如圖2所示,纳豆當牡蠣發酵培養基的芽孢艺研接種量為4%時,氨基態氮的杆菌含量最高,但是发酵蛋白質含量未達到最低。接種量在繼續增加的牡蛎同時,氨基態氮和蛋白質二者的纳豆含量走向都呈現降低趨勢。這可能是芽孢艺研因為在接種量過低時,納豆芽孢杆菌繁殖較慢,杆菌產酶過少;而當菌種接種量過大時,发酵菌種繁殖過快,牡蛎密度過大,纳豆導致氧氣接觸不足,芽孢艺研導致代謝產物較少。杆菌而且牡蠣肉作為納豆芽孢杆菌繁殖代謝的发酵主要營養基質,其中豐富的牡蛎蛋白質被納豆芽孢杆菌自身分泌的蛋白酶分解成寡肽和氨基酸,使得發酵液中含有豐富的氨基態氮。而當發酵液中小分子肽和氨基酸含量與蛋白質含量相差較多時,納豆芽孢杆菌會優先消耗小分子物質,從而導致當接種量過多時蛋白質與氨基態氮的含量均隨之逐漸降低。表明在接種量2%~6%之間時,氨基態氮處於含量最高期。
如圖3所示,當接種量固定為4%時,發酵時間在12h~48h範圍內,氨基態氮的含量在不斷增加,在發酵時間為48~60h時稍有下降,可能是由於納豆芽孢杆菌消耗蛋白質的同時開始利用小分子的氨基酸導致,也有可能是因為蛋白酶活力在發酵48h時達到最大,發酵時間是影響納豆芽孢杆菌產酶的重要因素,在產酶總量達到最大值之後繼續發酵可能會導致蛋白酶酶活下降。在12h~60h期間,蛋白質的含量在不斷下降。在36h~48h期間氨基態氮含量與蛋白質含量的變化趨緩,此時的納豆芽孢杆菌在水解蛋白質和消耗氨基酸的過程中處於平衡期。納豆芽孢杆菌產酶最高值後應立即停止發酵,否則酶活力會出現回落現象。因此,在固定條件接種量為4%和發酵時間48h下進行後續試驗。
2、正交試驗優化發酵條件
在固定料液比l:4(g/mL),發酵溫度37℃和葡萄糖添加量2%的基礎上,對單因素試驗的數據結果進行分析並選取合適的發酵條件範圍,以發酵pH、接種量、發酵時間為主要因素,並以測定的氨基態氮含量作為參考,進行三因素三水平L9(33)正交優化試驗,具體試驗方案和結果見表1。
由表1分析可知,以氨基態氮含量為指標,各因素的影響依次為A>B>C,即接種量對氨基態氮含量的影響最大,其次是發酵時間,發酵pH對氨基態氮含量的影響最小。由正交試驗結果分析確定最佳優化工藝條件:A3B3C2,即發酵pH為7,接種量為6%,發酵時間為48h。
由表2方差分析可知,此次試驗的三個因素中,接種量對氨基態氮含量具有顯著性影響(P<0.05),發酵時間和發酵pH對試驗結果無顯著性影響(P>0.05)。
3、驗證試驗
為驗證正交試驗所得結果的可靠性,在上述最佳發酵工藝條件下進行三次平行試驗並測定發酵液中氨基態氮含量。經測定,所得發酵液中氨基態氮含量為0.785mg/mL,與正交試驗結果接近,證實試驗結果可靠。
三、結論
本試驗以低價購買市場淘汰的牡蠣廢料作為發酵主要原料,用納豆芽孢杆菌對其進行發酵,可以提高牡蠣的利用價值。固定料液比1:4,發酵溫度37℃和葡萄糖添加量2%,通過單因素試驗選取適宜發酵條件範圍:發酵pH為6~8,接種量為2%~6%,發酵時間為24h~48h。在此基礎上,通過正交設計優化試驗確定納豆芽孢杆菌發酵牡蠣的最佳發酵條件為:發酵pH7,接種量6%,發酵時間48h,此時發酵液中氨基態氮的含量達到0.791mg/mL。
本試驗的發酵結果表明,納豆芽孢杆菌可以用於牡蠣的發酵,為水產動物的應用提供了理論基礎,為蛋白高值化提供了依據,同時為水產品的開發提供新的方向,充分利用市場淘汰的牡蠣邊角料。而且,發酵水解液氨基態氮含量豐富,水解液經過濃縮提取也可以製備氨基酸口服液、氨基酸含片、氨基酸護膚品、氨基酸添加劑等,本研究為氨基酸產品的製備提供了依據。
聲明:本文所用圖片、文字來源《中國食品添加劑》,版權歸原作者所有。如涉及作品內容、版權等問題,請與本網聯係
相關鏈接:牡蠣,氨基態氮,芽孢杆菌,寡肽