一种纳豆提取液的制备方法及其应用技术

本发明专利技术提供了一种纳豆提取液的制备方法，采用大豆作为主要原料，粉碎后经过酶解作为发酵底物，接种纳豆芽孢杆菌进行液态恒温发酵，发酵过程中通过流加酸或碱调节发酵液pH以控制γ‑聚谷氨酸的产量，发酵结束后发酵液再经过离心、除菌过滤即得到纳豆提取液。采用本发明专利技术提供的方法制备的纳豆提取液具有良好的保湿、抗炎、抗氧化、细胞修复效果。

【技术实现步骤摘要】
一种纳豆提取液的制备方法及其应用
本专利技术属于生物
，特别涉及一种纳豆提取液的制备方法及其应用。
技术介绍
纳豆是传统的大豆发酵食品，由纳豆芽孢杆菌在一定温度湿度下发酵而成。大豆中含有大量的不饱和磷脂酸，多种微量元素、维生素及优质蛋白质，以及丰富的大豆异黄酮、卵磷脂、水解大豆蛋白，能够改善内分泌，消除活性氧和体内自由基，延迟女性细胞衰老、使皮肤保持光滑润泽、富有弹性。纳豆提取液是利用纳豆芽孢杆菌进行发酵，通过发酵，可使不溶性的大豆蛋白质变得可溶并产生氨基酸，除此之外还会产生其他多种对人体有益的物质，如纳豆激酶，聚谷氨酸等。其中，聚谷氨酸是氨基酸的聚合物，溶于水，可食用，可降解，对人体和环境无毒性，是一种很有潜力的阴离子聚合物。作为一种生物高分子材料，γ-聚谷氨酸具有增稠、凝胶、成膜、保湿、缓释、助溶、粘结、防冻等功能，可应用于化妆品领域，用途广泛，具有极大开发价值和应用前景。迄今为止关于发酵大豆的研究众多，如中国专利CN1718735A公开了“利用纳豆芽孢杆菌固体发酵生产多聚谷氨酸及产品应用”，其特征在于利用纳豆芽孢杆菌固体发酵预处理的大豆，再将γ-多聚谷氨酸粗品和维生素K2的混合液与纳豆激酶芽孢杆菌分离。其缺点在于如果用于化妆品中，其得到的混合液活性成分较单一，大豆中的其他活性成分如氨基酸、异黄酮、维生素等没有充分利用。中国专利CN103053950A公开了“一种利用乳酸菌发酵大豆的方法”，其特征在于以大豆作为原料，将其与水混匀，进行预处理后，接种乳酸菌培养液，并在纤维素酶制剂存在下进行发酵，从而获得大豆发酵制品。其缺点在于乳酸菌发酵酸度较高，应用到食品领域中尚可，但是难以作为化妆品原料用到配方中，易对皮肤表皮造成损伤。中国专利CN107259366A公布了“一种大豆酵素及其制备方法、应用”，其特征在于将熟大豆和纳豆菌混合后于40-50℃发酵15-30h，然后于15-25℃发酵7-10d得到发酵产物。缺点在于固体发酵周期较长致使生产效率低，两步发酵过程代谢难以精确控制发酵代谢途径，产品稳定性难以保证，而且固体发酵易造成大豆活性物质难以充分释放到水溶液中，用于化妆品中影响皮肤吸收。中国专利CN1593199A公布了“利用大豆制品发酵生产大豆肽液体食品及益菌片的方法”，其特征在于利用纳豆杆菌为菌种，以大豆豆粉、大豆豆饼、大豆豆粕或大豆豆浆为培养基，经发酵、分离后，加入辅料，制成含有纳豆激酶的保健型大豆肽、低聚肽、短肽混合物的液体食品和富含纳豆杆菌及大豆纤维蛋白的益菌片。缺点在于发酵产物虽然可以得到充分利用，但如果作为化妆品原料，没有明确的功效成分，保湿效果不足，而且发酵过程中可能会用到氨水或尿素调节pH，易残留在提取液中，对皮肤具有刺激性。中国专利CN103536477公布了“一种豆乳护肤乳及其制备方法”，其特征在于以大豆为主要原料，将大豆经过灭酶、粉碎、分离、杀菌、脱臭，形成豆乳，再与其他原料复配得到成品。缺点在于采用普通磨浆法，大豆中的大分子蛋白等物质不利于皮肤吸收。综上所处目前市场上的豆类原料主要存在以下不足：1、豆类发酵往往涉及食品保健品领域，化妆品领域涉及极少。2、应用于化妆品中的豆类多是经过普通处理的豆粉、豆浆、豆乳、大豆蛋白等，分子量较大，且水不溶性物质较多，不利于活性成分的皮肤吸收。3、发酵纳豆多采用固体发酵，造成大豆活性物质难以充分释放到水溶液中，经过滤分离应用于化妆品领域易造成原料的浪费，而且发酵周期普遍较长，效率较低。4、多数纳豆产品常采用食品领域评价手段仅从外观状态等物理特性为导向来评价发酵过程，而忽略了最为重要的以产品的活性成分为导向特别是γ-聚谷氨酸含量来指导发酵过程，致使保湿效果欠佳，而这些是应用到化妆品领域十分重要方面。
技术实现思路
针对现有技术中存在的问题，本专利技术提供一种纳豆提取液的制备方法，采用大豆作为主要原料，先酶解再接种纳豆芽孢杆菌发酵，发酵后离心、过滤即得纳豆提取液。采用本专利技术提供的方法制备的纳豆提取液具有良好的保湿、抗炎、抗氧化、细胞修复效果。为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案。一种纳豆提取液的制备方法，包括以下步骤：（1）大豆经粉碎，过筛得大豆粉；（2）大豆粉加水混匀，然后加入酶，酶解至终点，升温灭酶，得大豆粉酶解液；（3）将纳豆芽孢杆菌（Bacillussubtilisnatto）种子液接种到含大豆粉酶解液的发酵培养基上，发酵至终点，获得发酵液；（4）发酵液除杂、除菌获得成品。所述步骤（2）中，大豆粉的质量百分含量为1%-5%。所述步骤（2）中，酶的添加量为大豆粉的0.1%-1%。所述步骤（2）中，酶为蛋白酶，酶活优选为10万-50万U/g。所述蛋白酶优选为木瓜蛋白酶，1398蛋白酶，菠萝蛋白酶，胰蛋白酶，胃蛋白酶和风味蛋白酶中的至少一种。所述步骤（2）中，酶解pH为6.0-9.0，酶解温度45℃-60℃，酶解时间2-5h。所述步骤（2）中，酶解终点为间隔0.5h粗蛋白含量不再变化。所述步骤（2）中，升温灭活过程为升温至90-100℃，保持10-20min。所述步骤（3）中，纳豆芽孢杆菌种子液接种量为0.1%-1%。所述步骤（3）中，发酵培养基组成为1%-5%酶解后的大豆粉、1%-3%谷氨酸钠、1%-3%碳源、0.1%-0.5%无机盐、其余为水。所述碳源优选自蔗糖、葡萄糖、果糖、乳糖、甘露醇、甘油、半乳糖或麦芽糖醇。无机盐优选自K2HPO4，KH2PO4，MgSO4，MnSO4和CaCl2中的至少一种。所述步骤（3）中，发酵温度为33℃-38℃；发酵时间为20-40h；设发酵初始溶氧量为100%，发酵过程中随着菌体增多和γ-聚谷氨酸的产生，溶氧量下降，通过不断提高通气量和搅拌速度，将溶氧量控制在40-100%。所述步骤（3）中，发酵pH为6.0-7.0，作为优选，通过添加柠檬酸溶液来控制pH。所述步骤（3）中，发酵终点为无残留葡萄糖。所述步骤（4）中，所述除杂、除菌为发酵液经离心、取上清液，调pH至5.0-7.0，加入0.5-1%活性炭（w/v），将混合液升温至50-80℃，保温1-3h，再经过1.2μm精细过滤纸板、0.22μm滤芯过滤除菌即可得到成品。一种采用上述制备方法获得的纳豆提取液。一种上述纳豆提取液在化妆品中的应用。所述纳豆发酵提取液在化妆品中可作为保湿、抗炎、抗氧化、细胞修复的成分。本专利技术具有以下优点：本专利技术提供的纳豆提取液制备方法基于传统发酵技术进行改进，通过纳豆芽孢杆菌发酵，将大豆中不溶性的蛋白等大分子物质转化成了可溶性小分子氨基酸等，而且产生γ-聚谷氨酸等多种活性成分，制备出具有保湿效果的发酵液；本专利技术使用γ-聚谷氨酸的前体物质柠檬酸来控制发酵过程pH，有利于γ-聚谷氨酸的产生，使发酵提取液的保湿功效得到显著提高，同时具有抗炎、抗氧化、细胞修复的功能。本专利技术所提供的方法为液体发酵，可将原料及产物纳豆提取液全部充分利用，工艺简单，操作简便，成本低，能实现大规模生产。附图说明图1为γ-聚谷氨酸含量测定的HPLC图谱；图2为纳豆提取液细胞划痕实验图；图3为纳豆提取液保湿精华使用前后皮肤含水量变化；图4为纳豆提取液保湿精华使用前后皮肤水分散失量变化。具体实施方式下面结合实施例和附图对本专利技术做进一步说明，但本专利技术不受下述实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种纳豆提取液的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）大豆经粉碎，过筛得大豆粉；（2）大豆粉加水混匀，然后加入酶，酶解至终点，升温灭酶，得大豆粉酶解液；（3）将纳豆芽孢杆菌（Bacillus subtilis natto）种子液接种到大豆粉酶解液的发酵培养基上，发酵至终点，获得发酵液；（4）发酵液除杂、除菌获得成品。

【技术特征摘要】
1.一种纳豆提取液的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）大豆经粉碎，过筛得大豆粉；（2）大豆粉加水混匀，然后加入酶，酶解至终点，升温灭酶，得大豆粉酶解液；（3）将纳豆芽孢杆菌（Bacillussubtilisnatto）种子液接种到大豆粉酶解液的发酵培养基上，发酵至终点，获得发酵液；（4）发酵液除杂、除菌获得成品。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（2）中，大豆粉的质量百分含量为1%-5%；酶的添加量为大豆粉的0.1%-1%；；酶为蛋白酶，酶活优选为10万-50万U/g。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（2）中，酶解pH为6.0-9.0，酶解温度45℃-60℃，酶解时间2-5h；酶解终点为间隔0.5h粗蛋白含量不再变化。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（3）中，纳豆芽孢杆菌种...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏玉洁，陆震，石艳丽，孙元军，薛蔚，郭学平，
申请(专利权)人：华熙福瑞达生物医药有限公司，山东华熙海御生物医药有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37