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发酵黑豆功能成分及应用研究

作　者: 臧学丽
导　师: 陈光
学　校: 吉林农业大学
专　业: 生物物理学
关键词: 黑豆纳豆纳豆激酶大豆异黄酮
分类号: TS201.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
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内容摘要

黑豆是大豆中的特有体系，在我国资源丰富，全国各地均有种植，它的营养成分丰富，丰富的蛋白质和脂肪，而且含有人体所需的八种必需氨基酸。此外，黑豆中富含独特的生物活性物质，包括大量不饱和脂肪酸、食物纤维、维生素、微量元素，其加工制品具有清除自由基、延缓衰老、改善营养性贫血、增强免疫力、镇压和改善睡眠等保健功能。在当今黑色食品风靡于世的形势下，将黑豆加工成黑豆发酵制品具有开胃增食，抗菌抗氧化作用，在豆制品中更胜一筹。纳豆是日本的一种传统的大豆发酵制品，将黑豆接种纳豆菌后，在一定的温度和湿度条件下发酵制得的纳豆，其营养价值和保健价值倍增。纳豆中含有蛋白质、脂肪、大豆异黄酮、各种酶和B族维生素，特别是补血的维生素B₁₂较多。因此，经常食用纳豆具有抗氧化、抗衰老、溶血栓、抗肿瘤、降血压、抗菌等作用。本论文利用先进的生物工程技术（发酵工程、酶工程）现代生化技术、食品工程原理技术对黑豆及其发酵产品的生产工艺、营养成分、功能成分进行了研究，最终得到了如下的结果：从实验室保存的九种枯草芽孢杆菌菌株，以各个菌株产纳豆激酶的能力为指标进行筛选，选出一株纳豆激酶活性较高的菌株（4^#），定名为NS-4。以NS-4菌株为出发菌株，对固体发酵生产纳豆激酶的培养条件进行了优化，考察了水分含量、发酵时间、金属离子以及大豆培养基中添加碳源和其他添加物等对发酵产酶的影响。结果表明：固体发酵的培养条件为培养温度37℃，相对湿度为50％-60％，蒸煮时间45min，接种量4％，发酵时间为22小时为最佳。发酵培养基的配方：50g浸泡黑豆，0.1％的半乳糖、3％甘油、水分含量50％，于250ml三角瓶中。采用以上的优化配方，结合最佳培养条件进行发酵培养，3次重复试验，取平均值，纳豆激酶的产量达2091IU／g。采用超声波振荡提取大豆异黄酮，高效液相法测定大豆异黄酮含量，最终通过正交实验确定最佳大豆异黄酮提取条件：原料黑豆乙醇浓度60％，料液比1：18，提取时间40min。蒸煮黑豆乙醇浓度60％，料液比1：24，提取时间30min。发酵黑豆乙醇浓度60％，料液比1：24，提取时间20min。本试验对黑豆、蒸煮黑豆及发酵黑豆中的蛋白质、水分、还原糖、可溶性糖、多糖、游离氨基酸、多肽、灰分、脂肪进行了研究，结果表明：黑豆在发酵过程中，发酵的微生物中的蛋白酶使大豆的蛋白质部分水解，故发酵成熟时，黑豆中的多肽、游离氨基酸含量有很大提高。发酵后，多肽含量比未发酵的高3-4倍，游离氨基

全文目录

第一章前言  11-25
  1.1 黑豆的概述  11
    1.1.1 黑豆的资源优势  11
    1.1.2 黑豆的特殊营养价值  11
    1.1.3 黑豆的药用价值  11
  1.2 大豆发酵制品  11-13
    1.2.1 纳豆  11-13
    1.2.2 豆豉  13
    1.2.3 天培  13
  1.3 黑豆及其发酵制品(纳豆)中的功能成分  13-23
    1.3.1 纳豆激酶  13-18
    1.3.2 大豆异黄酮  18-23
    1.3.3 超氧化歧化酶  23
  1.4 本实验的研究意义及创新  23-25
第二章材料和方法  25-32
  2.1 实验材料  25
    2.1.1 菌种  25
    2.1.2 培养基  25
    2.1.3 试验原料  25
    2.1.4 试剂  25
  2.2 实验仪器  25-26
  2.3 实验方法  26-32
    2.3.1 纳豆枯草杆菌的活化  26
    2.3.2 纳豆激酶的固体发酵  26
    2.3.3 纳豆激酶粗酶液的制备  26
    2.3.4 纳豆激酶活性测定方法  26-27
    2.3.5 黑纳豆(高活性纳豆激酶)固体发酵条件优化  27-28
    2.3.6 黑豆及其发酵制品(纳豆)中大豆异黄酮的的提取  28-29
    2.3.7 黑豆及其发酵制品营养成分的测定  29-30
    2.3.8 黑豆及其发酵制品功能成分的测定  30-32
第三章结果与分析  32-68
  3.1 菌种筛选  32
  3.2 最佳固体发酵条件的优化  32-43
    3.2.1 培养温度对纳豆激酶活力的影响  32-33
    3.2.2 蒸煮时间对发酵产酶的影响  33-34
    3.2.3 不同培养时间对发酵产酶的影响  34-35
    3.2.4 不同水分含量对发酵产酶的影响  35-36
    3.2.5 不同接种量对发酵产酶的影响  36-37
    3.2.6 添加不同金属离子对产酶影响  37
    3.2.7 碳源对产酶影响  37-38
    3.2.8 其它添加物对产酶影响  38-39
    3.2.9 正交实验设计  39-40
    3.2.10 正交实验结果分析  40-43
  3.3 选用超声波提取大豆异黄酮条件优化  43-58
    3.3.1 最佳乙醇浓度的确定  43-44
    3.3.2 最佳物料比的确定  44-46
    3.3.3 最佳提取时间的确定  46-47
    3.3.4 正交实验  47-58
  3.4 黑豆及其发酵制品中营养成分的研究  58-59
  3.5 发酵黑豆功能成分的研究  59-63
    3.5.1 发酵黑豆中各种酶的测定  59-60
    3.5.2 发酵黑豆中各种维生素含量的测定  60
    3.5.3 发酵处理对异黄酮组分的影响  60-63
  3.6 发酵黑豆的应用研究  63-66
    3.6.1 黑豆发酵产品及其工艺流程  63-65
    3.6.2 高活性黑纳豆的开发  65-66
  3.7 大豆异黄酮食品功能添加剂的制备  66-68
第四章讨沦  68-69
第五章结论与建议  69-71
  5.1 结论  69-70
  5.2 建议  70-71
参考文献  71-76
致谢  76

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