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微生物学研究，2015
ISSN1816-4935/DOI：10.3923/jm.2015.
copy;2015学术期刊公司.
在食品工业中利用发酵剂发酵大豆来生产调味品的好处
G.M.GberikonandC.O.Agbulu
尼日利亚马库尔迪农业大学生物科学系
通讯作者：G.MGberikon尼日利亚马库尔迪农业大学生物科学系
电话：08034519567
摘要：
从Zaria的Sabangari市场Kasuwanmata购买2公斤大豆种子（黄豆），将这些种子包装在聚乙烯袋中，然后运到扎里亚阿哈迈杜·贝洛大学微生物学系的实验室。通过预清洗除去杂物，烘烤和脱壳除去种皮来处理种子。将子叶在水中煮沸5次，直到变软，并在衬有铝箔的土锅中冷却至35℃。将制备为发酵剂的细菌分离株（5％枯草芽孢杆菌和短小芽孢杆菌混合）接种到衬有铝箔的土锅中的300g加工过的未发酵的大豆种子子叶中。插入用乙醇清洗过的温度计以读取温度。还有不加发酵剂的另一种大豆种子发酵工艺（300g）。在实验室中于室温（25°C）进行发酵。随着发酵的进行，观察到带有发酵剂的大豆种子的发酵（48小时）比没有发酵剂的大豆种子（72小时）发酵更快，发酵温度为50°C，带有发酵剂的种子在48小时的最高温度表明不进行发酵剂培养的种子在72h时的最高培养温度和49°C最高温度。近来分析的结果表明，与不加发酵剂的发酵种子相比，加有发酵剂的发酵大豆种子具有最高的营养价值。在食品工业中使用发酵剂的好处毋庸置疑，因为它们可以加快发酵过程，并通过增强营养来保证产品质量。
关键字：发酵，豆类种子，接种物，大豆，枯草芽孢杆菌，短小芽孢杆菌，子叶，种皮，地锅，铝箔，调味品
简介：
豆类种子，例如大豆种子含有高水平的蛋白质（38-45％）以及很高的含油量（约20％）（FAO，2013）。它们的发酵形式通常在东方用作调味料，在非洲用作调味品以增强食品的风味和味道（Riaz，2007）。发酵调味品仍然是整个亚洲和非洲许多地区饮食的主要成分。
传统的乡村工艺仍在存在于调味品生产的发酵过程（Achi，2005）。但我们需要使用现代生物技术技术，例如在改良传统食品加工技术中使用发酵剂。现已提出，即使发展中国家的大多数发酵不使用接种或外源培养物，也可以通过使用发酵剂培养物来改善这些过程（Holzapfel，2002）。现已发现发酵剂可以减少发酵时间并保证产品质量。在传统的制造方法中，豆类种子的发酵是通过本地微生物菌群或添加先前生产的发酵材料实现的。因此，可以假定传统上未定义的发酵剂培养已用于生产这些产品（Omafuvbe等，2002；Dakwa等，2005）。
确定的发酵剂培养对于受控发酵至关重要。现在，大多数作者都认为，在各种豆类发酵过程中，芽孢杆菌属菌种占主导地位（Dakwa等人，2005；Gberikon等人，2009；Ouoba等人，2003）。对于大豆发酵，已经成功地使用了枯草芽孢杆菌，地衣芽孢杆菌的单一或组合培养（Sarkar等，1993）。使用具有互补生理特性的微生物混合物作为发酵剂似乎是获得具有所需营养和感官特性的产品的最佳方法（Omafuvbe等，2002）。
材料和方法：
从ZariaSabangari的KasuwanMata市场购买2公斤大豆种子。将这些种子包装到聚乙烯袋中，然后运到ZariaAhmaduBello大学的实验室进行清洗，加工和发酵。
制备用于发酵的大豆种子的可发酵部分：从市场上获得的大豆种子通过分拣石头和碎屑进行预清洁。他们在热锅上烤了5分钟。随后进行脱壳以除去种皮，然后在水中煮沸5小时；间歇地更新水，直到种子变软（Ogbadu，1988）。使子叶在衬有无菌铝箔的土锅中冷却至35℃。
作为发酵剂的芽孢杆菌种（枯草芽孢杆菌和短小芽孢杆菌混合）的制备：用于发酵的发酵剂培养物含有2.7x107个细胞mL-1，使用McFarland标准品（第7号）校准细胞数量，该标准通过添加0.7毫升的1％无水氯化钡（BaCl2）加入9.3mL的1％硫酸（H2SO4）（Todar，2009）。所用的起子培养物形成了5.0％的发酵物质，其中包括15mL的24h旧生物培养物，转化为300g未发酵的大豆种子。
在实验室中进行有无发酵剂的大豆种子的受控发酵：建立发酵过程，并将有机体接种到300g加工过的未发酵大豆种子中，另外使用300g未发酵的种子建立了没有发酵剂的发酵过程。将所有种子用无菌铝箔包裹，并放入带盖的不同土锅中。将用乙醇清洗过的温度计插入发酵中，以监测发酵温度。在实验室中，受控发酵在室温（25°C）下进行。
发酵剂发酵和自然发酵的微生物监测：每隔12小时进行一次微生物分析，以监测发酵过程开始到结束时发酵剂的生长。在发酵的48小时内，每隔12小时无菌采集10g样品，并将其转移到90mL无菌ppe调水中。剧烈摇动悬浮液以除去微生物，从而形成原种浓度。制备十倍的系列稀释液以获得多达十倍的稀释液。将0.1mL10-5和10-6稀释液的等分试样一式两份铺在营养琼脂平板（胰胨）上，平板计数琼脂（胰胨）；用于分离和确定细菌数。电镀使用曲棍玻璃散布机进行。将营养物和平板计数琼脂平板在37°C下培育24小时。
结果和讨论：
如Odunfa（1984）报道的，枯草芽孢杆菌可以启动和终止刺槐豆和大豆种子的发酵。经验表明，混合芽孢杆菌比单菌种更能增强发酵活性。
在亚洲和一些非洲国家，发酵剂用于发起大豆发酵。不需要有意识地引入发酵剂的发酵将取决于发酵环境中微生物菌群的偶然接种。本研究中使用的枯草芽孢杆菌和短小芽孢杆菌是通过减少发酵时间和增加营养价值从而提高产品质量来增强发酵活性的发酵剂。组合芽孢杆菌属物种的开发和引进是为了加速发酵活动（Holzapfel，2002）。在该研究中观察到，在50℃的温度下，在48h内用发酵剂发酵大豆种子的浆，而在49℃的温度下在72h内发酵没有发酵剂的大豆种子（表1）。这是因为发酵剂优化了生产过程，并且它们通过将蛋白质分解为氨基酸的能力比没有发酵剂发酵的种子更快，从而加快了发酵速度。温度升高是由于代谢活动增加，在此过程中放出热量（Odunfa1984）。如表1所示，由于代谢活性降低，一旦完成了发酵过程，温度便急剧下降。使用发酵剂发酵的大豆调味品的营养品质具有最高的粗蛋白（40.00），粗脂质（18.03），粗纤维（8.50），可溶性碳水化合物（7.12）和灰分（3.50）。没有发酵剂发酵的大豆调味品的营养品质中，粗蛋白（38.70），粗脂（15.01），粗纤维（7.01），可溶性碳水化合物（6.01）和灰分（3.01）最低。还比较了市场样品，与自然发酵没有显着差异（表2）。用发酵剂发酵的种子比天然发酵的种子具有更高的营养价值。普拉特（Platt，1964）称生物体在发酵中的贡献为“生物贵族”，这表明发酵食品中的营养比未发酵的同类产品增加。同样（Tamang，2009）指出，发酵过程中营养成分的增加是益生菌的结果。Odunfa（1984）和Omafuvbeetal（2002）也报道了豆类种子发酵过程中蛋白质，脂肪，维生素特别是核黄素的显着增加，因此，这项研究与这些发现相符，蛋白质，脂质的增加，纤维，灰分和可溶性碳水化合物，尤其是接种了发酵剂的种子。
根据经验，可以使用单个发酵剂来启动发酵。使用具有互补生理特性的微生物混合物作为发酵剂似乎是获得具有良好感官特性的产品的最佳方法（Omafuvbe等，2002）。
表1：发酵剂和自然发酵发酵大豆种子过程中的温度变化
|
时间（h） |
发酵剂（°C） |
自然发酵（℃） |
|
0 |
35 |
35 |
|
12 |
38 |
36 |
|
24 |
41 |
38 |
|
36 |
45 |
40 |
|
48 |
50* |
44 |
|
60 |
30 |
47 |
|
72 |
20 |
49* |
|
84 |
18 |
30 |
|
96 |
15 |
19 |
*发酵高峰
表2：使用发酵剂，自然发酵和市售样品的大豆种子发酵调味品的近似组成
|
营养素 |
发酵调味品大豆自然发酵 |
带有发酵剂的大豆市售样品的发酵调味品 |
|
|
NGM |
GMS |
MGM |
|
|
水分含量 |
52.04plusmn;0.01 |
52.02plusmn;0.00 |
53.03plusmn;0.00 |
|
灰分 |
3.01plusmn;0.00 |
3.50plusmn;0.00 |
1.05plusmn;0.01 |
|
粗脂质 |
15.01plusmn;0.00 |
18.03plusmn;0.04 |
15.00plusmn;0.02 |
|
粗蛋白质 |
38.70plusmn;0.02 |
40.00plusmn;0.00 |
37.50plusmn;0.04 |
|
粗纤维 |
7.01plusmn;0.00 |
8.50plusmn;0.02 |
6.00plusmn;000 |
|
可溶性碳水化合物 |
6.01plusmn;0.02 |
7.12plusmn;0.00 |
4.02plusmn;0.03 |
值是一式三份测定的平均值，NGM：自然发酵发酵的大豆调味品，GMS：发酵剂发酵的大豆调味品，MGM：大豆的市场样本
（1984）和（Omafuvbeetal,2002）还报道了豆类种子发酵过程中蛋白质，脂肪，维生素（尤其是核黄素）显着增加。因此，这项研究与这些发现是一致的。蛋白质，脂质，纤维，灰分和可溶性碳水化合物的含量有所增加，尤其是接种了发酵剂的种子。
根据经验，可以使用单个发酵剂来启动发酵。使用具有互补生理特性的微生物混合物作为发酵剂似乎是获得具有良好感官特性的产品的最佳方法（Omafuvbeetal,2002）
结论:
来自不同来源的发酵剂培养物在一段时间内保留了相似的生理特性。这些发酵液在5％接种量下用于大豆种子时，发酵速度更快，与天然发酵的72h相比，可实现48h的发酵。与没有发酵剂的种子相比，接种有发酵剂的种子的营养价值更高。因此，在发酵工业中使用发酵剂生产调味品具有不可估量的好处，可以最大限度地利用它。
参考文献：
Achi,O.K.,2005.Thepotentialforupgradingtraditionalfermentedfoodsthroughbiotechnology.
Afr.J.Biotechnol.,4
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