纳豆芽孢杆菌发酵产品研究进展

纳豆是日本的传统食品,由纳豆芽孢杆菌发酵制作而成,其分泌的纳豆激酶具有安全性高、溶栓性能力强等特点。近些年来,纳豆芽孢杆菌(Bacillus natto)在食品及农副产物深加工领域应用越来越广泛,生产了多种活性产物并有效地提高了食品的营养特性。纳豆激酶除溶栓外更多最新的功能活性也逐渐被研究者发现,在稳定性及气味改良等方面的改善也有着很大的进步。本文综述了纳豆芽孢杆菌及纳豆激酶的开发及应用现状及存在的瓶颈问题和解决对策等研究进展,以期为纳豆相关食品的开发提供支持。     

纳豆激酶液态发酵工艺的优化

对由纳豆芽孢杆菌(Bacillus natto)液体摇瓶发酵生产纳豆激酶的发酵条件进行优化,并对5L发酵罐放大工艺进行研究。结果表明:以4%(w/v)的可溶性淀粉作为碳源,种龄10 h,接种量3%(v/v),通气量0.5 vvm,发酵罐转速由220 r·min-1提升至700 r·min-1,使发酵罐中溶解氧保持在20%以上,以上条件更有利于纳豆激酶的表达。条件优化后,摇瓶中纳豆激酶的表达量由低于1 000 IU·m L-1,提高到2 051.3 IU·m L-1(以尿激酶活为标准)。     

纳豆食品的研制

纳豆是以大豆为主要原料,经纳豆芽孢杆菌发酵而成,它具有溶血栓、抗肿瘤、助消化、预防骨质疏松等功效,但大豆经发酵后会产生难闻的氨味,颜色变暗,豆不成粒等现象,严重影响了产品的口味及外观,本实验为开发适合国人口味的新型纳豆食品,反复筛选了纳豆杆菌,对发酵条件进行了许多次探索,并加进了多种调味品,综合纳豆成品的外观及口味,最终确定:大豆浸泡时间为24h,接种量4%,加盐、糖比例为1:2,发酵时间为40h.     

益康纳豆的研制

益康纳豆是以大豆为原料经纳豆芽孢杆菌发酵制得的健康食品。本文从多种发酵豆制品中分离筛选到一株纳豆激酶活性好的菌株，并对该菌株的形态、生理生化特性、影响固体制备的因素、固体培养物保藏试验以及该菌株纳豆激酶的酶学性质等内容进行了研究。研究表明，经发酵后的纳豆可溶性总氮及多种氨基酸含量明显增高，富含多种生物活性酶，同时也是理想的微生态调节剂。     

香蕉冠腐病拮抗细菌B68的发酵条件

以香蕉冠腐病菌半裸镰刀菌F4(Fusariumsemitectum)为测试菌株,研究了枯草芽孢杆菌(Bacillussubtilis)B68产生抗菌物质的发酵条件。结果表明:葡萄糖、蛋白胨、酵母膏是发酵培养基中最佳的营养物质,可满足拮抗细菌的营养要求;培养基初始pH、振荡培养时间、菌龄、温度等对菌株生长及其抗菌物质的分泌有明显的影响,初始pH7.0、菌龄3d、28℃振荡培养48h为菌株的最佳发酵条件。     

不同培养基的酵母发酵液对细菌纤维素产量的影响

为了提高细菌纤维素(BC)产量,研究4种酵母菌在NCW、PDB、YPD和BS等4种不同培养基中的发酵液对Gluconacetobacter europaeus Y9 BC产量的影响,并与新鲜椰子水和自然发酵椰子水发酵生产BC的产量进行对比。结果表明:在YPD培养基制成的4种酵母菌发酵液中BC产量都是最高的,其中活性干酵母贝酵母、面包酵母和自行分离筛选的野生酵母威克克鲁维酵母、热带假丝酵母生产的BC产量分别为6.91、5.53、6.15、4.67 g/L,都显著高于以新鲜椰子水发酵合成的BC产量,贝酵母和威克克鲁维酵母在不同培养基中对BC产量影响不同,可能高于或者是接近自然发酵椰子水中的BC产量。推测酵母菌发酵液促进BC合成的原因不仅由于产生了合适浓度的乙醇,应该还与酵母菌产生了其他代谢产物,并且提供了良好的缓冲能力等有关。另一方面,筛自自然发酵椰子水的、野生的威克克鲁维酵母在任何培养基中培养后BC产量都较高,推测该菌株可能是新鲜椰子水经自然发酵后能使BC产量大幅度提高的重要贡献菌种之一。     

纳豆激酶的发酵和纯化方法

对纳豆激酶在菌种选育、发酵条件及分离纯化工艺方面的研究进展作了综述,介绍了提高纳豆激酶产量的多种固、液体发酵条件和菌种选育结果,并归纳了膨胀床吸附、金属螯合双水相亲和纳豆分配、反胶束萃取、磁性微球分离等分离技术在纳豆激酶分离纯化中的应用.     

解淀粉芽孢杆菌TWC2发酵条件的优化

为了提高解淀粉芽孢杆菌Bacillus amyloliquefaciens TWC2菌株活性代谢物质的产量,以菌体生物量和发酵液拮抗甘蔗赤腐病菌(Colletotrichum falcatum Went.)活性为指标,采用单因素和正交试验的方法对TWC2菌株发酵培养基成分和发酵条件进行优化。结果表明,TWC2菌株最佳发酵培养基组成为:5 g/L麦芽糖,10 g/L果糖,10 g/L蛋白胨,10 g/L酵母浸出粉,1 g/L CaCl_2。最适发酵条件为:培养温度34℃,摇床转速200 r/min,发酵起始pH 6.0~6.5,接种量7%,装液量40 mL/250 mL,发酵时间为48 h。在最佳发酵培养基和培养条件下,发酵液抑制甘蔗赤腐病菌的能力较优化前提高了39.91%。     

枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)CS27液体发酵条件优化

从提高细胞生物量并降低发酵生产成本的目的出发,本文采用单因素试验和正交试验方法,对已筛选出的枯草芽孢杆菌CS27菌株进行液体发酵培养基和工艺条件优化。得到最佳培养基配方为:1.5%黄豆粉、0.5%糖蜜、0.8%氯化铵、1.0%氯化钠、0.1%柠檬酸钠、0.5%碳酸钙、0.1%七水合硫酸镁;最佳发酵条件为:发酵温度32℃,最佳装液量50 mL/250 mL,最适接种量10%,初始pH7.0。在优化后的培养基发酵条件下细胞生物量可以达到1.75×10~9 cfu/mL,为枯草芽孢杆菌CS27菌株规模化生产及应用提供科学依据。     

地衣芽孢杆菌发酵柞蚕丝胶蛋白生产丝胶肽工艺优化

[目的]柞蚕结茧产生的茧壳中的丝胶利用率不高,利用地衣芽孢杆菌降解丝胶蛋白,为解决丝胶废弃物再利用问题提供有效方法。[方法]以柞蚕茧壳为研究材料,利用地衣芽孢杆菌进行发酵,以辐射梯度、发酵天数、温度、转速等为因素,在单因素试验的基础上,以水解度为指标,通过组合试验设计对发酵条件进行优化,获得最佳发酵条件。[结果]最佳发酵条件为:辐射梯度15 k·gy、发酵天数5 d、摇床转速160 r/min。在该条件下,得到最大水解度为72.284%。[结论]该研究为柞蚕茧壳丝胶再利用提供了有效方法,为柞蚕茧壳生产丝胶肽提供了理论基础。     

固态发酵高温豆粕制备多肽饲料的最优发酵工艺条件研究

以高温豆粕为原料,研究了枯草芽孢杆菌固态发酵法制备多肽饲料的最优发酵工艺.首先对影响固态发酵多肽得率的培养基组成进行了研究,采用正交试验确定了最佳的固态发酵培养基为:豆麸比2∶1,加水量110%,加蜜量4%.然后对影响固态发酵中多肽得率的发酵工艺参数进行了研究,采用响应面分析法(RSA)确定最佳发酵工艺条件为:接种量1...     

黄豆不同处理形态发酵纳豆的品质比较

为比较黄豆不同处理形态发酵纳豆的食用品质。采用市售黄豆的整粒、碎粒和粉末状3种形态发酵生产纳豆,比较分析3种不同形态的纳豆成品的感官特征、含水量、有机营养成分指标(蛋白质、脂肪、多糖)。结果表明:不同处理形态发酵的纳豆在感官评价方面有所差异,整粒纳豆和碎粒纳豆口感较好,粘液较多;有机营养及水分含量各不相同,其中粉末状纳豆中水分和脂肪含量较高,口感湿腻;碎粒状纳豆中蛋白质和粘多糖含量最高,纳豆制品中菌数最多。碎粒状大豆是纳豆的最佳发酵基质。     

常见豆类制备纳豆的品质比较

对大豆、黑豆、绿豆、褪皮绿豆、红豆、腰豆6种不同种类的豆子进行发酵,检测不同原料对纳豆品质的影响,包括纳豆口味的感官评价、有机营养成分(蛋白质、总氨基酸、粘多糖)、水分含量的测量和纳豆芽孢杆菌的生长曲线测定。结果表明:6种豆类制成的纳豆中,大豆和褪皮绿豆的口味最佳。其中大豆制品在水分、粘多糖和营养物质方面综合品质最佳,而褪皮绿豆的粘多糖成分的含量最高,可作为新一代的纳豆后备材料。     

龙眼枸杞糙米（发芽）复合饮料发酵期间品质变化规律研究

本研究分析了龙眼干、枸杞和发芽糙米复合饮料采用酵母和醋杆菌进行连续发酵过程中其酒精度、pH、可滴 定酸、总糖、多糖、总酚和氨基酸态氮等品质指标的变化规律。结果表明,在酵母发酵期间,发酵 24 h 后复合饮料的 酒精度趋于稳定,残留的总糖为 1.40 g/L,多糖含量呈上升的趋势,总酚含量呈下降的趋势,氨基酸态氮总体上呈下降 的趋势。醋酸菌发酵期间,接种醋酸菌前热杀菌处理组和未热杀菌组的复合饮料中酒精度差别不大（p>0.05）,未热杀 菌处理组在发酵期间复合饮料中可滴定酸含量、总糖含量、多糖含量和氨基酸态氮的含量均比热杀菌组的复合饮料中 的含量高,但热杀菌组的复合饮料中总酚含量总体大于未热杀菌组的复合饮料中的总酚含量。     

二元复合菌固态发酵豆粕制备大豆肽的研究

以普通饲料豆粕为原料,选用枯草芽孢杆菌、啤酒酵母和黑曲霉作为发酵菌种,以发酵产物中的可溶性蛋白(包括游离氨基酸和小肽)为测定指标,对影响固态发酵豆粕制备大豆肽的主要因素,包括不同的二元组合菌种、菌种比例、菌种接种量、发酵时间、基质水分含量、发酵温度进行了单因素研究;并运用响应面法对最优组合菌种固态发酵大豆肽的条件进行了...     

豆渣固体发酵产纳豆激酶的工艺优化及其部分酶学性质研究

研究纳豆菌固体发酵产纳豆激酶的工艺及其部分酶学性质.采用单因素和正交试验,对以豆渣为原料纳豆菌固体发酵生产纳豆激酶的工艺条件进行优化,并利用最佳发酵工艺制备纳豆激酶粗品,对纳豆激酶的部分性质进行研究.结果表明固体发酵培养基最佳配比:豆渣:麸皮=5:2,初始含水量65%,接种量为10%,初始pH为8.0,培养温度30℃.采用最适培养基和优化工艺,在250 m1三角瓶中进行验证实验,纳豆激酶的酶的产率可达到1577U·g-1.酶学性质研究表明,最适反应温度为60℃,37℃以下稳定,最适反应pH为8.0,在pH7-9溶液中基本稳定.体外溶栓作用表明,纳豆激酶溶解纤维蛋白的方式是直接溶解,而不是通过激活纤溶酶原.     

纳豆激酶高产菌株的筛选及发酵条件的优化

纳豆是日本的传统发酵食品，对人体有抗癌、延缓衰老等保健作用。从纳豆中提取出的纳豆激酶具有很强的溶解血栓的能力。本文针对我国酱豆和日本纳豆中筛选出的高活力菌株进行比较，筛选出活力最高的菌株，并确定了最优的发酵条件。     

青砖茶渥堆发酵中嗜热细菌筛选、鉴定及产酶特性研究

渥堆发酵是青砖茶独特品质形成的关键技术环节。对来自青砖茶渥堆发酵样品中的细菌进行高温筛选和鉴定。结果表明,通过筛选得到20株能在高温条件下良好生长的细菌,其中15株菌株能够在含茶汤的培养基中生长。3株菌株的最适生长温度为55℃,为嗜热细菌。结合嗜热菌株的形态特征和16 S rDNA基因序列分析,确定1株为枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）,2株为地衣芽孢杆菌（Bacillus licheniformis）。经嗜热细菌发酵晒青毛茶的产酶试验可知,嗜热菌株在发酵茶叶时能够产生纤维素酶、淀粉酶和单宁酶,其酶活力分别可达215.69、259.28、4.85 U。     

生防枯草芽孢杆菌Czk1固体发酵工艺条件优化

枯草芽孢杆菌(Bacillussubtilis)Czk1是一株具广谱拮抗、促生和诱导植株产生抗病性的根际益生菌。为了全面资源化利用农业废弃物中的有机养分和促进对植物土传病害的生物防治,本研究以Czk1为研究对象,以鸡粪为底肥,分别利用玉米秸秆、菌糠、椰糠堆肥为原料,采用液固两相发酵工艺,以稀释平板菌落计数法测定活菌总数和芽孢数,经过单因素和正交试验方法,明确Czk1固体发酵物料的配方、工艺参数和培养条件。得出Czk1固体发酵的最优条件：最佳原料为菌糠鸡粪堆肥,Czk1接种重量为10%,黄豆粉添加量为10%,含水量为40%,发酵温度为37℃,翻抛1次/72h,在此条件下,Czk1菌株中的芽孢活菌数量总量可以达到8.63×10⁸ CFU/g,芽孢数为8.37×10⁸ CFU/g。其次,发酵效果较佳的原料为秸秆鸡粪堆肥,Czk1接种量为10%,添加5%黄豆粉,40%含水量,发酵温度为37℃,翻抛1次/72 h,此条件下,Czk1接种菌株中的活菌数量总量可达到6.53×10⁸ CFU/g,芽孢数为5.97×10⁸     

固态发酵高温豆粕工业化生产高蛋白饲料

随着发酵饲料的流行,工业化生产发酵饲料也成为热点。试验利用黑曲霉菌、酿酒酵母菌、枯草芽孢杆菌和植物乳酸杆菌的合适配比进行固态发酵生产高蛋白饲料,并且设计了发酵饲料工业化生产的工艺流程。以粗蛋白含量和胰蛋白酶抑制剂(TI值)为指标,根据单因素确定的最佳发酵条件可知:豆粕添加量为95%,黑曲霉菌、酿酒酵母菌、枯草芽孢杆菌、植物乳酸杆菌的菌种比例为2:3:1:1,菌种比例接种量20%(v/m),料水比2:5,发酵时间120 h,发酵温度35Q℃,初始pH为7.3,MgSO_4-7H_2O为2%,CaCl_2为1%,KH_2PO_4为1%。以豆粕为原料生产高蛋白饲料,发酵过程中为了满足菌种的生长,干物质损耗约在20%左右。因此,每日需要23.75 t豆粕、50 t生产用水、0.5 t MgSO_4·7H_2O、0.25 t CaCl_2、0.5 t KH_2PO_4,可生产饲料20 t。