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大豆胀气因子消除的研究

2012-10-20 6页 pdf 168KB 61阅读

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大豆胀气因子消除的研究 《食品与发酵工业》 Food & Farment4tion Indastrjes 1991 N。 . 2 大豆胀气因子消除的研究 曹志军 宋世廉 李玉振 (大连轻 业 学院 食品 程 系) 摘要t大豆中的胀气因子主要是n—D一半乳糖苷类枷质,即棉子糖和水 苏糖。单独用 1、豆 中的a—D一半乳糖苷酶脱除大豆中的胀气因子,其效果不理想,主要因为产物半乳 糖 的 积 累 抑 制 了酶活性。 为调动 大豆 整体 酶 系统的 活性 ,解 决产物积 累问题 ,奉文 采用浸泡 大豆的 方 法脱胀 ,浸泡48小时 即...
大豆胀气因子消除的研究
《食品与发酵工业》 Food & Farment4tion Indastrjes 1991 N。 . 2 大豆胀气因子消除的研究 曹志军 宋世廉 李玉振 (大连轻 业 学院 食品 程 系) 摘要t大豆中的胀气因子主要是n—D一半乳糖苷类枷质,即棉子糖和水 苏糖。单独用 1、豆 中的a—D一半乳糖苷酶脱除大豆中的胀气因子,其效果不理想,主要因为产物半乳 糖 的 积 累 抑 制 了酶活性。 为调动 大豆 整体 酶 系统的 活性 ,解 决产物积 累问题 ,奉文 采用浸泡 大豆的 方 法脱胀 ,浸泡48小时 即可选 到脱胀 的要 求,棉 子糖降解70.0 ,水 苏糖降解51.9 。闭明 7 浸泡法脱 胀是 大豆 自身酶 系统作 用的结 果。 关键词t大豆加I,胀气因子 大豆资源的开发,目前存在 有 两 大 难 题,一个是在保持或 提 高 蛋 白 质 可 溶 性 (NSI)前提下的豆腥味问题}另一个 是 大 豆食品的致胀向题。 综台1966年Stegge rda J 1968年Callowa Y 和Murphy,1970年Ra ckl s,Honing,Sessa, Stegge rda的报道可以看出,大豆 蛋 白质、 水不溶物、脂类在体内外不产气,产气的组 分是乳清及80 乙醇的提取 物,提 取 物 中 80 为低聚糖 根据以上报道,基本说明大 豆中的胀气因子是大豆中的低聚 糖 t , a● ¨ o 对产气途径的研究表明,致胀气体是大 肠内产气菌的作用结果。正常人从小肠进人 大肠的物多是人体不能利用的纤维素及 尚未吸收的少许氨基酸、脂肪酸、小肠粘膜 脱落细胞、粘液、和代谢产物,这些物质的 产气效应极低,人体对其致胀感也极为轻微 甚至无感觉,但当多量的人体不能利用而某 微生物又能使之充分分解的低聚精进入大 肠后,将受大肠菌丛的利用而产生大量的气 体。人体消化液中缺乏n—D一半乳糖苷 酶,因 · 30 · 此在人体消化道上端不能分解利 用 的 n—D一 一 半乳糖苷类物质将进入大肠,对大肠 菌 丛 的多种微生物来说,这些低聚糖比纤维素等 高聚糖更易利用,从而产生大量的气体,使 人感到不适或出现胀气。 大肠菌丛利用低聚糖产气的另一个旁证 是,1966年Richards和St eggerda报道 抗 菌 素或抑菌剂能完垒抑制狗的肠道产气,因为 抑菌剂抑制了大肠内产气菌丛的皤动 Bor— nside和Cohn1965年 曾 提 出 , Clostridium Perfringeug可能是人体大肠内的主要 产 气 菌。Ra ckls等人也证实了大豆食品对从狗的 肠道内分离出来的几种微生物有促进生长和 增殖作用,特别对厌氧产气菌的促生长作用 最快,产气能力也最强。 上述的及实践证 明,大豆中的胀气 因子是棉予精 (Raffinose),水苏糖 (St— ach yose),毛蕊花糖 (Ve rhas cose) 0 其 结构分别见下页 消除大豆制品的致胀因子,归根结底是 脱除上述大豆中人体不能消化的低聚糖或将 其分解成A体可吸牧的单精 苘而言之归纳 ■ 维普资讯 http://www.cqvip.com 』 l : 。 . 【 , ~⋯ l 0 ’ f1 n=1 为棉 子糖 n=2 为水 苏糖 n=8 为毛蕊花糖 成 四种方珐,即t物理化学方法;酶法;添 加抑菌剂法和大豆的遗传育种( -“ 。 国外酶法消除致胀低聚糖的研究很多, 但用之于生产还有一定差距。迄今人们已经 发现了很多 —D一半乳糖苷酶源,其 中来 源 于植物的有甜巴旦杏仁,菜豆,小扁豆,菠 萝,甘蔗和苜蓿子等等J多种微生物中也广 泛分布有a~D一半乳糖苷酶,其中啤酒酵母、葡 酒被胞霉,链霉菌以及一些细菌都能产 生a— D一半乳糖苷酶。本文主要利用小豆 中 的a—D · 半乳糖苷酶和大豆 自身的a-D一半乳糖 苷 酶 消除大豆 中的胀气因子。 材 料 与 方 法 一 、 材料 大豆 (市售,东北产),小 豆 (当年辽宁朝阳产),棉子 糖 (Fluka进 口分装) 二,方法- 1.大豆中低聚糖的测定方法 (详见本 刊1990年第 8期),设备t 日本岛津高效液 相色谱仪,测定条件I BONDAPAK{ )胺基 柱30era×4 mm,流动相为70/30(v/v)乙 腈水混合液,漉速1.5ml/min,柱温4O。C,进 样量 2 J 2.小豆中n—D-半乳糖苷酶 的提 取 方 法详见本刊1990年第 2期。 3.还原糖铡定法。碘量法,详见 《食 品物理与化学分析方法 (枷福岭,戴行钧 编著,P。57) 结 果 与 讨 论 1.小豆中a—D一半乳糖苷酶粗酶液作用 早纯棉子糖溶液。 本文参照这一粗酶液作用于蜜=精的最 适作用条件(pH5.2,35。c)(”,取0.5ml酶 液,依次加入0.4mlpH5.2,0.1M的 NaAc- HAC缓冲液和lml浓度为4O.64rag/ml的 棉 子糖溶液,35。C恒温反 应 0.5,1.B,3.5, 6小时|反应后经脱蛋白并加入浓度为 9.64 mg/ml的甘油 溶 液 1ml为 内 标,再 加入 2.1ml蒸馏水 (共计 5 mI),过0.45 膜 后, 用HPLC测定酶解剩余量的棉子 糖量。结 果 如表 1。 表 1.剩余棉子糖■.劂定结果 作用时问 (h) 0{0.5 I1.5 3.5.6 余棉予最量 】8.12。7.8o’7.60 J7.20f7.15 (mg/lilt1) j。‘川‘ ovI‘’‘”l‘‘ 减 ,) ( -- g )~y比 0 J3.9 J6.4 ll1.3ll1.9 ( ) .” 『u.’ “ 譬 由表1可见,单独使用小豆粗酶液使褥 子糖完垒降解是困难的。作 者 从 对a-D-半 乳糖苷酶性质的探讨 ’得知,棉子糖 的 降 解产物半乳糖强烈抑制u—D-半乳糖苷酶的活 性,使棉子糖的降解反应趋于停顿,其次该 粗酶的最适温度偏高,酶促反应延长而失话 的趋势较大。因此采取将产物半乳舔移去或 抵消这种抑制作用的措施将势在必行。 2.皂素对棉子糖降解的影响 以对一硝基苯一a—D-半乳糖苷 (PNpG) 为底物时,皂素对n—D-半乳糖苷酶表现出很 强的教活作用 ),据此本文通过皂 素 的 激 活作用降低半乳糖的抑制作用,以期提高粗 酶液作用于棉子糖的效果。铡定条件同 1, 结果如表 2所示。 表 2.皂素对棉子糖降群反应的影响 f_o一7.8016.90 兰 夏 兰 !』!!::!:: l!:!l!:! 由于皂素的激活作用,援大地提高了底 ·3l· 维普资讯 http://www.cqvip.com 物的降解枣。使棉子精由原来 6小时 降 解 容至25mi,从小 粉 (100g)中提取 n≈a一0 11.9 提高到降解50.6%。但是由于作用濉 一半乳精苷酶粗酶液定容至50m1。取20m1人 度较高,时间较长 酶的活性逐渐降低,n 豆低聚糖提取液,顺次加入10mI粗 酶 液 和 产物不断积累,所以想要单独用外源d—D一半 -5 mlM0.1的pH5.2的HAC—NaA~缓冲液,定 乳糖苷酶较徊底地分解大瓦低聚糖也是很田 时取样8 m1,用3滴醋酸铅溶液终止反懂;f: 难的。 沉淀蛋白质,随后加入0.3 rM的内标甘油 i;=; 8.小豆a—D一半飘糖苷酶粗酶 漶 作 用 液,过0.45t 的膜,进行HPLC分析 浏定 于大豆低聚糖提取掖。 果妇表 8表示 从12克脱脂大豆粉中提取的低聚糖,定 表 8.a—D一半乳糖苷酶粗酶渡对低聚糖降解的影响 作 用时 间 (h) h棉子 糖 /h甘油 h水 苏糖 /h甘油 h蔗糖 /h甘油 以上结果 同作用于纯棉子捕 的 结 果 相 符,同时还可看出,永苏糖的降解程度明显 比棉子糖低。作者认为,聚台度越高,a—D一 半乳糖苷酶的Km值越大,酶法降耀的 难 度 也 越 太 。 4.浸泡法脱除大豆的致张因子 用外源的n—D一半乳赫苷酶分解大 的致 胀低聚船,是基于供酶的卦源材料,赊酶衙 性外,在营养成分方面可与大豆互补,也可 以调节豆制品的风味,改善大豆 的 加 工 干={: 能,但脱胀的效果不佳。本文从调动大豆 !j1I 身的a—D一半乳糖苷酶活性人手,通过提泡过 程以活化大豆中的酶系统,探讨浸泡法酶解 大豆致胀低聚话的条件。为确定浸拖的适宜 最 终 变化 量 条件,本文分别用 自来水和0.2M HAC-NaA c 缓 -液浸泡大豆,用碘量法以大豆总还原糖 量为指标,对浸泡的最适灞度及pH进 行 了 实验。 用碘量法测定浸泡后还原糖的增 眭, i三 要 由于浸泡过程中大豆低聚糖降解成单糖或 其它还原糖,能反应出低聚精的降解情况, 吐j于跳量法对果糖测定不敏感,因此测定结 果能相对集中反应棉予糖、水苏糖的降解情 况。制 定结果表明,用缓坤液浸泡要比用自 来永浸泡效果更明显,浸泡使低聚糖降解的 最适温度为35。C,最适pH为5.6。结果如裘 4、表 5、图 1、图 2所示。 表 4.浸泡24,J、时温度对还原糖变化的影响 温 度 (。c) 25 l 35 40 45 50 f 60 — — — — — 一 一 — , — — — — — — — — — — — — — — — — I — — — — j — — — — — — 一 一 — — l r l I 还原糖增加量 l 自来艰浸泡 j 2.34 5.43 I 3.22 {2.35 2.16 1.38 (%) :— — — — + 一 — 一⋯ ———— 一.— — ⋯ (以葡萄糖计) 1缓冲浪浸泡 l 2.74 9.39 3.49 2.75 }2.50 1.86 表 5.35。cT浸泡大豆241jx时pH对还原糖变化的影响 一 还原 薅 ’ (以葡萄糖计 ) 4.4 J _ — — — f 6.91 · 32 · 』 _5一 ⋯6.0一 I 9 . 。 J 10.38 J 6.39 一 一 3 . . 2 1 5 一少 少 加 硬 盘 臂 一” 蛇 1 2 2 — 0 0 0 一坫 舯 0 一} 一 一 ● 2 n 外 姐 ● ● ● 一 0 O 2 韶 0 1 2 3 ● ● ● 0 0 2 1 3 2 6 5 1 2 3 0 0 2 . 0 0 一n ∞ 一 0 0 2 7 5 — 4 6 0 — 1 2 2 一 O 0 2 一言; ~ 一 一 _ __ __ __ 1 l __ __ __ f l 维普资讯 http://www.cqvip.com 籍30g大豆用0.1MpH5.6曲 1tAc—N aAc 缓冲液在35。c条件下浸 泡,分 别 浸 泡24、 36、48、6O,72d',1甘,用80 乙醇组织捣碎 提取,得提取液lOOml;取 9 ml提取液加 入 l ml甘油溶液作为内标物,过0.45 膜 后, 进行HPLC分析,结果如 表 G,圈 8, 4, 5, 6, 7所示。 ’: * 1 : pH5 .2,0.1MHAc·NaAc缓 冲 液 浸 泡 可觅浸泡法去除大豆中致胀低聚糖的效 果明显,接泡48小时,棉子糖降解70.0 , 水苏糖降解51。9 ,6ot|~时则垒部消失。 其原因在于大豆整粒是一完整的活性体 系,与单独用外源酶不同。‘本文推测t整体 酶系统使低聚糖分解成的单糖不是作为酶解 产物积累,而是被 进 一 步 利用。 2 I 孝水譬泡 ⋯ ⋯. ⋯ . 图2.浸泡液pH对大豆低聚糖降解的影响 图1.浸 泡温度对 大豆低聚糖降解 的影响 ’ 一 ‘ 。 。 表 6.不同浸泡时间太豆中蔗糖,棉乎糖 ,水苏糖的搁黯变化量 tlI于没有堆糖的积累衽抑制,使 酶 活 力 小 被{【ll制。做为这一推溅的 是,在 栏池 过程中,致胀低聚糖榀子糖和庶苏糖部在降 解,佴从 谱 可见,懈 钻、水苏精的降解 产物,单稽、城饿 一 枯阳峰高井束随浸 泡时间的增 l『ij增加,牛H艇JI 蓝r 逐渐减 少。这表明大豆l}|的酶系统波致胀低浆 降 解产物被利剧,提高了大豆 自身a—D一半乳糖 苷酶活性,取得突出的脱胀效果。 结 论 与 展 望 i。单独 外源黼脱除六豆胀气因子效 粜 l、地 主要m :韧半乳精的积累抑制 _『酶的括性 ·3。· 维普资讯 http://www.cqvip.com 图 3.浸 泡24小时 大豆 低聚糖的HPLc图谱 图 4.浸泡36小时 的HPLc图谱 2.浸泡法脱胀,利用了大豆整体酶系 统的活性,解决了利用外源酶造成的产物积 累问题。并且作者认为,浸泡法脱胀是 白身 酶系统作用的结果,并非大豆 中的低聚糖被 浸出。浸泡48小时即可达到脱胀要求,棉子 糖降解70.o ,水苏糖降解51.9 。 3.浸泡法脱胀还应考虑豆腥味问题, 特别是在浸泡中和浸泡后要采取措施,防止 豆腥味的产生,以使该方法更加完善。 参 考 文 献 (1) Stegge rdaF. R. , et alj P roe. · 34· Soc. Exp. Bio1. Med.,1966 J121, 1235. (2) Calloway D. H. , et a1) Ann. N. Y. Acad. Sci . 1968, 150, 82. (S) Rack/s J. J. , et aII J. Agr. Food Chem. , 1971, 18(6), 97. (4) Ca]]oway D.H., et a】J J.Food . S ci. , 1971, 36 251. (5) Calloway D. H. ,Gast roent erlogy 1966, 15, 383 (6)曹志军等,食品与发酵I业,1990, 2, 10. (7) Steggerda F. R. I Ann.N.Y. A cad. S ci. , 1968, 150, 57. 维普资讯 http://www.cqvip.com 图 5. 浸泡48小时 的 HPLC围 图 8— 7中; 因6.浸泡6O小时 因 7.浸泡70小时的HPLC因 HPLC图 1.甘油 (内标物) 2.蔗糖 8.棉子糖 4.苏糖 5.半乳糖 Studies on Elimination of Flatulent Factors in So ean Cao Zhijun Song Shilian Li Yuzhen (Delian Institute of Light Industry, Delian) Ahstract Most of the flatulent factors in soybean ere 口一D—galactosides (Ⅱemely ref- finose and stachyose . )The result was not satisfied that the flatulent factors in soybean de composed by only Ⅱ一D—gahct0sidase of red hean,because the enzyme activity was inhibited by ec cumulated galactose. Bringing the all soybean enzy— me system to reduce the accmulated pruduct, soaking the soybean to eliminat e the fietulent compounds was researched. W hen soybean was soeked in water for 48 hours, the effect was exeellent,the reduced Per cant of raffinose is 70.0 , st aehyose is 51.9 . Th e flatulent fact ors reduceing by soaklng was doe to the action of enzym e system in soybean. Key wordsI Soybean Processing, Flatulent fact or s 维普资讯 http://www.cqvip.com
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