植物乳桿菌ST-Ⅲ發(fā)酵苦蕎面團(tuán)中蛋白質(zhì)降解變化的研究

李云龍， 歐陽(yáng)博雅， 周一鳴， 呂欣東， 向 茜， 佘宣明， 周小理,3

(山西農(nóng)業(yè)大學(xué)；山西功能食品研究院1，太原 030031) (上海應(yīng)用技術(shù)大學(xué)香料香精技術(shù)與工程學(xué)院2，上海 201418) (上海應(yīng)用技術(shù)大學(xué)；美麗中國(guó)與生態(tài)文明研究院；上海高校智庫(kù)3，上海 201418)

酸面團(tuán)是一種由谷物、水和乳酸菌、酵母菌等具有活性的微生物，經(jīng)自然發(fā)酵或人工接菌制得的面團(tuán)[1]。其發(fā)酵過(guò)程包括碳水化合物代謝、蛋白質(zhì)代謝、胞外多糖的生成和揮發(fā)性代謝產(chǎn)物的生成等代謝反應(yīng)[2，3]。尤其是乳酸菌通過(guò)發(fā)酵降解蛋白質(zhì)所生成的小分子肽鏈、游離氨基酸等化合物，對(duì)改善面團(tuán)的加工品質(zhì)和產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)，尤其是焙烤類(lèi)面制品，具有內(nèi)部結(jié)構(gòu)疏松細(xì)膩、風(fēng)味豐富且令人愉悅，營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高并且在產(chǎn)品貨架期內(nèi)不易產(chǎn)生雜菌等優(yōu)點(diǎn)[4-6]。

苦蕎是一種富含多種營(yíng)養(yǎng)成分和生物活性物質(zhì)的雜糧，尤其是蛋白質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)較高，為8.5%～19%，高于玉米、水稻等作物，其中，苦蕎蛋白主要由清蛋白、球蛋白、谷蛋白和醇溶蛋白組成，清蛋白和球蛋白作為主要儲(chǔ)存蛋白，具有更高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和生物活性，而谷蛋白和醇溶蛋白主要與面制品的加工特性息息相關(guān)[7]。同時(shí)，相比于小麥來(lái)說(shuō)，苦蕎氨基酸含量較高且配比更合理[8]，其中不僅包含了人體所需的8種必需氨基酸，也富含有人體限制性氨基酸—賴(lài)氨酸，是大米、小麥的2倍以上，其生物價(jià)相當(dāng)于脫脂奶粉生物價(jià)的92.3%、雞蛋全粉生物價(jià)的81.5%[9]，因此，近年來(lái)苦蕎作為功能性營(yíng)養(yǎng)食品的一種極好資源開(kāi)始受到食品與營(yíng)養(yǎng)界的極大關(guān)注[10，11]。然而，苦蕎不含麩質(zhì)且纖維含量較高，其制備的餅干、面包等產(chǎn)品具有色澤暗淡、內(nèi)部結(jié)構(gòu)粗糙等缺點(diǎn)，將苦蕎粉應(yīng)用于面制產(chǎn)品的制備中存在巨大挑戰(zhàn)[12，13]。發(fā)酵作為一種較好的谷物產(chǎn)品品質(zhì)改良技術(shù)，目前在苦蕎發(fā)酵制品的基礎(chǔ)研究較少，已有研究表明，植物乳桿菌ST-Ⅲ是在酸面團(tuán)發(fā)酵過(guò)程中分離出的一株具有代表性的乳酸菌，相比于其他乳酸菌來(lái)說(shuō)，具有良好的耐酸和耐寒性，有利于加快發(fā)酵速度，適度的降解谷物中的蛋白質(zhì)，提高發(fā)酵制品的品質(zhì)及營(yíng)養(yǎng)特性[14]。因此，本研究旨在利用植物乳桿菌ST-Ⅲ分別發(fā)酵小麥、苦蕎粉，通過(guò)研究植物乳桿菌ST-Ⅲ發(fā)酵面團(tuán)比較小麥及苦蕎蛋白的降解和游離氨基酸的變化情況，為苦蕎酸面團(tuán)發(fā)酵制品提供參考。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)材料

苦蕎粉(黑豐1號(hào))；高筋小麥粉；植物乳桿菌ST-Ⅲ(CGMCC NO.0847)，乳業(yè)生物技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室提供。

1.2 實(shí)驗(yàn)試劑

鹽酸、氫氧化鈉、硫酸、硫酸銅、氯化鈉、甲基紅、酚酞、乙醇、葡萄糖、甲醇、乙腈、乙酸、溴酚藍(lán)、硼酸、考馬斯亮藍(lán)等試劑均為分析純。蛋白分子量標(biāo)準(zhǔn)(10～150 ku)；SDS-PAGE凝膠電泳試劑。

1.3 主要儀器與設(shè)備

TECAN Infinite M200PRO 多功能酶標(biāo)儀，LC-10 AVP PLUS 高效液相色譜，F(xiàn)D-2 冷凍干燥機(jī)，Chem Studio 化學(xué)發(fā)光凝膠成像系統(tǒng)，S-3400N 掃描電子顯微鏡，K280R 冷凍離心機(jī)，F(xiàn)E20 pH計(jì)，LDZF-50KB-Ⅲ型高壓式蒸汽滅菌鍋，SPX-100B-Z 醒發(fā)箱，HH-4 數(shù)顯恒溫水浴鍋，DYCZ-24DN 電泳儀。

1.4 方法

1.4.1 植物乳桿菌ST-Ⅲ的活化及生長(zhǎng)曲線(xiàn)的測(cè)定

無(wú)菌條件下取植物乳桿菌ST-Ⅲ于MRS肉湯培養(yǎng)基，37 ℃下培養(yǎng)20 h后以5%的接種量轉(zhuǎn)接到75 mL的MRS肉湯培養(yǎng)基中，繼續(xù)于37 ℃下培養(yǎng)8 h。培養(yǎng)完成后用無(wú)菌生理鹽水以4 500 r/min離心洗滌2次備用。參考楊森[1]的方法，對(duì)植物乳桿菌ST-III的生長(zhǎng)曲線(xiàn)進(jìn)行測(cè)定。

1.4.2 植物乳桿菌ST-Ⅲ發(fā)酵面團(tuán)的制備

參考楊森[1]制備乳酸菌發(fā)酵酸面團(tuán)的方法，按原料粉∶菌液質(zhì)量比=2∶1的比例分別稱(chēng)取小麥粉、苦蕎粉、混合粉(小麥粉∶苦蕎粉質(zhì)量比=1∶1)和洗滌后的植物乳桿菌菌液(含量為8.0 logCFU/g)，混勻后放入已滅菌的發(fā)酵罐中，于30 ℃醒發(fā)箱中進(jìn)行發(fā)酵后，得到小麥發(fā)酵面團(tuán)(WS)、苦蕎發(fā)酵面團(tuán)(BS)、和混合發(fā)酵面團(tuán)(WBS)。

1.4.3 面團(tuán)發(fā)酵過(guò)程中中菌落密度的變化

參考楊森[1]的方法，于植物乳桿菌ST-Ⅲ發(fā)酵20 h內(nèi)每隔2 h取樣3種酸面團(tuán)，進(jìn)行植物乳桿菌ST-Ⅲ菌落密度的生長(zhǎng)計(jì)數(shù)測(cè)定。

1.4.4 面團(tuán)發(fā)酵過(guò)程中酸化能力的研究

參照Bartkiene等[15]的方法，于植物乳桿菌ST-Ⅲ發(fā)酵20 h內(nèi)每隔2 h取樣進(jìn)行pH值和總酸的測(cè)定；參照高世陽(yáng)[16]和張思佳等[17]的方法，于植物乳桿菌ST-Ⅲ發(fā)酵24 h內(nèi)每隔6 h取樣，測(cè)定其中乳酸與乙酸的含量。

1.4.5 面團(tuán)發(fā)酵過(guò)程中蛋白質(zhì)各組分含量的測(cè)定

參考楊森[1]的方法，于植物乳桿菌ST-Ⅲ發(fā)酵24 h內(nèi)每隔2 h取WS、BS和WBS各1 g，依次于不同溫度下溶于5 mL 1mol/L NaCl與50 mmol/L Tris-HCl(pH=8)緩沖液、5 mL 70%乙醇和5 mL 0.05 mol/L冰乙酸中，分級(jí)提取得到清蛋白、醇溶蛋白和谷蛋白，采用Bradford法[18]測(cè)定3種蛋白質(zhì)含量。

1.4.6 面團(tuán)發(fā)酵過(guò)程中蛋白各組分SDS-PAGE

參考楊森[1]的方法，利用SDS-PAGE凝膠電泳試劑盒對(duì)植物乳桿菌ST-Ⅲ發(fā)酵0、6、12、18、24 h時(shí)，WS、BS和WBS中的全蛋白、清蛋白和醇溶蛋白的分子量分布進(jìn)行測(cè)定，凝膠染色及脫色后，拍照保存，圖像利用Quantity One軟件進(jìn)行分析。

1.4.7 面團(tuán)發(fā)酵過(guò)程中游離氨基酸含量的測(cè)定

根據(jù)SDS-PAGE實(shí)驗(yàn)，選取WS、BS和WBS樣品各10 g，并采用張思佳等[17]的方法對(duì)樣品中的游離氨基酸含量進(jìn)行測(cè)定。

1.5 數(shù)據(jù)處理

采用SPSS 20.0處理數(shù)據(jù)，每組數(shù)據(jù)重復(fù)3次，取其平均值，并進(jìn)行顯著性分析，P<0.05表示差異顯著。同時(shí)，采用Origin 2019繪圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 植物乳桿菌生長(zhǎng)曲線(xiàn)及乳酸菌發(fā)酵面團(tuán)菌落密度的變化

植物乳桿菌ST-Ⅲ在MRS肉湯培養(yǎng)基中的生長(zhǎng)曲線(xiàn)如圖1所示，經(jīng)過(guò)6 h的延滯期后在6～14 h進(jìn)入對(duì)數(shù)期，快速生長(zhǎng)，14 h后進(jìn)入穩(wěn)定期。微生物生長(zhǎng)曲線(xiàn)的測(cè)定可以為發(fā)酵面團(tuán)制備過(guò)程中植物乳桿菌的接種和乳酸菌在面團(tuán)發(fā)酵過(guò)程中的生長(zhǎng)分析提供依據(jù)[19]。3種發(fā)酵面團(tuán)中植物乳桿菌ST-Ⅲ的接種量均為8.0 logCFU/g發(fā)酵面團(tuán)。植物乳桿菌ST-Ⅲ經(jīng)歷了2 h的延滯期后進(jìn)入對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期；在穩(wěn)定期，WS、BS和WBS中的植物乳桿菌ST-Ⅲ菌體密度分別達(dá)到11.751、12.410 、12.079 logCFU/g發(fā)酵面團(tuán)；進(jìn)入對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期后，相較于WS而言，植物乳桿菌ST-Ⅲ在BS和WBS中的生長(zhǎng)更加旺盛，這可能是由于對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期時(shí)BS和WBS的酸性環(huán)境更加適宜植物乳桿菌ST-Ⅲ的生長(zhǎng)，因而促進(jìn)了植物乳桿菌ST-Ⅲ的繁殖代謝；發(fā)酵后期，植物乳桿菌ST-Ⅲ因3種酸面團(tuán)中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)缺乏而生長(zhǎng)緩慢[20]。

圖1 植物乳桿菌ST-Ⅲ生長(zhǎng)曲線(xiàn)和酸面團(tuán)中乳酸菌菌落密度變化

2.2 面團(tuán)發(fā)酵過(guò)程酸化能力的變化

乳酸菌發(fā)酵面團(tuán)中乳酸菌的生長(zhǎng)可以使面團(tuán)pH降低，總酸度升高[21]。綜合圖1和圖2可以看出，BS為弱酸性面團(tuán)，經(jīng)植物乳桿菌ST-Ⅲ發(fā)酵后，3種酸面團(tuán)pH均隨著發(fā)酵時(shí)間的增加逐漸下降，TTA則相反。其中，在發(fā)酵初期3種酸面團(tuán)酸化速率均較慢。但隨著植物乳桿菌ST-Ⅲ的不斷擴(kuò)增，產(chǎn)酸速率加快，當(dāng)發(fā)酵6～12 h時(shí)，BS的pH急劇下降，總酸度急劇上升，且下降變化顯著快于WS、WBS，這可能是由于處于對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期的植物乳桿菌ST-Ⅲ對(duì)苦蕎基質(zhì)具有更強(qiáng)的適應(yīng)性，因此代謝更為旺盛。當(dāng)發(fā)酵進(jìn)行18 h后，隨著底物不斷消耗，乳酸菌的生長(zhǎng)和代謝受到抑制，3組酸面團(tuán)pH均趨于穩(wěn)定，但其TTA仍呈現(xiàn)緩慢上升趨勢(shì)，直至發(fā)酵20 h，WS、BS和WBS的TTA分別為16.28、24.39、22.26 mL，可能是由于苦蕎發(fā)酵基質(zhì)灰分含量較高，對(duì)酸具有較強(qiáng)的緩沖能力，因此BS的TTA顯著高于WS、WBS。

圖2 植物乳桿菌ST-Ⅲ發(fā)酵酸面團(tuán)pH值與TTA的變化

2.3 面團(tuán)發(fā)酵過(guò)程中有機(jī)酸含量的變化

植物乳桿菌ST-Ⅲ為兼性發(fā)酵乳桿菌，優(yōu)先進(jìn)行糖酵解途徑，即在發(fā)酵過(guò)程中利用葡萄糖產(chǎn)生乳酸，而后利用戊糖進(jìn)行戊糖磷酸途徑產(chǎn)生乙酸[22]。圖3表明，BS中的乙酸含量在發(fā)酵12 h后分別為WS和WBS中乙酸含量的1.89、1.28倍；而B(niǎo)S中乳酸含量在發(fā)酵12 h分別為WS和WBS中乳酸含量的2.62、1.24倍，此現(xiàn)象與植物乳桿菌ST-Ⅲ的生長(zhǎng)曲線(xiàn)及其在3種發(fā)酵面團(tuán)的過(guò)程中其菌落密度變化趨勢(shì)有一定的聯(lián)系。植物乳桿菌ST-Ⅲ在發(fā)酵WS的過(guò)程中所產(chǎn)生的乳酸和乙酸含量均低于BS和WBS，其中，發(fā)酵24 h后BS中的乙酸含量分別為WS與WBS中乙酸含量的1.61、1.06倍；而B(niǎo)S中乳酸的含量分別為WS與WBS中乳酸含量的1.75、1.15倍。由植物乳桿菌ST-Ⅲ在發(fā)酵3種發(fā)酵面團(tuán)過(guò)程中有機(jī)酸含量的變化，可推測(cè)BS中的蛋白質(zhì)在發(fā)酵過(guò)程中能夠被更加廣泛地被水解，可能引起B(yǎng)S中游離氨基酸含量相對(duì)增幅較大。

圖3 植物乳桿菌ST-Ⅲ發(fā)酵酸面團(tuán)中乙酸與乳酸含量的變化

2.4 蛋白質(zhì)各組分含量變化

酸面團(tuán)對(duì)面團(tuán)中蛋白質(zhì)降解程度不同，這可能是乳酸菌發(fā)酵不同谷物基質(zhì)過(guò)程中，代謝產(chǎn)生有機(jī)酸的種類(lèi)和含量差異造成的[23]。由表1可知，WS、BS、WBS中清蛋白，醇溶蛋白，谷蛋白含量隨著發(fā)酵的進(jìn)行具有顯著差異。在發(fā)酵過(guò)程中，各組面團(tuán)中的清蛋白含量均呈現(xiàn)下降的趨勢(shì)。經(jīng)過(guò)24 h的發(fā)酵，BS、WBS的清蛋白分別有30%、15.8%被降解，而WS的清蛋白則有90%被降解。植物乳桿菌ST-Ⅲ在發(fā)酵過(guò)程中對(duì)小麥面團(tuán)中可溶性蛋白具有極強(qiáng)的降解作用，且對(duì)酸面團(tuán)中清蛋白的降解主要集中在4～16 h。而含有苦蕎的酸面團(tuán)中清蛋白隨著發(fā)酵時(shí)間的延長(zhǎng)，降解速率較慢。

與清蛋白相比，WS、BS和WBS中的醇溶蛋白含量隨著3種酸面團(tuán)的發(fā)酵均呈現(xiàn)出先增加后減少的趨勢(shì)。3種酸面團(tuán)中醇溶蛋白的含量隨著植物乳桿菌ST-Ⅲ發(fā)酵的進(jìn)行均有不同程度的增長(zhǎng)，這一增長(zhǎng)趨勢(shì)分別持續(xù)至WS發(fā)酵至16 h時(shí)，而當(dāng)BS和WBS發(fā)酵至18 h時(shí)，醇溶蛋白含量才呈現(xiàn)下降的趨勢(shì)。在發(fā)酵24 h后，WS、BS和WBS中醇溶蛋白較發(fā)酵初期上升，這可能是由于植物乳桿菌ST-Ⅲ的繁殖和代謝產(chǎn)酸促進(jìn)了酸面團(tuán)中諸如清蛋白等可溶性蛋白的溶解從而導(dǎo)致醇溶蛋白含量的增加[24]。由于醇溶蛋白的變化可能對(duì)面團(tuán)的延伸性具有較大的影響，因此從醇溶蛋白的變化趨勢(shì)可推測(cè)，利用植物乳桿菌ST-Ⅲ發(fā)酵苦蕎酸面團(tuán)能夠改善苦蕎面制品的加工品質(zhì)。

面團(tuán)發(fā)酵過(guò)程中乳酸菌的代謝產(chǎn)物對(duì)面團(tuán)中谷蛋白具有較強(qiáng)的降解作用，對(duì)面團(tuán)的勁度、韌性有較大的影響[24]。植物乳桿菌ST-Ⅲ發(fā)酵對(duì)3種發(fā)酵面團(tuán)中的谷蛋白均有著明顯地降解作用，且隨發(fā)酵時(shí)間的進(jìn)行具有顯著差異(P<0.05)；經(jīng)過(guò)24 h的發(fā)酵后，WS中4.38%的谷蛋白被降解，而B(niǎo)S和WBS中的谷蛋白則分別被降解了4.77%、4.45%。

2.5 面團(tuán)發(fā)酵過(guò)程中全蛋白SDS-PAGE圖譜變化

利用Quantity One對(duì)圖4的SDS-PAGE譜圖進(jìn)行分析得到蛋白質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(表2)。植物乳桿菌ST-Ⅲ發(fā)酵過(guò)程中，3種發(fā)酵面團(tuán)中全蛋白含量均呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，這表明植物乳桿菌ST-Ⅲ發(fā)酵苦蕎酸面團(tuán)有助于將大分子苦蕎蛋白降解為小分子，從而提高苦蕎蛋白的利用率。結(jié)合圖1可知，植物乳桿菌ST-Ⅲ在WS和WBS發(fā)酵至第6 h時(shí)開(kāi)始劇烈繁殖代謝，而其在BS發(fā)酵第8 h后開(kāi)始代謝產(chǎn)酸。BS中的苦蕎蛋白，尤其是36.5 ku左右的苦蕎蛋白在植物乳桿菌ST-Ⅲ發(fā)酵苦蕎酸面團(tuán)的過(guò)程中被降解地較為徹底，而WS與WBS中的蛋白質(zhì)被降解的幅度則相對(duì)較小，這驗(yàn)證了BS的弱酸性環(huán)境更加適宜植物乳桿菌ST-Ⅲ的生長(zhǎng)繁殖代謝，進(jìn)一步使其產(chǎn)有機(jī)酸量增加，從而增進(jìn)了對(duì)蛋白質(zhì)的降解。

表2 植物乳桿菌ST-Ⅲ發(fā)酵3種發(fā)酵面團(tuán)中全蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)變化

2.6 植物乳桿菌發(fā)酵酸面團(tuán)過(guò)程中清蛋白和醇溶蛋白SDS-PAGE圖譜變化

對(duì)圖5的SDS-PAGE譜圖進(jìn)行分析得到蛋白質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)(表3)。經(jīng)乳酸菌發(fā)酵后，苦蕎清蛋白分子量集中在23～56.7 ku之間，即1條組成2S蛋白的單鏈多肽鏈[25]。在植物乳桿菌ST-Ⅲ發(fā)酵3種酸面團(tuán)的過(guò)程中，面團(tuán)中的各主要分子段的清蛋白均被降解，同時(shí)結(jié)合表1來(lái)看，發(fā)酵12 h時(shí)清蛋白降解速度變緩。其中，BS中的清蛋白，尤其是36.2 ku段的蛋白質(zhì)在發(fā)酵24 h后從35.38%降低至3.86%，而29.7 ku段的蛋白質(zhì)則從19.01%被降解至0.07%。23.0 ku段的分子則出現(xiàn)積聚；由此可見(jiàn)，在植物乳桿菌ST-Ⅲ發(fā)酵苦蕎面團(tuán)有助于將面團(tuán)中的部分大分子蛋白降解為小分子蛋白，從而促進(jìn)人體對(duì)苦蕎蛋白的吸收。

表3 植物乳桿菌ST-Ⅲ發(fā)酵WS過(guò)程中清蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)變化/%

圖4 植物乳桿菌ST-Ⅲ發(fā)酵酸面團(tuán)過(guò)程中全蛋白SDS-PAGE

由于苦蕎中醇溶蛋白含量極少，因此本研究旨在探討乳酸菌發(fā)酵對(duì)于小麥、苦蕎中醇溶蛋白含量變化的影響。由于醇溶蛋白通過(guò)Quantity One對(duì)圖6的SDS-PAGE譜圖進(jìn)行分析從而得到蛋白質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(表3)。發(fā)酵BS過(guò)程中，37.2 ku段的蛋白質(zhì)在發(fā)酵12 h時(shí)出現(xiàn)積聚，而78.8、62.4、48.3k、33.2 ku段的蛋白質(zhì)在出現(xiàn)短暫積聚后繼續(xù)被降解。對(duì)于WS而言，32.9 ku段的蛋白質(zhì)在發(fā)酵6 h時(shí)出現(xiàn)積聚，而其他大分子段蛋白均被緩慢降解。但相較于全蛋白和清蛋白而言，WS、BS、WBS的醇溶蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)隨著發(fā)酵時(shí)間的延長(zhǎng)變化較為微小。

表4 植物乳桿菌ST-Ⅲ發(fā)酵WS過(guò)程中醇溶蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)變化/%

2.7 發(fā)酵面團(tuán)中游離氨基酸的變化

乳酸菌在發(fā)酵酸面團(tuán)過(guò)程中能夠通過(guò)其自身的生長(zhǎng)代謝和產(chǎn)有機(jī)酸等方式對(duì)面團(tuán)中蛋白質(zhì)進(jìn)行降解，將大分子蛋白降解為小分子游離氨基酸，提高酸面團(tuán)中蛋白質(zhì)利用率和最終產(chǎn)品中游離氨基酸的含量，均衡產(chǎn)品營(yíng)養(yǎng)價(jià)值[26]。植物乳桿菌ST-Ⅲ發(fā)酵酸面團(tuán)過(guò)程中游離氨基酸含量變化見(jiàn)表5。不同發(fā)酵底物作用效果差別明顯。BS中的游離氨基酸含量隨著發(fā)酵的進(jìn)行始終呈上升趨勢(shì)，發(fā)酵至18 h時(shí)，BS中的必需氨基酸含量較8 h時(shí)上升了22.22%，而非必需氨基酸含量則上升了16.92%；植物乳桿菌ST-Ⅲ發(fā)酵BS的前12 h游離氨基酸含量上升幅度較小，這可能是因?yàn)锽S中的蛋白質(zhì)首先被降解為小肽鏈，這些小肽鏈在12 h后被進(jìn)一步地降解至游離氨基酸，同時(shí)苦蕎粉中的內(nèi)源性蛋白酶和淀粉酶被激活，也利于促進(jìn)游離氨基酸的代謝。而WS和WBS中的游離氨基酸含量均成先上升后下降的趨勢(shì)，且在植物乳桿菌ST-Ⅲ發(fā)酵18 h后酸面團(tuán)中的總游離氨基酸含量均低于發(fā)酵初期，進(jìn)一步說(shuō)明植物乳桿菌ST-Ⅲ發(fā)酵苦蕎相對(duì)于小麥而言，更有利于蛋白質(zhì)水解成氨基酸。

苦蕎蛋白富含一般谷物蛋白缺乏賴(lài)氨酸和精氨酸，其賴(lài)氨酸含量是大米、小麥的2倍以上[27]。隨著發(fā)酵時(shí)間的延長(zhǎng)，BS中賴(lài)氨酸、精氨酸含量升高，此現(xiàn)象與預(yù)期相符，也印證了發(fā)酵可以將部分蛋白質(zhì)進(jìn)一步降解成具有營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的氨基酸。賴(lài)氨酸能夠增強(qiáng)人體的免疫力、并且能夠緩解緊張等的負(fù)面情緒，同時(shí)其能夠協(xié)同并促進(jìn)營(yíng)養(yǎng)素的吸收，使得這些營(yíng)養(yǎng)素能夠更好的在人體內(nèi)發(fā)揮其有益功效[28]。由此可以看出，植物乳桿菌ST-Ⅲ發(fā)酵對(duì)BS中的某些必需氨基酸和非必需氨基酸的增加有著明顯的促進(jìn)作用，將由植物乳桿菌發(fā)酵的BS添加入烘焙類(lèi)產(chǎn)品的制作當(dāng)中，能夠有效地提升產(chǎn)品的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。

圖5 植物乳桿菌ST-Ⅲ發(fā)酵酸面團(tuán)過(guò)程中清蛋白SDS-PAGE

圖6 植物乳桿菌ST-III發(fā)酵3種酸面團(tuán)過(guò)程中醇溶蛋白SDS-PAGE變化

表5 植物乳桿菌ST-III發(fā)酵面團(tuán)過(guò)程中游離氨基酸組成及含量變化

3 結(jié)論

將植物乳桿菌ST-Ⅲ添加到小麥、苦蕎及小麥-苦蕎混合粉中進(jìn)行酸面團(tuán)的制備，研究酸面團(tuán)發(fā)酵過(guò)程中蛋白質(zhì)的降解變化。結(jié)果表明，在發(fā)酵過(guò)程中，植物乳桿菌ST-Ⅲ在含有苦蕎基質(zhì)的酸面團(tuán)中生長(zhǎng)較為旺盛，代謝產(chǎn)生大量乙酸和乳酸，特別是在發(fā)酵6～12 h時(shí)，BS的pH急劇下降，總酸度上升，且下降變化顯著快于WS、WBS，酸化能力較強(qiáng)。發(fā)酵12～18 h時(shí)，植物乳桿菌ST-III發(fā)酵對(duì)BS中苦蕎蛋白適度的降解效果最為明顯，且游離氨基酸含量也隨著發(fā)酵的進(jìn)行呈上升趨勢(shì)。植物乳桿菌ST-Ⅲ在以苦蕎為基質(zhì)的面團(tuán)中生長(zhǎng)良好，產(chǎn)酸及耐酸能力較強(qiáng)，利于促進(jìn)蛋白質(zhì)的降解。并且，利用植物乳桿菌ST-Ⅲ適度發(fā)酵苦蕎面團(tuán)，能夠促進(jìn)大分子量蛋白降解為小分子蛋白和多肽，且對(duì)BS中的某些必需氨基酸和非必需氨基酸的增加有著明顯的促進(jìn)作用。因此，利用植物乳桿菌ST-Ⅲ發(fā)酵技術(shù)提高苦蕎面制品中的蛋白質(zhì)利用率。