本發(fā)明專利技術(shù)涉及一種固定化納豆菌發(fā)酵木豆種子的方法，并具體公開(kāi)了其操作步驟，如下：首先分別采用吸附法、包埋法和交聯(lián)法固定化納豆菌，并通過(guò)液體培養(yǎng)發(fā)酵木豆種子制備成納豆激酶和木豆種子發(fā)酵體系，然后選擇最優(yōu)的固定化方法并對(duì)其固載基質(zhì)和發(fā)酵工藝條件進(jìn)行優(yōu)化和篩選，使用優(yōu)化后的固定化菌球液體培養(yǎng)發(fā)酵木豆種子，最后得到富含納豆激酶的發(fā)酵液和發(fā)酵木豆種子粉末。該發(fā)明專利技術(shù)不但能制備出具有溶血栓功效的保健功能食品，而且固定化后的納豆菌易于分離，避免了人體直接攝入納豆菌，同時(shí)固定化的菌球還可以重復(fù)使用，降低了發(fā)酵成本，實(shí)現(xiàn)了環(huán)保節(jié)能的生產(chǎn)方式，因此本發(fā)明專利技術(shù)具有廣闊的市場(chǎng)前景和食品工業(yè)化生產(chǎn)應(yīng)用價(jià)值。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及食品科學(xué)
，具體涉及。
技術(shù)介紹
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(chǎng)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(zhǎng)期服用會(huì)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(chǎng)急需一類能夠具有輔助治療、無(wú)副作用、經(jīng)濟(jì)有效的藥食同源保健功能食品的問(wèn)世。為了開(kāi)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(wèn)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(dòng)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(xiàng)技術(shù)在啤酒、葡萄酒、果酒等領(lǐng)域的文獻(xiàn)報(bào)道已經(jīng)較為多見(jiàn)，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(shí)現(xiàn)連續(xù)化生產(chǎn)等特點(diǎn)。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(shí)際應(yīng)用中上述三種方法常常結(jié)合起來(lái)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(jià)廉易得、安全無(wú)毒、固定化操作簡(jiǎn)單、反應(yīng)條件溫和等優(yōu)點(diǎn)，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(kāi)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(shí)驗(yàn)驗(yàn)證和臨床應(yīng)用并在國(guó)際范圍內(nèi)風(fēng)靡。木豆[CajanysCajan(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(zhǎng)和代謝。加之其獨(dú)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(chǎng)應(yīng)用前景。本專利技術(shù)采用海藻酸鈉為載體來(lái)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(lái)，可實(shí)現(xiàn)安全無(wú)毒、環(huán)保節(jié)能的可持續(xù)工業(yè)化生產(chǎn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的在于提供。本專利技術(shù)完成了對(duì)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。本專利技術(shù)對(duì)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.(Γ8.0%、2.(Γ3.0%，制備出穩(wěn)定性和活力良好的固定化納豆菌菌球。本專利技術(shù)對(duì)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(shí)間。通過(guò)單因素實(shí)驗(yàn)選出料液比、pH、溫度、和發(fā)酵時(shí)間四個(gè)顯著影響因素，設(shè)計(jì)正交試驗(yàn)，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:f 15:l、pH6.5^7.5、溫度37 40° C、接菌量0.5 1.0%(ν/ν)、搖床轉(zhuǎn)速125 130r/min，發(fā)酵時(shí)間48 50h。本專利技術(shù)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%(ν/ν)接入固定化菌球，37 40° C恒溫?fù)u床培養(yǎng)48飛0h，轉(zhuǎn)速125 130r/min，制備成納豆激酶和木豆種子發(fā)酵體系。本專利技術(shù)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(duì)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。本專利技術(shù)對(duì)固定化的納豆菌菌球進(jìn)行重復(fù)使用，在無(wú)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)1(Γ15次。通過(guò)本專利技術(shù)制備出的納豆激酶和木豆種子發(fā)酵體系，經(jīng)過(guò)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(guò)篩，制成發(fā)酵木豆種子粉末。基于上述的研究結(jié)果，本專利技術(shù)證實(shí)了將該固定化技術(shù)應(yīng)用于制備納豆激酶和木豆種子發(fā)酵體系可以制備出具有溶血栓功效的食品，并可將其作為功能性保健食品被推廣。本專利技術(shù)的優(yōu)點(diǎn):1.本專利技術(shù)不同于傳統(tǒng)的發(fā)酵方式，首次將固定化技術(shù)應(yīng)用到納豆激酶與木豆種子發(fā)酵體系的制備之中，避免了人體直接攝入納豆菌，同時(shí)菌球穩(wěn)定性能良好、易于分離、可以重復(fù)使用，避免了人體直接攝入納豆菌，提高了產(chǎn)品的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，節(jié)約能源。2.本專利技術(shù)以木豆種子為原料，提供了木本食用作物木豆的深加工利用技術(shù)，為木豆植物的充分利用提供新的途徑，對(duì)緩解資源緊缺問(wèn)題、保持水土、恢復(fù)地力、保護(hù)環(huán)境有重要意義。3.專利技術(shù)中的納豆激酶與木豆種子發(fā)酵體系具有很好的溶栓活性，可治療并預(yù)防血栓的形成并具有較好的溶栓功效。4.該專利技術(shù)作為保健性功能食品具有特殊的風(fēng)味和良好的口感，容易被廣大消費(fèi)者接受和喜愛(ài)。具體實(shí)施方式 實(shí)例一海藻酸鈉-氯化鈣凝膠微球固定化納豆菌(I)木豆種子液體培養(yǎng)基的制備:將木豆種子30g適當(dāng)粉碎裝入錐形瓶中，加入IOOmL蒸餾水浸泡一夜，調(diào)培養(yǎng)基pH6.5，高溫高壓滅菌后，溫度恢復(fù)到室溫備用；(2)固定化納豆菌發(fā)酵木豆種子:取3.0mL納豆菌菌液與6.0mL7.0%的海藻酸鈉溶液充分混合，用注射器量取混合液滴入濃度為3.0%的氯化鈣溶液當(dāng)中，邊滴邊迅速攪拌，形成形狀完好的菌球后靜置2.0h，用蒸餾水沖洗干凈得到平均直徑為5.0_、平均重量為0.025g的菌球，裝入滅菌后的紗布袋中，投入到木豆種子液體培養(yǎng)基中進(jìn)行發(fā)酵。實(shí)例二固定化基質(zhì)及發(fā)酵工藝條件的優(yōu)化(I)分別配制濃度為 5.0%、5.5%、6.0%、6.5%、7.0%、7.5%、8.0%，的海藻酸鈉溶液，取3.0mL納豆菌菌液與6.0mL上述海藻酸鈉溶液分別充分混合，用注射器量取混合液滴入濃度為2.0%的氯化鈣溶液當(dāng)中，邊滴邊迅速攪拌，觀察形成的菌球形狀，并對(duì)其使用次數(shù)和活力進(jìn)行研究，篩選最佳海藻酸鈉溶液的濃度為7.0%。(2)分別配制濃度為 1.0%、1.5%、2.0%、2.5%、3.0%、3.5%、4.0%，的氯化鈣溶液，取3.0mL納豆菌菌液與7.0%的海藻酸鈉溶液6.0mL充分混合，用注射器量取混合液分別滴入上述濃度的氯化鈣溶液當(dāng)中，邊滴邊迅速攪拌，觀察形成的菌球形狀，并對(duì)其使用次數(shù)和活力進(jìn)行研究，篩選最佳氯化鈣溶液的濃度為3.0%。(3)將木豆種子 2.0g 粉碎，分別按照液固比 2.5:1、5:1、10:1、15:1、20:1、25:1、30:1，加入蒸餾水浸泡一夜，調(diào)pH6.0，高溫高壓滅菌后按接菌量1.0%(v/v)接入固定化菌球,35° C恒溫?fù)u床培養(yǎng)48h,轉(zhuǎn)速100r/min,制備成納豆激酶和木豆種子發(fā)酵體系。以發(fā)酵液溶栓活性為指標(biāo)，得到最佳料液比為10:1。(4)將木豆種子2.0g打碎，按照料液比10:1加入蒸餾水浸泡本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
本專利技術(shù)涉及一種固定化納豆菌發(fā)酵木豆種子的方法，其特征在于具體步驟如下：(1)納豆菌固定化基材的選擇：分別采用活性炭、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)法固定化納豆菌；(2)液體培養(yǎng)基的制備：將粉碎后的木豆種子加入到蒸餾水中浸泡一夜，調(diào)整pH，高溫高壓滅菌后，恢復(fù)到室溫備用；(3)固定化納豆菌的發(fā)酵：將納豆菌菌液與海藻酸鈉溶液混合后滴入到氯化鈣溶液當(dāng)中，靜置1.0~2.0h，將形成的菌球沖洗干凈，投入到木豆種子液體培養(yǎng)基中進(jìn)行發(fā)酵；(4)菌球的分離：發(fā)酵結(jié)束后，在無(wú)菌條件下取出固定化菌球，滅菌水浸泡1.0~2.0h，沖洗后投入到新的木豆種子液體培養(yǎng)基中繼續(xù)發(fā)酵；(5)納木豆粉和納木豆發(fā)酵液的制備：將固定化菌球分離，并對(duì)發(fā)酵好的納豆激酶和木豆種子體系進(jìn)行抽濾，得到富含納豆激酶的發(fā)酵液和發(fā)酵木豆種子膏體，將膏體凍干、粉碎并過(guò)篩，制成發(fā)酵木豆種子粉末；(6)發(fā)酵液和粉末溶栓活力的測(cè)定：取富含納豆激酶的發(fā)酵液和發(fā)酵木豆種子粉末生理鹽水浸泡液，用纖維蛋白平板法分別測(cè)定他們的溶栓活力，計(jì)算激酶的活力值。...
【技術(shù)特征摘要】
1.本發(fā)明涉及一種固定化納豆菌發(fā)酵木豆種子的方法，其特征在于具體步驟如下: (1)納豆菌固定化基材的選擇:分別采用活性炭、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)法固定化納豆菌； (2)液體培養(yǎng)基的制備:將粉碎后的木豆種子加入到蒸餾水中浸泡一夜，調(diào)整pH，高溫高壓滅菌后，恢復(fù)到室溫備用； (3)固定化納豆菌的發(fā)酵:將納豆菌菌液與海藻酸鈉溶液混合后滴入到氯化鈣溶液當(dāng)中，靜置1.(Γ2.0h，將形成的菌球沖洗干凈，投入到木豆種子液體培養(yǎng)基中進(jìn)行發(fā)酵； (4)菌球的分離:發(fā)酵結(jié)束后，在無(wú)菌條件下取出固定化菌球，滅菌水浸泡1.(Γ2.0h,沖洗后投入到新的木豆種子液體培養(yǎng)基中繼續(xù)發(fā)酵； (5)納木豆粉和納木豆發(fā)酵液的制備:將固定化菌球分離，并對(duì)發(fā)酵好的納豆激酶和木豆種子體系進(jìn)行抽...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：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(qǐng)(專利權(quán))人：東北林業(yè)大學(xué)，付玉杰，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
還沒(méi)有人留言評(píng)論。發(fā)表了對(duì)其他瀏覽者有用的留言會(huì)獲得科技券。