發(fā)酵豆粕蛋白提取工藝及其品質的研究
2017-07-05 15:25:31容旭
食品工業(yè)科技 2017年12期
,容旭, ,, ,,,2,*
(1.東北農業(yè)大學食品學院,黑龍江哈爾濱 150030; 2.黑龍江省綠色食品科學研究院,黑龍江哈爾濱 150028)
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發(fā)酵豆粕蛋白提取工藝及其品質的研究
劉冬1,劉容旭1,吳溪1,刁予希1,王琳1,崔石陽1,韓建春1,2,*
(1.東北農業(yè)大學食品學院,黑龍江哈爾濱 150030; 2.黑龍江省綠色食品科學研究院,黑龍江哈爾濱 150028)
采用單因素實驗,考察不同堿溶pH、堿溶時間、堿溶溫度和料液比對發(fā)酵豆粕乳中蛋白提取率的影響;通過響應面優(yōu)化實驗,建立了發(fā)酵豆粕乳中蛋白的最佳提取工藝;并測定了提取蛋白的主要品質指標。結果表明,不同因素對蛋白提取率的影響強弱順序為:堿溶時間>堿溶pH>堿溶溫度>料液比。優(yōu)化后的最佳工藝為堿溶pH 9.4、堿溶時間56 min、堿溶溫度41 ℃、料液比1∶12,在此條件下,蛋白的提取率達60.36%。經實驗表明,植物乳桿菌發(fā)酵豆粕中提取的大豆分離蛋白(SPI)溶解性、體外消化率、酸溶蛋白含量較未發(fā)酵豆粕均有顯著提高(p<0.05)。應用本文所得工藝參數(shù)提取發(fā)酵豆粕蛋白,方法經濟易行,SPI品質良好,可為豆粕蛋白的開發(fā)利用提供參考。
發(fā)酵豆粕,響應面,蛋白,提取,蛋白質品質
大豆分離蛋白(Soybean Protein Isolate,簡稱SPI)是以低溫脫脂豆粕為原料制備的蛋白質含量高達90%以上的產品。SPI中氨基酸組成合理,消化率高,具有很好的功能特性,在食品制造、加工和保藏過程中起著重要作用[1]。傳統(tǒng)方法提取的SPI往往存在異味大、生物利用率低等問題,不利于其在食品中的應用,通過特定手段對其品質的改良就顯得尤為重要[2]。
改善SPI品質的方法主要有物理法、化學法、發(fā)酵和酶解等。通過微生物發(fā)酵的方式改善脫脂豆粕中的蛋白品質,因其安全可行,成本低廉,近年來逐漸成為一個新熱點,其中以植物乳桿菌發(fā)酵尤為常見。國內外學者對發(fā)酵豆粕的研究發(fā)現(xiàn),植物乳桿菌可以提高發(fā)酵風味,降低大豆抗營養(yǎng)因子含量,改善蛋白的營養(yǎng)品質等[3-4]。Frias等[5]研究發(fā)現(xiàn)SPI經植物乳桿菌發(fā)酵后,能降低機體96%～98%的免疫原性。崔憲等[6]研究發(fā)現(xiàn)以脫脂豆粕為原料,經植物乳桿菌液態(tài)發(fā)酵后制備的SPI,其溶解性、乳化性、凝膠強度、持水性和持油性均顯著提高(p<0.05),可以有效改善SPI的功能性質。但是文章中并沒有介紹發(fā)酵豆粕中大豆分離蛋白的具體提取過程以及發(fā)酵豆粕中蛋白提取工藝的最優(yōu)條件。
對于SPI的提取,傳統(tǒng)的堿溶酸沉法具有成本低、易操作等特點[7-9]。雖然堿溶酸沉基本條件早已明確,但是經過發(fā)酵后的豆粕中蛋白,其功能特性發(fā)生了很大變化,由于等電點、溶解性等因素的改變,堿溶酸沉的最佳條件也隨之變化,而此條件下蛋白的提取工藝參數(shù)尚缺乏足夠研究。為給發(fā)酵豆粕蛋白提取提供參考,本文利用響應面法優(yōu)化植物乳桿菌發(fā)酵豆粕乳的蛋白提取條件,并將其品質與未發(fā)酵的蛋白相比較,以期獲得具有良好功能性質大豆分離蛋白的最優(yōu)提取工藝參數(shù)。
1 材料與方法
1.1材料與儀器
植物乳桿菌(Lactobacillusplantarum,ATCC8014) 東北農業(yè)大學食品學院實驗室保存的菌種;脫脂豆粕 哈爾濱高科技(集團)股份有限公司;牛血清蛋白(BSA) 購自天津鼎國生物技術有限公司;MRS培養(yǎng)基 天津市津東天正精細化學試劑廠;鹽酸、氫氧化鈉、三氯乙酸等實驗用試劑 均為分析純。
PB-10型精密酸度計 上海儀電科學儀器股份有限公司;SPX-250B型生化培養(yǎng)箱 上海躍進醫(yī)療器械廠;手提式壓力蒸汽滅菌鍋 上海華線醫(yī)用核子儀器有限公司;Allegra X-22型臺式高速冷凍離心機 德國BACKMAN公司;AH-100D型高壓均質機 ATS工業(yè)系統(tǒng)有限公司;HZQ-X100振蕩培養(yǎng)箱 哈爾濱市東聯(lián)電子技術開發(fā)有限公司;SW-CJ-1D型單人凈化工作臺 蘇州凈化設備有限公司;Alphal-2 LDplus冷凍干燥機 德國Martin Christ公司;UV-8000A紫外分光光度計 上海市元析儀器有限公司。
1.2實驗方法
1.2.1 菌種的活化 將保存的植物乳桿菌接種于試管液體MRS培養(yǎng)基中,在37 ℃培養(yǎng)箱中培養(yǎng)10～12 h,活化3次。將試管液體MRS菌液按5%(體積比)接種于脫脂豆粕乳培養(yǎng)基(脫脂豆粕質量與蒸餾水體積比為1∶10,沖調成脫脂豆粕乳)中,37 ℃培養(yǎng)8～10 h凝乳后即為母發(fā)酵劑。
1.2.2 發(fā)酵豆粕乳制備工藝流程 脫脂豆粕→粉碎→過篩(100目)→調配→剪切勻漿→滅菌(90 ℃,10 min)→冷卻→接種母發(fā)酵劑(5%體積比接菌量)→培養(yǎng)(37 ℃)→終止發(fā)酵(pH4.5)→后熟(4 ℃,24 h)[10]。
1.2.3 蛋白提取方法 取后熟好的發(fā)酵豆粕乳,使用2 mol/L NaOH調整到pH至9.5,溫度控制在40 ℃,攪拌60 min,4500×g 4 ℃離心20 min移除不溶解物質,然后將上清液用2 mol/L HCl調整到pH至4.5,4500×g 4 ℃離心10 min獲取沉淀,沉淀使用5倍蒸餾水復溶,使用2 mol/L NaOH調整pH至9.5。經3500 Da孔徑透析袋透析除鹽24 h后,冷凍保存于-18 ℃,凍干,提取后的蛋白沉淀存于聚乙烯盒中,4 ℃,40%相對濕度保存待用。
1.2.4 單因素實驗
1.2.4.1 堿溶pH對蛋白質提取率的影響 在料液比為1∶12,堿溶溫度為40 ℃,堿溶時間為60 min,酸沉pH為4.5的條件下,將堿溶pH分別調整至pH8.5、9.0、9.5、10.0、10.5進行大豆蛋白的提取,用凱氏定氮法測定蛋白質含量，計算蛋白提取率。
1.2.4.2 堿溶時間對蛋白質提取率的影響 在料液比為1∶12,堿溶pH9.5,堿溶溫度為40 ℃,酸沉pH4.5的條件下,按堿溶時間分別調整至30、45、60、75、90 min進行大豆蛋白的提取,用凱氏定氮法測定蛋白質含量，計算蛋白質提取率。
1.2.4.3 堿溶溫度對蛋白質提取率的影響 在料液比為1∶12,堿溶pH9.5,堿溶時間為60 min,酸沉pH4.5的條件下,將堿溶溫度分別調整至35、40、45、50、55 ℃進行蛋白的提取,用凱氏定氮法測定蛋白質含量，計算蛋白質提取率。
1.2.4.4 料液比對蛋白質提取率的影響 在堿溶pH9.5,堿溶溫度為40 ℃,堿溶時間為60 min,酸沉pH4.5的條件下,將料液比分別設為1∶6、1∶8、1∶10、1∶12、1∶14進行大豆蛋白的提取,用凱氏定氮法測定蛋白質含量，計算蛋白質提取率。
1.2.4.5 酸沉pH對蛋白質提取率的影響 在料液比為1∶12,堿溶pH為9.5,堿溶溫度為40 ℃、堿溶時間為60 min的條件下,將酸沉pH分別設為pH 4.1、4.3、4.5、4.7、4.9進行蛋白的提取,用凱氏定氮法測定蛋白質含量，計算蛋白質提取率。
1.2.5 響應面分析 在單因素的實驗基礎之上,以蛋白質得率為響應值,選取堿溶pH、堿溶時間、堿溶溫度、料液比為影響因素,采用Box-Behnken實驗設計,進行四因素三水平的響應面分析。其因素水平表設計如表1所示。
表1 Box-Behnken設計實驗因素水平及編碼Table 1 Levels and codes of variables for Box-Behnken design
1.2.6 計算公式 蛋白質含量采用凱氏定氮法測定[11]。
蛋白質含量計算公式如下:
式中,V1:試樣消耗HCl標準滴定液的體積,mL;V2:試劑空白消耗HCl的體積,mL;V3:吸取消化液的體積,mL;C:HCl標準滴定液的濃度,mol/L;m:試樣的質量,g;F:氮轉換系數(shù),一般為6.25。
蛋白提取率計算公式:
1.2.7 大豆蛋白溶解性測定 采用雙縮脲法測定,并稍作修改[12]。將凍干后的蛋白粉20 mg 溶解于10 mL去離子水中,室溫下充分振蕩溶解,10000×g離心20 min,1 mL上清液在試管中,加入4 mL雙縮脲試劑,振蕩搖勻后放置30 min,在540 nm處比色測定吸光值。同理用雙縮脲法測定總蛋白濃度,溶解度表示為上清液中蛋白濃度與總蛋白濃度的比值。
1.2.8 大豆蛋白體外消化率測定 取200 mg經發(fā)酵前后提取的大豆蛋白樣品,添加15 mL 0.1 mol/L HCl(含1.5 mg胃蛋白酶)于37 ℃水浴3 h,然后添加3.3 mL 0.5 mol/L磷酸緩沖溶液和7.5 mL 0.2 mol/L的磷酸緩沖溶液(pH8.0,含4 mg胰酶),混合液與37 ℃水浴振蕩24 min后,添加10 mL 10%的三氯乙酸終止反應,在室溫下5000×g離心20 min,得到上清液[13]。
1.2.9 大豆蛋白酸溶蛋白含量測定 參照大豆肽粉標準(QB/T 2653-2004)中酸溶蛋白質含量的測定[14],準確稱取待測樣品3 g置于50 mL容量瓶中,加入15%三氯乙酸全部溶解并定容到50 mL,混勻靜置2 h。將溶液定量轉移,10000×g 離心10 min,取全部上清液。采用凱氏定氮法測量樣品總氮和上清液中氮含量。
1.3統(tǒng)計分析
所有實驗重復3次,結果表示為均值±標準偏差。本實驗采用Origin 8.0對其單因素實驗作折線圖和SPSS 16.0軟件對實驗數(shù)據進行統(tǒng)計學分析,3組數(shù)據間的比較采用單因素方差分析(One-way ANOVA)的Duncan’s法進行兩兩比較分析,顯著性水平同樣設定為0.05。最后運用Design-Expert 8.0.6軟件進行響應面分析。
2 結果與討論
2.1單因素實驗
2.1.1 堿溶pH對蛋白質提取率的影響 由圖1可知,隨著堿溶pH的提高,蛋白的提取率也隨之提高;當pH9.5時,蛋白質的提取率最高,顯著高于其他組(p<0.05);隨pH進一步提高,蛋白提取率開始下降,原因可能是堿性的增強會引起蛋白質極端變性[15],且部分蛋白質會發(fā)生水解,生成低分子量、低密度產品,反而使得蛋白提取率下降。這與劉明美等[16]的研究結果相似。另外,從食品安全的角度來看,在強堿條件下,大豆蛋白的7S和11S組分因堿水解引起消旋作用[17],且生成具有特異毒性物質而喪失食用價值。所以,選擇堿溶pH為9、9.5、10進行響應面分析。
圖1 堿溶pH對蛋白質提取率的影響Fig.1 The influence of alkali solution pH value on the protein extraction注:不同小寫字母表示差異顯著,p<0.05;圖1～圖5同。
2.1.2 堿溶時間對蛋白質提取率的影響 由圖2可知,隨著堿溶時間的延長,大豆蛋白的提取率呈現(xiàn)先升高后穩(wěn)定基本不變的趨勢。原因可能是蛋白從發(fā)酵豆粕中溶出,需要與溶劑進行充分的接觸,因此在30～60 min范圍內,堿溶時間越長,越利于豆粕蛋白的浸出,即堿溶時間為60 min時,蛋白質提取率最高。當時間大于60 min時,蛋白的提取率隨著時間的延長無明顯變化,蛋白的溶出率已達到動態(tài)平衡。從節(jié)省時間和能耗的角度考慮,選擇堿溶時間45、60、75 min進行響應面分析。
圖2 堿溶時間對蛋白質提取率的影響Fig.2 The influence of alkali solution time on the protein extraction rate
2.1.3 堿溶溫度對蛋白質提取率的影響 由圖3可知,隨著堿溶溫度的上升,大豆蛋白提取率受溫度的影響變化較大,當溫度達到40 ℃時蛋白提取率達到最高,顯著高于其他組(p<0.05);溫度超過40 ℃時,蛋白提取率下降。原因可能是當提取率達到最高值后,繼續(xù)增加溫度基質黏度有所增加,分離蛋白相對困難。因此選擇堿溶溫度35、40、45 ℃進行響應面分析。
圖3 堿溶溫度對蛋白質提取率的影響Fig.3 The influence of alkali solution tempreture on the protein extraction rate
圖4 料液比對蛋白質提取率的影響Fig.4 The influence of solid material ratio on the protein extraction rate
2.1.4 料液比對蛋白質提取率的影響 圖4可知,隨著料液比的增加,蛋白質提取率呈現(xiàn)先上升后穩(wěn)定的趨勢。當料液比達到1∶12時,蛋白提取率達到最大值為60.45%,并逐漸趨于平衡。一般來說,加水量過少,堿提液濃度高,體系粘度大,蛋白不易溶出,所以隨著料液比的增加,蛋白溶出率會增加[18]。但是當料液比增加到一定程度豆渣蛋白提取率不再升高,相反,由于酸沉蛋白時會有部分蛋白仍溶解于提取液中而被丟棄,料液比的增加會加劇這一部分蛋白的損失。因此,從經濟和減少工業(yè)廢水角度考慮,選擇料液比1∶10、1∶12、1∶14進行響應面分析。
2.1.5 酸沉pH對蛋白值提取率的影響 圖5可知,隨著酸沉pH的增加,蛋白提取率呈先升高后降低的趨勢。在酸沉pH為4.5時,蛋白提取率達到最高值,判定發(fā)酵豆粕乳中蛋白的等電點為4.5,這與章寶等[19]所得結果類似。由于蛋白質等電點與蛋白本身結構性質有關,在酸沉提取過程中,較溫和的條件不會造成蛋白質的變性,因此堿溶時不同因素對等電點影響不大,故不將酸沉pH納入響應面分析,直接選擇pH4.5作為最佳酸沉pH。
圖5 酸沉pH對蛋白質提取率的影響Fig.5 The influence of acid precipitation pH value on the protein extraction rate
2.2響應面實驗分析
2.2.1 響應面優(yōu)化實驗與方差分析 在單因素的實驗基礎上,采用Box-Behnken中心組合實驗設計原理,以蛋白質提取率為響應值,選用堿溶pH(A)、堿溶時間(B)、堿溶溫度(C)、料液比(D)為影響因素,進行四因素三水平的提取實驗。結果見表2。
表2 Box-Behnken實驗設計及結果Table 2 Box-Benhnken design and results
利用Design-Expert 8.0.6軟件對表2中的實驗結果進行非線性回歸的二次多項式擬合,以蛋白質提取率為響應值Y得到預測模型如下:
Y=62.29-0.89A-1.64B+0.71C+0.70D-0.46AB+0.54AC-0.19AD-0.0082BC-2.16BD+1.000E-0.02CD-2.98A2-4.44A2-1.33C2-1.83D2
表3 回歸模型方差分析表Table 3 Analysis of variance for the fitted regression model
注:***差異極度顯著(p<0.0001);**差異高度顯著(0.0001
2.2.2 各因素交互作用影響 根據表3的方差分析表可知,B、A2、B2差異極度顯著;A、BD、C2、D2差異高度顯著;C、D、AB、AC、AD差異顯著;由此說明各因素之間交互作用很好,并且各因素與響應值不是簡單的一次線性關系。以下為各因素交互作用顯著的響應面3D分析圖。
由圖6可知,當堿溶溫度為40 ℃,料液比為1∶12時,隨著堿溶pH的提高,堿溶時間的延長,蛋白質提取率增加。圖6中的等高線為橢圓形,橢圓形的軸線與A和B坐標軸存在一定的角度,故堿溶pH和堿溶時間的交互作用為顯著水平。
圖6 堿溶pH和堿溶時間對蛋白質提取率交互影響的曲面圖Fig.6 The 3-D surface of interactions between alkali solution pH and alkali solution time on protein yield
由圖7可知,當堿溶時間為60 min,料液比為1∶12時,隨著堿溶pH和堿溶溫度的升高,蛋白質提取率增加。圖7中的等高線為橢圓形,橢圓形的軸線A和C坐標軸存在一定的角度,故堿溶pH和堿溶溫度的交互作用表現(xiàn)為顯著水平。
圖7 堿溶pH和堿溶溫度對蛋白質提取率交互影響的曲面圖Fig.7 The 3-D surface of interactions between alkali solution pH and alkali solution tempreture on protein yield
由圖8可知,當堿溶時間為60 min,堿溶溫度為40 ℃時,隨著堿溶pH的提高,料液比的增大,蛋白質提取率增加。圖8中等高線為拋物線,故堿溶時間與料液比的交互作用表現(xiàn)為顯著水平。
圖8 堿溶pH和料液比對蛋白質提取率交互影響的曲面圖Fig.8 The 3-D surface of interactions between alkali solution pH and solid material ratio on protein yield
由圖9可知,當堿溶pH為9.5,料液比為1∶12時,隨著堿溶時間的延長,堿溶溫度的升高,蛋白質提取率緩慢增加。圖9中的等高線為拋物線,但響應面走勢相對平緩,故堿溶時間和堿溶溫度的交互作用表現(xiàn)為不顯著。
圖9 堿溶時間和堿溶溫度對蛋白質提取率交互影響的曲面圖Fig.9 The 3-D surface of interactions between alkali solution time and alkali solution tempreture on protein yield
由圖10可知,當堿溶pH為9.5,堿溶溫度為40 ℃時,隨著堿溶時間的延長,料液比的增大,蛋白質提取率增加。圖10中的等高線為拋物線,響應面走勢劇烈,故堿溶時間和料液比的交互作用表現(xiàn)為顯著水平。
圖10 堿溶時間和料液比對蛋白質提取率交互影響的曲面圖Fig.10 The 3-D surface of interactions between alkali solution time and solid material ratio on protein yield
由圖11可知,當堿溶pH為9.5,堿溶時間60 min時,隨著堿溶溫度的升高,料液比的增大,蛋白質提取率增加。圖11中的等高線為橢圓形,橢圓形的軸線C和D與坐標軸存在一定微小的的角度,故堿溶溫度和料液比的交互作用表現(xiàn)為不顯著。
圖11 堿溶溫度和料液比對蛋白質提取率交互影響的曲面圖Fig.11 The 3-D surface of interactions between alkali solution tempreture and solid material ratio on protein yield
2.2.3 最佳提取條件的確立 對回歸方程進行分析計算,得出發(fā)酵豆粕乳中蛋白提取的最佳條件為:堿溶pH9.4、堿溶時間55.80 min、堿溶溫度41.19 ℃、料液比1∶12.84,在此條件下蛋白質提取率為62.8352%。考慮實際情況等因素,選擇堿溶pH9.4、堿溶時間56 min、堿溶溫度41 ℃、料液比1∶12,得出蛋白質提取率為60.36%,其相對誤差為3.9%,說明該實驗經優(yōu)化后得到的提取參數(shù)準確可靠,具有很好的實際意義。
2.3植物乳桿菌發(fā)酵對大豆分離蛋白品質的影響
國內對從豆粕提取大豆分離蛋白研究工藝已逐漸成熟,但與本工藝也存在一定的差異性。劉中華[20]研究微波輔助提取低溫豆粕中的大豆蛋白,采用考馬斯亮藍法測定蛋白質含量,盡管提取時間相對較短為6 min,但料液比為1∶30 g/mL,造成成本過高;孫楠[21]等研究采用枯草芽胞菌種發(fā)酵豆粕,接種量為10%,且發(fā)酵時間過長為19 h,并且枯草芽胞菌產酸量比植物乳桿菌低,發(fā)酵后的分離蛋白溶解性差;李寶山[22]等探討超聲波對高溫脫脂豆粕蛋白提取率的研究,結果表明超聲波處理極顯著提高大豆分離蛋白的提取率,但所得蛋白的水溶性差,為10%左右,遠低于本提取工藝。本文通過單因素與響應面分析確定了堿溶酸沉法提取發(fā)酵豆粕中蛋白的最佳工藝,通過最佳工藝分別提取發(fā)酵前后豆粕中蛋白,并分別測其蛋白溶解性、體外消化率、酸溶蛋白含量,結果見表4。
表4 發(fā)酵前后大豆蛋白溶解性、體外消化率、酸溶蛋白變化結果Table 4 The change of soybean protein solubility and in vitro digestibility,acid soluble protein before and after fermentation
注:同行肩標不同小寫字母表示差異顯著(p<0.05)。
由表4結果可知,脫脂豆粕在發(fā)酵后其蛋白的溶解性、體外消化率、酸溶蛋白均顯著提高(p<0.05)。這與劉海燕等[23]實驗結果有相似之處。造成此變化的原因可能是豆粕在發(fā)酵過程中,由于植物乳桿菌所產蛋白酶的酶解作用,部分大豆蛋白被分解,形成了分子量較小的肽類物質,從而提高了蛋白的溶解性。另外,較小分子的肽類物質更容易被酶解消化利用,故體現(xiàn)為體外消化率的提高。發(fā)酵酶切造成的蛋白質親水基團暴露以及結構改變,改變了豆粕中部分蛋白的等電點,從而使其酸溶蛋白比例提高。
3 結論與討論
本實驗采用響應面法優(yōu)化從發(fā)酵豆粕中提取蛋白具有明顯效果,蛋白質提取率可達60.36%。證明了堿溶酸沉法提取發(fā)酵豆粕中蛋白的可行性。確定了植物乳桿菌發(fā)酵豆粕蛋白最佳提取工藝:堿溶pH9.4、堿溶時間56 min、堿溶溫度41 ℃、料液比1∶12。同時脫脂豆粕經發(fā)酵后其蛋白的溶解性、體外消化率、酸溶蛋白含量較未發(fā)酵豆粕均有顯著提高(p<0.05)。
本研究中所得的工藝參數(shù)受限于實驗室條件,由于不同規(guī)模的微生物發(fā)酵情況存在很大不同,蛋白提取條件也隨之變化,因此在擴大工業(yè)化生產的過程中,需要參照本文所得工藝做進一步的改進,具體參數(shù)有待中試研究得出。本文篇幅所限,并沒有對發(fā)酵豆粕蛋白的其他品質指標(如游離總氨基酸、氨基酸分布、小肽含量等)與原始豆粕作對比研究,造成發(fā)酵豆粕提取的SPI功能性質改變的原因尚不明確,有待在深入探討。此外,此前研究顯示發(fā)酵豆粕所得蛋白的抗營養(yǎng)因子往往較普通SPI有顯著降低,本文發(fā)酵豆粕蛋白中的胰蛋白酶抑制因子、植酸、脂肪氧化酶等抗營養(yǎng)因子指標上的變化,有待在今后的實驗中作詳細檢測與對比研究。
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Studyonextractiontechnologyandqualityoffermentedsoybeanmealprotein
LIUDong1,LIURong-xu1,WUXi1,DIAOYu-xi1,WANGLin1,CUIShi-yang1,HANJian-chun1,2,*
(1.College of Food Science,Northeast Agricultural University,Harbin 150030,China；2.Academy of Heilongjiang Green Food Science,Harbin 150028,China)
Single factor experiments were carried out to investigate the effects of different alkali solution pH,alkali solution time,alkali solution temperature and solid-liquid ratio on the extraction rate of protein from fermented soybean meal. The optimum extraction technology of protein from fermented soybean meal was established by response surface optimization,the main quality index of the extracted protein was measured. The results showed that the effect of different factors on protein extraction rate was in the order of alkali solution time>alkali solution pH>alkali solution temperature>solid liquid ratio.The optimal process was as follows:alkali solution pH9.4,alkali solution time 56 min,alkali solution temperature 41 ℃,solid-liquid ratio 1∶12. Under these conditions,the extraction rate of the modified protein was 60.36%. The results showed that the solubility,invitrodigestibility and acid soluble protein content of soybean protein isolate(SPI)extracted from soybean meal fermented byLactobacillusplantarumwere significantly higher than that of non fermented soybean meal(p<0.05). It was economical and easy to use this technology to extract fermented soybean meal protein,and the quality of SPI was good,which could provide reference for the development and utilization of soybean meal protein.
fermented soybean meal;response surface;protein;extraction;protein quality
2016-11-23
劉冬(1992-)，女，碩士研究生，研究方向：農產品加工及貯藏工程，E-mail：m15945788490_1@163.com。
*通訊作者:韓建春(1973-)，男，博士，教授，研究方向：農產品加工，E-mail：hanjianchun@hotmail.com。
國家863計劃項目(2013AA102208)。
TS214
:B
:1002-0306(2017)12-0214-07
10.13386/j.issn1002-0306.2017.12.039
