[發明專利]一種固定化納豆菌發酵木豆種子的方法

無效

• 申請號: 201310063083.4
• 申請日: 2013-02-28
• 公開（公告）號: CN103141837A
• 公開（公告）日: 2013-06-12
• 發明（設計）人: 付玉杰;羅猛;金爽;王微;牟璠松;彭霄;顧成波;馮晨;李娜;夏欣欣
• 申請（專利權）人: 東北林業大學;付玉杰
• 主分類號: A23L1/29
• 分類號: A23L1/29;C12N11/10;C12N11/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及食品科學技術領域，具體涉及一種固定化納豆菌發酵木豆種子的方法。?

背景技術

隨著人們生活、飲食習慣的改變，血栓性疾病已成為一類嚴重危害人類健康和生命的疾病，其發病率、致殘率和死亡率都很高。目前市場上各類溶栓降脂類藥物琳瑯滿目，但治愈效果不堪預期，長期服用會引起人體的耐藥性，以致治療效果下降、醫療消費隨之提高。因此，市場急需一類能夠具有輔助治療、無副作用、經濟有效的藥食同源保健功能食品的問世。?

為了開發上述食品，我們考慮采用固定化技術包埋菌體，制備發酵產品供人們解決血栓疾病問題。固定化技術是利用物理或者化學方法，將游離的微生物細胞或酶定位于設定的空間區域并維持其原有活性，使之成為連續流動的生物反應器且可反復使用的一種生物技術。目前，這項技術在啤酒、葡萄酒、果酒等領域的文獻報道已經較為多見，在污泥、廢水的處理方面應用較廣。與傳統的游離發酵相比，固定化技術具有高細胞密度、高發酵速率、產物與細胞易分離、固定化細胞重復利用率高且有望實現連續化生產等特點。目前固定化方法按照固定載體與作用方式的不同，可分為3種類型：吸附法(載體結合法)、包埋法、交聯法(架橋法)。在實際應用中上述三種方法常常結合起來使用，并以吸附法和包埋法的應用較為普遍。現階段已有多種載體被應用于固定化技術，其中海藻酸鈉具有價廉易得、安全無毒、固定化操作簡單、反應條件溫和等優點，采用海藻酸鈉制備的小球還具有較高的傳質性能與生物活性，因此海藻酸鈉是目前研究應用最廣的包埋劑之一。?

采用海藻酸鹽包埋微生物發酵適合的基質，制備具有溶血栓功能的體系。納豆作為由黃豆經納豆菌發酵制成的已開發保健功能食品，主要活性成分為激酶及菌代謝物，且其具有的溶血栓功能已得到實驗驗證和臨床應用并在國際范圍內風靡。木豆[Cajanμs?cajan(L.)Millsp.]作為唯一可食用的木本食用經濟作物，不但含有非常豐富的淀粉、蛋白，且其油脂含量比黃豆少，更利于發酵菌體的生長和代謝。加之其獨特含有的木豆芪酸抗癌成分和自身具有的多種藥理功效，制備木豆發酵產品必將具有更好的市場應用前景。?

本發明采用海藻酸鈉為載體來包埋納豆菌，發酵液體木豆種子培養基，制備出具有良好?溶栓活性的納豆激酶和木豆種子發酵體系，有效地將固定化技術與生產功能保健性食品相結合起來，可實現安全無毒、環保節能的可持續工業化生產。?

發明內容

本發明的目的在于提供一種固定化納豆菌發酵木豆種子的方法。?

本發明完成了對納豆菌固定化方法的篩選，包括活性炭、硅膠等為基材的物理吸附法，DEAE-纖維素、DEAE-葡聚糖凝膠、CM-纖維素等為基材的離子結合法，海藻酸鈣、聚乙烯醇、明膠等為基材的凝膠包埋法和戊二醛交聯法，確定了采用海藻酸鈉-氯化鈣凝膠微球固定化納豆菌。?

本發明對所選海藻酸鈉-氯化鈣凝膠微球固定化方法的固載基質進行了優化，確定了海藻酸鈉和氯化鈣溶液的濃度分別為6.0~8.0%、2.0~3.0%，制備出穩定性和活力良好的固定化納豆菌菌球。?

本發明對海藻酸鈉-氯化鈣凝膠微球法固定化納豆菌發酵木豆種子的發酵工藝條件進行了優化研究，單因素包括：料液比、pH、溫度、接菌量、搖床轉速、發酵時間。通過單因素實驗選出料液比、pH、溫度、和發酵時間四個顯著影響因素，設計正交試驗，優化結果得到溶栓活力最好的發酵工藝條件為：料液比10:1~15:1、pH6.5~7.5、溫度37~40°C、接菌量0.5~1.0%(v/v)、搖床轉速125~130r/min，發酵時間48~50h。?

本發明采用液體發酵的方式，具體的操作步驟為：將木豆種子粉碎按照料液比10:1~15:1加入蒸餾水浸泡一夜，調pH6.5~7.5，高溫高壓滅菌后按接菌量0.5~1.0%(v/v)接入固定化菌球，37~40°C恒溫搖床培養48~50h，轉速125~130r/min，制備成納豆激酶和木豆種子發酵體系。?

本發明以發酵后制備成的納豆激酶與木豆種子發酵體系中激酶的溶栓活性為指標，對固定化納豆菌菌球的穩定性，即重復使用次數進行了研究，得出該菌球穩定性良好，可以多次重復利用。?

本發明對固定化的納豆菌菌球進行重復使用，在無菌條件下取出裝有菌球的紗布袋，放入新的木豆種子液體培養基中繼續發酵。當菌球活性下降到80%以下停止使用，重新固定。菌球的重復使用次數可達10~15次。?

通過本發明制備出的納豆激酶和木豆種子發酵體系，經過抽濾得到富含納豆激酶的發酵?液和發酵木豆種子膏體，將發酵的木豆種子膏體凍干、粉碎并過篩，制成發酵木豆種子粉末。?