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《河南工业大学》 2016年
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酸面团发酵过程中麦谷蛋白变化规律研究

冯景丽  
【摘要】:酸面团作为一种传统发酵剂,对面制发酵制品品质形成有非常重要的作用,不仅能够改善面制发酵食品风味和延长其货架期,而且能提高面制食品的营养价值,同时还可以降低乳糜泻人群对面制发酵制品的致敏性等。小麦制粉是酸面团主要原料之一,而麦谷蛋白是小麦粉中结构最为复杂的组成成份,研究表明酸面团中蛋白质的降解是面制品品质改善的主要原因,在酸面团发酵过程中的变化无疑将对这些品质的改善起到决定性的作用,但目前国内外对麦谷蛋白在酸面团发酵过程中的变化的研究尚未见报道。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,并以酵母发酵面团、乳酸菌发酵面团和对照面团为对照,在分析酸面团发酵过程中麦谷蛋白含量变化的基础上,采用RP-HPLC色谱技术和SDS-PAGE电泳技术研究酸面团发酵过程中麦谷蛋白的组成变化,同时结合傅里叶红外光谱分析了酸面团发酵过程中麦谷蛋白二级结构的变化。(1)对酸面团发酵过程中总麦谷蛋白(可溶性麦谷蛋白+剩余蛋白)、剩余蛋白(SDS不溶性麦谷蛋白+SDS可溶性麦谷蛋白)、可溶性麦谷蛋白、SDS不溶性麦谷蛋和SDS可溶性麦谷蛋白含量变化进行了研究。结果表明:随着发酵时间的延长,总麦谷蛋白、可溶性麦谷蛋白、剩余蛋白和SDS不溶性麦谷蛋白的含量降低,而SDS可溶性麦谷蛋白的含量增加,与酵母发酵面团、酸面团和对照面团中的麦谷蛋白含量变化相比,乳酸菌发酵面团中的麦谷蛋白含量变化最为显著。(2)对酸面团发酵过程中麦谷蛋白组成变化研究发现:酵母菌和面团中自身存在的微生物对麦谷蛋白的降解几乎不产生作用,而乳酸菌在此过程中发挥非常明显的作用。表现为:Ⅰ在RP-HPLC色谱分析中,随着发酵时间的延长,不同发酵时间的乳酸菌发酵面团中的可溶性麦谷蛋白中均分离出2种HMW-GS,其相对含量先降低再升高。发酵0h时,分离出11种LMW-GS,并且在发酵12 h时LMW-GS减少了3种,LMW-GS中较大分子量部分的相对含量升高,中间分子量部分的相对含量先降低再升高,小分子量部分的峰消失;酸面团中也均分离出2种HMW-GS,其相对含量降低。发酵0 h时,也分离出11种lmw-gs,而其lmw-gs在发酵12h时仅减少了1种,lmw-gs中较大分子量部分的相对含量也增多,小分子量部分的相对含量降低。乳酸菌发酵面团和酸面团中sds不溶性麦谷蛋白中均分离出2种hmw-gs和7种lmw-gs,而乳酸菌发酵面团中hmw-gs中较大分子量部分的相对含量明显减少,降至原来的45%,较小分子量部分的相对含量明显增加,增至原来的140%,lmw-gs中较大分子量部分的相对含量先降后升,较小分子量部分的相对含量先升后降。这是因为乳酸菌发酵面团中,sds不溶性麦谷蛋白发生了明显的降解作用,而使得的其相对含量发生显著变化,并且研究sds不溶性麦谷蛋白含量及组分变化时,都发现该组中sds不溶性麦谷蛋白发生了明显降解作用。而酸面团中的hmw-gs中较大分子量部分的相对含量降低,较小分子量部分的相对含量升高,lmw-gs中较大分子量和较小分子量部分的相对含量均升高,中间分子量部分的相对含量降低。乳酸菌发酵面团中sds可溶性麦谷蛋中均分离4种hmw-gs,在发酵0h时分离出7种lmw-gs,在发酵12h时增加了1种,hmw-gs的相对含量升高,lmw-gs较大分子量和最小分子量部分的相对含量降低,中间分子量部分的相对含量升高。酸面团中sds可溶性麦谷蛋白中hmw-gs,在发酵0h时分离出2种,在发酵8h时增加了1种,在发酵12h增加了3种,且相对含量升高,lmw-gs中均分离出7种,其中较大分子量部分的相对含量升高,较小分子量部分的相对含量降低。Ⅱ在sds-page电泳分析中,乳酸菌发酵面团中可溶性麦谷蛋白中hmw-gs区的蛋白在发酵6h后产生了明显降解,lmw-gs区的蛋白发生明显的积累后又生了明显降解。但是酸面团中可溶麦谷蛋白中hmw-gs区只有分子量为83.5kda和89.2kda的蛋白发生了部分的降解作用,而lmw-gs区的蛋白产生逐步的积累后又发生了轻微的降解。乳酸菌发酵面团中sds不溶性麦谷蛋白中hmw-gs区和分子量为30-39kda蛋白发生了明显降解,并且其中分子量为81.3kda、38.3kda和32.3kda的蛋白被完全降解,分子量为50-70kda的蛋白产生轻微的积累后又发生了部分降解。酸面团中sds不溶性麦谷蛋白中只有hmw-gs区和分子量为39.8kda和42.4kda的蛋白,在发酵0-4h的过程中产生较明显的降解作用,4h后降解缓慢。乳酸菌发酵面团中sds可溶性麦谷蛋白中hmw-gs区的蛋白发生了明显的积累,在发酵0-4h的过程中lmw-gs区的蛋白产生了积累,4h后产生了部分降解。而酸面团中sds可溶性麦谷蛋白中仅有LMW-GS区中的分子量为37KDa、38.9KDa和40.7KDa蛋白产生了部分的降解,而其它的部分的蛋白均产生了积累。并且在以上的研究中发现,酸面团发酵过程中麦谷蛋白组成变化发挥主导作用的是乳酸菌,酵母菌的参与在一定程度上抑制乳酸菌对麦谷蛋白的降解作用。(3)对酸面团发酵过程中麦谷蛋白二级结构变化进行研究发现:随着发酵时间的延长,酸面团中可溶性麦谷蛋白、SDS不溶性和SDS可溶性麦谷蛋白α-螺旋含量和α-螺旋与β-折叠含量的比值均减小,酸面团发酵过程中麦谷蛋白的弹性降低,柔韧性增加。而这种变化,酵母菌的代谢作用在发酵初期较为突出,在发酵后期,乳酸菌代谢作用明显。
【学位授予单位】:河南工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:TS201.21

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