本文是一篇药学论文，本文探究了超声对霉豆渣品质的影响和霉豆渣发酵过程中其物理性质和化学成分的变化规律。最终设计了霉豆渣生产关键设备，集成了霉豆渣工艺生产线，为霉豆渣生产实现工业化提供了依据。
第一章绪论
1.1引言
大豆是一种具有重大商业价值的植物，既可用于食品和饲料，也可作为衍生产品的原料(赵爽2019)。一般来说，豆渣是从磨碎的大豆中提取出可用于生产豆腐或豆奶等豆制品后留下的残渣，每生产1公斤的豆制品大约可以产生1.2公斤的鲜豆渣(徐松滨2015)。许多国家每年都会产生大量豆渣，如日本每年大约产生80万吨，韩国每年大约产生31万吨；而中国豆制品行业每年大约产生280万吨的豆渣(乔君毅等2021)。但由于鲜豆渣含水量较高、干燥成本昂贵、口感粗糙且豆腥味强烈，极大地限制了豆渣在工业中的应用，除了一小部分被食用外，大部分被当作工业废物或饲料，不仅浪费了农业资源还造成了环境污染(Xia et al 2016)。因此，为了实现循环经济，促进豆渣的深度开发，生产高附加值产品，提高豆渣的综合利用率，是亟待解决的产业问题(Yang et al 2020)。
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1.2豆渣中的营养成分
豆渣营养成分的含量不仅取决于大豆提取过程中的加水量，还取决于大豆的品种和生产方式(Preeti et al 2008)。我国豆渣产生的过程一般为大豆通过浸泡、漂洗和研磨，然后将提取物过滤掉，剩下的即为豆渣(向沁雪等2021)。豆渣含有约52%的膳食纤维、25%的蛋白质和10%的脂质，同时豆渣中还含有异黄酮、皂甙、木脂素、植物甾醇、香豆素和植酸盐等其他营养成分(闵翔宇等2019)。因此，豆渣具有良好的营养价值，可以在许多领域被利用(姜慧燕等2020)。
1.2.1豆渣中的膳食纤维
豆渣被认为是膳食纤维的良好来源(孙婉玲和于寒松2021)。膳食纤维可分为三种类型：不溶性膳食纤维（IDF）、总膳食纤维（TDF）和可溶性膳食纤维（SDF）(Rafaiane et al 2018)。膳食纤维可以在人体的一些生理过程中起到调节作用(刘秋艳等2021)。
豆渣中含有大量不溶性膳食纤维，和少量可溶性膳食纤维(Huang et al 2015)。可溶性膳食纤维具有较强的功能性(Zhong et al 2014)，其口感细腻，吸水膨胀性强，能在人体肠道内发挥多种功能(裘纪莹等2010)。不溶性膳食纤维口感粗糙，可以通过增加饱腹感来控制体重。此外，不溶性膳食纤维通过吸收大肠中的水分使粪便软化，对排便有一定的促进效果。在豆渣营养素利用的研究中，豆渣中的膳食纤维受到学者的广泛研究。
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第二章菌种的筛选及鉴定
2.1前言
湖北荆州和仙桃霉豆渣是特色传统发酵食品，又称豆渣粑，具有悠久的历史。豆渣发酵之后改善了豆渣粗糙难以下咽的口感，使豆渣变成了致密、有弹性的饼状，同时散发出独特的霉香味。霉豆渣的食用方法很广泛，不仅可以油煎、爆炒，也可以切成小块炖菜、涮火锅，受到广大人民群众的喜爱。民间制作霉豆渣所需要的微生物主要来源于空气和稻草，利用空气和稻草中的微生物进行自然发酵。但是这样的接种方式存在很多的问题：一方面，由于利用的是空气和稻草上的微生物进行发酵，存在发酵微生物不确定的问题；另一方面在发酵的过程中由于有大量微生物参与，可能存在致病菌，难以保证成品的安全性。
本章的主要内容在于从湖北荆州和仙桃两地自然发酵霉豆渣中分离得到可用于豆渣发酵的微生物，结合形态学及分子生物学的手段对微生物进行鉴定，并将筛选出的微生物作为后续生产的发酵菌种。
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2.2材料与设备
2.2.1实验材料
湖北荆州自然发酵霉豆渣，于市场购买；湖北仙桃自然发酵霉豆渣，于市场购买。
2.2.2主要试剂
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第三章霉豆渣发酵工艺条件的优化...............................21
3.1前言.................................................21
3.2材料与方法...........................21
第四章豆渣发酵过程中的品质特性变化...................41
4.1前言.......................................41
4.2实验材料.............................41
第五章霉豆渣生产关键设备设计及工业化生产线集成设计..........................62
5.1前言........................................62
5.2生产工艺流程以及控制要点参数..............................62
第五章霉豆渣生产关键设备设计及工业化生产线集成设计
5.2生产工艺流程以及控制要点参数
5.2.1霉豆渣生产工艺流程
本生产流程在传统的生产工艺中加入了超声处理，使霉豆渣的品质更加优良。生产工艺流程如图5-1所示。本生产工艺包括了原料的清理、灭菌及冷却、超声处理、接种、搅拌、成型、发酵、包装。
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5.2.2工艺要点说明
（1）清理
原料中往往夹杂有部分沙土，皮屑和其他杂质，这些杂质对产品质量有较大影响，因此需要将原料清洗干净，以确保加工设备生产安全，降低设备损耗，同时提高加工过程中的环境卫生。采用振动筛去除其中的杂质。
（2）灭菌
清理后的豆渣在121℃的高压灭菌锅中灭菌20 min，杀灭其中的有害病菌，确保后续发酵过程的稳定，同时保证产品的安全性。
（3）冷却
灭菌后的豆渣不能立即进行超声处理，因为灭菌后的豆渣温度高、黏性大，会对仪器造成损伤，还会使超声效果不佳，因此需要将高温灭菌后的豆渣在冷却箱里冷却，直至冷却到28℃以下。
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第六章结论
本文从湖北两地自然发酵的霉豆渣中筛选了可用于霉豆渣发酵的微生物，并对其进行了鉴定。然后引入超声发酵技术优化了霉豆渣的生产工艺，提高了霉豆渣的品质。而且探究了超声对霉豆渣品质的影响和霉豆渣发酵过程中其物理性质和化学成分的变化规律。最终设计了霉豆渣生产关键设备，集成了霉豆渣工艺生产线，为霉豆渣生产实现工业化提供了依据。
（1）从荆州和仙桃地区自然发酵霉豆渣样品中分离得到7株菌，其中霉菌2株，细菌5株。通过鉴定，霉菌分别为雅致放射毛霉M1和雅致放射毛霉M2；细菌分别为Enterobacter cloacae、Stenotrophomonas maltophilia、Pseudomonas geniculata、Micrococcus luteus、Sphingobacterium lactis。
（2）优化霉豆渣发酵的最佳工艺条件为：发酵菌株为雅致放射毛霉M1，最佳接种量为108 cfu/100 g，最佳发酵温度为28℃，最佳初始含水量为85%，豆渣的最佳pH为6.0，最佳发酵时间为3 d，最佳超声时间为30 min。
（3）短时间的超声可以降低霉豆渣的粒径，长时间超声会使其粒径增加；超声可以使霉豆渣的总酚、总黄酮和可溶性蛋白含量增加，而对游离氨基酸含量的影响不显著。
（4）物理性质测定结果表明：在发酵过程中，豆渣的持水力、膨胀力显著增加；粒径迅速降低；储能模量和损耗模量的值随着发酵时间的延长而逐渐增加，豆渣的粘弹性增加。
（5）化学成分测定结果表明：在发酵过程中，豆渣中SDF含量上升；IDF含量下降；粗蛋白含量下降，可溶性蛋白含量增加；粗脂肪含量下降；灰分含量增加；pH值从5.14上升至8.33；总酸含量从总体保持不变；还原糖含量增加；氨基酸总量下降30.57%，游离氨基酸含量上升；总酚和总黄酮含量均增加。
（6）设计了豆渣成模机和超声波处理仪这两款霉豆渣生产中所必需的关键设备，并根据霉豆渣加工工艺集成了工业化生产线。并在此基础上，对霉豆渣生产车间和霉豆渣工厂进行了设计。
参考文献（略）