一种大豆蛋白发酵食品及其制备方法与流程

1.本发明属于食品技术领域，具体涉及一种大豆蛋白发酵食品及其制备方法。


背景技术：

2.大豆发酵产品是以大豆为主要原料，通过自然环境微生物的自然发酵或者添加特定菌种的发酵方式而制成的产品，比如豆豉、黄豆酱等常见的发酵调味品。大豆也可以经过特定的工艺制成豆腐、豆腐皮、豆腐干、豆浆等豆制品，这些豆制品再经过发酵亦可以制成发酵产品，比如常见的豆腐乳。由于大豆中含有丰富的蛋白质，其经过发酵后，可得到小分子肽等物质，实用后便于机体吸收，经过发酵后，也可以产生大豆原料中不含的呈香物质，增加产品的风味。所以，大豆或者大豆制品的发酵工艺研究非常必要。
3.发酵工艺最关键的因素是发酵菌种的选择和发酵条件的确定。目前，常用于大豆/大豆制品发酵的菌种有米曲霉、毛霉、乳酸菌、酵母菌等，这些菌种属于不同的属，生理代谢活动特点不同，因此，发酵产物的特性也是不同的。比如，米曲霉发酵大豆可以制备酱油，毛霉发酵豆腐可以制备豆腐乳，所以，发酵菌种是决定大豆发酵产品类型的关键。
4.发酵条件则包括发酵温度、ph、发酵时间、碳氮比等参数，这些参数组合起来给菌种生理代谢提供恰当的环境，并可能诱导不同的代谢产物产生，以成功获得目标发酵产品。比如在米曲霉发酵大豆而制备酱油的阶段，发酵前期是微生物快速繁殖期，糖分逐渐下降，发酵后期主要是香味物质的生成阶段，酯类物质含量逐渐增加。再比如毛霉发酵豆腐的过程中，前期也是菌种的快速生长期，出现菌丝等物质，随着发酵时间的延长，豆腐乳特有的呈味物质含量逐渐升高。
5.虽然大豆发酵的工艺已经多种多样，并且可以制备出不同的产品，目前大豆发酵食品的制备是利用已知菌种进行发酵，然后至于4℃左右冷藏保存，这种工艺虽然已经大规模应用，也得到了受众的认可，但是该种方法所能达到的呈香物质(比如总酯)的含量基本维持在一定范围内，需要通过添加香精香料等方法来改善产品风味，这样就使用了较多的添加剂。因此，需要开发一种可以提高呈香物质含量的发酵方法。


技术实现要素：

6.为了解决上述技术问题，本发明提供了一种大豆蛋白发酵食品及其制备方法。
7.本发明的目的是提供一种大豆蛋白发酵食品的制备方法，以大豆为原料，经过处理后，得到待发酵原料，灭菌，向灭菌后的物料中接入发酵菌发酵(接入发酵菌后的物料称为发酵基质)，发酵结束后得到大豆蛋白发酵食品；
8.所述待发酵原料为液态豆浆或者固态大豆粉；
9.所述发酵菌为乳酸菌或者酵母菌或者二者的混合；
10.所述发酵的方法包括：
11.前发酵：4-10℃发酵10-14h，得到预发酵物；
12.后发酵：将预发酵物置于30-35℃发酵2-3天，得到后发酵物；
13.陈化：40-50℃发酵10-14h，得到大豆蛋白发酵食品。
14.优选的，上述大豆蛋白发酵食品的制备方法，所述乳酸菌为植物乳杆菌cgmcc no.17238或者双歧杆菌。
15.优选的，上述大豆蛋白发酵食品的制备方法，所述植物乳杆菌cgmcc no.17238用于降低脂肪氧化酶活力。
16.优选的，上述大豆蛋白发酵食品的制备方法，所述酵母菌为酿酒酵母cgmcc no.14828。
17.优选的，上述大豆蛋白发酵食品的制备方法，所述酿酒酵母cgmcc no.14828用于降低植物凝集素的含量。
18.优选的，上述大豆蛋白发酵食品的制备方法，所述前发酵的时间为10h；后发酵的时间为2天，陈化的时间为10h。
19.优选的，上述大豆蛋白发酵食品的制备方法，所述乳酸菌为固态菌剂，其接种量是待发酵原料质量的3-5％；
20.所述酵母菌为固态菌剂，其接种量是待发酵原料质量的3-5％。
21.优选的，上述大豆蛋白发酵食品的制备方法，当待发酵原料为固态大豆粉时，向待发酵原料中加水至含水量为40-50％。
22.本发明的第二个目的是提供一种由上述方法制备得到的大豆蛋白发酵食品。
23.优选的，上述大豆蛋白发酵食品中，向发酵原料中加入乳粉以提高产品的乳香味和营养；
24.或者向制备好的大豆蛋白发酵食品中添加少量调味剂，以调节产品的甜度或酸度等味道。
25.与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
26.1、大豆中富含蛋白质，本发明利用乳酸菌或者酵母菌的发酵过程可以将其中的大分子蛋白降解为小分子多肽或者游离氨基酸，便于食用者吸收。另外，经过本发明方法制备的大豆蛋白发酵食品，乙酸乙酯、异丁醇、苯乙醛均较对照组有提高。
27.在本发明的方法中，前发酵过程为低温发酵过程，低温条件下微生物的繁殖速度较慢，减少由于大量繁殖而造成的发酵基质的营养流失。低温条件也是一种驯化过程，一方面可提高发酵菌种的耐低温能力，另一方面产生了酯类物质，有助于改善发酵食品的风味。另外，接种的发酵菌在发酵基质中是优势菌，其可以抑制其他菌的生长，减少污染杂菌的情况。
28.后发酵的过程是微生物快速生长代谢的过程，此步骤虽然消耗了一些营养物质，但是也产生了更多的呈香味物质。
29.陈化步骤是本发明的关键，现有技术制备的大豆发酵食品通常是4℃以下保藏，以防止微生物过度发酵而消耗掉营养物质，本技术的陈化步骤是在40-50℃的较高温度下进行的，这个较高温的条件既可以杀灭生产中的不耐高温的杂菌，也可以加速醇酸反应，以促进酯类物质的生成。
30.2、本发明采用的乳酸菌或者酵母菌均是安全性较高的菌种，筛选自于食品，用之于食品，它们对于提高大豆蛋白发酵食品中酯类物质的含量以及降低大豆中有害物质含量具有重要帮助。
31.3、本发明提供了一种用于制备大豆蛋白发酵食品的配方，包括大豆、乳制品(乳粉、液体乳、乳酪等)、调味剂(白砂糖和柠檬酸)等物质，乳制品可以提高食品的营养，调味剂可以改善食品的口感，还可以添加防腐剂以提高食品的保质期。
附图说明
32.图1为本发明实验例1的实验结果；
33.图2为本发明实验例2的实验结果。
具体实施方式
34.为了使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案能予以实施，下面结合具体实施例和附图对本发明作进一步说明。
35.在本发明的描述中，如未特殊说明，所用试剂均为市售，所用方法均为本领域常规技术。脂肪氧化酶购买自默克sigma-aldrich。植物凝集素为大豆凝集素，提取方法以大豆为原料，参照“李杨.大豆凝集素含量测定[j].科技创新与应用,2012(13):1”进行。
[0036]
双歧杆菌为长双歧杆菌冻干粉，购买自陕西冠晨生物科技有限公司，菌体含量≥200亿个/g。乳酸菌为植物乳杆菌(lactobacillus plantarum)cgmcc no.17238，购买自中国普通微生物菌种保藏管理中心；所述酵母菌为酿酒酵母(saccharomyces cerevisiae)cgmcc no.14828，购买自中国普通微生物菌种保藏管理中心。
[0037]
所述植物乳杆菌cgmcc no.17238的固态菌剂的制备方法如下：将菌种活化，利用mrs液体培养基进行逐级扩大培养，每一级扩大培养的条件均为35
±
1℃培养48h，最后一级扩大培养完毕得到的培养液冻干后得到固态菌剂，有效活菌数100亿个/g。
[0038]
所述酵母菌为酿酒酵母cgmcc no.14828的固态菌剂的制备方法如下：将菌种活化，利用马铃薯液体培养基进行逐级扩大培养，每一级扩大培养的条件均为30
±
1℃培养48h，最后一级扩大培养完毕得到的培养液冻干后得到固态菌剂，有效活菌数100亿个/g。
[0039]
实施例1
[0040]
一种大豆蛋白发酵食品的制备方法，以大豆为原料，经过粉碎过筛后，得到待发酵原料，向待发酵原料中加水至含水量为40％，灭菌，向灭菌后的物料中接入发酵菌发酵(接入发酵菌后的物料称为发酵基质)，发酵结束后得到大豆蛋白发酵食品；
[0041]
所述待发酵原料为40目的固态大豆粉；
[0042]
所述发酵菌为乳酸菌为植物乳杆菌cgmcc no.17238固态菌剂，其接种量是待发酵原料质量的3％；
[0043]
所述发酵的方法包括：
[0044]
前发酵：10℃发酵10h，得到预发酵物；
[0045]
后发酵：将预发酵物置于35℃发酵2天，得到后发酵物；
[0046]
陈化：40℃发酵10h，得到大豆蛋白发酵食品。
[0047]
本实施例制备的大豆蛋白发酵食品中呈香物质乙酸乙酯含量为0.33mg/l，异丁醇的含量为1.91mg/l，苯乙醛1.05μg/l，大豆凝集素含量为28.26mg/100g，脂肪氧化酶活力为2u。
[0048]
实施例2
[0049]
一种大豆蛋白发酵食品的制备方法，以大豆为原料，经过粉碎过筛后，得到待发酵原料，向待发酵原料中加水至含水量为40％，灭菌，向灭菌后的物料中接入发酵菌发酵(接入发酵菌后的物料称为发酵基质)，发酵结束后得到大豆蛋白发酵食品；
[0050]
所述待发酵原料为40目的固态大豆粉；
[0051]
所述发酵菌为乳酸菌为酿酒酵母cgmcc no.14828固态菌剂，其接种量是待发酵原料质量的3％；
[0052]
所述发酵的方法包括：
[0053]
前发酵：10℃发酵10h，得到预发酵物；
[0054]
后发酵：将预发酵物置于35℃发酵2天，得到后发酵物；
[0055]
陈化：40℃发酵10h，得到大豆蛋白发酵食品。
[0056]
本实施例制备的大豆蛋白发酵食品中呈香物质乙酸乙酯含量为0.49mg/l，异丁醇的含量为12.4mg/l，苯乙醛2.33μg/l，大豆凝集素含量为5.12mg/100g，脂肪氧化酶活力为29u。
[0057]
实施例3
[0058]
一种大豆蛋白发酵食品的制备方法，以大豆为原料，经过粉碎过筛后，得到待发酵原料，向待发酵原料中加水至含水量为40％，灭菌，向灭菌后的物料中接入发酵菌发酵(接入发酵菌后的物料称为发酵基质)，发酵结束后得到大豆蛋白发酵食品；
[0059]
所述待发酵原料为40目的固态大豆粉；
[0060]
所述发酵菌为乳酸菌为植物乳杆菌cgmcc no.17238固态菌剂和酿酒酵母cgmcc no.14828固态菌剂，二者接种量是待发酵原料均为质量的3％；
[0061]
所述发酵的方法包括：
[0062]
前发酵：10℃发酵10h，得到预发酵物；
[0063]
后发酵：将预发酵物置于35℃发酵2天，得到后发酵物；
[0064]
陈化：40℃发酵10h，得到大豆蛋白发酵食品。
[0065]
本实施例制备的大豆蛋白发酵食品中呈香物质乙酸乙酯含量为0.55mg/l，异丁醇的含量为13.40mg/l，苯乙醛2.71μg/l，大豆凝集素含量为4.99mg/100g，脂肪氧化酶活力为2u。
[0066]
对照例1
[0067]
一种大豆蛋白发酵食品的制备方法，以大豆为原料，经过粉碎过筛后，得到待发酵原料，向待发酵原料中加水至含水量为40％，灭菌，向灭菌后的物料中接入发酵菌发酵(接入发酵菌后的物料称为发酵基质)，发酵结束后得到大豆蛋白发酵食品；
[0068]
所述待发酵原料为40目的固态大豆粉；
[0069]
所述发酵菌为乳酸菌为双歧杆菌菌剂，其接种量是待发酵原料质量的3％；
[0070]
所述发酵的方法包括：
[0071]
前发酵：10℃发酵10h，得到预发酵物；
[0072]
后发酵：将预发酵物置于35℃发酵2天，得到后发酵物；
[0073]
陈化：40℃发酵10h，得到大豆蛋白发酵食品。
[0074]
本实施例制备的大豆蛋白发酵食品中呈香物质乙酸乙酯含量为0.10mg/l，异丁醇的含量为0.84mg/l，苯乙醛0.52μg/l，大豆凝集素含量为38.41mg/100g，脂肪氧化酶活力为
41u。
[0075]
通过比较实施例1-3以及对照例1的数据可以看出，相比于双歧杆菌的发酵，采用酿酒酵母cgmcc no.14828、植物乳杆菌cgmcc no.17238发酵后，乙酸乙酯等呈香物质的含量较高，且实施例1-3的大豆凝集素含量、脂肪氧化酶活力更低。
[0076]
实施例4
[0077]
一种大豆蛋白发酵食品的制备方法，以大豆为原料，经过粉碎后，加入相当于粉碎物重量5倍的水，煮沸30min，过滤，自然冷却，得到液体豆浆，即为发酵原料，灭菌，向灭菌后的物料中接入发酵菌发酵(接入发酵菌后的物料称为发酵基质)，发酵结束后得到大豆蛋白发酵食品；
[0078]
所述发酵菌为乳酸菌为植物乳杆菌cgmcc no.17238固态菌剂，其接种量是待发酵原料质量的5％；
[0079]
所述发酵的方法包括：
[0080]
前发酵：4℃发酵14h，得到预发酵物；
[0081]
后发酵：将预发酵物置于35℃发酵3天，得到后发酵物；
[0082]
陈化：50℃发酵14h，得到大豆蛋白发酵食品。
[0083]
本实施例制备的大豆蛋白发酵食品中呈香物质乙酸乙酯含量为0.23mg/l，异丁醇的含量为1.34mg/l，苯乙醛0.87μg/l，大豆凝集素含量为23.08mg/100g，脂肪氧化酶活力为3u。
[0084]
实施例5
[0085]
一种大豆蛋白发酵食品的制备方法，以大豆为原料，经过粉碎后，加入相当于粉碎物重量5倍的水，煮沸30min，过滤，自然冷却，得到液体豆浆，即为发酵原料，灭菌，向灭菌后的物料中接入发酵菌发酵(接入发酵菌后的物料称为发酵基质)，发酵结束后得到大豆蛋白发酵食品；
[0086]
所述发酵菌为乳酸菌为酿酒酵母cgmcc no.14828固态菌剂，其接种量是待发酵原料质量的5％；
[0087]
所述发酵的方法包括：
[0088]
前发酵：4℃发酵14h，得到预发酵物；
[0089]
后发酵：将预发酵物置于35℃发酵3天，得到后发酵物；
[0090]
陈化：50℃发酵14h，得到大豆蛋白发酵食品。
[0091]
本实施例制备的大豆蛋白发酵食品中呈香物质乙酸乙酯含量为0.44mg/l，异丁醇的含量为5.78mg/l，苯乙醛1.23μg/l，大豆凝集素含量为4.09mg/100g，脂肪氧化酶活力为25u。
[0092]
实施例6
[0093]
一种大豆蛋白发酵食品的制备方法，以大豆为原料，经过粉碎后，加入相当于粉碎物重量5倍的水，煮沸30min，过滤，自然冷却，得到液体豆浆，即为发酵原料，灭菌，向灭菌后的物料中接入发酵菌发酵(接入发酵菌后的物料称为发酵基质)，发酵结束后得到大豆蛋白发酵食品；
[0094]
所述发酵菌为乳酸菌为酿酒酵母cgmcc no.14828固态菌剂，其接种量是待发酵原料质量的5％；
[0095]
所述发酵的方法包括：
[0096]
前发酵：4℃发酵10h，得到预发酵物；
[0097]
后发酵：将预发酵物置于30℃发酵3天，得到后发酵物；
[0098]
陈化：40℃发酵10h，得到大豆蛋白发酵食品。
[0099]
本实施例制备的大豆蛋白发酵食品中呈香物质乙酸乙酯含量为0.39mg/l，异丁醇的含量为4.99mg/l，苯乙醛1.01μg/l，大豆凝集素含量为4.78mg/100g，脂肪氧化酶活力为26u。
[0100]
实施例7
[0101]
一种大豆蛋白发酵食品的制备方法，以大豆为原料，经过粉碎后，加入相当于粉碎物重量5倍的水，煮沸30min，过滤，自然冷却，得到液体豆浆，即为发酵原料，灭菌，向灭菌后的物料中接入发酵菌发酵(接入发酵菌后的物料称为发酵基质)，发酵结束后得到大豆蛋白发酵食品；
[0102]
所述发酵菌为乳酸菌为植物乳杆菌cgmcc no.17238固态菌剂和酿酒酵母cgmcc no.14828固态菌剂，二者接种量是待发酵原料均为质量的5％；
[0103]
所述发酵的方法包括：
[0104]
后发酵：将预发酵物置于35℃发酵3天，得到后发酵物；
[0105]
冷藏：4℃发酵14h，得到大豆蛋白发酵食品。
[0106]
本实施例制备的大豆蛋白发酵食品中呈香物质乙酸乙酯含量为0.51mg/l，异丁醇的含量为6.37mg/l，苯乙醛1.60μg/l，大豆凝集素含量为3.88mg/100g，脂肪氧化酶活力为3u。
[0107]
实验例1应用植物乳杆菌cgmcc no.17238降低脂肪氧化酶活力的实验
[0108]
将菌种活化，利用mrs液体培养基进行扩大培养，扩大培养的条件是35
±
1℃培养36h，得到种子液，种子液中接入脂肪氧化酶，继续35
±
1℃培养，测量种子液接种后的不同作用时间的酶活力大小。其中，将取样的培养物经过4℃、4000r/min离心10min，收集上清液，然后参照“石胜尧,张延坤.大豆脂肪氧化酶活力的测定[j].营养学报,1996,18(3):4.”中1.5-1.6所示的方法测定脂肪氧化酶活力。
[0109]
酶活力大小测试结果参见图1，图1中，实验组1是高初始酶活添加组(初始酶活40u)，对照组1与之相应，区别在于对照组1采用的是mrs液体培养基，无菌。实验组2是低初始酶活添加组(初始酶活21u)，对照组2与之相应，区别在于对照组2采用的是mrs液体培养基，无菌。
[0110]
从图1的变化趋势可以看出随着发酵时间的延长，实验组(添加菌)的脂肪氧化酶活力逐渐降低，显著低于对照组(不添加菌)。趋于变化缓慢起始点段，75s时实验组1相比于对照组1酶活多下降了84％，实验组2相比于对照组2酶活多下降了78％。
[0111]
说明植物乳杆菌cgmcc no.17238可以有效抑制脂肪氧化酶活力。脂肪氧化酶是工人的引起大豆蛋白异味增强的主要原因，会造成己醛等豆腥味成分的产生，植物乳杆菌cgmcc no.17238具有降低脂肪氧化酶活力的效果，则可以用于抑制大豆中腥味物质的生成。
[0112]
实验例2应用酿酒酵母cgmcc no.14828降低大豆凝集素含量的实验
[0113]
将菌种活化，利用马铃薯液体培养基进行扩大培养，扩大培养的条件为30
±
1℃培
养48h，得到种子液，种子液中接入植物凝集素，继续30
±
1℃培养，测量种子液接种后的不同作用时间的大豆凝集素含量大小。大豆凝集素含量测试方法参照“李杨.大豆凝集素含量测定[j].科技创新与应用,2012(13):1”进行。
[0114]
大豆凝集素含量大小参见图2，图2中，实验组1是高浓度大豆凝集素添加组(初始添加量100mg/100g)，对照组1与之相应，区别在于对照组1采用的是马铃薯液体培养基，无菌。实验组2是低浓度大豆凝集素添加组(初始添加量20mg/100g)，对照组2与之相应，区别在于对照组2采用的是马铃薯液体培养基，无菌。
[0115]
从图2的变化趋势可以看出随着发酵时间的延长，实验组1和实验组2的大豆凝集素含量显著降低，低浓度的添加量情况下，降低率高达80％。但是对照组1和对照组2的大豆凝集素含量均变化不大。大豆凝集素过量食用会导致身体不适，是大豆的有害成分之一，尤其是120kda大小的大豆凝集素，是大豆主要的抗营养因子之一。酿酒酵母cgmcc no.14828可以降低大豆凝集素，所以其能够提高大豆发酵大豆产品的安全性。
[0116]
需要说明的是，本发明中涉及数值范围时，应理解为每个数值范围的两个端点以及两个端点之间任何一个数值均可选用，由于采用的步骤方法与实施例相同，为了防止赘述，本发明描述了优选的实施例。尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
[0117]
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。