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《河南工业大学》 2015年
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酸面团发酵过程中蛋白质降解规律的研究

杨森  
【摘要】:酸面团在发酵面制食品中起着非常重要的作用,酸面团发酵不仅能延长食品的货架寿命,促进面团成形,减缓面制食品的老化速率而且可以提高食品的感官特性,主要表现在面包或者馒头的体积、均匀度、色泽及松软度的改善;同时,发酵还赋予食品特有的风味及较高的营养品质。蛋白质是酸面团中重要的组成成分,对酸面团的形成及品质控制起着重要的作用,但在发酵过程中的变化规律及作用机理国内外研究较少。本文以小麦粉,酵母菌和植物乳酸菌M616(Lactobacillus plantarum M616)为原料制备酸面团、酵母发酵面团以及乳酸菌发酵面团。以酵母发酵面团和乳酸菌发酵面团为对照,分析面团发酵过程中总蛋白、可溶性蛋白、麦谷蛋白、醇溶蛋白以及降解产物多肽的变化规律,并结合面团pH、TTA、产气率、筋度、韧性及微生物生长特性的研究,探索蛋白降解对酸面团理化特性,发酵特性及流变特性的影响,旨在从分子水平上揭示酸面团发酵过程蛋白质降解变化规律。研究结果表明植物乳酸菌M616对酵母菌的生长具有一定抑制作用;与酸面团相比,酵母菌发酵面团的酵母菌繁殖速度相对较快,在稳定期,酵母发酵面团的酵母菌数量达到8.826logcfu/g,远远大于酸面团的7.91logcfu/g。乳酸菌在酸面团发酵中不仅有较长的延滞期,而且生长速率也相对较低,但有一个较长的对数生长期;另外,乳酸菌的生长在面团pH和TTA的变化过程中起主导作用,在发酵后期,面团pH降低至3.73,这在一定程度上可以抑制体系中霉菌和其它杂菌的生长,延长食品的保质期。在对面团中糖类的研究中发现,乳酸菌和酵母菌对淀粉都有一定的降解作用。但是,乳酸菌对淀粉的降解作用大于对还原糖的吸收,使面团中还原糖的含量增加;酵母菌虽然也可以降解淀粉,但其中的还原糖始终保持在较低水平。乳酸菌代谢对面团中还原糖的积累不仅能为面团中微生物的生长提供碳源,而且可以增加面团的甜味。采用SDS-PAGE分析酸面团发酵过程中蛋白质的组成变化,利用Bradford法测定蛋白质含量的变化,并通过HPLC研究蛋白组分降解形成多肽的含量变化。结果表明,酵母菌对面团中蛋白质几乎没有降解作用,植物乳酸菌M616在面团发酵过程中对面团蛋白具有较强的降解作用,表现为总蛋白及蛋白不同组分含量随发酵时间的延长逐步减少,且在4-10h之间含量降低最为显著,结合微生物生长曲线及pH的研究发现,4-10h期间乳酸菌进入大量增殖的对数期,各种代谢旺盛,对有机物的需求增多,从而导致面团中的蛋白质被快速降解;另外pH在此期间也迅速降低,pH的降低有助于面团中含量最多的麦谷蛋白的溶解,更加促进了乳酸菌对蛋白质的降解作用。其中可溶性蛋白和中分子量麦谷蛋白的降解最为明显,醇溶蛋白含量在0-10h之间不断增加后开始逐渐减少,可能是由于酸面团发酵导致面团中部分麦谷蛋白结构特性改变,使其溶解性提高。对发酵前后多肽含量变化分析发现植物乳酸菌可以明显促进面团中多肽的形成和含量的增加,不仅可以为微生物生长提供必须的代谢物质,更有利于提高面制品的营养价值。对酸面团发酵特性的研究中,分别利用F3流变式发酵仪和吹泡仪对面团发酵力及流变特性的变化进行了初步探究;并通过傅里叶红外和电镜扫描进一步探究酸面团发酵对面团组成及结构的影响。结果表明植物乳酸菌的生长代谢不仅显著提高了面团黏度、筋力,而且减缓了面团在发酵过程中韧性的降低。其中发酵酸面团对面团黏度和筋力影响最大,发酵过程中酸面团的最大黏度和筋力可以达到酵母发酵面团的2倍。另外,乳酸菌可以降解蛋白质,破坏蛋白二级结构,甚至导致蛋白质网状结构塌陷。
【学位授予单位】:河南工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:TS213.2

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