纳豆菌的分离筛选鉴定及其特性研究

论文摘要

纳豆菌（Bacillus natto）是从纳豆中分离的益生菌,它的益生特性除了与自身代谢过程中分泌的活性成分有关外,还与抵达人体肠道的活菌数存在关联。目前对于纳豆菌的研究,多聚焦于其代谢产物方面。对于高活性纳豆菌及其在体外模拟胃肠液中的稳定性研究较少。因此,本课题从市售纳豆中分离筛选获得一株产蛋白酶能力强且发酵性能优良的菌株,优化其固态发酵工艺,在此基础上对风味进行改良,并研究固、液（发酵物及种子液）两种载体的纳豆菌在模拟胃肠液中的稳定性。主要研究内容和结果包括四个方面:（1）纳豆菌的分离筛选鉴定及发酵特性对比研究。利用目标菌株强耐热性,共分离得到17株菌,依据菌落形态初筛,产蛋白酶能力复筛,生理生化鉴定,最终从3种纳豆中各筛选获得一株产蛋白酶能力强的纳豆菌A1、B2、C2,再分别以黄豆为发酵基质进行初发酵,结果表明:纳豆菌C2的发酵性能最优,其纳豆菌增殖能力（增殖倍数116）、黏液产率（5.93±0.70%）、拉丝长度（14.80±3.56 cm）均优于其它两株菌。对其液体培养条件测定,结果发现其最适生长温度37℃,最适初始生长pH7.0。（2）纳豆菌C2固态发酵工艺优化及风味纳豆初探。以活菌数为判定标准,通过单因素及正交试验确定纳豆菌C2最佳固态发酵工艺,在此基础上对其风味进行改良。结果表明:最佳发酵工艺为:接种温度60℃、浸泡水pH7.0、接种量7%、发酵时间36 h,此条件下活菌数高达2.6×1010 CFU/g,较优化前提高了近6倍;辣味纳豆的最佳配方为:十三香粉4‰、食盐1.0%、辣椒粉2.5%、味精2.0‰;酸甜味纳豆的最佳配方为:橘味香精2.0‰、酸梅粉4.0‰、蔗糖2.0%、橘粉4.0%。（3）纳豆菌C2在模拟胃液中的稳定性研究。将固、液两种载体的纳豆菌C2接种于不同pH、不同黏度（通过琼脂添加量改变）的模拟胃液中,通过存活率曲线,分析其在模拟胃液中的稳定性。结果表明:相同条件下,pH值越低,纳豆菌C2存活率越低;纳豆菌C2存活率还与模拟胃液黏度有关,其中,0.3%琼脂添加量的模拟胃液中,纳豆菌存活率最高;固态载体的纳豆菌存活率大于液态载体的纳豆菌存活率,在胃液中作用3 h后,固、液两种载体的纳豆菌C2的最低存活率（pH1.5,琼脂添加量0.0%）分别为52.1±2.5%、41.3±1.9%,根据上述试验结果可发现纳豆菌C2在胃液中稳定性良好。（4）纳豆菌C2在模拟肠液中的稳定性研究。试验探讨了胰酶,胆盐,黏度对固、液两种载体的纳豆菌C2的影响。结果表明:胰酶,胆盐对纳豆菌C2均有损伤作用,并且损伤具有协同性;在模拟肠液中,纳豆菌C2存活率随黏度增加而降低,即不添加琼脂时,纳豆菌存活率最高。固态载体的纳豆菌存活率大于液态载体的纳豆菌存活率,在肠液中作用4 h后,固、液两种载体下纳豆菌C2的最低存活率（同时添加胰酶、胆盐,琼脂添加量0.0%）分别为22.0±0.9%、16.3±0.9%,根据以上试验结果可发现纳豆菌C2在肠液中具有稳定性。本研究最终获得一株产蛋白酶能力高且发酵性能优良的纳豆菌C2,其（固、液两种载体）经过胃肠液后的最低存活率分别为11.4%、6.7%,若食用以纳豆菌C2最佳工艺发酵的纳豆,最终在肠道内存留的活菌数达2.9×109CFU/g,即有足够多的纳豆菌可在肠道内发挥益生作用。

论文目录

摘要

ABSTRACT

1 前言

1.1 纳豆简介

1.2 纳豆菌简介

1.2.1 纳豆菌的起源

1.2.2 纳豆菌的特点

1.2.3 纳豆菌的生理功能

1.2.4 纳豆菌代谢产物的保健功效

1.3 纳豆菌分离筛选鉴定的研究进展

1.3.1 纳豆菌分离筛选的研究进展

1.3.2 纳豆菌鉴定的研究进展

1.4 纳豆菌固态发酵工艺及风味纳豆调制的研究进展

1.4.1 纳豆菌固态发酵工艺的研究进展

1.4.2 风味纳豆的研究进展

1.5 纳豆菌稳定性的研究进展

1.6 本课题目的、意义及主要研究内容

1.6.1 本课题的目的与意义

1.6.2 本课题主要研究内容

1.7 技术路线

2 纳豆芽孢杆菌的分离、筛选、鉴定及发酵特性对比研究

2.1 引言

2.2 材料及仪器

2.2.1 培养基

2.2.2 样品与主要试剂

2.2.3 主要仪器设备

2.3 试验方法

2.3.1 菌种分离

2.3.2 菌种筛选

2.3.3 生理生化鉴定

2.3.4 纳豆菌生长曲线测定

2.3.5 纳豆菌发酵特性对比

2.3.6 生物学特性研究

2.4 结果与讨论

2.4.1 菌株分离及初筛结果

2.4.2 纳豆菌复筛结果

2.4.3 纳豆菌鉴定结果

2.4.4 纳豆菌生长曲线测定结果

2.4.5 纳豆菌A1、B2、C2 发酵特性对比结果

2.4.6 生物学特性测定结果

2.5 本章小结

3 纳豆菌固态发酵条件优化及风味纳豆调制

3.1 引言

3.2 材料及仪器

3.2.1 菌种与培养基

3.2.2 样品与主要试剂

3.2.3 主要仪器设备

3.3 试验方法

3.3.1 黄豆浸泡过程中关键因素的确定

3.3.2 纳豆菌C2 固态发酵工艺优化

3.3.3 风味纳豆的初步探究

3.4 结果与讨论

3.4.1 黄豆浸泡过程中关键因素的确定

3.4.2 纳豆菌C2 固态发酵工艺优化结果

3.4.3 风味纳豆的研制结果

3.5 本章小结

4 固液两种载体的纳豆菌C2在模拟胃肠液中的稳定性研究

4.1 引言

4.2 材料与仪器

4.2.1 菌种与培养基

4.2.2 主要试剂

4.2.3 主要仪器设备

4.2.4 主要试剂配制

4.3 试验方法

4.3.1 种子液的制备

4.3.2 高活菌纳豆的制备

4.3.3 纳豆菌的存活率

4.3.4 纳豆菌C2 在模拟胃液中稳定性情况

4.3.5 纳豆菌C2 在人工肠液（胰酶、胆盐）中稳定性情况

4.4 结果与讨论

4.4.1 纳豆菌C2 在人工胃液中稳定性情况

4.4.2 纳豆菌C2 在人工肠液中稳定性情况

4.4.3 纳豆菌C2 经过人工胃肠液后的存活率

4.5 本章小结

5 结论、创新点及展望

5.1 主要结论

5.2 创新点

5.3 展望

致谢

参考文献

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攻读学位期间参加的学术会议情况

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 王欢

导师: 李宏梁

关键词: 纳豆菌,活菌数,工艺优化,模拟胃肠液,稳定性

来源: 陕西科技大学

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

单位: 陕西科技大学

分类号: TS201.3

总页数: 70

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