摘要
大豆渣是大豆食品在生产过程中产生的一种工业废料，具有高含水量、高纤维素、高蛋白、低脂肪以及富含矿物质元素等特点，但由于豆渣中所含的营养物质如蛋白质、纤维素等无法被动物直接消化吸收利用，因此需要通过微生物发酵来提高豆渣的营养价值。 本文采用广东碧泉食品科技有限公司生产豆浆粉时所产生的豆渣作为研究对象，采用市售纳豆粉所筛选的纳豆芽孢杆菌单菌株（编号N-1），对黑河43号纯豆渣，黑河43号豆渣与麦麸、华春6号豆粉的混合物，华春6号纯豆粉等四种不同底物进行发酵，并以所产生纳豆激酶的TAME活力单位、可溶性总糖、游离总氨基酸的相对产量为指标，评估发酵时的最佳含水量、温度、时间、接种量以及添加麦麸和豆粉的最佳比例。 通过对不同发酵条件、底物、考量指标所测算的300组数据进行分析，得出以下结论： （1）纳豆芽孢杆菌筛选：对6种不同的市售纳豆芽孢杆菌菌剂中筛选6株编号为：N-1、N-2、N-309、N-310、N-311、N-BS纳豆芽孢杆菌单菌株，通过表型、产物等的鉴定，选出编号为N-1的纳豆芽孢杆菌作为发酵的主要菌种，该菌的溶圈较为明显，菌落较大且集中，表面乳白色粘膜积累多，生长缓慢，酶累积量大，适合豆渣的发酵。通过对该菌的生长曲线测定，通过200r/min，30℃培养，发现该菌在培养13.5小时，OD值达到0.9686；培养时间为14.5小时，OD值达到1.3073，因此该菌的最佳接种时间可设置在14小时左右。 （2）纯豆渣发酵的最佳含水量为60%左右，最佳温度为30-35℃，最佳接种量为5-9%，最佳发酵时间为30-40小时，此时0.1mL粗酶液中的纳豆激酶的TAME活力单位可达0.18μ/mL，0.5mL粗酶液中的可溶性总糖728.60μg，0.1mL粗酶液中的游离总氨基酸15.68μmol。 （3）豆渣：麦麸=5:2发酵的最佳含水量为60%左右，最佳温度为30-35℃，最佳接种量为9%，最佳发酵时间为30-40小时，以工业化发酵成本为主要考虑，最佳的发酵比例为豆渣∶麦麸=5∶2，此时可较大程度降低成本。此时0.1mL粗酶液中的纳豆激酶的TAME活力单位可达0.36μ/mL，0.5mL粗酶液中的可溶性总糖4790.61μg，0.1mL粗酶液中的游离总氨基酸66.63μmol。 （4）豆渣∶豆粉=5∶2发酵的最佳含水量为50%左右，最佳发酵温度为35℃，最佳接种量为9%，最佳的发酵时间为30-40小时，若通过此方混合底物提取纳豆激酶，最佳的发酵配比为5∶5，此时可降低发酵底料的成本，同时发酵所产生的底料营养成分丰富，对发酵渣后续的利用有较大的帮助。此时0.1mL粗酶液中的纳豆激酶的TAME活力单位可达0.53μ/mL，0.5mL粗酶液中的可溶性总糖6009.47μg，0.1mL粗酶液中的游离总氨基酸127.65μmol。 （5）纯豆粉发酵的最佳含水量为50%左右，最佳温度为30℃，最佳接种量为5%，最佳发酵时间为40小时。此时0.1mL粗酶液中的纳豆激酶的TAME活力单位可达3.61μ/mL，0.5mL粗酶液中的可溶性总糖13028.25μg，0.1mL粗酶液中的游离总氨基酸427.97μmol。
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