益生菌发酵豆乳中营养成分变化研究.docx

1、益生菌发酵豆乳中营养成分变化研究益生菌发酵豆乳中营养成分变化研究摘 要 为了提高豆乳的营养价值，分别采用植物乳杆菌和两歧双岐杆菌对豆乳进行单菌种发酵和混合发酵，并对发酵豆乳与未发酵豆乳的蛋白质、小肽及氨基酸含量进行比较。结果表明:与未发酵豆乳相比，植物乳杆菌、两歧双岐杆菌单菌种和混合菌种发酵豆乳蛋白质含量基本保持不变，但单菌种和混合菌种发酵后分子质量为 200 ku 和 80 ku 的蛋白质基本被全部降解，小分子质量蛋白条带均有所增加;小肽含量分别增加了 19 4%、22 16%和 27 12%;氨基酸总含量分别增加了 8 22%、10 61%和 9 95%。关键词 豆乳 植物乳杆菌 两歧双岐

2、杆菌 蛋白质 氨基酸豆乳是人类重要的植物蛋白资源，富含优质蛋白1。由于大豆蛋白的氨基酸谱与人类的需求密切相关，因此它比任何一种植物蛋白对人体都有益2。益生菌是指投入后通过改善宿主肠道菌群生态平衡而发挥有益作用，达到提高宿主(人和动物)健康水平和健康佳态的活菌制剂及其代谢产物。目前，最常见的益生菌基本都属于乳酸菌和两歧双岐杆菌菌属3 4。由于植物乳杆菌产生蛋白酶、有机酸等物质，不仅可将大豆中蛋白质、膳食纤维、低聚糖等大分子物质分解成小分子，将一些不溶性大分子化合物分解成可溶性小分子化合物，实现所谓的预消化作用，从而有利于促进蛋白质的消化吸收，而且使钙转化成乳酸钙，成为可溶性盐，从而大大的提高了钙

3、的吸收率5 7。两歧双岐杆菌是人体内主要的双岐杆菌之一8，是自然栖居在人体肠道中的有益菌株，其主要作用有抑制有害菌群、维持肠道菌群平衡和保护肠道;代谢中产生有机酸、促进肠道蠕动、腹泻便秘双重调节9。因此，利用益生菌发酵豆乳可显著增加大豆制品的营养价值。目前，未见针对植物乳杆菌和两歧双岐杆菌混合菌种发酵豆乳的报道，本试验将对植物乳杆菌、双岐杆菌、混合菌种发酵前后豆乳营养成分变化进行比较分析，以期为发酵豆乳研究奠定良好的试验基础。1 材料与方法1 1 材料大豆:市售。两歧双岐杆菌、植物乳杆菌:本研究室自用保藏菌种。硫酸、硼酸、盐酸、甲基红、硫酸铜、溴甲酚绿、碳酸氢钠、氢氧化钠、磷酸二氢钾等。以上试

4、剂均为分析纯。1 2 仪器SW CJ 1F 超净工作台:苏州安泰空气技术有限公司;DHP120 恒温培养箱:上海实验仪器厂有限公司;LDZX 50KBS 立式电热压力蒸气锅:上海申安医疗器械厂;infinitieM200 酶标仪:NanoQuant;TL 18M 高速台式离心机:上海离心机研究所;UV 2600型紫外可见分光光度计:尤尼柯(上海)有限公司;L 8800 氨基酸自动分析仪:日本日立。1 3 方法1 3 1 豆乳的制作工艺挑选大豆脱皮浸泡磨浆胶体磨带渣煮浆过滤分装灭菌冷却成品1 3 2 发酵豆乳的制备按 1 3 1 制作豆乳，其中分别接入植物乳杆菌、两歧双岐杆菌和混合菌种。接种量均

5、为 10%，混合第 28 卷第 10 期 吴 琼等 益生菌发酵豆乳中营养成分变化研究菌种比例为植物乳杆菌 两歧双岐杆菌 = 1 1，于37 发酵。发酵后将豆乳在 45 条件下真空冷冻干燥，待用。1 3 3 发酵豆乳中蛋白质含量的测定凯氏定氮法10。1 3 4 发酵豆乳中蛋白质分子量的测定SDS PAGE 凝胶电泳。浓缩胶浓度为 4% ，分离胶浓度为 12%11。1 3 5 发酵豆乳中小肽含量的测定75% 乙醇沉降法12。1 3 6 发酵豆乳中氨基酸含量的测定采用氨基酸自动分析仪13。1 4 数据处理平均值和标准差由 3 个样品的测量结果经计算得到，数据处理与分析采用 SPSS 12 0 软件进

6、行方差分析，并且应用 Excel 进行常规数据处理。2 结果与分析2 1 发酵豆乳可溶性蛋白质含量比较采用两歧双岐杆菌和植物乳杆菌对豆乳进行单菌种和复合菌种发酵后，样品中蛋白质含量如图 1。图 1 发酵豆乳蛋白质含量变化植物乳杆菌、双岐杆菌 7 12 h 为菌种生长对数期，因此单菌种发酵采用 7 12 h 进行测定，混合菌种在 5 12 h 菌体活力最强，因此选择 5 12 h 进行测定。由图 1 可知在发酵过程中豆乳本身氮元素含量没有发生变化，因此单菌种和混合菌种发酵时蛋白质含量随着发酵时间的延长，基本没有变化。但接入菌种后由于菌体中含有蛋白质，导致豆乳中引入了新的氮元素，因此，在接入菌种初

7、期豆乳蛋白质含量增加，之后保持平稳状态。2 2 发酵豆乳蛋白质分子质量分布比较发酵豆乳中蛋白质分子质量分布分析结果见图2 图 4。由图 2 图 4 蛋白质电泳图谱可见，未发酵的豆乳蛋白有 8 条蛋白条带，分子质量分别为 200、80、70、40、35、30、20、14 ku;植物乳杆菌与两歧双岐杆菌混合发酵 12 h 后，豆乳中仅剩 5 条蛋白条带，分子质量分别为 35、30、20、14、6 5 ku。由于在发酵过程中产生一系列蛋白酶，将大分子蛋白降解为小分子蛋白，与未发酵豆乳比较，分子质量为 200 和 80 ku 的蛋白质明显降解，在 12 h 之后几乎消失，由于大分子蛋白的降解，蛋白分子

8、质量 35 ku 左右的条带加粗，表明 35 ku 分子质量蛋白质有所增加，且小分子质量条带表达稍有增加;两歧双岐杆菌与混合菌种发酵豆乳变化趋势基本相似，发酵 12 h 后有 6 条蛋白条带，蛋白质分子质量分别为 35、30、25、23、20、15 ku，93中国粮油学报 2013 年第 10 期由于两歧双岐杆菌发酵也产生一定量的蛋白酶，因此，小分子质量的蛋白条带有所增加。植物乳杆菌发酵豆乳 12 h 后，有 5 条蛋白条带，蛋白分子质量分别为 35、30、25、20、15 ku。蛋白分子质量为 200 和80 ku 左右的条带经发酵后明显降解，35 ku 左右的条带出现微弱的降解，且小分子质

9、量条带稍有增加。由此可以推测，发酵后大分子蛋白经蛋白酶降解为小分子蛋白。2 3 发酵豆乳小肽含量比较采用两歧双岐杆菌和植物乳杆菌进行单菌种和复合菌种制备发酵豆乳中小肽分析结果见图 5。图 5 发酵豆乳小肽含量变化由图 5 可知，植物乳杆菌、两歧双岐杆菌和混合菌种发酵豆乳过程中小肽含量随着发酵时间延长逐渐增加，小肽含量最高出现在 10 h，小肽含量分别比未发酵豆浆增加了 19 4%、22 16%和 27 12%，通过 SPSS 12 0 软件分析后，混合菌种、植物乳杆菌和两歧双岐杆菌发酵豆乳发酵中小肽含量最大值与未发酵豆乳中小肽含量均差异极显著(P 0 000);混合菌种发酵豆乳分别与植物乳杆菌

10、和双岐杆菌发酵豆乳进行比较，小肽含量最大值与两者均差异极显著(P 0 000)，植物乳杆菌和双岐杆菌发酵豆乳比较，两者小肽含量最大值差异不显著(P 0 1)。2 4 两歧双岐杆菌和植物乳杆菌单菌种发酵与混合发酵豆乳氨基酸含量比较采用两歧双岐杆菌和植物乳杆菌对豆乳进行单菌种和复合菌种发酵后，分析样品中天冬氨酸、苏氨酸、丝氨酸、谷氨酸、甘氨酸、丙氨酸、缬氨酸、蛋氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、酪氨酸、苯丙氨酸、赖氨酸、组氨酸、精氨酸、脯氨酸等 16 种氨基酸，其中变化明显的氨基酸结果见表 1 表 3。由表 1 表 3 可知，植物乳杆菌发酵豆乳时间为10 h 时总氨基酸含量达到最高，与未发酵豆乳相比增加了

11、8 22% 。两歧双岐杆菌发酵豆乳时间为 7 h表 1 植物乳酸发酵豆乳氨基酸变化/%氨基酸发酵时间/h原豆浆 7 8 9 10 11 12天冬氨酸 4 58 4 90 4 45 4 69 5 11 4 99 493谷氨酸 8 44 9 20 9 02 8 76 8 67 8 45 831甘氨酸 1 63 1 78 1 67 1 68 1 80 1 76 172丙氨酸 1 66 1 85 1 80 1 75 1 84 1 82 174缬氨酸 2 28 2 65 2 39 2 42 2 38 2 60 231亮氨酸 3 00 3 32 3 19 3 14 3 23 3 18 314赖氨酸 2 7

12、2 2 93 2 83 2 78 2 95 2 88 285脯氨酸 1 69 0 82 1 46 0 71 1 94 1 78 212总氨基酸 40 12 42 46 41 19 40 47 43 42 42 51 41 95表 2 双岐杆菌发酵豆乳氨基酸变化/%氨基酸发酵时间/h原豆浆 7 8 9 10 11 12天冬氨酸 4 58 5 29 4 86 4 81 4 38 4 54 508谷氨酸 8 44 9 00 8 48 9 50 8 76 8 76 885甘氨酸 1 63 1 85 1 71 1 75 1 97 1 63 118丙氨酸 1 66 1 92 1 80 2 14 1 57

13、2 07 191缬氨酸 2 28 2 43 2 56 2 57 2 34 2 35 256亮氨酸 3 00 3 35 3 12 3 53 3 25 3 31 323赖氨酸 2 72 3 02 2 75 2 73 2 51 2 66 289脯氨酸 1 69 2 07 1 00 2 62 2 32 2 59 180总氨基酸 40 12 44 38 40 90 45 156 41 18 42 15 42 70表 3 混合菌种发酵豆乳氨基酸的变化/%氨基酸发酵时间/h原豆浆 7 8 9 10 11 12天冬氨酸 4 58 4 81 4 61 4 34 4 61 4 15 506谷氨酸 8 44 8 9

14、0 8 82 8 20 8 54 7 85 929甘氨酸 1 63 1 74 1 68 1 59 1 66 1 52 181丙氨酸 1 66 1 79 1 75 1 86 1 73 1 57 194缬氨酸 2 28 2 33 2 55 2 16 2 32 2 32 247亮氨酸 3 00 3 16 3 13 3 30 3 05 2 74 333赖氨酸 2 72 2 81 2 81 2 58 2 70 2 42 295脯氨酸 1 69 1 96 0 65 2 19 1 32 0 72 216总氨基酸 40 12 42 27 40 28 39 85 39 75 35 99 44 11时总氨基酸含量

15、达到最高，与未发酵豆乳相比增加了10 61% 。混合菌种发酵时间为 12 h 时总氨基酸含量达到最高。由于混合菌种发酵前期消耗的氨基酸较多，因此氨基酸含量有所偏低，当发酵时间 12 h 时氨基酸含量达到最高。与未发酵豆乳相比增加了995%。3 讨论与结论本研究菌种选取植物乳杆菌和两歧双岐杆菌作为发酵的菌株，由于两歧双岐杆菌可以抑制蜡样芽94第 28 卷第 10 期 吴 琼等 益生菌发酵豆乳中营养成分变化研究孢杆菌等腐败菌繁殖14，植物乳杆菌可以产生共轭亚油酸、低聚糖、蛋白酶、有机酸等有益人体生命活动的物质15，因此将两种菌株进行混合发酵豆乳，并且两者混合后可保证在 4 h 达到凝乳。本研究从蛋

16、白质的含量、分子质量、小肽、氨基酸方面比较了植物乳杆菌、两歧双岐杆菌单菌种发酵和混合菌种发酵豆乳的变化。由于植物乳杆菌、双岐杆菌 7 12 h为菌种生长对数期，因此单菌种发酵采用 7 12 h 进行测定，混合菌种在 5 12 h 菌体活力最强，因此选择 5 12 h 进行测定。由于接入菌种后菌体中含有蛋白，导致豆乳在植物乳杆菌、两歧双岐杆菌、混合菌种发酵过程中蛋白质含量增加，随后蛋白质含量基本保持恒定。未发酵豆乳蛋白有 8 条蛋白条带，由于在发酵过程中产生一定量的蛋白酶，这些蛋白酶将大分子蛋白质分解成小分子蛋白质，因此混合菌种发酵豆乳 12 h 后有 5 条蛋白条带，未发酵豆乳中分子质量为 2

17、00 和 80 ku 蛋白质经过发酵后明显降解，在 12 h之后几乎消失;蛋白分子质量 35 ku 左右的条带出现加粗趋势，且小分子质量条带表达稍有增加。双岐杆菌与混合菌种发酵豆乳变化基本相似，发酵 12 h后有 6 条蛋白条带，植物乳杆菌发酵豆乳 12 h 后，有5 条蛋白条带。研究表明豆乳中呈现豆腥味的脂肪氧化酶分子质量为 80 ku16，由于本文采用植物乳酸菌、两歧双岐杆菌单菌种和混合菌种发酵豆乳中蛋白分子质量为 200 和 80 ku 左右的条带经发酵后明显降解，因此豆腥味明显下降。这为益生菌发酵有助于减弱豆腥味的形成，改善发酵制品的风味提供了理论依据。此结果与杨媚16采用保加利亚乳杆

18、菌和嗜热链球菌发酵豆乳蛋白质分子质量 80 ku 左右条带明显降解，小分子质量条带表达稍有增加的结果相符，而本试验采用的双岐杆菌和植物乳杆菌发酵后大分子条带基本全部降解，说明降解蛋白质能力较高，发酵后的豆乳大分子蛋白变为小分子蛋白更易被人体吸收。在植物乳杆菌、两歧双岐杆菌、混合菌发酵豆乳产生的蛋白酶作用下将蛋白质分解成小肽，使得小肽含量分别增加了 19 4%、22 16%和 27 12%。发酵豆乳的氨基酸在种类上并没有增加，但是在含量上都有不同程度的变化，氨基酸总含量分别增加了 9 95%、8 22% 和 10 61%。与 Song 等17用双岐杆菌 Bb12、酵母菌 IFJ87 发酵大豆粉中

19、氨基酸总含量分别增加了 0 74%、9 06% 相比，本试验中植物乳杆菌和两歧双岐杆菌混合发酵后氨基酸总含量略高，各种氨基酸含量均不同程度增加。特别是缬氨酸、亮氨酸、赖氨酸分别增加了 8 02%、10 85%、8 15% 。以上结果表明，益生菌发酵之后对豆乳大分子蛋白质起到了预消化作用，同时有效降低了豆乳的豆腥味，改善了豆乳的风味。参考文献1王水泉，包艳，张延超，等 具有潜在益生特性的发酵乳杆菌在豆乳中的发酵特性J 中国乳品，2010，38(5):7 122苏芳 六株植物乳杆菌在豆乳中的发酵特性研究D 呼和浩特:内蒙古农业大学，20113高凤祥，张艳杰 益生菌混合菌种在发酵豆乳中的优化J 食品

20、与生物技术学报，2012，31(4):443 4474姚国强，包艳，董喜梅，等 益生菌发酵豆乳降血脂作用的研究现状J 现代预防医学，2012，39(15):3798 38025董喜梅，包艳，张勇，等 国内外发酵豆乳研究发展现状J 大豆科学，2010，29(5):883 8876张青，王记成，魏爱彬，等 益生菌干酪乳杆菌 zhang 和双岐杆菌 V9J 发酵豆乳的研究，2010(1):1 57赵丽丽 乳酸菌的分离鉴定及其在酸豆乳加工中的应用D 北京:北京工商大学，20098马永平 含质粒人两歧双岐杆菌的分离、质粒测序和生物信息学分析D 重庆:重庆医科大学，20059闫丽雅 六株益生菌在豆乳中的发

21、酵特性研究D 呼和浩特:内蒙古农业大学，201110GB 5009 52010，食品安全国家标准食品中蛋白质的测定S11Da Teng，Meiyun Gao，Yalin Yang，et al Bio modificationof soybean meal with Bacillus subtilis or Aspergillus oryzaeJ Biocatalysis and Agricultural Biotechnology，2012(1):32 3812张翠凤，李小东，郝再彬，等 大豆肽的快速测定方法J 中国乳品工业，2004(8):38 4013GB 5009 1242003，食品中

22、氨基酸的测定S14魏升宁 益生菌豆乳产品的研制及微胶囊技术应用研究D 长春:吉林农业大学，201115刘勇 植物乳杆菌益生特性及产共轭亚油酸能力研究D 呼和浩特:内蒙古农业大学，201016杨媚 应用萌发大豆制备益生菌发酵豆乳的研究D 广州:华南理工大学，201117Song Y S，Frias J，Martinez Villaluenga C，et al Immunore-activity reduction of soybean meal by fermentation，effect onamino acid composition and antigenicity of commerci

23、al soyproductsJ Food Chemistry，2008，108(2):571 581(下转第 105 页)95第 28 卷第 10 期 毛禹忠 敏捷式粮油食品有害物质图形数据库系统的设计和开发The Agile Design and Development of Graph Database Systemof Grain Oil Food Harmful MaterialMao Yuzhong(Zhejiang University of Science and Technology，School of Economics and Management，Hangzhou 310

24、023)Abstract Graph database has been an essential role to realize the scientific management of the prevention ofexternal species incursion The management of graph database is the focusing point and leading trend for research ofdatabase and information system In this paper，a data model for storing sp

25、ace graph data into database is described tostore for searching and handling graph database on harmful materials Finally，based on this database model，we putout a quick graph data system for managing external harmful species，as well as an example of application in the fieldof information system of ha

26、rmful material It is positive for the government management departments and companies toidentify and prevent the incursion of harmful materialKey words harmful material，graph database，檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪design and development(上接第 95 页)Study of Changes in Nutritional Ingred

27、ients of ProbioticsWu Qiong1Yu Hansong1，2Zhang Lan2，3Liu Junmei1，2Wang Yuhua Chang Xin1Hu Yaohui1，2(Food Science and Engineering Collage，Jilin Agriculture University1，Changchun 130118)(Soybean esearch and Development Center2，Changchun 130118)(Jilin Medical College3，Jilin 132000)Abstract In order to

28、improve the nutritional value of soymilk，this paper respectively adopted Lactobacillusplantarum and Acidophilus Bifidum single strain fermentation and mixed strain fermentation of soymilk，and hascompared protein small peptides and amino acids of fermented soymilk with unfermented soymilk proteins Th

29、e resultsshowed that:compared with unfermented soymilk，protein content of Lactobacillus plantarum and Acidophilus Bifidumsingle strain fermentation and mixed strain fermentation of soymilk kept unchanging，protein of 200 and 80 ku weredegraded，protein strip of small molecular weight were increased，and small peptides