大豆分离蛋白酶解物对豆基酸奶品质的影响研究

作     者：鲜雯怡 

作者单位：华南理工大学 

学位级别：硕士

导师姓名：孙为正;冼燕萍

授予年度：2023年

学科分类：08[工学] 0836[工学-生物工程] 082203[工学-发酵工程] 0822[工学-轻工技术与工程] 

主      题：植物基酸奶 大豆分离蛋白 缓冲能力 蛋白酶解物 体外模拟胃消化 

摘      要：酸奶是牛奶经乳酸菌发酵形成的一种营养丰富的乳制品,深受消费者的喜爱。近年来,随着人们对健康生活的追求、环保意识的增强,植物基酸奶应运而生,大豆以其较高的营养价值和更低的生产成本成为最主要的植物蛋白来源之一。目前,植物基酸奶普遍存在产酸不足、质构不佳、风味不良等问题,使其市场发展受限。大豆分离蛋白（SPI）是一种优质的植物蛋白,氨基酸模式与牛乳蛋白相近,且功能特性良好。因此,本论文采用SPI作为植物蛋白基质发酵酸奶,探究了蛋白质缓冲能力和大豆蛋白酶解物（SPH）部分替代SPI对酸奶品质的影响,并分析了豆基酸奶的营养品质与消化特性,旨在提高SPI附加值,提升植物基酸奶品质。主要研究结论如下:（1）研究了蛋白质缓冲能力对豆基酸奶发酵特性的影响。SPI分散液的缓冲能力随蛋白浓度的增加而提升,均质和热处理使蛋白分子内部疏水基团暴露于表面,分子间的结合减少,降低体系的缓冲能力。发酵液的缓冲能力可调控发酵过程中p H的变化速度,前期乳酸菌产酸能力较强,体系缓冲能力较低,p H迅速下降;后期乳酸菌产酸能力减弱,随着缓冲能力的提升,p H缓慢下降。增加蛋白质浓度引起的发酵液缓冲能力提升能够使酸奶在发酵过程中形成更为稳定、致密的凝胶网络结构,持水力、黏度提升,乳酸菌的增殖代谢能力增强,发酵终点酸度升高。此外,在蛋白缓冲能力较低时形成的酸奶凝胶结构疏松,粘弹性弱,缓冲能力较高时凝胶结构更为坚硬致密,流动性差。因此,3.0%.5%的SPI浓度有助于体系具备良好的缓冲能力,形成质地更好的豆基酸奶。（2）研究了不同蛋白酶种类（Alcalase 2.4 L、风味蛋白酶、木瓜蛋白酶）和酶解时间（3 h、12 h、24 h）制备的SPH部分替代SPI对豆基酸奶品质的影响。SPH替代SPI中0.2%的蛋白质后,乳酸菌的增殖产酸能力提升,发酵时间缩短约4 h,酸奶的微观结构更细腻均匀。使用酶解3 h、12 h后得到的SPH部分替代SPI能够提升酸奶发酵后的黏度,其中使用风味蛋白酶酶解12 h得到的SPH替代SPI后,酸奶凝胶内部的刚性更强,坚实度、稠度、粘结性更高。SPH能够显著增加酸奶的抗氧化活性,且添加风味蛋白酶SPH的酸奶具有最高的抗氧化活性。此外,添加SPH能够显著降低豆基酸奶的豆腥味物质含量。在贮藏过程中,SPH可降低杆菌活菌数并提高球菌活菌数,有效抑制后酸化对酸奶品质带来的负面影响。（3）研究了SPH替代比（0%、0.2%、0.4%、0.6%、0.8%、1.0%）对豆基酸奶品质及体外模拟胃消化特性的影响。SPH替代比提高,乳酸菌增殖产酸能力提升,发酵终点酸度升高,酸奶白度提升。0.4%.6%的SPH替代比有助于酸奶形成更致密的凝胶网络结构,持水力升高,坚实度、稠度、粘结性更高,G′和G″更大,凝胶内部刚性更强。其中,SPH替代比为0.4%时酸奶具有最好的流动性及粘弹性。此外,提高SPH替代比可增强豆基酸奶的抗氧化活性,显著提升酸奶中的可溶性蛋白含量,增加胃蛋白酶水解位点,提高酸奶在体外模拟胃消化过程中的消化率。