我国核桃种植范围广泛,资源丰富,种植面积和产量均居世界之首。核桃脂肪含量高,冷榨油后的核桃粕含有丰富的蛋白质,目前除了将核桃粕用于饲料或肥料外,对其开发利用研究的较少,本论文将采用纳豆芽孢杆菌发酵冷榨核桃粕,对发酵特性进行研究,得到以下结果:(1)以纳豆激酶活性为指标,通过单因素试验、Plackett-Burman(PB)试验和Box-Behnken(BBD)响应面法确定了纳豆芽孢杆菌固态发酵核桃粕的最佳工艺参数:核桃粕粒度小于10目、葡萄糖和NaCl添加量分别为1%和1.5%、料液比1:1.5、浸泡时间2h、常压蒸煮时间50 min、接种量11%、发酵时间30 h、发酵温度36℃、后熟时间24 h,此发酵条件下纳豆激酶活性达到最大值1522 U/g。(2)研究了冷榨核桃粕固态发酵过程中品质的变化。结果表明蒸煮过程中,核桃粕色泽变暗,硬度减小,粘性增加,水分和蛋白含量分别减少5~8%、3~4%;发酵过程中,L值、水分含量、蛋白质含量和硬度逐渐减小,粘性和多肽含量增加;氨含量、纳豆激酶活性、活菌数先增加后减少,酶活和活菌数在发酵36 h时达到最大值1493~1726U/g、4.7~8.1×109 cfu/g,同时氨含量也较高。后熟过程中,L值、硬度、水分含量、蛋白质含量、氨含量、纳豆激酶活性和活菌数呈先降低后稳定趋势,最终分别保持在5.0、16.0、60%、27%、5.0 mg/g、1300U/g、2.0×109cfu/g的水平;粘性继续增加,后熟60 h时粘性是发酵后的1.4~2.5倍;多肽含量在后熟36 h达到最大值6.80~7.45 mg/g后保持稳定。浸泡时水分添加量、浸泡时间、接种量和发酵温度对整个发酵过程中的品质和活性成分有不同程度的影响。(3)研究了核桃粕、浸泡、蒸煮、发酵、后熟阶段的挥发性成分,核桃粕固态发酵过程中一共鉴定出醛类18种、醇类16种、酮类11种、酸类7种、酯类13种、烷烃类15种、烯烃类12种、呋喃类6种、吡嗪类3种、芳香族类9种和其他化合物9种等11类化合物共119种挥发性成分。核桃粕中主要挥发性成分为烯烃类(28.89%)、醇类(16.02%)、呋喃类(13.48%)和酯类(13.04%);浸泡后主要挥发性成分为呋喃类(53.91%)、烷烃类(12.21%)、吡嗪类(11.34%)和酮类(8.41%);蒸煮后主要挥发性成分变为醛类(59.40%)、呋喃类(21.80%)和醇类(11.89%);发酵后的主要挥发性成分为醛类(66.82%)、醇类(11.89%)和芳香族类(2.89%);后熟后的主要挥发性成分为醛类(67.50%)、醇类(13.31%)和烷烃类(5.85%)。各个阶段含量最多的成分分别为D-双戊烯(27.51%)、2-戊基呋喃(42.87%)、己醛(46.90%)、己醛(52.20%)和己醛(46.38%)。(4)分析了核桃粕、浸泡、蒸煮、发酵、后熟阶段游离氨基酸的动态变化:结果表明:整个发酵过程,游离氨基酸含量先升高后降低,在蒸煮后含量达到最大值33.496mg/g,核桃粕和后熟之后的游离氨基酸含量分别为16.931 mg/g、10.709 mg/g。必需氨基酸的种类由蛋氨酸、色氨酸、苯丙氨酸和赖氨酸4种增加到8种全部,含量由核桃粕中的17.4%增加到后熟后的64.7%。发酵后熟之后非极性氨基酸(9.073 mg/g)和苦味氨基酸(6.945 mg/g)含量高于其他种类氨基酸。(5)以多肽含量和水解度为指标,通过单因素和响应面试验确定了纳豆芽孢杆菌液态发酵核桃粕制备核桃多肽最优工艺参数为:发酵时间84 h、料液浓度8g/100 mL、起始pH=8、接种量11%、发酵温度33℃。此发酵条件下核桃多肽含量和水解度均达到最大值,分别为2.58 mg/mL和37.5%。