豆腐渣和果渣混合物固态发酵工艺的优化与发酵物利用的研究

摘要

本文采用固态发酵的方法,降解豆腐渣和果渣混合物中的粗纤维等成分,以达到改善了豆腐渣和果渣的适口性,并且在发酵过程中产生许多有利于健康的次级代谢产物的目的。同时,通过固态发酵的手段赋予了发酵后豆腐渣和果渣混合物别具一格的清香风味,可以作为食品加工中的添加原料而被广泛应用。
　　 本文以纳豆菌和酿酒酵母菌各自独立地对豆腐渣和果渣混合物进行固态发酵,研究豆腐渣和果渣混合物中粗纤维降解的最佳发酵条件,并对发酵过程中产生的其他有利于健康的次级代谢物进行了定性和定量分析。主要内容和结果简述如下:
　　 1、采用酸碱消煮法测定豆腐渣和果渣混合物中粗纤维含量,用3,5-二硝基水杨酸比色法测量豆腐渣和果渣中还原糖的含量来验证粗纤维的降解状态。在最优条件下发酵的实验结果表明,利用出发菌-纳豆菌和酿酒酵母菌固态发酵的豆腐渣和果渣混合物中粗纤维降解率分别为47.87％和40.45％。豆腐渣和果渣混合物发酵过程中还原糖含量的变化准确地验证了粗纤维的降解过程,证明了豆腐渣和果渣混合物中粗纤维含量的下降是由于出发菌降解作用的结果。
　　 2、采用单因素实验和正交实验优化获得纳豆菌固态发酵豆腐渣和果渣混合物降解粗纤维的最优发酵条件:培养基初始水分含量55％、接种量10％、培养基初始pH5、发酵温度37℃、发酵时间48 h、豆腐渣和果渣配料比2:l、装料量30g／250 ml锥形瓶。酿酒酵母菌固态发酵豆腐渣和果渣混合物降解粗纤维的最优发酵条件:培养基初始水分含量65％、接种量8％、培养基初始pH8、发酵温度22℃、发酵时间48 h、豆腐渣和果渣配料比2:1、装料量30 g／250 ml锥形瓶。
　　 3、采用四氧嘧啶法测定酿酒酵母菌发酵豆腐渣和果渣混合物过程中谷胱甘肽及其含量的变化。在发酵前,豆腐渣和果渣混合物中谷胱甘肽的含量为166.94mg／g,而在优化的发酵条件下发酵后其中谷胱甘肽含量为256.63 mg／g,产率提高了53.73％。
　　 4、测定了纳豆菌发酵豆腐渣和果渣混合物前后纳豆激酶的产率和γ-氨基丁酸的含量变化。采用纤维蛋白平板法测定在优化条件下发酵后豆腐渣和果渣混合物中纳豆激酶的活性,实验结果表明发酵后的豆腐渣和果渣混合物中纳豆激酶的产率达到1025 IU／g,而发酵前豆腐渣和果渣混合物中检测不到纳豆激酶活性。采用HPLC-MS法测定豆腐渣和果渣混合物中γ-氨基丁酸的含量,结果表明发酵前的豆腐渣和果渣混合物中不含γ-氨基丁酸,而发酵后其含量为0.037 mg／g。
　　 5、酿酒酵母发酵的豆腐渣和果渣混合物分别制作成可广泛添加的食品原料粉末和微粒子泥。发酵后的微粒子泥以及添加发酵微粒子泥制作的牛肉汉饼在硬度、咀嚼性和附着性等物性方面均优于对应的未发酵物。