五通桥毛霉产豆乳凝固酶制备大豆干酪的研究

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为寻找新的豆乳凝固酶,本文以五通桥毛霉为菌种,以麸皮、大豆为原料,在验证五通桥毛霉发酵提取的粗酶液具有凝乳能力的基础上,研究得到了五通桥毛霉的产酶适宜培养条件;并对其发酵提取粗酶液的酶学性质进行了研究,进一步利用粗酶液凝固豆乳制备大豆干酪;最后利用质构仪、聚丙烯酰胺凝胶电泳分析及扫描电镜等对干酪后熟过程中的理化变化进行了研究。得到结果如下:1.五通桥毛霉发酵提取的粗酶液具有豆乳凝固酶活性,可以用来凝固豆浆制备豆凝乳;该粗酶液在中性条件下活性较强,其次是酸性条件,碱性条件下活性较低。2.对五通桥毛霉发酵培养提取粗酶液影响最大的因素是培养温度,其次是培养时间,影响较小的是麸皮与水的比例,且各因素对豆乳凝固酶和蛋白酶活性的影响相一致。对五通桥毛霉培养条件进行正交试验优化,综合考虑对豆乳凝固酶和蛋白酶活性的影响,最终确定五通桥毛霉产酶的最适培养条件为:培养温度20℃、培养时间54h、培养基中麸皮与水的比例为10:11;此时蛋白酶及豆乳凝固酶活性分别为166.5U/g(干麸皮)和0.233U/mL。3.影响粗酶液的豆乳凝固酶活性的因素有凝乳温度、pH值、底物浓度、金属离子等;在50℃时,该豆乳凝固酶具有较高的活性,但其温度稳定性较差,70℃下保温10min该酶便完全失活;pH5.9为其最适pH值,稳定范围为pH5.0~7.0;底物浓度越高,越促进酶促反应向正反应方向进行;二价金属离子如Mg2+、Fe2+、Ca2+等对酶凝固豆乳有促进作用,一价金属离子K+、Na+作用不明显,超过一定浓度范围,Al3+则对其凝固过程具有抑制作用。4.加酶量对凝乳质构的影响为:随着加酶量的增加,凝乳的硬度和凝聚性均逐渐减小,凝乳的硬度与稠度、凝聚性与粘性指数分别呈极显著的正相关关系(p<0.01);加入1mL粗酶液凝固豆乳时,添加0.06%的CaCl2能显著提高凝乳硬度和凝聚性;以木瓜蛋白酶为对照,在相同酶活条件下,分别对两者凝固豆乳的质构和蛋白质降解情况进行分析,得到粗酶液凝固的豆凝乳质地更加致密紧实,硬度相对较高,在凝乳过程中,两者均能使大豆蛋白迅速降解成小分子肽和氨基酸。5.以五通桥毛霉发酵提取的粗酶液和木瓜蛋白酶为凝乳酶,凝固豆乳制备大豆干酪;对影响干酪产率的四因素:酶液添加量、CaCl2添加量、食盐添加量和发酵剂添加量进行正交试验优化,得到木瓜蛋白酶凝固豆乳制备大豆干酪的最优工艺参数为:0.5%木瓜蛋白酶添加量1mL(50g豆乳)、CaCl2添加量0.04%、食盐添加量0.5%、发酵剂添加量0.01%,干酪的最大产率为36.12%;粗酶液凝固豆乳制备大豆干酪的工艺参数为:粗酶液添加量1mL(50g豆乳)、CaCl2添加量0.04%、食盐添加量1.0%、发酵剂添加量0.01%,干酪的产率为33.12%。6.在后熟过程中两种干酪总酸含量和氨基氮含量均呈上升趋势,P大豆干酪在后熟31d后总酸含量为1.44g/100g,氨基氮含量为0.30g/100g;C大豆干酪在后熟31d后总酸含量为1.15g/100g,氨基氮含量为0.30g/100g;通过游离氨基酸分析,P干酪中主要产生的游离氨基酸为谷氨酸,亮氨酸和苯丙氨酸,C大豆干酪降解产生的游离氨基酸除以上三种外,还产生了脯氨酸。由电泳结果和扫描电镜图片可知,蛋白质在蛋白酶的作用下被分解为小分子的肽和氨基酸,电泳条带上各亚基消失;凝胶的均一结构造成了游离水难以排出,黏性较高;凝胶在压榨成型后得到的干酪在后熟过程中质地逐渐变得紧密,均匀。在整个后熟过程中硬度和脆性均有显著变化,咀嚼性和弹性的变化差异不显著。
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