一種通過乳酸菌液態(tài)發(fā)酵提高大豆分離蛋白溶解性的方法
【技術(shù)領域】
[0001]本發(fā)明屬于乳酸菌液態(tài)發(fā)酵脫脂豆柏領域，涉及一種乳酸菌液態(tài)發(fā)酵提高大豆分離蛋白溶解性的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]大豆分離蛋白(soy protein isolate，SPI)是隨油脂工業(yè)發(fā)展而興起的新興產(chǎn)業(yè)，通常是由脫脂豆柏加工而成，因其高蛋白含量添加到食品中可以有效地提高產(chǎn)品的營養(yǎng)價值，并且在食品中可以體現(xiàn)出不同的功能特性，如影響食品的感官特性，對食品在制造、加工和保藏過程中的物理、化學性質(zhì)起著重要的作用，因此SPI被廣泛應用于食品加工的諸多領域。目前，美國和日本針對SPI高功能特性的工藝開發(fā)處于領先水平，其產(chǎn)品可以細分為尚分散性、尚乳化性和尚凝妝性等多個廣品，己將其應用于魚制品、肉制品、面制品、冷食制品、糖制品和飲料制品中。國內(nèi)產(chǎn)品性能與國外差距明顯，雖然經(jīng)多年實踐研發(fā)出不同功能性的SPI，并取得了很多自主知識產(chǎn)權(quán)，但由于功能性質(zhì)與國外相比較差，價格優(yōu)勢不明顯，仍被國外產(chǎn)品占據(jù)較大市場。因此，國產(chǎn)的SPI在工業(yè)上的應用僅限于肉制品方面，主要原因是SPI的功能性質(zhì)還不能滿足現(xiàn)代食品加工的需求。
[0003]要想得到SPI良好的功能物質(zhì)，必須對其改性。目前常用的改善大豆蛋白的功能特性的方法有物理法、化學法和酶法。這些常用的SPI改性方法存在一些問題，例如:①安全性問題:參與反應的化學試劑殘留量是否有害，基因工程改性是否安全；②生產(chǎn)費用:用于改性的化學試劑和酶價格昂貴，尤其是酶，我國可供食品級蛋白酶品種甚少，更增加成本產(chǎn)品感官問題:不良風味(肥皂味、苦味)的產(chǎn)生；④改性后的氨基酸有效利用率低，豆柏原料利用率低、SPI成品得率低等。當前化學改性出于安全性的考慮，多采用基礎理論的分析手段，認識蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能的關系，為尋找可行的、溫和的、安全的改性方法提供依據(jù)。生物工程改性雖然潛力巨大，但轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品安全性令世人心存疑慮，難以短時期內(nèi)實現(xiàn)；物理改性雖然具有安全性好、作用時間短及對營養(yǎng)性質(zhì)影響較小等優(yōu)點，但改性效果并不十分明顯；酶制劑改性SPI作用效果顯著且安全可靠，動物酶和植物酶因其提取生產(chǎn)復雜，價格昂貴，不適合工業(yè)化生產(chǎn)而逐漸受限。
[0004]乳酸菌指發(fā)酵糖類主要產(chǎn)物為乳酸的一類無芽孢、革蘭氏染色陽性細菌的總稱。乳酸菌不僅可以提高食品的營養(yǎng)價值，改善食品風味，提高食品保藏性和附加值，而且乳酸菌的特殊生理活性和營養(yǎng)功能，正日益引起人們的重視。大量研宄表明，乳酸菌能夠調(diào)節(jié)機體胃腸道正常菌群、保持微生態(tài)平衡，提高食物消化率和生物價，降低血清膽固醇，控制內(nèi)毒素，抑制腸道內(nèi)腐敗菌生長繁殖和腐敗產(chǎn)物的產(chǎn)生，制造營養(yǎng)物質(zhì)，刺激組織發(fā)育，從而對機體的營養(yǎng)狀態(tài)、生理功能、細胞感染、藥物效應、毒性反應、免疫反應、腫瘤發(fā)生、衰老過程和突然的應急反應等產(chǎn)生作用。由此可見，乳酸菌的生理功能與機體的生命活動息息相關?？梢哉f，如果乳酸菌停止生長，人和動物就很難健康生存。也正因為如此，乳酸菌被廣泛用于輕工業(yè)、食品、醫(yī)藥及飼料工業(yè)等許多行業(yè)上。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對現(xiàn)有生產(chǎn)改性大豆分離蛋白方法存在的問題，本發(fā)明提供一種通過乳酸菌液態(tài)發(fā)酵提高大豆分離蛋白溶解性的方法。
[0006]本發(fā)明的發(fā)明目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
一種通過乳酸菌液態(tài)發(fā)酵提高大豆分離蛋白溶解性的方法，如圖1所示，包括如下步驟:
一、制備單菌母發(fā)酵劑
(1)按乳酸菌3~5% (體積比)接種于試管MRS液體培養(yǎng)基中，37 °C培養(yǎng)，活化1~3次，使培養(yǎng)時間在12~18 h內(nèi)活菌數(shù)達到IXlO8 cfu/mL以上，得到MRS菌液，所述乳酸菌為植物乳酸菌、副干酪乳酸桿菌、干酪乳酸桿菌或鼠李唐乳酸桿菌；
(2)將5%試管MRS菌液接種于10mL三角瓶脫脂豆乳培養(yǎng)基中，37°C培養(yǎng)，乳酸菌在脫脂豆乳培養(yǎng)基中8~10 h凝乳后即為單菌母發(fā)酵劑。
[0007]二、制備發(fā)酵脫脂豆乳
(I)將脫脂豆柏按物料比1:8~12加入蒸餾水后打漿過濾后，90~95°C滅菌5~10 min，得到脫脂豆乳。
[0008](2)將單菌母發(fā)酵劑按3~5% (體積比)接種于脫脂豆乳中，37 °C培養(yǎng)，發(fā)酵至發(fā)酵液PH為5.5-5.0時，終止發(fā)酵。
[0009]三、通過堿溶酸沉方法提取大豆蛋白后采用低溫噴霧干燥制成大豆蛋白粉
(1)將制備好的發(fā)酵脫脂豆乳，用1.0 mo I.L-1 NaOH溶液調(diào)節(jié)其pH至9.0-9.5 ；
(2)然后放入40~50°〇的搖床中，振蕩40~60 min，振蕩速度30~60 r/min ；
(3)振蕩后進行離心，取上清液；
(4)用1.0 mo I.Γ1 HCl溶液調(diào)節(jié)上清液至pH 4.5，然后進行離心，離心后棄掉上清液，沉淀物即為提取的蛋白粗提物；
(5)對蛋白粗提物進行洗滌，加水離心，pH上升至6.5-7.5 ;
(6)用離子水清洗3~5次后，透析除鹽，低溫噴霧干燥制成蛋白粉。
[0010]本發(fā)明具有如下優(yōu)點:
1、本發(fā)明通過乳酸菌發(fā)酵制備的新型大豆分離蛋白的溶解性高于工業(yè)生產(chǎn)的大豆分離蛋白，在食品加工、醫(yī)藥及飼料工業(yè)中具有很大的潛力。
[0011]2、所用菌株價格低廉，可以降低大豆蛋白產(chǎn)品價格，而且實施方法簡便，可顯著提尚大?分尚蛋白的功能特性，溶解性提尚15%ο
[0012]3、本發(fā)明工藝簡單，能進行工業(yè)化生產(chǎn)，利用發(fā)酵技術(shù)生產(chǎn)新型大豆蛋白。
[0013]4、原料可得到充分利用。
[0014]5、乳酸菌發(fā)酵，減少工業(yè)污染，使得到的產(chǎn)品完全符合食用標準。
[0015]6、發(fā)酵技術(shù)，安全可靠，符合食品生產(chǎn)的要求。
【附圖說明】
[0016]圖1為通過乳酸菌發(fā)酵制備大豆蛋白的工藝流程。
【具體實施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的技術(shù)方案作進一步的說明，但并不局限于此，凡是對本發(fā)明技術(shù)方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍，均應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍中。
[0018]【具體實施方式】一:本實施方式提供了一種通過乳酸菌液態(tài)發(fā)酵提高大豆分離蛋白溶解性的方法，采用植物乳酸桿菌、副干酪乳酸桿菌、干酪乳酸桿菌、鼠李唐乳酸桿菌為發(fā)酵菌株，經(jīng)擴大培養(yǎng)后，接種在經(jīng)過預處理的豆柏發(fā)酵液中發(fā)酵，發(fā)酵至發(fā)酵液PH5.5-5.0 ;通過堿溶酸沉提取大豆分離蛋白，經(jīng)噴霧干燥制成大豆蛋白粉，最終實現(xiàn)提高大豆分離蛋白溶解性的目標。具體技術(shù)方案如下:
一、菌種及發(fā)酵培養(yǎng)液:
(1)菌種:
植物乳酸菌、副干酪乳酸桿菌、干酪乳酸桿菌、鼠李唐乳酸桿菌:購于日本NBRC
(2)液體MRS培養(yǎng)基(g/1)
(3)脫脂豆乳培養(yǎng)基:脫脂豆柏按物料比1:12加入蒸餾水后打漿過濾后，95°C滅菌10
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[0019]二、制備單菌母發(fā)酵劑
將乳酸菌按3% (體積比)接種于試管MRS液體培養(yǎng)基中，37 °C培養(yǎng)，活化1~3次，使培養(yǎng)時間在12