一种利用乳酸菌发酵大豆的方法.pdf

本发明涉及利用乳酸菌发酵大豆的方法。其中以大豆作为原料，将其与水混匀，进行预处理后，接种乳酸菌培养液，并在纤维素酶制剂存在下进行发酵，从而获得本发明的大豆发酵制品。本发明的方法操作简单、成本低、用时少、易于大规模商业化生产，并且获得的大豆发酵制品营养价值高、口感气味佳，具有辅助治疗多种疾病的作用和保健功能。

权利要求书一种利用乳酸菌发酵大豆的方法，其包括将大豆原料与水混匀，进行预处理后，接种乳酸菌培养液，于特定温度进行发酵，从而获得乳酸菌大豆发醇制品。
如权利要求1所述的利用乳酸菌发酵大豆的方法，其中所述大豆原料选自大豆粉、大豆蛋白粉、脱脂大豆粉中的一种或多种。
如权利要求1所述的利用乳酸菌发酵大豆的方法，其中所述乳酸菌培养液选自嗜热链球菌(Streptococcus thermophilus)、德式乳杆菌(Lactobacillus delbrueckii)、乳酸乳球菌(Lactococcus lactis)、发酵乳杆菌(Lactobacillus fermentium)、瑞士乳杆菌(Lactobacillus helveticus)、干酪乳杆菌(Lactobacillus casei)、贝氏乳杆菌(Lactobacillus Beijerinck)、植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)、罗伊氏乳杆菌(Lactobacillusreuteri)、短乳杆菌(Lactobacillus brevis)、简氏乳杆菌(Lactobacillusjensenu)、戊糖片球菌(Pediococcus pentosaceus)、嗜酸乳杆菌(Lactobacillusacidophilus)、乳酸片球菌(Pediococcus acidilactici)、格氏乳球菌(Lactococcus garvieae)、肠系膜明串珠菌(Leuconostoc mesenteroides)中的一种或多种。
如权利要求1所述的利用乳酸菌发酵大豆的方法，其中所述的预处理包括直接通入水蒸汽加热，于121℃下保温5～10分钟进行加热杀菌处理，然后自然冷却到40～45℃后进行高压均质化处理，其中所述高压是40～60MPa，优选50MPa。
如权利要求1所述的利用乳酸菌发酵大豆的方法，其中包括在接种乳酸菌培养液的同时添加纤维素酶制剂。
如权利要求5所述的利用乳酸菌发酵大豆的方法，其中所述纤维素酶制剂选自葡聚糖内切酶、葡聚糖外切酶、β‑葡萄糖苷酶、α‑1，4‑葡萄糖水解酶、果胶酶中的一种或多种。
如权利要求5所述的利用乳酸菌发酵大豆的方法，其中所述乳酸菌培养液的接种量是大豆匀浆物的0.1～6.0％(体积/体积)，所述纤维素酶制剂的用量为0.01～5.0％(重量/体积)。
如权利要求1所述的利用乳酸菌发酵大豆的方法，其中发酵温度控制在35℃至40℃的范围内。
根据如权利要求1‑8任一项所述的利用乳酸菌发酵大豆的方法制备的乳酸菌大豆发酵制品。
如权利要求9所述的乳酸菌大豆发酵制品在制备用于辅助治疗糖尿病、心血管疾病和肿瘤疾病的组合物或用于提高免疫力的组合物中的用途。

说明书一种利用乳酸菌发酵大豆的方法
技术领域
本发明涉及发酵大豆的方法，具体地涉及利用乳酸菌发酵大豆的方法。
背景技术
大豆是豆类中营养价值最高的品种，其营养素比较全面，含有大量的优质蛋白质、多种微量元素、维生素以及不饱和脂肪酸等成分。其中蛋白质的含量高达40％左右，必需氨基酸的组成和比例与动物蛋白相似，在量和质上均可与动物蛋白相媲美。脂肪含量也远远超过其他豆类，且多由不饱和脂肪酸组成，富含亚麻酸和磷脂，因此常被推荐为防治冠心病、高血压、动脉粥样硬化、心脏病等心血管患者的理想食品。
虽然大豆营养丰富，但是不经处理，很多营养成分难于消化、吸收和利用，削弱了其功效和市场消费。鉴于此，衍生出了许多大豆发酵产品，如豆豉、豆酱、酱油、腐乳等，其中利用芽孢杆菌、霉菌、酵母等菌种作为发酵微生物。大豆经过发酵，能够促进人体对其营养成分的吸收，并且发酵过程中微生物和酶的作用会产生额外的营养物质、风味物质和生物活性物质，使得大豆发酵制品较原料本身营养价值更为全面，保健功能更加广泛且口感甚佳。
乳酸菌也是发酵制品生产中常用的微生物之一，其发酵制品能够提供大量有益菌群，并具有维护体内微生态、提高免疫力、降低胆固醇等作用。酸甜可口的独特风味也使得利用乳酸菌对乳类进行发酵而制成的酸乳制品、干酪制品等成为老少皆宜、颇受欢迎的日常食品。本发明联合使用大豆和乳酸菌，获得了乳酸菌大豆发酵制品。并且经过发明人的潜心研究、多次尝试，对生产过程中所使用的试剂及其浓度、温度、压力等工艺条件不断进行优化，使乳酸菌发酵速度和效率大大提高，并能去除大豆原有的令人不愉快的腥味，制成了营养丰富、风味独特、品质优良的乳酸菌大豆发酵制品。
发明内容
本发明提供了一种利用乳酸菌发酵大豆的方法。其中以大豆作为原料，将其与水混匀，进行预处理后，接种乳酸菌培养液，并在辅助试剂存在下于特定温度进行发酵，从而获得本发明的大豆发酵制品。
根据本发明的一个实施方案，所述原料选自大豆粉、大豆蛋白粉、脱脂大豆粉中的一种或多种。
本发明中使用的乳酸菌可以是本领域已知的能够从葡萄糖或乳糖的发酵过程中产生乳酸的任何细菌。具体地，其可以选自嗜热链球菌(Streptococcus thermophilus)、德式乳杆菌(Lactobacillus delbrueckii)、乳酸乳球菌(Lactococcus lactis)、发酵乳杆菌(Lactobacillus fermentium)、瑞士乳杆菌(Lactobacillus helveticus)、干酪乳杆菌(Lactobacillus casei)、贝氏乳杆菌(Lactobacillus Beijerinck)、植物乳杆菌(Lactobacillusplantarum)、罗伊氏乳杆菌(Lactobacillus reuteri)、短乳杆菌(Lactobacillusbrevis)、简氏乳杆菌(Lactobacillus jensenu)、戊糖片球菌(Pediococcuspentosaceus)、嗜酸乳杆菌(Lactobacillus acidophilus)、乳酸片球菌(Pediococcus acidilactici)、格氏乳球菌(Lactococcus garvieae)、肠系膜明串珠菌(Leuconostoc mesenteroides)中的一种或多种。
为了提高发酵效率，优选在接种乳酸菌培养液时加入一些辅助试剂。在本发明中，所述其他辅助试剂是纤维素酶制剂，其能够促进细胞壁分解，缩短发酵时间。可以使用分离的或人工合成的任何纤维素酶制剂，其来源不限。优选的纤维素酶制剂选自葡聚糖内切酶、葡聚糖外切酶、β‑葡萄糖苷酶、α‑1，4‑葡萄糖水解酶、果胶酶中的一种或多种种。
发酵的效率、产率和产量由所采取的生产工艺决定，其中包括各试剂用量、温度、时间等具体条件。本发明的发明人经过反复尝试，进行了大量的对比实验，对各因素进行优化，摸索出了省时、高效的发酵生产工艺。
根据本发明的一个实施方案，原料与水混匀的比例在原料∶水＝10～25∶75～90(重量/重量)的范围内，优选是15∶85或20∶80(重量/重量)。
根据本发明的一个实施方案，所述预处理包括直接通入水蒸汽加热，于121℃下保温5～10分钟进行加热杀菌处理，然后自然冷却到40～45℃后进行高压均质化处理。其中所述高压可以是40～60MPa，优选50MPa。
根据本发明的一个实施方案，乳酸菌培养液的接种量是大豆匀浆物的0.1～6.0％(体积/体积)，纤维素酶制剂的用量为0.01～5.0％(重量/体积)。
发酵温度应当是能够使乳酸菌和纤维素酶共同发挥作用并且同时最大程度地保留营养成分的活性的温度范围。根据本发明的一个实施方案中，所述温度在35℃至40℃的范围内。优选是37℃。
本发明的发酵生产工艺具体如下：将原料和水以原料∶水＝10～25∶75～90的比例在配料罐中混合均匀，直接通入蒸汽加热，于121℃保温5～10分钟进行加热杀菌处理。自然冷却到40～45℃时在40～60MPa的压力下进行高压均质化处理。随后，以大豆匀浆物的0.1～6.0％的接种量加入乳酸菌培养液，同时加入0.01～5.0％的纤维素酶制剂，于37℃静置使之发酵，到达pH 5.0为发酵终点，得到类似酸奶样的产品。
本发明的乳酸菌发酵大豆的方法具有以下优势：
(1)利用乳酸菌作为发酵微生物，使得发酵过程中产生特有的营养物质和风味物质，口感和气味优于其他微生物的大豆发酵制品；还提供大量有益菌群，调节肠胃功能，维持体内微生态平衡；
(2)发酵前进行高压均质化处理，在保留大豆营养价值的同时，使原料分散为细小颗粒并与水充分混匀，增强了乳酸菌与原料的接触；
(3)特别添加纤维素酶制剂，促进植物细胞壁分解，提高大豆发酵的效率和速率；
(4)操作简单、成本低、用时少，易于大规模商业化生产。
此外，本发明还涉及根据上述发酵方法制备而成的乳酸菌大豆发酵制品。本发明的乳酸菌发酵制品具有降血糖、降血脂、抗氧化、提高免疫力等功效，因而能够用于辅助治疗糖尿病、心血管疾病、肿瘤疾病等，并对术后或放化疗后免疫力受损的人群适用。因此，本发明还涉及本发明的乳酸菌发酵制品在制备用于辅助治疗糖尿病、心血管疾病和肿瘤疾病的组合物中的用途以及在制备用于提高免疫力的组合物中的用途。
以下具体实施例意在对发明进行具体阐述，其并不能被视为是对本发明的限制。
实施例
实施例1
以大豆粉∶水＝15∶85的比例在配料罐中搅拌均匀，直接通入蒸汽加热，于121℃保温5分钟进行加热杀菌处理。自然冷却到40‑45℃时进行高压均质化处理，压力为50MPa。加入表1中的混合乳酸菌培养液，接种量为大豆匀浆的4％，同时加入纤维素酶制剂(含葡聚糖内切酶、葡聚糖外切酶、β‑葡萄糖苷酶、α‑1，4‑葡萄糖水解酶、果胶酶)，用量为0.1％，于37℃静置使之发酵，到达pH 5.0为发酵终点，得到类似酸奶样的产品。对所得产品的口感、气味进行综合评价。
表1：发酵中使用的混合乳酸菌
序号菌种1贝氏乳杆菌2罗伊氏乳杆菌3嗜酸乳杆菌4发酵乳杆菌5简氏乳杆菌6格氏乳球菌7乳酸乳球菌
实施例2
以大豆粉∶水＝15∶85的比例在配料罐中搅拌均匀，直接通入蒸汽加热，于121℃保温5分钟进行加热杀菌处理。自然冷却到37‑40℃时加入表1中的混合乳酸菌培养液，接种量为大豆匀浆的4％，于37℃静置使之发酵，到达pH5.0为发酵终点。与实施例1相比，无高压均质化处理，且发酵时未加入纤维素酶制剂。到达pH 5.0为发酵终点，得到类似酸奶样的产品。对所得产品的口感、风味进行综合评价，并与依照实施例1所制备的产品进行比较，结果显示于下面表2中。
表2：实施例1与实施例2产品的比较
实施例到达pH 5的时间气味口感16小时无豆腥味爽口的酸味218小时有显著豆腥味略带苦涩的酸味
实施例3
以大豆粉∶水＝20∶80的比例在配料罐中搅拌均匀，直接通入蒸汽加热，于121℃保温5分钟进行加热杀菌处理。自然冷却到40‑45℃时进行高压均质化处理，压力为50MPa。加入表1中的混合乳酸菌培养液，接种量为大豆匀浆的4％，同时加入β‑半乳糖苷酶，用量为0.08％，于37℃静置使之发酵，到达pH 5.0为发酵终点，得到类似酸奶样的产品，离心除去乳清后得到乳块，乳块在隔绝氧气的情况下，10℃放置5个月，可自然成熟为奶酪状。此大豆奶酪无豆腥味，口感好。