高效木质素降解白腐菌发酵麦麸对面条品质的影响研究

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小麦麸皮富含膳食纤维,将小麦麸皮添加到面条中是一种很好的补充膳食纤维的方式。但是由于麦麸面条的可食性差,消费者接受度低,因此要想改善面条品质,就需要对麦麸进行改性。本论文采用能够高效降解麦麸木质纤维素的白腐菌对麦麸进行发酵改性,探究发酵处理后的麦麸对面筋蛋白特性和面条品质的影响,为麦麸面条的品质改善提供理论依据。首先,对降解麦麸木质纤维素的白腐菌菌株进行筛选。实验得到1株高效降解麦麸木质纤维素的菌株AP3。AP3发酵液中木质素过氧化物酶酶活达到119.42 U/m L,锰过氧化物酶酶活达到124.35 U/m L,漆酶酶活达到173.45 U/m L。经AP3液态发酵15 d后,木质素降解率达到了36.24%。然后,研究了白腐菌液态发酵时麸皮浓度、Cu2+浓度、p H值和摇瓶转速对菌株产酶活性的影响。通过单因素和响应面实验确定了AP3液态发酵的最优条件:麸皮质量浓度为41.5 g/L、Cu2+质量浓度为1.30 g/L、培养基初始p H值为5.18、摇瓶转速为182 r/min,漆酶活性达到188.54 U/m L,麦麸木质素降解率为优化前的1.9倍。AP3在最适的液态培养条件下发酵处理小麦麸皮后,得到了发酵小麦麸皮。将发酵与未发酵麦麸以不同的比例添加到小麦粉中得到了混合小麦粉,提取混合粉的面筋蛋白得到了实验样品。通过分析面筋蛋白的游离巯基、二硫键含量、二级结构、分子量分布、微观结构和热特性的变化,探究发酵麦麸对面筋蛋白特性的影响。实验结果表明:与未发酵组相比,发酵组面筋蛋白中游离巯基含量降低,二硫键含量增加。二级结构中β转角、α螺旋比例增加,β折叠、无规卷曲比例降低。添加量小于6%的发酵麦麸促进了面筋蛋白的交联聚合行为。与未发酵组相比,发酵组的样品热解温度降低,热解失重率升高。最后,研究了发酵麦麸对小麦粉的糊化特性、粉质特性,面片的动态流变学特性、色泽,面条的水分分布特性、拉伸特性、蒸煮特性和质构特性的影响。结果表明:与未发酵组相比,发酵组样品的峰值粘度、低谷粘度、最终粘度和回生值增加,样品的衰减值、糊化温度降低。发酵改性对于对样品水分、灰分含量无显著影响,与未发酵组相比,发酵组样品粗蛋白与粗淀粉含量降低。发酵组样品的稳定时间、粉质质量指数升高,吸水率、弱化度降低。发酵处理加深了麸皮的颜色,因此最终的面条颜色加深。麦麸的发酵改性使样品的G’、G’’和损耗因子值增加,面片的粘弹性更强;整体上看,发酵改性对样品的蠕变量无显著影响。与未发酵组相比,发酵组样品的A21值降低,A22值增加,面条的水分进行了重新分布,面条中蛋白质和淀粉等大分子之间结合的水含量升高。发酵组样品的蒸煮损失率降低,面条的吸水率提高。发酵组样品的拉断力和拉断距离增大,面条的硬度、咀嚼性、弹性、回复性、内聚性、胶粘性提高。
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