酵母发酵法制备功能性大豆低聚糖

摘要

大豆低聚糖是从大豆乳清中提取出可溶性低聚糖的合称，主要组分为水苏糖(Stachyose)、棉籽糖(Raffinose)和蔗糖(Sucrose)，其中棉子糖和水苏糖是具有功能性的成分。大豆低聚糖是通过增殖肠道中的微生物来调节肠道菌群平衡来发挥它的功能性的。近年来，大豆低聚糖成为国内外研究的焦点。生产大豆低聚糖的主要原料是大豆浓缩蛋白乳清，它的主要成分为蔗糖、棉籽糖、水苏糖和少量蛋白质。大豆低聚糖的生产方法主要有：色谱柱分离法，膜分离法，酶法，微波提取法，酵母发酵法。 色谱柱分离法虽然能够得到纯度为90％的功能性低聚糖，但是其前处理复杂，产量很低；膜分离法简便可行但是产品纯度低仅有30％左右，市场竞争力很差，并且此法存在膜污染的问题；酶法得到的产品纯度仅有55％，且生产成本高处于实验室研究阶段；微波提取法虽然比传统方法优越，但得到的产品纯度仍然很低：酵母发酵法只要利用优良菌种控制合适的发酵条件就可以得到高纯度的功能性低聚糖，此法简单易行，生产周期短，成本相对较低，是一种绿色无污染的制备方法，但它仍然存在一些不足，例如发酵起始糖度低、现有的研究中使用的菌种对功能性糖类有一定的发酵等，本实验针对酵母发酵法存在的问题进行研究。 本实验主要包括四个部分：首先是用于纯化水苏糖的酵母筛选，利用酿酒酵母对蔗糖具有较大的发酵力，对功能性糖类的发酵力相对较弱，由于水苏糖的分子量最大，因此它是大豆低聚糖中最难被酵母菌利用的糖，可以通过发酵的方法得到较高纯度的水苏糖，通过试验得到最佳发酵条件为接种量8％，pH5.5，温度32℃。进一步研究发现，在最佳发酵条件下试管内静置发酵48h水苏糖纯度达到90％，水苏糖的保留率为68％。 其次通过对非酿酒酵母的考察，发现它的选择性很强，易利用蔗糖，不消耗或很难消耗功能性低聚糖。通过对非酿酒酵母的筛选，希望能够最大程度的利用大豆浓缩蛋白乳清得到尽可能多的功能性低聚糖，即尽量不消耗功能性低聚糖但是能将大部分蔗糖消耗完全，最后通过试验得到一株非酿酒酵母20005，最佳发酵条件为接种量6-8％，pH5.5，温度28-30℃。进一步研究发现，在最佳发酵条件下摇瓶发酵48h功能性低聚糖的纯度就能达到95％以上，棉籽糖和水苏糖基本上不被消耗，而蔗糖则被消耗殆尽。 在蛋白质去除试验中影响因素的主次顺序为：pH>温度>水浴时间；根据各水平的去蛋白率之和，最佳除蛋白条件为pH2.5，温度70℃，水浴时间30min。在最佳发酵条件下脱除蛋白率能达到94.59％。 采用粉末活性炭脱色的方法，影响脱色效果因素的主次顺序为：pH>用量>温度>水浴时间；根据各水平的脱色率之和，最佳脱色条件为pH3.5，用量为2％，温度70℃，水浴时间30min。在最佳脱色条件下脱色率能达到79.09％。

目录

文摘

英文文摘

声明

引言

国内外研究现状

本文的研究意义及研究内容

第一章酿酒酵母的筛选及发酵条件的确定

第一节酿酒酵母的筛选

1.1材料与设备

1.2试验方法

1.3结果与讨论

第二节2号酿酒酵母最佳发酵条件的确定

2.1材料与设备

2.2试验方法

2.3结果与讨论

第二章非酿酒酵母的筛选

第一节自然界中非酿酒酵母的筛选

1.1材料与设备

1.2实验方法

1.3结果与讨论

第二节本实验室中保藏酵母与自然界筛选酵母的比较筛选

2.1材料与设备

2.2实验方法

2.3结果与讨论

第三节最优非酿酒酵母发酵条件的优化

3.1材料与设备

3.2试验方法

3.3结果与讨论

第三章大豆低聚糖除蛋白的研究

1材料与设备

2试验方法

3结果与讨论

第四章大豆低聚糖脱色的研究

1.材料与设备

2试验方法

3结果与讨论

结论

参考文献

致谢