雅致放射毛霉和运动发酵单胞菌混合发酵霉豆渣研究

研究雅致放射毛霉和运动发酵单胞菌混合发酵霉豆渣的条件,并在最优发酵条件下测定产品的pH值、氨基态氮含量、总粗蛋白含量及质构在发酵过程中的变化。通过正交试验确定霉豆渣发酵的最优条件为:豆渣蒸煮15min后,在100g豆渣中接入105CFU/mL雅致放射毛霉孢子悬液1.0mL及107CFU/mL运动发酵单胞菌悬液0.2mL,28℃培养3d。在发酵过程中,霉豆渣的pH值从5.12上升至8.40后缓慢下降至8.09;氨基态氮含量则先迅速上升后缓慢下降;总粗蛋白含量逐渐下降。发酵过程使霉豆渣的硬度和咀嚼性明显提高。

响应面法优化信阳地区霉豆渣发酵工艺和营养成分分析

以干豆渣粉为主要原料制备霉豆渣,以感官评价和氨基酸态氮含量为评价指标,通过单因素试验和响应面试验对霉豆渣发酵工艺进行优化。结果表明,霉豆渣的最优发酵工艺为:以100 g干豆渣粉为基础,水添加量85%,菌种添加量2.0%,发酵温度29℃,发酵时间40 h。在此工艺条件下,霉豆渣菌丝稠密,质地均匀、有弹性,内外均为土黄色,有发酵的霉香味,煎炸之后香气浓郁、味道鲜美,感官评分达到87.1分。同时,与发酵前豆渣相比,霉豆渣营养品质得到改良,氨基酸态氮含量由1.12 mg/g上升至8.75 mg/g,蛋白质含量由33.8 g/100 g下降至20.1 g/100 g,脂肪含量由8.7 g/100 g下降至6.9 g/100 g,不可溶性膳食纤维含量由39.2 g/100 g下降至31.8 g/100 g,可溶性膳食纤维含量由10.6 g/100 g上升至12.5 g/100 g,总酸含量由6.2 g/kg上升至7.3 g/kg。

霉豆渣细菌多样性解析及基因功能预测

采用高通量测序技术解析霉豆渣中细菌多样性,通过PICRUSt软件进一步对细菌类群的基因功能进行了预测。结果发现:霉豆渣中细菌主要隶属于Proteobacteria(变形菌门,46.50%)、Firmicutes(硬壁菌门,38.80%)、Bacteroidetes(拟杆菌门,12.62%)和Actinobacteria(放线菌门,1.81%);优势菌属分别为Acinetobacter(不动杆菌属,17.27%)、Pseudomonas(假单胞菌属,10.38%)、Brevundimonas(短波单胞菌属,4.03%)、Stenotrophomonas(寡养单胞菌属,3.05%)、Comamonas(丛毛单胞菌属,2.52%),Enterococcus(肠球菌属,1.09%)、Bacillus(芽孢杆菌属,11.60%)、Brevibacillus(短芽孢杆菌属,2.41%)、Lysinibacillus(赖氨酸芽胞杆菌属,21.15%),Wautersiella(沃特氏菌属,8.68%)、Sphingobacterium(鞘氨醇杆菌属,2.17%)和Nocardia(诺片氏菌属,1.36%);有8个OTU(operational taxonoxic unit)在所有的霉豆渣样品中都存在,占OTU总数的0.59%,包含的序列数占总序列数的9.35%;有711个OTU仅在1个霉豆渣样品中存在,占OTU总数的52.47%,包含的序列数分别占总序列数的6.34%;PICRUSt分析发现霉豆渣中细菌类群具有较强的碳水化合物的运输与代谢和氨基酸的转运与代谢。由此可见,霉豆渣中蕴含了丰富的微生物群系,且不同样品间细菌类群的差异较大。

荆州地区霉豆渣真菌多样性研究

采用高通量测序技术,对采集自湖北省荆州地区下辖的监利市和石首县的霉豆渣样品真菌多样性进行解析。结果发现,子囊菌门(Ascomycota)平均相对含量57.77%、担子菌门(Basidiomycota)33.54%和毛霉门(Mucoromycota)8.00%,为荆州地区霉豆渣中主要真菌门,且各菌门在2个县市霉豆渣样品中含量差异不显著(P>0.05)。镰刀霉属(Fusarium)34.60%、丝孢酵母属(Trichosporon)28.96%、篮状菌属(Talaromyces)12.51%、放射毛霉属(Actinomucor)7.27%和枝孢属(Cladosporium)1.55%为主要真菌属,且镰刀霉属在2个县市霉豆渣样品中含量差异极显著(P<0.01),其在监利市和石首县样品中的平均相对含量分别为56.74%和12.45%。10个分类操作单元矩阵(operational taxonomic units,OTU)存在所有样品中,其中OTU1366和OTU963分别被鉴定为丝孢酵母属和镰刀霉属,平均相对含量分别为27.50%和29.08%。经聚类分析、主坐标分析和多元方差分析发现,采集自荆州地区下辖2个县市的霉豆渣样品真菌群落结构存在显著差异(P<0.05),且采集自石首县的霉豆渣真菌类群的组间差异性大于监利市(P<0.05);经LEfS e(linear discriminant analysis effect size)分析发现,导致2个县市霉豆渣样品存在差异的类群为耐碱酵母属(Galactomyces),其在监利市和石首县样品中的相对含量分别为1.46%和0.62%。由此可见,虽然共有大量的核心类群,但荆州地区不同县市制作的霉豆渣其真菌群落结构存在显著的差异,而该差异主要由耐碱酵母属导致。

传统发酵霉豆渣中微生物的分离及其作为豆渣发酵剂的应用

豆渣是大豆加工的副产品,具有产量大但应用不足的特点。为提高豆渣的利用率,开发新型豆渣产品。该实验对湖南邵阳霉豆渣进行微生物分离,旨在得到能利用豆渣营养物质的菌株。共分离33株菌,分别为乳酸菌13株,戊糖乳杆菌(Lactobacillus pentosus)、乳酸片球菌(Pediococcus lolii)、短乳酸杆菌(Lactobacillus brevis)、发酵乳杆菌(Lactobacillus fermentum)、融合魏斯氏(Weissella confusa);芽孢杆菌7株,枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)、贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis);葡萄球菌9株,松鼠葡萄球菌(Staphylococcus sciuri)、克氏葡萄球菌(Staphylococcus kloosii)、鸡葡萄球菌(Staphylococcus gallinarum)、缓慢葡萄球菌(Staphylococcus lentus);2株酵母菌,库德毕赤酵母(Pichia kudriavzevii)、白地霉(Geotrichum candidum);2株霉菌,总状横梗霉(Lichtheimia ramosa)和伞房横梗霉(Lichtheimia corymbifera)。用白地霉、总状横梗霉和伞房横梗霉固态发酵豆渣,结果表明,发酵豆渣总酚和抗氧化活性明显高于未发酵的豆渣(p<0.05),发酵6 d,ABTS清除率和总酚含量达到最高,为92.67%和134.35 mg GAE/10 g,DPPH清除率为79.98%。证实发酵豆渣可提高豆渣营养价值,有助于豆渣在食品及其副产品的应用。