CN102763815B - 一种鹰嘴豆纳豆及其制备方法和应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种鹰嘴豆纳豆的制备方法，其包括鹰嘴豆浸泡发芽、蒸煮、接种发酵、后熟和冷冻干燥等步骤。将鹰嘴豆经过发芽前处理，产生鹰嘴豆豆芽素类异黄酮，强化了鹰嘴豆营养成分，然后接种纳豆枯草芽孢杆菌进行发酵，制备成富含鹰嘴豆黄酮类及纳豆菌、纳豆激酶的鹰嘴豆纳豆。此外，本发明还公开了采用上述方法制得的鹰嘴豆纳豆及其在制备预防或者改善高血脂、抗血栓食品、保健食品或药物中的应用。经实验验证，本发明的鹰嘴豆纳豆可降低机体血清TC、TG、MAD含量，具有明显的降血脂及溶解血栓作用，可用于制备预防或者改善高血脂、抗血栓食品、保健食品或药物。

Description

一种鹰嘴豆纳豆及其制备方法和应用

技术领域

本发明属于微生物技术领域，具体涉及一种鹰嘴豆纳豆及其制备方法和应用。

背景技术

鹰嘴豆（Cicer arietinum L）属豆科，为维吾尔习用药材。据《中华人民共和国卫生部药品标准.维吾尔分册》记载，鹰嘴豆富含人体所需要的18种氨基酸及蛋白质、膳食纤维、钙、钾等多种微量元素和维生素等营养物质。1956年，美国著名医学专家克莱恩斯特通过大量的临床经验，证实了鹰嘴豆对七十多种严重营养不良疾病有明显的疗效。中医认为，鹰嘴豆味甘、性平、无毒，有补中益气、温肾壮阳、主消渴、解毒血等作用，对糖尿病、高血脂、高血压、心脑血管疾病、肺病、消化不良等均有良好的食疗作用。一般认为，鹰嘴豆起源于西亚、地中海沿岸，是世界上栽培面积较大的食用豆类作物之一，我国盛产于新疆天山北坡海拔1300m的木垒县，在甘肃、青海、山西、河北等省市也有栽培。除了作为普通豆类食物食用外，鹰嘴豆保健功效也越来越受到关注。

纳豆是一种久经千年考验的百姓认可的古老的保健营养食品，近年来越来越受到关注，据《本草纲目》记载，纳豆有开胃增食、消食化滞、发汗解表、除烦平喘等疗效，纳豆与其他药物配伍能发挥良好的协同作用，并且研究发现其发酵产物聚谷氨酸类分子可保护纳豆激酶在胃酸条件中的活性，提高生物利用率。研究表明鹰嘴豆异黄酮类对防治高血脂症方面很有价值，以鹰嘴豆为原料，结合传统的发酵工艺，生成特有的纳豆激酶、纳豆菌等功效分子，同时富集发酵产物聚谷氨酸，赋予产品特有的营养价值，作用于心脑血管疾病防治方面将具有重要意义。

山西微生物研究所卫拯友等就以鹰嘴豆为原料发酵生产纳豆做过初探，认为生产的鹰嘴豆纳豆氨味低，口感好，纳豆激酶活性高，但具体的应用及深入研究还未见有。日本专利JP2008206453中描述了一种纳豆的制备方法，提及可采用鹰嘴豆为原料，但未见具体实施例描述。目前国内外还没有就鹰嘴豆纳豆展开过进一步相关研究，并且在发酵产物聚谷氨酸类分子对纳豆激酶保护作用方面少有报道。

发明内容

本发明要解决的技术问题之一是提供一种鹰嘴豆纳豆的制备方法，以鹰嘴豆为原料，经纳豆枯草芽孢杆菌发酵，保留及强化鹰嘴豆原有营养成分的基础上，有机地增加纳豆中特有功效成分。

本发明要解决的技术问题之二是提供一种由上述方法制得的鹰嘴豆纳豆。

本发明要解决的技术问题之三是提供上述鹰嘴豆纳豆的用途。

本发明解决上述问题的技术方案是：将鹰嘴豆经过发芽前处理，产生鹰嘴豆豆芽素类异黄酮，强化了鹰嘴豆营养成分，然后接种纳豆枯草芽孢杆菌进行发酵，制备成富含鹰嘴豆黄酮类及纳豆菌、纳豆激酶的产品，研究其对防治高血脂、栓塞性疾病的影响。

在本发明的一方面，提供一种鹰嘴豆纳豆的制备方法，其包括鹰嘴豆浸泡发芽、蒸煮、接种发酵、后熟和冷冻干燥等步骤。该方法包括的具体步骤为：

（1）浸泡：将鹰嘴豆加入30-60℃热水浸泡10-60min后，再用质量百分比浓度为0.1-0.8%的NaHCO₃溶液和/或质量百分比浓度为0.1-0.6%的KCl溶液浸泡1-4h（浸泡过程中可以单用0.1-0.8%NaHCO₃溶液或者0.1-0.6%KCl溶液或者采用含有0.1-0.8%NaHCO₃和0.1-0.6%KCl的溶液）。更优选的方案是将鹰嘴豆放入40-50℃的热水中浸泡10-60min，再用质量百分比浓度为0.3-0.5%NaHCO₃溶液和/或质量百分比浓度为0.1-0.2%KCl溶液浸泡2-3h，其中，鹰嘴豆与NaHCO₃溶液和/或KCl溶液的重量体积比为1：4（g/ml）。

（2）发芽：将浸泡后鹰嘴豆沥干清洗后，移入瓦盘，豆粒间距为2-6mm，上面湿布（湿布可以为4层纱布或者2层毛巾布）覆盖，保持湿度为50-100%，于10-40℃恒温恒湿培养箱培养，待发芽至1-5mm。更优选的方案是将浸泡后鹰嘴豆沥干后移入装有瓦盘，豆粒间距为2-4mm，上面湿布覆盖，在湿度为60-70%,温度为20-35℃恒温恒湿培养箱中培养，发芽至2-4mm。

（3）蒸煮发酵：将发芽的鹰嘴豆加入其重量1.0-5.0%的葡萄糖，0.2-1.0%的NaCl，40-100%的水，2-5%的荞麦粉，搅拌均匀后于110-121℃蒸煮0.5-2h,冷却后用纳豆枯草芽孢杆菌液接种，其中，所述纳豆枯草芽孢杆菌液（ml）与鹰嘴豆（g）的体积重量百分比为2.0-6.0%（ml/g），置37.5℃培养24-36h。

（4）后熟：指发酵后鹰嘴豆纳豆放置于0-4℃冰箱中过夜（10-18h）。

（5）冷冻干燥：在冷冻干燥前加入鹰嘴豆重量的0.2-1.2%的环糊精作为冷冻保护剂，预冻温度在-15~-25℃，冷冻干燥18-36h，解析温度为20-35℃；更优选的方案是在冷冻干燥前加入鹰嘴豆重量的0.8-1.0%的环糊精作为冷冻保护剂，预冻温度在-15~-20℃，冷冻干燥24-36h，解析温度为20-30℃。

在本发明的另一方面，提供一种利用上述方法制得的鹰嘴豆纳豆，该鹰嘴豆纳豆中纳豆激酶含量为1829-2450FU/g，并且含有鹰嘴豆豆芽素等黄酮类成分（总黄酮含量0.92-1.28%（重量百分比）），聚谷氨酸含量8.35-12.34%（重量百分比），具有很好的营养保健协调作用，可用于制备降血脂、溶栓药物。

在本发明的另一方面，提供上述鹰嘴豆纳豆在制备预防或者改善高血脂、抗血栓食品、保健食品或药物中的应用。

本发明将鹰嘴豆经过发芽前处理，产生鹰嘴豆豆芽素类异黄酮，强化了鹰嘴豆营养成分，然后接种纳豆枯草芽孢杆菌进行发酵，制备成富含鹰嘴豆黄酮类及纳豆菌、纳豆激酶的产品。经实验验证，本发明的鹰嘴豆纳豆可降低机体血清TC、TG、MAD含量，具有明显的降血脂及溶解血栓作用，可用于制备预防或者改善高血脂、抗血栓食品、保健食品或药物。

具体实施方式

以下通过实施例对本发明作进一步的阐述：

实施例1

将鹰嘴豆100g（购自新疆大龙王食品有限责任公司）加入400mL30℃热水浸泡60min，沥干后再用400mL质量百分比浓度为0.6%KCl溶液浸泡1h，清洗沥干后移入瓦盘，豆粒间距为2mm，上面湿布（4层纱布）覆盖，保持湿度为100%，于40℃恒温恒湿培养箱培养，待发芽至5mm；将发芽的鹰嘴豆加入1g葡萄糖，0.2gNaCl，40mL水，2g荞麦粉，搅拌均匀后，于121℃蒸煮1h,冷却后用2mL纳豆枯草芽孢杆菌液（购自日本高桥祐藏研究所）接种，置37.5℃培养36h；发酵后鹰嘴豆纳豆放置于4℃冰箱中过夜（10h），再移入干燥托盘，在干燥前加入0.2g环糊精作为冷冻保护剂，预冻温度在-15℃，冷冻干燥18h，解析温度为20℃；将所得干燥产品粉碎，包装，得到冻干粉纳豆激酶含量为1873FU/g，异黄酮含量为0.92%，聚谷氨酸含量为8.35%。

实施例2

将鹰嘴豆100g（购自新疆大龙王食品有限责任公司）加入400mL60℃热水浸泡10min后，再用400mL质量百分比浓度为0.8%NaHCO₃溶液浸泡4h；清洗沥干后移入瓦盘，豆粒间距为6mm，上面湿布（2层毛巾布）覆盖，保持湿度为50%，于10℃恒温恒湿培养箱培养，待发芽至1mm；将发芽的鹰嘴豆加入5.0g葡萄糖，1.0gNaCl，100mL水，5g荞麦粉，搅拌均匀，于110℃蒸煮2h,冷却后用6.0mL纳豆枯草芽孢杆菌液（购自日本高桥祐藏研究所）接种，置37.5℃培养24h；发酵后鹰嘴豆纳豆放置于0℃冰箱中过夜（18h），再移入干燥托盘，在干燥前加入1.2g环糊精作为冷冻保护剂，预冻温度在-25℃，冷冻干燥36h，解析温度为35℃；将所得干燥产品粉碎，包装，得到冻干粉纳豆激酶含量为1829FU/g，异黄酮含量为1.13%，聚谷氨酸含量为10.04%。

实施例3

将鹰嘴豆100g（购自新疆大龙王食品有限责任公司）加入400mL 40℃热水浸泡40min，沥干后再用400mL质量百分比浓度为0.1%NaHCO₃、0.1%KCl的溶液浸泡2h，清洗沥干后移入瓦盘，豆粒间距为3mm，上面湿布（4层纱布）覆盖，保持湿度为70%，于37℃恒温恒湿培养箱培养，发芽至3mm；将发芽的鹰嘴豆绞碎，加入3g葡萄糖，0.9gNaCl，80mL水，4g荞麦粉，搅拌均匀后于115℃蒸煮90min,冷却后用3.0mL纳豆枯草芽孢杆菌液（购自日本高桥祐藏研究所）接种，置37.5℃培养32h；发酵后鹰嘴豆纳豆放置于2℃冰箱中过夜（12h），再移入干燥托盘，在干燥前加入1.0g环糊精作为冷冻保护剂，预冻温度在-20℃，冷冻干燥24h，解析温度为30℃；将所得干燥产品粉碎，包装，得到冻干粉纳豆激酶含量为2450FU/g，异黄酮含量为1.28%，聚谷氨酸含量为12.34%。

实施例4发芽与不发芽对鹰嘴豆中异黄酮含量的影响

分别取两份同量(100g)的鹰嘴豆原料（购自新疆大龙王食品有限责任公司），一份加入400mL50℃热水浸泡40min后，沥干后再用400mL质量百分比浓度为0.2%NaHCO₃/0.2%KCl溶液浸泡2h，沥干清洗后移入瓦盘，豆粒间距为3mm，上面4层湿纱布覆盖，保持湿度为80%，于35℃恒温恒湿培养箱培养，待发芽至2mm；另一份加入400mL50℃热水浸泡2h后，沥干后再用400mL质量百分比浓度为0.2%NaHCO₃/0.2%KCl溶液浸泡2h，沥干清洗。

而后上述处理后的两份鹰嘴豆均加入4.0g葡萄糖，0.4gNaCl，80mL水，4g荞麦粉，置烧杯中于121℃蒸煮1h,冷却后用4.0mL纳豆枯草芽孢杆菌液（购自日本高桥祐藏研究所）接种，置37.5℃培养36h；发酵后鹰嘴豆纳豆放置于0-4℃冰箱中过夜，再移入干燥托盘，在干燥前加入0.8g环糊精作为冷冻保护剂，预冻温度在-20℃，冷冻干燥24h，解析温度为25℃；将所得干燥产品粉碎，取适量分别测定鹰嘴豆纳豆粉异黄酮含量，以上操作重复至少3次。

经试验结果显示，鹰嘴豆不经过发芽，其异黄酮含量仅0.06±0.01%，而经过发芽过程后，异黄酮含量达到了1.21±0.31%，说明发芽过程中生成了较多异黄酮类物质，显著增加了鹰嘴豆的营养价值。

实施例5冷冻保护剂对纳豆激酶活性保护作用

将鹰嘴豆100g（购自新疆大龙王食品有限责任公司）加入400mL50℃热水浸泡40min，沥干后再用400mL质量百分比浓度为0.4%NaHCO₃/0.2%KCl溶液浸泡3h，清洗沥干后移入瓦盘，豆粒间距为2mm，上面4层湿纱布覆盖，保持湿度为80%，于35℃恒温恒湿培养箱培养，待发芽至3mm；将发芽的鹰嘴豆绞碎，加入3g葡萄糖，0.3gNaCl，80mL水，2g荞麦粉，置烧杯中于120℃蒸煮45min,冷却后用4.0mL纳豆枯草芽孢杆菌液（购自日本高桥祐藏研究所）接种，置37.5℃培养32h；发酵后鹰嘴豆纳豆放置于2℃冰箱中过夜，按重量平均分为两份，分别移入干燥托盘。

一份在干燥前加入0.9g环糊精作为冷冻保护剂，另一份不加，设定预冻温度在-20℃，冷冻干燥36h，解析温度为25℃；将所得干燥产品粉碎，包装，得到冻干粉。

经试验结果显示，加入冷冻保护剂后，纳豆激酶含量得到了有效提高，达到了2312FU/g，而不加冷冻保护剂的样品经干燥后纳豆激酶活性仅1212FU/g，相比提高了近一倍。

实施例6采用不同原料（黄豆和鹰嘴豆）影响产品的纳豆激酶及异黄酮含量

将普通黄豆100g（购自上海家乐福超市张江店）加入400mL40℃热水浸泡40min，沥干后再用400mL质量百分比浓度为0.1%NaHCO₃、0.1%KCl的溶液浸泡2h，清洗沥干后移入瓦盘，豆粒间距为3mm，上面湿布（4层纱布）覆盖，保持湿度为70%，于37℃恒温恒湿培养箱培养，发芽至3mm；将发芽的鹰嘴豆绞碎，加入3g葡萄糖，0.9gNaCl，80mL水，4g荞麦粉，搅拌均匀后于115℃蒸煮90min,冷却后用3.0mL纳豆枯草芽孢杆菌液（购自日本高桥祐藏研究所）接种，置37.5℃培养32h；发酵后鹰嘴豆纳豆放置于2℃冰箱中过夜（12h），再移入干燥托盘，在干燥前加入1.0g环糊精作为冷冻保护剂，预冻温度在-20℃，冷冻干燥24h，解析温度为30℃；将所得干燥产品粉碎，包装，得到冻干粉产品纳豆激酶含量约为1551FU/g，异黄酮含量为0.76%。与实施例3比较得出，以鹰嘴豆为原料可有效提升产品纳豆激酶及异黄酮含量。

实施例7鹰嘴豆纳豆产品功效学实验

1）鹰嘴豆纳豆产品的降血脂功能研究

方法：雄性SD大鼠（购自上海复旦大学动物实验中心），100只，体重185-215g，设立4个实验组，即正常对照组、模型组、鹰嘴豆提取物组、鹰嘴豆纳豆提取物组，于实验周期结束后，分别检测各实验组血清总胆固醇（TC）、甘油三酯（TG）、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)、丙二醛(MDA)等血液成分指标。

鹰嘴豆及鹰嘴豆纳豆提取物制备：分别称取100g鹰嘴豆（购自新疆大龙王食品有限责任公司）、鹰嘴豆纳豆（将鹰嘴豆原料按照实施例3方案制备得到），搅碎后加入100ml生理盐水，5℃搅拌提取2h，离心分离得清液，即为鹰嘴豆提取物样品和鹰嘴豆纳豆提取物样品。

高脂饲料配方：胆固醇1%，去氧胆酸钠盐0.3%，丙基硫氧嘧啶0.2%，猪油7.5%，蛋黄粉10%，81%基础饲料；高脂饲料由复旦大学实验动物中心提供。

动物给药：实验室环境条件下喂养3d后，禁食12h后断尾尖采血，制备血清，测定各组大鼠的血清TC、TG、HDL-C和MDA含量。根据血清TC水平，进行随机分组，每组20只，正常对照组每天给予基础饲料（购自上海基峰生物科技有限公司），模型组、鹰嘴豆提取物组（5ml/kg.bw）和鹰嘴豆纳豆提取物组（5ml/kg.bw）每天换喂高脂饲料，每天上午9点左右灌胃给药，正常对照组和模型组分别灌胃1ml生理盐水，鹰嘴豆提取物组和鹰嘴豆纳豆提取物组分别给予相应剂量的鹰嘴豆提取物样品和鹰嘴豆纳豆提取物样品，连续给药30d。末次给药，禁食12h，尾静脉取血，离心分离血清，测定TC、TG、HDL-C、MDA。

实验结果：

如表1可见，给样品30d后，鹰嘴豆纳豆组大鼠血清TC、TG、HDL-C、MDA与模型组比较，TC、TG、MDA均有显著降低，HDL-C则显著增高，两者差异显著，而普通鹰嘴豆组大鼠与模型组比较，有一定差异，但不显著。说明鹰嘴豆纳豆的降血脂功能明显较普通鹰嘴豆组好。

表1实验样品对高血脂症大鼠血清指标的影响

注：^▲表示与空白组比较p＜0.05，^★表示与模型组比较p＜0.05

2）鹰嘴豆纳豆对体外凝血块的溶解作用实验

方法：取正常山羊静脉血10ml，置于试管中自然凝固，取血凝块制成小块用滤纸吸干称重，分别放两试管中，各加实验样品提取液和生理盐水10ml，37℃90r/min摇床，分别于24h后称量剩余血块重量，计算血块溶解率。

实验样品的前处理：取鹰嘴豆纳豆（按实施例3方案制备得到）、普通纳豆（购自上海家乐福超市张江高科店）、鹰嘴豆（购自新疆大龙王食品有限责任公司），按1:1加入生理盐水后震荡提取10min后，离心2000r/min，10min收集上清液冷冻保存备用。

实验结果：

表2样品对血凝块的溶解作用

实验组	溶解前重量（g）	溶解后重量（g）	溶解率（%）
				鹰嘴豆纳豆	4.57±0.54	0.71±0.03	84.46±1.26
纳豆	4.26±0.63	1.58±0.36	62.91±6.37
				鹰嘴豆	4.62±0.49	4.05±0.40	12.34±2.84
生理盐水	4.44±0.57	4.01±0.43	9.68±2.19

如表2的结果表明，鹰嘴豆纳豆组、纳豆组、鹰嘴豆组、生理盐水对照组24h后，溶解率为84.46%、62.91%、12.34%、9.68%，其中鹰嘴豆纳豆组、纳豆组与生理盐水组比较，差异显著。

综合以上实验表明，鹰嘴豆纳豆可降低机体血清TC、TG、MAD含量，具有降血脂及溶解血栓作用。

Claims (8)

1.一种鹰嘴豆纳豆，其特征在于，该鹰嘴豆纳豆中纳豆激酶含量为1829-2450FU/g，黄酮的重量百分比含量为0.92-1.28％，聚谷氨酸的重量百分比含量为8.35-12.34％；该鹰嘴豆纳豆采用如下方法制得：

(1)浸泡：将鹰嘴豆于30-60℃热水中浸泡10-60min后，再用质量百分比浓度为0.1-0.8％的NaHCO₃溶液和/或质量百分比浓度为0.1-0.6％的KCl溶液浸泡1-4h；

(2)发芽：将浸泡好的鹰嘴豆沥干清洗后，转移至瓦盘，保持湿度为50-100％，于10-40℃恒温恒湿培养箱培养，待发芽至1-5mm；

(3)蒸煮发酵：将发芽的鹰嘴豆加入其重量1.0-5.0％的葡萄糖，0.2-1.0％的NaCl，40-100％的水，2-5％的荞麦粉，搅拌均匀后于110-121℃蒸煮0.5-2h，冷却后用纳豆枯草芽孢杆菌液接种，置37.5℃培养24-36h，其中，所述纳豆枯草芽孢杆菌液与鹰嘴豆的体积重量百分比为2.0-6.0％；

(4)后熟：发酵后鹰嘴豆纳豆置于0-4℃中过夜；

(5)冷冻干燥：在冷冻干燥前加入鹰嘴豆重量的0.2-1.2％的环糊精作为冷冻保护剂，预冻温度在-15～-25℃，冷冻干燥18-36h，解析温度为20-35℃。

2.根据权利要求1所述的鹰嘴豆纳豆，其特征在于，步骤(1)中，将鹰嘴豆放入40-50℃的热水中浸泡10-60min，再用质量百分比浓度为0.3-0.5％的NaHCO₃溶液和/或质量百分比浓度为0.1-0.2％的KCl溶液浸泡2-3h；其中，鹰嘴豆与NaHCO₃溶液和/或KCl溶液的重量体积比为1：4。

3.根据权利要求1所述的鹰嘴豆纳豆，其特征在于，步骤(2)中，所述将浸泡好的鹰嘴豆沥干清洗后，转移至瓦盘，豆粒间距为2-6mm，上面覆盖湿布。

4.根据权利要求3所述的鹰嘴豆纳豆，其特征在于，步骤(2)中，将浸泡好的鹰嘴豆沥干清洗后，转移至瓦盘，豆粒间距为2-4mm，上面覆盖湿布，在湿度为60-70％，温度为20-35℃恒温恒湿培养箱中培养，发芽至2-4mm。

5.根据权利要求3或4所述的鹰嘴豆纳豆，其特征在于，步骤(2)中，所述覆盖的湿布为4层纱布或者2层毛巾布。

6.根据权利要求1所述的鹰嘴豆纳豆，其特征在于，步骤(4)中，发酵后鹰嘴豆纳豆置于0-4℃冰箱中10-18h。

7.根据权利要求1所述的鹰嘴豆纳豆，其特征在于，步骤(5)中，在冷冻干燥前加入鹰嘴豆重量的0.8-1.0％的环糊精作为冷冻保护剂，预冻温度在-15～-20℃，冷冻干燥24-36h，解析温度为20-30℃。

8.如权利要求1所述的鹰嘴豆纳豆在制备预防或者改善高血脂、抗血栓食品或药物中的应用。