[發(fā)明專利]一種固定化納豆菌發(fā)酵木豆種子的方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310063083.4
• 申請日: 2013-02-28
• 公開（公告）號: CN103141837A
• 公開（公告）日: 2013-06-12
• 發(fā)明（設(shè)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(quán)）人: 東北林業(yè)大學(xué);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(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及食品科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種固定化納豆菌發(fā)酵木豆種子的方法。?

背景技術(shù)

隨著人們生活、飲食習(xí)慣的改變，血栓性疾病已成為一類嚴(yán)重危害人類健康和生命的疾病，其發(fā)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(yù)期，長期服用會引起人體的耐藥性，以致治療效果下降、醫(yī)療消費(fèi)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(jīng)濟(jì)有效的藥食同源保健功能食品的問世。?

為了開發(fā)上述食品，我們考慮采用固定化技術(shù)包埋菌體，制備發(fā)酵產(chǎn)品供人們解決血栓疾病問題。固定化技術(shù)是利用物理或者化學(xué)方法，將游離的微生物細(xì)胞或酶定位于設(shè)定的空間區(qū)域并維持其原有活性，使之成為連續(xù)流動的生物反應(yīng)器且可反復(fù)使用的一種生物技術(shù)。目前，這項技術(shù)在啤酒、葡萄酒、果酒等領(lǐng)域的文獻(xiàn)報道已經(jīng)較為多見，在污泥、廢水的處理方面應(yīng)用較廣。與傳統(tǒng)的游離發(fā)酵相比，固定化技術(shù)具有高細(xì)胞密度、高發(fā)酵速率、產(chǎn)物與細(xì)胞易分離、固定化細(xì)胞重復(fù)利用率高且有望實現(xiàn)連續(xù)化生產(chǎn)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(jié)合法)、包埋法、交聯(lián)法(架橋法)。在實際應(yīng)用中上述三種方法常常結(jié)合起來使用，并以吸附法和包埋法的應(yīng)用較為普遍。現(xiàn)階段已有多種載體被應(yīng)用于固定化技術(shù)，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(yīng)條件溫和等優(yōu)點，采用海藻酸鈉制備的小球還具有較高的傳質(zhì)性能與生物活性，因此海藻酸鈉是目前研究應(yīng)用最廣的包埋劑之一。?

采用海藻酸鹽包埋微生物發(fā)酵適合的基質(zhì)，制備具有溶血栓功能的體系。納豆作為由黃豆經(jīng)納豆菌發(fā)酵制成的已開發(fā)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(yīng)用并在國際范圍內(nèi)風(fēng)靡。木豆[Cajanμs?cajan(L.)Millsp.]作為唯一可食用的木本食用經(jīng)濟(jì)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(fā)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(fā)酵產(chǎn)品必將具有更好的市場應(yīng)用前景。?

本發(fā)明采用海藻酸鈉為載體來包埋納豆菌，發(fā)酵液體木豆種子培養(yǎng)基，制備出具有良好?溶栓活性的納豆激酶和木豆種子發(fā)酵體系，有效地將固定化技術(shù)與生產(chǎn)功能保健性食品相結(jié)合起來，可實現(xiàn)安全無毒、環(huán)保節(jié)能的可持續(xù)工業(yè)化生產(chǎn)。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種固定化納豆菌發(fā)酵木豆種子的方法。?

本發(fā)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(jié)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(lián)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(fā)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(zhì)進(jìn)行了優(yōu)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(wěn)定性和活力良好的固定化納豆菌菌球。?

本發(fā)明對海藻酸鈉-氯化鈣凝膠微球法固定化納豆菌發(fā)酵木豆種子的發(fā)酵工藝條件進(jìn)行了優(yōu)化研究，單因素包括：料液比、pH、溫度、接菌量、搖床轉(zhuǎn)速、發(fā)酵時間。通過單因素實驗選出料液比、pH、溫度、和發(fā)酵時間四個顯著影響因素，設(shè)計正交試驗，優(yōu)化結(jié)果得到溶栓活力最好的發(fā)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(zhuǎn)速125~130r/min，發(fā)酵時間48~50h。?

本發(fā)明采用液體發(fā)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(diào)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?fù)u床培養(yǎng)48~50h，轉(zhuǎn)速125~130r/min，制備成納豆激酶和木豆種子發(fā)酵體系。?

本發(fā)明以發(fā)酵后制備成的納豆激酶與木豆種子發(fā)酵體系中激酶的溶栓活性為指標(biāo)，對固定化納豆菌菌球的穩(wěn)定性，即重復(fù)使用次數(shù)進(jìn)行了研究，得出該菌球穩(wěn)定性良好，可以多次重復(fù)利用。?

本發(fā)明對固定化的納豆菌菌球進(jìn)行重復(fù)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(yǎng)基中繼續(xù)發(fā)酵。當(dāng)菌球活性下降到80%以下停止使用，重新固定。菌球的重復(fù)使用次數(shù)可達(dá)10~15次。?

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