溶栓活性纳豆生产工艺的研究与优化

康洁

摘要：[目的]确定纳豆发酵工艺的最佳条件。[方法]以同实验室筛选出的纳豆枯草芽孢杆菌Nk-04菌株为本实验所用菌种，研究纳豆在发酵期间的发酵时间、接种量、发酵温度对纳豆激酶酶活力的影响，设定接种量分别为豆子湿重的2%、4%、6%、8%、10%和12%，从12h开始每隔4h测定一次酶活性：在无水蒸煮和接种量为6%的情况下，发酵温度分别为27℃、32℃、37℃和42℃，从12h开始每隔4h测定一次酶活性：在无水蒸煮、接种量为6%和发酵时间22h的情况下发酵时间分别为16h、18h、20h、22h、24h和28h，测定酶活力。[结果]纳豆发酵的最佳条件为6%接种量、37℃、22h、无水蒸煮和豆子湿重20R时候产生的激酶活性最好[结论]为具有高溶栓活性纳豆生产工艺的提供依据。

关键词：溶栓；纳豆；酶活活力；生产；工艺

近几年来随着科学的研究表明纳豆具有多种医疗保健功能，常食纳豆不仅能排出体内多余的胆固醇、分解体内脂肪酸，使异常血压恢复正常，而且纳豆激酶最明显的就是强有效的溶解血栓的能力。通过食用纳豆食品获得纳豆激酶，来预防血栓性疾病，成本较低、安全性较好，且在肠胃内稳定性较好等优点。本实验就是研究出具有高活性激酶的纳豆生产工艺，生产出具有预防血栓疾病的功能型食品。

一、材料与方法

（一）材料

完好的小颗粒黄豆，同实验室筛选的Nk-04菌株。干酪素，尿激酶，酚试剂。生化培养箱，分光光度计，高速冷冻离心机。

（二）方法

1.纳豆生产工艺流程

蛋白质大豆→清洗→浸泡→分装入三角瓶→蒸煮灭菌→冷却、接种→发酵→成品纳豆

2.菌种接种量对纳豆的影响

根据上述实验设计本实验的菌种的接种量分别为大豆湿重的2%、4%、6%、8%、10%和12%，按照查阅的资料确定实验条件为37℃，豆子无水蒸熟灭菌，在接种量相同的条件下，不同的时间下接种4瓶豆子。为考察接种量对纳豆的影响，测定不同时间阶段的纳豆激酶活性以及比较各接种量下最高活性时纳豆的感官，从而选择最佳接种量。用Flion-酚试剂法测定纳豆激酶活性。

3.发酵温度对纳豆的影响

本实验在最合适接种量以及其它条件相同的条件下，设置温度分别为27℃、32℃、37℃和42℃，在发酵温度相同的条件下，不同的时间下接种4瓶豆子。每个锥形瓶中接种5%活化1 5h的种子液，从12h开始每间隔4h测定纳豆激酶的活性，进而在比较各温度下最高活性下纳豆的感官，从而确定最佳发酵温度。用Flion-酚试剂法测定纳豆激酶活性。

4.发酵时间对纳豆的影响

本实验设计发酵时间为：16h、18h、20h、22h、24h和28h，按照上述所有最佳条件培养，每个发酵时间下接种4瓶豆子，然后按照设定的时间进行取样，测定纳豆激酶的活性以及比较纳豆在各时间下的感官。用Flion-酚试剂法测定纳豆激酶活性。

二、结果与分析

（一）接种量对纳豆的影响的结果和分析

本实验控制接种菌种量分别为大豆湿重的2%、4%、6%、8%、10%和12%，测定纳豆发酵从12h到32h的纳豆激酶的活性，实验结果见表1。

实验发现虽然接种量不同，但纳豆激酶的酶活力曲线的走势基本相同。在20h之前，纳豆激酶的酶活力是随着时间而增大的，而且对于接种量分别为6%、8%、10%和12%最大峰值都出现在20h，随后则走势为下降。但是对于接种量2%和4%来说情况分别是：接种量2%时最大峰值在28h出现；接种量4%时最大峰值在24h出现。其中接种量为6%和8%的酶活力明显高于接种量2%和4%、这是由于接种量大，菌种生长的快、繁殖较快，从而有利于产酶但是对于接种量为10%和12%来说则不是，它们并不是遵循这样的规律且没产量也没有6%和8%的好。分析原因：①种量较小时，菌液不能充分的与大豆表面接触，难以实现完全发酵。②接种量大时，一方面可能因为增大了大豆中的含水量，结果营造了一种菌种不能适应的生活环境另外一方面可能是接种量大时豆子中的营养不能满足其生长发育。因此选择接种量为6%为最好。

（二）发酵温度对纳豆的影响结果和分析

根据纳豆枯草芽孢杆菌的生长曲线，设计发酵温度分别为27℃、32℃、37℃和42℃，时间从12h开始，每间隔4h测定一次，结果如图1所示。

温度能够影响各种酶促反应的进行和蛋白质的性质，每一种生命体都有最适合它生长发育的温度。根据上图和表可知，纳豆激酶酶活力相对较高的是32℃和37℃，二者相差不大。各温度的折现走势基本相同，每个温度都有最高峰值，唯一不同的是到达最大峰值的时间不同。在一定范围内，随着温度的增加，可以使反应速率加快、代谢加强。但是对于42℃来说并不符合这个规律，从图可以看出随着时间变化，纳豆激酶的酶活力是先上升一次后面都趋于向下降，而且酶活力不高，所以可能是因为温度过高影响了酶活力，还有环境温度过高菌种发酵产出的热不能够散到环境中，从而不利于菌种生长发育。因此得出发酵温度为370c时最佳。

（三）發酵时间对纳豆的影响结果和分析

不同发酵时间产生的纳豆激酶活力结果，如图2所示。

从图2可看出发酵22h最高，此后随着时间的增加，酶活力下降，这可能是因为大豆内的营养物质不能满足菌种的生长。

三、讨论

目前心血管疾病是世界上发病率最高的疾病，而且致死率高，知晓率低，严重威胁着人类生命健康，因此预防重于治疗。我们得到了生产具有溶栓活性的纳豆最佳生产条件为接种菌种6%时，在温度37℃下发酵22h，从图6可以得知纳豆激酶具有溶解血栓的能力，因此这项生产工艺可以推广应用，有一定市场前景，在日常饮食中就可以得到预防血管疾病的作用，是非常有社会意义的事情。endprint