纳豆菌种选育及新型风味纳豆食品的开发

论文摘要

纳豆是一种传统的发酵食品,富含多种对人体有益的活性物质,如纳豆激酶、维生素、膳食纤维等,现代医学研究表明食用纳豆具有预防疾病和保健功能。虽然纳豆具有促进血栓、调节肠道功能等多种保健功能,但因其在发酵过程中产生的氨腥味,而限制了其自身在我国市场上的推广和发展。本研究旨在筛选一株纳豆激酶产量较高的纳豆芽孢杆菌菌株,并以其为发酵菌株开发一款符合我国消费者饮食偏好的纳豆产品。本文从五种市售纳豆产品中分离纳豆芽孢杆菌,筛选出了纳豆激酶活力较高的纳豆芽孢杆菌作为研究菌株,然后对其进行了紫外诱变处理,进而通过酪蛋白平板法和纤维蛋白平板法筛选,获得了一株纳豆激酶产量较高并且能够稳定遗传的纳豆芽孢杆菌,依照筛选的试验批次号和菌株编号将所筛选的菌株命名为“ND10-5”。以ND10-5为出发菌株,本论文以挥发性盐基氮含量和纳豆激酶活力为检测指标,采用ND10-5与酿酒酵母作为混合菌种进行发酵,诱导挥发性盐基氮的低含量表达,降低纳豆的氨腥味,并确定混合菌种的比例为为3:1。对固态纳豆发酵条件进行了研究,采用单因素试验和响应面法对纳豆发酵条件进行优化,获得了固态纳豆发酵的最佳条件:大豆含水量为60%,大豆的铺层厚度为3 cm,高温蒸煮30 min,混合菌种接种量6%,发酵温度35℃,发酵时间28 h,在此条件下,纳豆产品中纳豆激酶酶活力达到1473.37 U/g,比优化前提高了39.1%;此时,挥发性盐基氮含量为102.01 mg/100g,比优化前降低了38.4%。为了进一步改善ND10-5纳豆产品的风味和口感,以纳豆激酶活力和感官评分为指标,对纳豆进行了风味调整,确定了在大豆灭菌前添加4%（w/w）的葡萄糖和4%（w/w）的辣椒,在后熟时期添加2%（w/w）的盐,后熟时间为1 d,此条件下的纳豆激酶活力为1453.27 U/g,感官评分值为98,纳豆品质较好。考虑到我国消费者的口感偏好和需求,开发出了与纳豆同时食用的调味包,经单因素试验和正交试验优化后,确定调味包配方为:芥末汁17%（w/w）、醋5%（w/w）、味精2%（w/w）、十三香3.5%（w/w）。为了延长ND10-5纳豆产品的保质期限,降低保存期内纳豆激酶活力损失,以纳豆激酶活力、感官评分为考察指标,选用了海藻糖作为酶保护剂,经对比研究发现在-20℃和4℃冷鲜保藏时,添加3%（w/w）的海藻糖可对纳豆激酶酶活力进行有效保护,在-20℃保存30 d后纳豆激酶酶活力保留率达到90.4%,在4℃冷鲜保藏14 d纳豆激酶酶活力保留率达到83%,纳豆激酶酶活力损失显著降低,延长了鲜纳豆的保存期限。

论文目录

摘要

abstract

1 引言

1.1 纳豆的简介

1.1.1 纳豆的起源与发展

1.1.2 纳豆芽孢杆菌

1.2 纳豆的营养与功能

1.3 风味纳豆的国内外研究进展

1.3.1 纳豆芽孢杆菌菌种的改良

1.3.2 纳豆混合菌种发酵

1.3.3 不同豆类品种发酵纳豆

1.3.4 纳豆发酵工艺的优化

1.3.5 调味品的添加

1.4 本课题立题背景

1.5 本文的研究目的和主要内容

1.6 技术路线

2 试验材料与仪器

2.1 试验材料

2.1.1 原料

2.1.2 主要材料和试剂

2.2 主要溶液及配方

2.3 试验仪器

3 试验方法

3.1 高产纳豆激酶菌种的选育

3.1.1 纳豆芽孢杆菌的分离

3.1.2 纳豆激酶活力测定方法

3.1.3 纳豆芽孢杆菌的紫外诱变

3.1.4 纳豆芽孢杆菌的初筛

3.1.5 纳豆芽孢杆菌的复筛

3.1.6 遗传稳定性试验

3.1.7 菌种保藏

3.1.8 生长曲线的确定

3.2 纳豆混合菌株发酵工艺的优化

3.2.1 传统纳豆发酵工艺路线

3.2.2 纳豆激酶活力测定方法

3.3 纳豆双菌株混合发酵工艺的优化

3.3.1 不同混合菌种比例对纳豆发酵的影响

3.3.2 纳豆双菌株混合发酵工艺的单因素试验

3.3.3 纳豆双菌株发酵工艺的响应面优化试验

3.4 风味纳豆食品的研发

3.4.1 纳豆风味的测定

3.4.2 风味纳豆的开发

3.4.3 纳豆调味包的开发

3.4.4 纳豆保藏方式

4 结果与分析

4.1 纳豆芽孢杆菌的诱变与选育

4.1.1 纳豆芽孢杆菌的分离结果与讨论

4.1.2 致死曲线的确定

4.1.3 纳豆芽孢杆菌的初筛

4.1.4 纳豆芽孢杆菌的复筛

4.1.5 遗传稳定性

4.1.6 生长曲线的确定

4.1.7 小结

4.2 纳豆混合菌株发酵

4.2.1 混合菌种不同比例对纳豆发酵的影响

4.2.2 单因素法确定最佳发酵工艺条件

4.2.3 响应面分析法确定最佳发酵条件

4.2.4 中心组合试验设计（CCD）

4.2.5 小结

4.3 风味纳豆食品的开发

4.3.1 风味纳豆食品开发的结果与分析

4.3.2 纳豆调味包开发的试验结果与分析

4.3.3 纳豆产品保藏方式的试验结果与分析

4.3.4 小结

5 结论与展望

5.1 结论

5.2 展望

参考文献

作者简介

致谢

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 耿晓然

导师: 袁耀武

关键词: 纳豆芽孢杆菌,紫外诱变,发酵条件,调味品,保藏

来源: 河北农业大学

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅰ辑

专业: 生物学,轻工业手工业,轻工业手工业

单位: 河北农业大学

分类号: TS201.3;TS214

DOI: 10.27109/d.cnki.ghbnu.2019.000407

总页数: 50

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纳豆菌种选育及新型风味纳豆食品的开发

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