豆粕是一种质优价廉的植物蛋白资源,因其蛋白质含量高、营养丰富、产量大、来源广等特点而被广泛应用于食品和饲料领域。作为食品或饲料原料,豆粕也存在一些典型的问题,如:豆腥味重、含多种抗营养因子,显著影响豆粕的食用品质和价值。本文利用微生物发酵法降低豆粕中抗营养因子含量、改善其风味和提高豆粕的生物利用率,并进一步研究发酵豆粕蛋白质在生物学功能和加工功能方面的变化。研究内容和结果如下:(1)以总状毛霉为主要菌种,探究发酵对豆粕营养和风味的增强作用以及鲁氏酵母耦合发酵和豆粕原料超声前处理对毛霉发酵豆粕品质的作用。结果表明,总状毛霉发酵能显著提高豆粕中性蛋白酶活力、可溶性蛋白含量、感官品质、总氨基酸和游离氨基酸含量,并有效降低胰蛋白酶抑制剂活力;28℃发酵60 h,各发酵豆粕蛋白酶活力和可溶性蛋白含量均达到最大值,与未发酵豆粕相比,总状毛霉发酵豆粕蛋白酶活达到1032.4 U/g,可溶性蛋白、总氨基酸和游离氨基酸含量分别增加3.16倍、13.64%和5.65倍,胰蛋白酶抑制剂活力降低了84.57%。豆粕原料超声前处理和鲁氏酵母耦合发酵均有助于强化毛霉发酵豆粕的品质,其中超声前处理后毛霉和鲁氏酵母耦合发酵豆粕胰蛋白酶抑制剂含量从4375 U/g下降到357.9 U/g,减少了92%,游离氨基酸含量增加了6.69倍,总氨基酸含量提高了22.9%,有效提高了豆粕的营养和感官品质。(2)从霉变的玉米秸秆中分离出一株产纤维素酶和蛋白酶相对较高的粗糙脉孢菌(Neurospora crassa Y 2019)作为菌种发酵豆粕,对比测定发酵豆粕蛋白质降解、纤维素酶及蛋白酶活等理化指标和抗氧化、免疫等生理功能活性的变化。结果表明,发酵豆粕可以显著降解豆粕中的胰蛋白酶抑制剂,降解率达90.1%,有效降解豆粕生物大分子及其抗营养因子。N.crassa Y 2019发酵豆粕纤维素酶及蛋白酶活分别达到1849.25 U/g和278.75 U/g,抗氧化活性(DPPH,OH,O2-)及免疫活性都得到显著提高。N.crassa Y 2019发酵所产生的次生代谢物增强了豆粕的生物活性,如体外抗氧化能力的提高和免疫系统正向调节。(3)发酵豆粕蛋白乳化功能的变化。以豆粕为原料,经N.crassa Y 2019发酵0h、24 h、36 h、48 h、60 h、72 h,同法提取各样品蛋白质,然后在p H 7.0、85℃下孵育30 min,加入微藻油,依次打粗乳、高压均质,制备发酵豆粕蛋白-微藻油乳液,研究N.crassa Y 2019发酵对豆粕蛋白乳化功能的影响。SDS-PAGE分析表明豆粕蛋白随着发酵时间延长,各蛋白或亚基条带逐渐变浅,同时产生低分子量的新条带,但在发酵60 h时明显产生新的大分子条带。发酵豆粕蛋白的DPPH自由基清除能力、抗脂质氧化能力均呈先降低后升高再降低的趋势,以发酵60 h抗氧化能力最强。发酵60 h的乳液宏观稳定性相对较好,乳液粒径相对较小,粒度分布相对均一。综合分析,发酵豆粕蛋白的乳化能力明显提高,其中以发酵60 h构建的发酵大豆蛋白乳液体系的乳化稳定性最好。