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

论文摘要

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2：1、装料量30 g/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256.63mg/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Y-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1025IU/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Y-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0.037mg/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。

论文目录

• 缩略语
• 摘要
• ABSTRACT
• 目录
• 第1章 绪论
• 前言
• 1.1 豆腐渣和果渣概述
• 1.1.1 豆腐渣和果渣利用现状
• 1.1.2 豆腐渣和果渣成分特征
• 1.1.3 豆腐渣和果渣利用的研究进展
• 1.2 纳豆菌概述
• 1.2.1 纳豆菌的发现与利用
• 1.2.2 纳豆菌研究进展
• 1.3 酿酒酵母菌概述
• 1.3.1 酿洒酵母菌形态特征
• 1.3.2 酿酒酵母菌的主要用途
• 1.4 纳豆激酶的概述
• 1.4.1 纳豆激酶起源与发展
• 1.4.2 纳豆激酶的理化特性及功能
• 1.4.3 纳豆激酶活性测定
• 1.5 谷胱甘肽的概述
• 1.5.1 谷胱甘肽理化特性
• 1.5.2 谷胱甘肽的医疗保健功能
• 1.5.3 谷胱甘肽的生产方法
• 1.6 γ-氨基丁酸的概述
• 1.6.1 γ-氨基丁酸的理化性质
• 1.6.2 γ-氨基丁酸的医疗保健作用
• 1.6.3 γ-氨基丁酸的研究与开发
• 1.6.4 γ-氨基丁酸的检测
• 1.7 问题与展望
• 1.8 研究的内容、目的和意义
• 第2章 固态发酵及粗纤维与还原糖分析测试方法
• 2.1 材料与试剂
• 2.1.1 主要试剂
• 2.1.2 主要仪器设备
• 2.1.3 培养基
• 2.2 出发菌培养及其生长曲线
• 2.2.1 出发菌培养
• 2.2.2 出发菌生长曲线
• 2.3 豆腐渣和果渣混合物固态发酵的工艺流程
• 2.3.1 豆腐渣和果渣混合物固态发酵的流程
• 2.4 粗纤维及还原糖的测量方法
• 2.4.1 粗纤维的测量
• 2.4.2 还原糖的测量
• 2.5 小结
• 第3章 豆腐渣和果渣混合物固态发酵条件优化的研究
• 引言
• 3.1 材料与试剂
• 3.1.1 出发菌种
• 3.1.2 主要试剂
• 3.1.3 主要仪器
• 3.2 发酵条件优化实验设计方案
• 3.2.1 单因子试验设计
• 3.2.2 正交实验设计
• 3.3 结果与分析
• 3.3.1 单因素实验结果与分析
• 3.3.2 正交试验结果与分析
• 3.4 小结
• 第4章 发酵基质中次生代谢产物的分析测定
• 4.1 材料与仪器
• 4.1.1 主要试剂
• 4.1.2 标准溶液的制备
• 4.1.3 主要仪器与设备
• 4.2 实验方法
• 4.2.1 纳豆激酶活性的测定方法
• 4.2.2 GABA的定量检测方法
• 4.2.3 HPLC-MS定性分析
• 4.2.4 谷胱甘肽的定量测定方法
• 4.3 结果与分析
• 4.3.1 纳豆激酶的活性分析
• 4.3.2 GABA的分析结果
• 4.3.3 GSH的分析结果
• 4.4 小结
• 第5章 豆腐渣与果渣发酵物在食品加工中的应用
• 引言
• 5.1 材料与仪器
• 5.1.1 实验主要仪器
• 5.1.2 实验材料
• 5.2 实验方法
• 5.2.1 应用途径
• 5.2.2 制作工艺
• 5.2.3 食品物性分析
• 5.3 结果与分析
• 5.3.1 微粒子粉
• 5.3.2 微粒子泥
• 5.3.3 汉堡饼
• 5.3.4 发酵豆腐渣和果渣在食品加工中的应用潜力
• 5.4 小结
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间的研究成果