多菌种复合发酵低氨味纳豆工艺的研究

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纳豆是由纳豆芽孢杆菌发酵大豆而成的一种历史悠久的发酵食品,具有极为丰富的营养价值和强大的保健功能。其独特的生理活性物质纳豆激酶,具有较强的纤溶活性,生物安全性好,有利于预防多种心血管疾病。我国市场上的大部分纳豆发酵产品其纳豆激酶活性不高,且大部分的国内研究关注单菌发酵纳豆工艺的优化,关于双菌混合发酵制备纳豆的研究暂时不多。因此深入研究探索双菌发酵纳豆的工艺,拓展提高纳豆激酶活力和纳豆风味的新思路是十分有必要的。本论文通过涂布平板划线分离、观察菌落形态和水解圈挑选,分离纯化出9株纳豆芽孢杆菌,购买菌种保藏中心的1株菌株,共10株,对这些菌株进行生理生化实验,并活化种子液选取合适梯度涂布到淀粉培养基和酪蛋白培养基上,以生理生化实验结果和培养基水解圈菌落直径比值(C/H)为指标,剔除4株菌,鉴定留下6株菌株为纳豆芽孢杆菌,分别编号为N1、N2、N3、N4、N5、N6,绘制6株菌株的生长曲线图,并使用6株菌株的活化种子液发酵纳豆并测量其纳豆激酶活力。其中菌株N3和N5的生长活力和发酵纳豆后纳豆激酶酶活较其他菌株明显更优,菌株N3发酵的纳豆酶活为218.5U/g,菌株N5发酵的纳豆酶活为352.3U/g。筛选出的生长活力高产酶能力好的两株菌株N3和N5后,进行双菌发酵纳豆实验以提高酶活,通过单因素和正交试验得到双菌株发酵纳豆的最适宜工艺条件:菌种比例(N5:N3)为4:1,接种量为8%,发酵时间为25h,发酵温度为35℃。在此条件下发酵的纳豆,挥发性盐基氮含量为205.2mg/100g,纳豆激酶酶活达481.8U/g远高于单菌发酵的纳豆。实验说明使用两株纳豆芽孢杆菌共同发酵纳豆,可在一定程度上提高纳豆的酶活。使用筛选出的菌株N5和酵母菌S1进行纳豆菌-酵母菌复合发酵纳豆实验以期在不降低酶活的情况下,减少发酵纳豆中挥发性盐基氮含量,并提高其感官评价评分。通过单因素和正交试验得到纳豆菌-酵母菌复合发酵纳豆的最适宜工艺条件:菌种比例(N5:S1)3:1,接种量为4%,发酵时间为45h,发酵温度为35℃。在此条件下发酵的纳豆,酶活为341.25U/g,挥发性盐基氮含量为198.66mg/100g,感官评价得分为85.71。与单菌发酵纳豆相比,纳豆菌-酵母菌复合发酵在不降低酶活的情况下,使纳豆的氨腥味有所降低,产品纳豆伴有微弱的香气,感官品质优良。实验说明,酵母菌对去除纳豆菌中令人不喜气味有一定的作用,但是工艺尚未完善,对于使用酵母菌或其他食品发酵菌种以去除纳豆中令人不喜气味的研究仍旧可以继续深入。
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