超声对芽豆豆浆gaba形成的影响
大豆，是亚洲地区广泛消费的豆科植物，在解决蛋白质供给不足和改善饮食模式等问题上都起着重要作用。γ-氨基丁酸(GABA)是一种天然活性成分，可以帮助改善人类身体健康状况。GABA是动物体内重要的抑制性传导物，可以促进脑的活化性，具有降血压、改善更年期综合症、改善肾机能和肝机能等功效。开发富含GABA的功能性食品已渐渐提高了社会关注度，成为了食品工业领域和学术界的研究热点。正常情况下GABA在未处理的大豆中含量很低，但经逆境胁迫作用可以大大提高大豆中GABA的含量，在大豆中利用生物技术富集GABA是一条安全且有效的途径。超声波处理有利于富集芽豆豆浆中的GABA，本课题分别以超声温度、功率、时间为单因素变量设计实验筛选出最优处理参数，以单因素变量实验中的最优超声温度（A）、功率(B)、时间(C) 3个因素为自变量，芽豆豆浆处理液中的GABA含量（Y）为响应值，设计三因素三水平响应面分析实验分析三个因素的交互作用并获得了超声处理最佳组合温度42.5℃，功率384W，时间11min。
目录
摘要3
关键词3
Abstract3
Key words3
引言3
1材料与方法4
1.1实验材料与设备4
1.1.1实验材料4
1.1.2实验试剂5
1.1.3实验设备5
1.2实验方法 5
1.2.1样品前处理5
1.2.2超声处理5
1.2.3中心组合实验设计5
1.3测定指标 6
1.3.1GABA含量的测定6
1.4统计分析方法6
2结果与分析 6
2.1超声温度对芽豆豆浆GABA形成的影响6
2.2超声功率对芽豆豆浆GABA形成的影响6
2.3超声时间对芽豆豆浆GABA形成的影响7
2.4中心组合实验设计7
2.4.1实验结果7
2.4.2验证性实验9
3讨论10
4总结10
致谢11
参考文献11
超声对芽豆豆浆GABA形成的影响
引言
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豆，一般指黄大豆，一种人体膳食结构中必不可少的粮食作物，是亚洲地区广泛消费的豆科植物，同时也是近年来西方饮食结构中大力推崇的营养健康食品之一，深受消费者的喜爱。大豆中富含多种生理活性物质，例如脂肪、蛋白质等，在解决蛋白质供给不足和改善饮食模式等问题上都起着重要作用。大豆中蛋白质的含量丰富，氨基酸质量好，其中必需氨基酸接近FAO/WHO的推荐模式，容易被人体消化吸收。大豆作为质优廉价的蛋白质来源，经常被用来加工成豆腐、酱油、纳豆等多种多样的传统食品，新型大豆产品也开始陆续进入市场，大豆的应用范围正不断扩大。
γ氨基丁酸（GABA），分子式为 NH(CH2)3COOH，是一种天然活性成分，动、植物体内都存在这种物质，参与多种人体代谢活动。有研究表明[1]，GABA是动物体内重要的抑制性传导物，可以促进脑的活化性，美容润肤，具有降血压的功效。最新的研究表明[24]，GABA还能促进产生生长激素、改善更年期综合症、改善肾机能和肝机能等效果。虽然GABA在人体中能转化得到，但由于年龄增大、压力过大等原因，GABA的积累很困难，所以有必要从日常饮食中补充以保持体内正常的GABA水平。
在正常条件下，未处理大豆中GABA含量很低。研究表明,大豆正常萌发6d后,体内的GABA含量是对照组的4.19倍[5]。在激素或胁迫处理下，大豆GABA含量显著增加。温度是影响大豆富集GABA的重要环境因子，直接影响GABA合成的相关酶活性和转化速率，大豆种类不同，对温度的敏感性和应答机制也不同。浸泡不仅能加快大豆萌发的速率，还能加快大豆体内相关物质的转化和积累速率，浸泡制造了低氧环境，大豆进行无氧呼吸，产生了大量H+，促进了GABA等物质的合成。低氧环境会影响大豆体内的新陈代谢，抑制呼吸作用，电子传递链被抑制，大豆细胞质内酸的浓度增大，GAD酶被激活，GABA合成量增加。高盐环境也会影响GABA的生成量，盐溶液中的阳离子能激活GABA合成酶类，调控大豆体内基因的表达。其他多种物理和化学因素都能对大豆富集GABA效率产生影响。生物合成法是提高大豆GABA含量的安全有效途径。
近年来，国内外学者不断优化改良大豆富集GABA技术，不再拘泥于温度、低氧、PH等常规影响因素，开始从微生物发酵、钙离子通道抑制、微量矿物质例如硒等方面进行优化，并将其逐渐运用到食品加工领域，创造更加高效经济的生产加工方法。超声作为新兴的食品领域辅助加工技术，被广泛地运用到液体乳化、样品清洗等加工工艺中，在富集GABA的研究领域也成为了一种新兴技术。Yang等在研究超声波处理对大豆理化特性及GABA 富集的影响时，认为超声能量使GABA合成相关酶酶分子构象发生改变，酶生物活性被破坏[6]。大豆在发酵过程中，发酵菌进行无氧呼吸，产生H+以及代谢产物，大量的自由基促进了GABA的合成，相关的代谢产物也能调控GABA合成基因的表达。Park等将短乳杆菌转基因获得高GAD酶活性和GABA富集能力菌株,该菌提高了大豆发酵制品中GABA含量[7]。
γ氨基丁酸对人体有多重积极功效，因此富含GABA 的大豆产品的开发开始逐渐引起食品领域的关注。早期富含GABA 大豆产品的开发主要包括富含GABA 的乳酸菌饮品及富含 GABA 的酱油、豆乳等调味品的开发，而近年来则逐渐出现富含GABA 的豆浆、可冲调营养粉等产品[8]。目前有关富含GABA 大豆产品的开发虽然处于试验研究阶段，但其在新型营养功能性食品开发方面仍然潜力巨大。在医药领域，因其具有抗抑郁、降血压、促进产生生长激素等作用，已经被广泛地添加入相关的药品和营养补充剂中继续造福人类健康。不断提高GABA的富集效率，增大GABA的产量越来越受到业界关注。
本研究探究大豆在正常发芽、超声处理的条件下芽豆豆浆GABA含量变化的规律，并获取最佳的超声处理组合，旨在提高大豆富集GABA效率，改善相关食品的加工方法。
1 材料与方法
1.1实验材料与设备
1.1.1实验材料
大豆品种：云鹤（YHNJ），2015年产于中国吉林省。20℃贮存备用。
1.1.2实验试剂
次氯酸钠
分析纯
国药集团化学试剂有限公司
无水乙醇
分析纯
国药集团化学试剂有限公司
碳酸钠
目录
摘要3
关键词3
Abstract3
Key words3
引言3
1材料与方法4
1.1实验材料与设备4
1.1.1实验材料4
1.1.2实验试剂5
1.1.3实验设备5
1.2实验方法 5
1.2.1样品前处理5
1.2.2超声处理5
1.2.3中心组合实验设计5
1.3测定指标 6
1.3.1GABA含量的测定6
1.4统计分析方法6
2结果与分析 6
2.1超声温度对芽豆豆浆GABA形成的影响6
2.2超声功率对芽豆豆浆GABA形成的影响6
2.3超声时间对芽豆豆浆GABA形成的影响7
2.4中心组合实验设计7
2.4.1实验结果7
2.4.2验证性实验9
3讨论10
4总结10
致谢11
参考文献11
超声对芽豆豆浆GABA形成的影响
引言
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豆，一般指黄大豆，一种人体膳食结构中必不可少的粮食作物，是亚洲地区广泛消费的豆科植物，同时也是近年来西方饮食结构中大力推崇的营养健康食品之一，深受消费者的喜爱。大豆中富含多种生理活性物质，例如脂肪、蛋白质等，在解决蛋白质供给不足和改善饮食模式等问题上都起着重要作用。大豆中蛋白质的含量丰富，氨基酸质量好，其中必需氨基酸接近FAO/WHO的推荐模式，容易被人体消化吸收。大豆作为质优廉价的蛋白质来源，经常被用来加工成豆腐、酱油、纳豆等多种多样的传统食品，新型大豆产品也开始陆续进入市场，大豆的应用范围正不断扩大。
γ氨基丁酸（GABA），分子式为 NH(CH2)3COOH，是一种天然活性成分，动、植物体内都存在这种物质，参与多种人体代谢活动。有研究表明[1]，GABA是动物体内重要的抑制性传导物，可以促进脑的活化性，美容润肤，具有降血压的功效。最新的研究表明[24]，GABA还能促进产生生长激素、改善更年期综合症、改善肾机能和肝机能等效果。虽然GABA在人体中能转化得到，但由于年龄增大、压力过大等原因，GABA的积累很困难，所以有必要从日常饮食中补充以保持体内正常的GABA水平。
在正常条件下，未处理大豆中GABA含量很低。研究表明,大豆正常萌发6d后,体内的GABA含量是对照组的4.19倍[5]。在激素或胁迫处理下，大豆GABA含量显著增加。温度是影响大豆富集GABA的重要环境因子，直接影响GABA合成的相关酶活性和转化速率，大豆种类不同，对温度的敏感性和应答机制也不同。浸泡不仅能加快大豆萌发的速率，还能加快大豆体内相关物质的转化和积累速率，浸泡制造了低氧环境，大豆进行无氧呼吸，产生了大量H+，促进了GABA等物质的合成。低氧环境会影响大豆体内的新陈代谢，抑制呼吸作用，电子传递链被抑制，大豆细胞质内酸的浓度增大，GAD酶被激活，GABA合成量增加。高盐环境也会影响GABA的生成量，盐溶液中的阳离子能激活GABA合成酶类，调控大豆体内基因的表达。其他多种物理和化学因素都能对大豆富集GABA效率产生影响。生物合成法是提高大豆GABA含量的安全有效途径。
近年来，国内外学者不断优化改良大豆富集GABA技术，不再拘泥于温度、低氧、PH等常规影响因素，开始从微生物发酵、钙离子通道抑制、微量矿物质例如硒等方面进行优化，并将其逐渐运用到食品加工领域，创造更加高效经济的生产加工方法。超声作为新兴的食品领域辅助加工技术，被广泛地运用到液体乳化、样品清洗等加工工艺中，在富集GABA的研究领域也成为了一种新兴技术。Yang等在研究超声波处理对大豆理化特性及GABA 富集的影响时，认为超声能量使GABA合成相关酶酶分子构象发生改变，酶生物活性被破坏[6]。大豆在发酵过程中，发酵菌进行无氧呼吸，产生H+以及代谢产物，大量的自由基促进了GABA的合成，相关的代谢产物也能调控GABA合成基因的表达。Park等将短乳杆菌转基因获得高GAD酶活性和GABA富集能力菌株,该菌提高了大豆发酵制品中GABA含量[7]。
γ氨基丁酸对人体有多重积极功效，因此富含GABA 的大豆产品的开发开始逐渐引起食品领域的关注。早期富含GABA 大豆产品的开发主要包括富含GABA 的乳酸菌饮品及富含 GABA 的酱油、豆乳等调味品的开发，而近年来则逐渐出现富含GABA 的豆浆、可冲调营养粉等产品[8]。目前有关富含GABA 大豆产品的开发虽然处于试验研究阶段，但其在新型营养功能性食品开发方面仍然潜力巨大。在医药领域，因其具有抗抑郁、降血压、促进产生生长激素等作用，已经被广泛地添加入相关的药品和营养补充剂中继续造福人类健康。不断提高GABA的富集效率，增大GABA的产量越来越受到业界关注。
本研究探究大豆在正常发芽、超声处理的条件下芽豆豆浆GABA含量变化的规律，并获取最佳的超声处理组合，旨在提高大豆富集GABA效率，改善相关食品的加工方法。
1 材料与方法
1.1实验材料与设备
1.1.1实验材料
大豆品种：云鹤（YHNJ），2015年产于中国吉林省。20℃贮存备用。
1.1.2实验试剂
次氯酸钠
分析纯
国药集团化学试剂有限公司
无水乙醇
分析纯
国药集团化学试剂有限公司
碳酸钠
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