溶栓活性納豆生產(chǎn)工藝的研究與優(yōu)化

康潔

摘要：[目的]確定納豆發(fā)酵工藝的最佳條件。[方法]以同實驗室篩選出的納豆枯草芽孢桿菌Nk-04菌株為本實驗所用菌種，研究納豆在發(fā)酵期間的發(fā)酵時間、接種量、發(fā)酵溫度對納豆激酶酶活力的影響，設定接種量分別為豆子濕重的2%、4%、6%、8%、10%和12%，從12h開始每隔4h測定一次酶活性：在無水蒸煮和接種量為6%的情況下，發(fā)酵溫度分別為27℃、32℃、37℃和42℃，從12h開始每隔4h測定一次酶活性：在無水蒸煮、接種量為6%和發(fā)酵時間22h的情況下發(fā)酵時間分別為16h、18h、20h、22h、24h和28h，測定酶活力。[結(jié)果]納豆發(fā)酵的最佳條件為6%接種量、37℃、22h、無水蒸煮和豆子濕重20R時候產(chǎn)生的激酶活性最好[結(jié)論]為具有高溶栓活性納豆生產(chǎn)工藝的提供依據(jù)。

關(guān)鍵詞：溶栓；納豆；酶活活力；生產(chǎn)；工藝

近幾年來隨著科學的研究表明納豆具有多種醫(yī)療保健功能，常食納豆不僅能排出體內(nèi)多余的膽固醇、分解體內(nèi)脂肪酸，使異常血壓恢復正常，而且納豆激酶最明顯的就是強有效的溶解血栓的能力。通過食用納豆食品獲得納豆激酶，來預防血栓性疾病，成本較低、安全性較好，且在腸胃內(nèi)穩(wěn)定性較好等優(yōu)點。本實驗就是研究出具有高活性激酶的納豆生產(chǎn)工藝，生產(chǎn)出具有預防血栓疾病的功能型食品。

一、材料與方法

（一）材料

完好的小顆粒黃豆，同實驗室篩選的Nk-04菌株。干酪素，尿激酶，酚試劑。生化培養(yǎng)箱，分光光度計，高速冷凍離心機。

（二）方法

1.納豆生產(chǎn)工藝流程

蛋白質(zhì)大豆→清洗→浸泡→分裝入三角瓶→蒸煮滅菌→冷卻、接種→發(fā)酵→成品納豆

2.菌種接種量對納豆的影響

根據(jù)上述實驗設計本實驗的菌種的接種量分別為大豆?jié)裰氐?%、4%、6%、8%、10%和12%，按照查閱的資料確定實驗條件為37℃，豆子無水蒸熟滅菌，在接種量相同的條件下，不同的時間下接種4瓶豆子。為考察接種量對納豆的影響，測定不同時間階段的納豆激酶活性以及比較各接種量下最高活性時納豆的感官，從而選擇最佳接種量。用Flion-酚試劑法測定納豆激酶活性。

3.發(fā)酵溫度對納豆的影響

本實驗在最合適接種量以及其它條件相同的條件下，設置溫度分別為27℃、32℃、37℃和42℃，在發(fā)酵溫度相同的條件下，不同的時間下接種4瓶豆子。每個錐形瓶中接種5%活化1 5h的種子液，從12h開始每間隔4h測定納豆激酶的活性，進而在比較各溫度下最高活性下納豆的感官，從而確定最佳發(fā)酵溫度。用Flion-酚試劑法測定納豆激酶活性。

4.發(fā)酵時間對納豆的影響

本實驗設計發(fā)酵時間為：16h、18h、20h、22h、24h和28h，按照上述所有最佳條件培養(yǎng)，每個發(fā)酵時間下接種4瓶豆子，然后按照設定的時間進行取樣，測定納豆激酶的活性以及比較納豆在各時間下的感官。用Flion-酚試劑法測定納豆激酶活性。

二、結(jié)果與分析

（一）接種量對納豆的影響的結(jié)果和分析

本實驗控制接種菌種量分別為大豆?jié)裰氐?%、4%、6%、8%、10%和12%，測定納豆發(fā)酵從12h到32h的納豆激酶的活性，實驗結(jié)果見表1。

實驗發(fā)現(xiàn)雖然接種量不同，但納豆激酶的酶活力曲線的走勢基本相同。在20h之前，納豆激酶的酶活力是隨著時間而增大的，而且對于接種量分別為6%、8%、10%和12%最大峰值都出現(xiàn)在20h，隨后則走勢為下降。但是對于接種量2%和4%來說情況分別是：接種量2%時最大峰值在28h出現(xiàn)；接種量4%時最大峰值在24h出現(xiàn)。其中接種量為6%和8%的酶活力明顯高于接種量2%和4%、這是由于接種量大，菌種生長的快、繁殖較快，從而有利于產(chǎn)酶但是對于接種量為10%和12%來說則不是，它們并不是遵循這樣的規(guī)律且沒產(chǎn)量也沒有6%和8%的好。分析原因：①種量較小時，菌液不能充分的與大豆表面接觸，難以實現(xiàn)完全發(fā)酵。②接種量大時，一方面可能因為增大了大豆中的含水量，結(jié)果營造了一種菌種不能適應的生活環(huán)境另外一方面可能是接種量大時豆子中的營養(yǎng)不能滿足其生長發(fā)育。因此選擇接種量為6%為最好。

（二）發(fā)酵溫度對納豆的影響結(jié)果和分析

根據(jù)納豆枯草芽孢桿菌的生長曲線，設計發(fā)酵溫度分別為27℃、32℃、37℃和42℃，時間從12h開始，每間隔4h測定一次，結(jié)果如圖1所示。

溫度能夠影響各種酶促反應的進行和蛋白質(zhì)的性質(zhì)，每一種生命體都有最適合它生長發(fā)育的溫度。根據(jù)上圖和表可知，納豆激酶酶活力相對較高的是32℃和37℃，二者相差不大。各溫度的折現(xiàn)走勢基本相同，每個溫度都有最高峰值，唯一不同的是到達最大峰值的時間不同。在一定范圍內(nèi)，隨著溫度的增加，可以使反應速率加快、代謝加強。但是對于42℃來說并不符合這個規(guī)律，從圖可以看出隨著時間變化，納豆激酶的酶活力是先上升一次后面都趨于向下降，而且酶活力不高，所以可能是因為溫度過高影響了酶活力，還有環(huán)境溫度過高菌種發(fā)酵產(chǎn)出的熱不能夠散到環(huán)境中，從而不利于菌種生長發(fā)育。因此得出發(fā)酵溫度為370c時最佳。

（三）發(fā)酵時間對納豆的影響結(jié)果和分析

不同發(fā)酵時間產(chǎn)生的納豆激酶活力結(jié)果，如圖2所示。

從圖2可看出發(fā)酵22h最高，此后隨著時間的增加，酶活力下降，這可能是因為大豆內(nèi)的營養(yǎng)物質(zhì)不能滿足菌種的生長。

三、討論

目前心血管疾病是世界上發(fā)病率最高的疾病，而且致死率高，知曉率低，嚴重威脅著人類生命健康，因此預防重于治療。我們得到了生產(chǎn)具有溶栓活性的納豆最佳生產(chǎn)條件為接種菌種6%時，在溫度37℃下發(fā)酵22h，從圖6可以得知納豆激酶具有溶解血栓的能力，因此這項生產(chǎn)工藝可以推廣應用，有一定市場前景，在日常飲食中就可以得到預防血管疾病的作用，是非常有社會意義的事情。endprint