米糠发酵制品及功能评价

论文摘要

米糠是稻谷脱壳后依附于糙米上的表面层,是稻谷加工的主要副产物。我国拥有丰富的米糠资源,但主要用作禽畜饲料,其营养成分未能得到充分的提取与利用。而随着米糠稳定处理技术的发展,经过稳定化处理后的米糠更易于进行后续加工,是米糠综合利用的基础。在本文研究中,采用纳豆芽孢杆菌和乳酸菌对挤压米糠进行固态发酵,确定了米糠固态发酵的最适菌株和最佳发酵条件,并对米糠发酵过程中主要营养物质的变化做了分析测定,对米糠发酵前后的主要营养活性成分进行了测定分析,且通过动物实验对发酵米糠的保健功能进行了评价。为开发出一种以稳定米糠为载体的富含多种益生菌的新型功能食品奠定了小试试验基础。论文得到以下主要研究结果。1通过纳豆芽孢杆菌和乳酸菌（短乳杆菌、瑞士乳杆菌、植物乳杆菌、嗜热链球菌和保加利亚乳杆菌）对挤压稳定米糠（以下简称米糠）进行单菌、混菌的固态发酵,确定了米糠固态发酵最适菌株为纳豆芽孢杆菌与短乳杆菌,两菌接种比例为1：1,接种量为10%；接种方式为先接入纳豆芽孢杆菌,3d后接入短乳杆菌；确定工艺流程后,在单因素试验的基础上,通过Box-Behnken的中心组合实验设计原理,采用3因素3水平的响应曲面分析法得到最佳发酵条件为5%的豆渣,含水量为40%,发酵温度为34℃。发酵后米糠中纳豆激酶溶圈直径达到12.25mm,其中纳豆芽孢杆菌活菌数达到6.8×109cfu/g,短乳杆菌活菌数4.5×109cfu/g。2对米糠发酵过程中主要营养指标变化进行了分析测定,确定了发酵5d为最佳发酵时间,蛋白酶活力在第2d达到2374.85u/g,纳豆激酶溶圈直径在第5d达到12.35mm,并测定了米糠发酵前后粗蛋白、脂肪酸、氨基酸组分。研究结果如下：粗蛋白增加了4.32%,脂肪酸中的亚油酸和亚麻酸分别增加了0.82%、0.57%,在检测出的17种氨基酸中,有13种氨基酸发酵后增加。3通过SDS-PAGE对米糠、米糠发酵前和米糠发酵后的谷蛋白进行了蛋白质对比分析,发现米糠发酵后谷蛋白在其相对分子质量范围内都有电泳带消失,说明其在米糠发酵过程中可能被菌体降解利用,但还需进一步研究证明。4通过动物实验对发酵米糠的降血脂功能进行了评价,结果发现发酵米糠对降低实验性高血脂症小鼠的血清总胆固醇（TC）有显著性效果,且效果优于原始纯米糠；在高剂量下（人体剂量的20倍）,对降低实验性高血脂小鼠甘油三酯（TG）并提高高密度脂蛋白胆固醇（HDL-C）水平有一定效果。是实验过程中无一例自然死亡,也证明了发酵米糠对小鼠不会造成急性中毒,比较安全。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1 新型米糠功能食品的研究
• 1.1 米糠食品加工技术研究
• 1.1.1 米糠稳定化技术
• 1.1.2 米糠膳食纤维结构修饰技术
• 1.1.3 米糠发酵技术
• 1.2 米糠功能食品
• 1.2.1 米糠油脂
• 1.2.2 米糠蛋白
• 1.2.3 米糠膳食纤维
• 1.2.4 米糠发酵制品
• 2 益生菌（Probiotics）的概述
• 2.1 纳豆芽孢杆菌（Bacillus natto）的开发与利用
• 2.1.1 纳豆芽孢杆菌的形态特征
• 2.1.2 纳豆及纳豆芽孢杆菌的生理作用
• 2.1.3 纳豆芽孢杆菌的研究现状及前景
• 2.2 乳酸菌（Lactobacillus）的开发与利用
• 2.2.1 乳酸菌的分类
• 2.2.2 乳酸菌的生理作用
• 2.2.3 乳酸菌的研究现状及前景
• 3 本论文的研究内容及意义
• 3.1 研究意义
• 3.2 研究内容
• 参考文献
• 第二章 益生菌混合发酵米糠的工艺优化
• 引言
• 1 材料与方法
• 1.1 材料与设备
• 1.1.1 材料
• 1.1.2 主要药品与试剂
• 1.1.3 主要仪器设备
• 1.2 方法
• 1.2.1 培养基及溶液的配制
• 1.2.2 菌种的培养方法
• 1.2.3 米糠固态培养基的制备
• 1.2.4 豆渣的制备
• 1.2.5 益生菌混合发酵米糠中最佳发酵乳酸菌菌株的确定方法
• 1.2.6 接菌方式的确定方法
• 1.2.7 固态发酵工艺优化方法
• 1.2.8 发酵工艺优化的评价标准
• 1.2.9 接种量的确定方法
• 1.2.10 含水量的单因素试验
• 1.2.11 温度的单因素试验
• 1.2.12 营养因子含量的单因素试验
• 1.2.13 发酵条件的响应曲面法试验
• 1.2.14 米糠中活菌数的测定方法
• 1.2.15 纳豆激酶粗酶液的提取
• 1.2.16 纳豆激酶酶活的测定方法
• 1.2.17 数据分析方法
• 2 结果与分析
• 2.1 米糠固态发酵最适菌株的确定
• 2.1.1 单菌固态发酵
• 2.1.2 混菌固态发酵
• 2.2 接种方式的确定
• 2.3 米糠固态发酵条件的研究
• 2.3.1 接种量对发酵米糠的影响
• 2.3.2 含水量对发酵米糠的影响
• 2.3.3 温度对发酵米糠的影响
• 2.3.4 营养因子对发酵米糠的影响
• 2.4 米糠固态发酵条件的响应曲面法试验结果和优化
• 2.5 响应面模型的验证
• 3 小结
• 参考文献
• 第三章 益生菌混合发酵米糠过程中营养物质变化的研究
• 引言
• 1 材料与方法
• 1.1 材料与设备
• 1.1.1 材料
• 1.1.2 主要药品与试剂
• 1.1.3 主要仪器设备
• 1.2 方法
• 1.2.1 米糠中活菌数的测定
• 1.2.2 pH值的测定方法
• 1.2.3 还原糖的测定
• 1.2.4 总糖的测定
• 1.2.5 纳豆激酶活力的测定
• 1.2.6 蛋白酶活力的测定
• 1.2.7 SDS-PAGE分析米糠蛋白的方法
• 1.2.8 蛋白质、氨基酸组分、脂肪酸组分的测定
• 2 结果与分析
• 2.1 米糠发酵过程曲线
• 2.2 米糠发酵过程中蛋白酶和纳豆激酶活力变化曲线
• 2.3 米糠发酵前后谷蛋白变化的初步检测
• 2.4 米糠发酵前后营养物质的变化
• 3 小结
• 参考文献
• 第四章 发酵米糠对小鼠实验性高血脂症的功能性评价
• 引言
• 1 材料与方法
• 1.1 材料与设备
• 1.1.1 实验动物与材料
• 1.1.2 主要药品与试剂
• 1.1.3 主要仪器设备
• 1.2 方法
• 1.2.1 高脂饲料的制备
• 1.2.2 实验性高血脂小鼠模型的建立
• 1.2.3 分组及饲喂方式
• 1.2.4 观测指标及检测方法
• 1.2.5 数据处理
• 2 结果与分析
• 2.1 实验小鼠生长及摄食情况
• 2.2 发酵米糠对小鼠实验性高脂血症的影响
• 3 小结
• 参考文献
• 本文主要结论
• 创新点与展望
• 1 创新点
• 2 展望
• 致谢
• 作者简介