX 883，来源自丹尼斯克集团。
作为本发明所述方法的一种优选方案，其中：所述酵母菌为安琪酵母。
作为本发明所述方法的一种优选方案，其中：所述乳酸菌的接种量为105-108cfu/mL豆乳，酵母菌的接种量为105-108cfu/mL豆乳，接种比例为乳酸菌：酵母菌为10：1。
作为本发明所述方法的一种优选方案，其中：所述豆乳，其中，豆乳中的固形物质量百分比含量为5~10%。
作为本发明所述方法的一种优选方案，其中：所述发酵，其中，发酵温度为30～38℃，发酵的时间为4～36 h。
作为本发明所述方法的一种优选方案，其中：所述发酵豆粉包括鹰嘴豆粉、白芸豆粉、黄豆粉和绿豆粉。
本发明的再一个目的是，克服现有技术的不足，提供一种乳酸菌和酵母菌协同发酵制作发酵豆粉的方法制得的产品。
本发明的另一个目的是，克服现有技术的不足，提供一种发酵豆粉产品在制备高蛋白质消化率食品配料中的应用。
本发明有益效果：
（1）本发明的豆粉原料来源天然广泛，其蛋白质营养价值较高、过敏性低、健康无麸质；与现有技术相比，本发明首次采用乳酸菌种 YO-MIX 883和酵母菌，以豆乳作为培养基进行协同发酵，制备得到具有较高蛋白营养价值的发酵豆粉，可作为一种新型配料。
（2）本发明的发酵条件下，豆粉中的内源蛋白酶被激活，蛋白质大分子被逐渐水解，同时抗营养化合物含量也逐渐下降，使一些蛋白质从基质中水解和释放。消化性研究表明，发酵使豆类蛋白质的消化性显著升高，其中协同发酵效果最显著；乳酸菌和酵母菌协同发酵所得新型配料中的蛋白质可消化性增幅更大，效果明显，有更强的应用前景。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书实施例对本发明的具体实施方式做详细的说明。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。
本发明中蛋白质消化率的测定：对于胃阶段，将1.0 g未发酵的鹰嘴豆粉或发酵鹰嘴豆粉与4.0 mL蒸馏水、4.0 mL模拟胃液、3.0mL胃蛋白酶溶液以及2.5 μL CaCl2放在样品瓶中。用HCl将pH值调至3，然后加水使总体积达到10 mL。将烧瓶置于37 ℃的水浴中，振荡2h。在胃消化120 min时取样，并在沸水浴中灭酶。胃液与8.0 mL模拟肠液、2.0mL胰蛋白酶溶液和20.0 μL CaCl2混合。用NaOH将pH值调整到7，然后加水使总体积达到20 mL。肠道消化在水浴中进行2 h，温度为37 ℃，在肠道消化120 min时取样并在沸水浴中灭酶。将胃和肠内的食糜加入等体积的30%（w/v）三氯乙酸溶液中，离心后弃去上清液，用凯氏定氮法测定沉淀物中的蛋白质含量。蛋白质消化率是通过将上清液中的氮表示为样品中总氮的百分比来计算。
本发明中游离氨基酸含量的测定：使用氨基酸分析仪（Agilent 1100，美国）分析氨基酸。将1.0 g豆粉样品放入容量瓶中，用5%（w/v）三氯乙酸定容至25 mL，静置2 h。
离心后，将上清液通过0.22 μm膜收集。
色谱条件：乙酸钠：甲醇：乙腈=1：2：2（v/v）；紫外检测器波长：338 nm（脯氨酸），262 nm（羟脯氨酸）；色谱柱。
Na-阳离子交换柱；流速：1.0 mL/min；柱温：40 ℃，每个样品重复3次。结果以每百克干重鹰嘴豆粉或发酵鹰嘴豆粉中的游离氨基酸毫克数（mg/100 g）表示。
本发明中乳酸菌Biolac LYO ，普通市售产品，来源自丹尼斯克集团；
乳酸菌YO-MIX 883，普通市售产品，来源自丹尼斯克集团；
植物乳杆菌普通市售产品，购自江苏微康生物科技有限公司，产品型号为CW006；酵母菌为普通市售安琪酵母。
实施例1：
乳酸菌的筛选：乳酸菌种Biolac LYO、植物乳杆菌、乳酸菌种 YO-MIX 883。
将上述乳酸菌分别在30℃~38℃的Man Rogosa Sharpe（MRS）肉汤中进行常规繁殖到生长的指数期，回收洗涤细胞后，待接种。
（1）将鹰嘴豆粉与蒸馏水以1：20比例混合制备鹰嘴豆乳，乳酸菌的接种量为107cfu/mL豆乳，酵母菌的接种量为107cfu/mL豆乳；在35℃下培养24 h，通过热风干燥得到乳酸菌+酵母协同发酵鹰嘴豆粉。
（2）将鹰嘴豆粉与蒸馏水以1：20比例混合制备鹰嘴豆乳，酵母菌的接种量为108cfu/mL豆乳；在35℃下培养24 h，通过热风干燥得到酵母菌单独发酵鹰嘴豆粉。
（3）将鹰嘴豆粉与蒸馏水以1：20比例混合制备鹰嘴豆乳，乳酸菌的接种量为108cfu/mL豆乳；在35℃下培养24 h，通过热风干燥得到乳酸菌单独发酵鹰嘴豆粉。
测定未发酵豆粉，酵母单独发酵豆粉，乳酸菌单独发酵豆粉，和乳酸菌+酵母协同发酵豆粉的蛋白质消化率和游离氨基酸含量。
检测结果如表1。
表1不同乳酸菌发酵豆粉的蛋白体外消化率和游离氨基酸含量
从表1可以看出，益生菌与酵母协同发酵豆粉在胃阶段和肠阶段的消化率均高于未发酵和酵母单独发酵豆粉。而与益生菌单独发酵相比，植物乳杆菌23169+酵母菌协同发酵的蛋白消化率反而下降，Biolac LYO和YO-MIX 883协同酵母发酵的蛋白消化率上升，其中YO-MIX 883与酵母协同发酵豆粉的消化率最高，胃阶段能达到45.78%，肠阶段达到66.28%。
游离氨基酸检测结果也与蛋白消化率的变化趋势相类似，其中YO-MIX 883与酵母协同发酵豆粉的游离氨基酸含量最高，达到1305.35mg/100 g。
因此选择YO-MIX 883作为酵母协同发酵乳酸菌剂。
实施例2
YO-MIX 883菌株在30℃~38℃的MRS肉汤中进行常规繁殖到生长的指数期，回收洗涤细胞后，待接种。
将鹰嘴豆粉与蒸馏水以1：20比例混合制备鹰嘴豆乳，选择不同的接种比例：乳酸菌：酵母菌=10：1（乳酸菌的接种量为107cfu/mL豆乳，酵母菌的接种量为106cfu/mL豆乳）；
乳酸菌：酵母菌=1：1（乳酸菌的接种量为107cfu/mL豆乳，酵母菌的接种量为107cfu/mL豆乳）；
乳酸菌：酵母菌=1：10（乳酸菌的接种量为107cfu/mL豆乳，酵母菌的接种量为108cfu/mL豆乳）。
在30℃下培养20h，通过热风干燥得到不同接种比例的YO-MIX 883+酵母协同发酵鹰嘴豆粉。
测定他们的蛋白质消化率和游离氨基酸含量，结果见表2。
表2
| 乳酸菌和酵母菌比例 | 胃阶段蛋白质消化率(%) | 肠阶段蛋白质消化率(%) | 游离氨基酸含量(mg/100g) |
| 10：1 | 45.78 | 66.28 | 1305.35 |
| 1：1 | 44.76 | 65.46 | 1254.43 |
| 1：10 | 42.13 | 63.54 | 1105.48 |
从表2可以看出，乳酸菌：酵母菌=10：1时，效果最佳。
实施例3：白芸豆发酵豆粉的制备
发酵白芸豆粉的制备：YO-MIX 883菌株在30℃~38℃的MRS肉汤中进行常规繁殖到生长的指数期，回收洗涤细胞后，待接种。
将白芸豆粉与蒸馏水以1：20比例混合制备白芸豆乳，乳酸菌的接种量为107cfu/mL豆乳，酵母菌的接种量为106cfu/mL豆乳。
在30℃下培养20h，通过热风干燥得到乳酸菌+酵母协同发酵白芸豆粉。
将白芸豆粉、酵母菌发酵白芸豆粉和协同发酵白芸豆粉测定蛋白质消化率，结果表明协同发酵豆粉蛋白质消化率在胃阶段为45.24%、肠阶段为66.02%，分别大于未发酵白芸豆粉37.52%和58.73%，同时比酵母菌单独发酵豆粉消化率分别在胃阶段和肠阶段增加了5.04%和5.16%。
此外，两组白芸豆粉中游离氨基酸含量检测结果表明，协同发酵后豆粉中游离氨基酸含量（1105.32 mg/100 g）比未发酵组（865.92mg/100 g）提高了27.62%，并且是酵母发酵豆粉中游离氨基酸含量的1.24倍。
综上，本发明首次采用乳酸菌种 YO-MIX 883和酵母菌，以豆乳作为培养基进行协同发酵，制备得到具有较高蛋白营养价值的发酵豆粉，可作为一种新型配料。
应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (7)
1.一种乳酸菌和酵母菌协同发酵制作发酵豆粉的方法，其特征在于：包括，
将乳酸菌和酵母菌作为发酵菌剂接种于灭菌后的豆乳中，发酵、热风干燥后，得到发酵豆粉；
其中，所述乳酸菌为乳酸菌YO-MIX 883，来源自丹尼斯克，所述乳酸菌的接种量为107cfu/mL豆乳，酵母菌的接种量为106cfu/mL豆乳，发酵温度为30～38℃，发酵的时间为4～36 h。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述灭菌的豆乳，其中，灭菌条件为：温度100~150℃，高温处理时长1.5~2h。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述酵母菌为安琪酵母。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述豆乳，其中，豆乳中的固形物质量百分比含量为5~10%。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述发酵豆粉包括鹰嘴豆粉、白芸豆粉、黄豆粉和绿豆粉。
6.权利要求1~5中任一所述的方法制得的发酵豆粉产品。
7.如权利要求6所述的发酵豆粉产品在制备高蛋白质消化率食品配料中的应用。
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