本论文从高产纳豆激酶生产菌株的筛选、纯种发酵以及混合发酵等方面开展应用基础研究。首先，整合纤溶酶活性分离法和纳豆激酶基因扩增法准确快速地筛选出一株高产纳豆激酶生产菌株B. subtilis BN-05（纳豆激酶的活性为2647.19IU/g），并应用生理生化和16S rDNA分子鉴定进行验证。其次，选用富含γ-GABA发芽大豆为（γ-GABA含量为233.56mg/100g干基）发酵底物优化产纳豆激酶(NK)的发酵条件。在单因素预试验的基础上，先采用Plackett-Burman法筛选影响发酵的主要因素，分别为发酵温度、接种量和Mg2+的添加量，再通过中心组合设计方法，建立了产酶回归模型，确定了模型最佳取值时的各参数水平：蒸煮时间为15min、基质含水量为55%、装样量为30g/250mL、发酵温度为35℃、接种量为7%、发酵时间为36h、Mg2+添加量为0.20%，其中接种量与Mg2+添加量的交互效应对产酶活力影响最显著。在此工艺下发酵，纳豆激酶的活力达到6918.76IU/g。再次通过双菌混合发酵以改善纳豆的口感。先在单因素试验的基础上运用Central Composite Design试验设计法优化接种毛霉菌MS-7纯种发酵产蛋白酶的培养条件，回归模型得出的最佳培养条件为：发酵时间58.62h、发酵温度27.38℃、接种量5.92%、初始pH为5.02，此时蛋白酶活为207.605U/g。在纯种发酵的基础上，通过正交设计优化B. subtilis BN-05和MS-7的混合发酵条件，以NK活力为指标得出最佳的发酵条件为培养温度为30℃，接种量为6%，培养时间为24h，菌种配比为1:1，NK活力为3426.45IU/g，氨基态氮的含量为1.08%，在此发酵条件下产品的氨臭味明显减少，有淡淡的香味物质。最后为制备富含NK和Monaclin K的新型纳豆食品，达到同时缓解血栓、降低血脂和胆固醇的目的，并改善纳豆的风味，以适合中国人的口味。本试验先以Monacolin K为指标，通过单因素和正交试验确定最佳的发酵参数，即经乳酸浸泡后，基质含水量为40%的发芽大豆，经灭菌冷却后，接种红曲M1和GIM3.439共同发酵，发酵2d后，按1.5%的接种量接种已培养48h的酵母种子液，在27℃的恒温培养箱中培养28天，采用优化的工艺，发酵产品中Monacolin K含量达到1.22mg/g，并对产品的安全性进行评价，利用HPLC检测发酵产品中桔霉素和黄曲霉毒素B1的含量，分别为0.10mg/kg和3.4μg/kg均在限量范围内。其次研究枯草芽孢杆菌BN-05和红曲菌的混合发酵工艺，以Monacolin K和NK活力为指标，通过单因素和正交试验确定混合发酵的最佳发酵工艺参数，即大豆破碎度为1/4去皮、碳源为2.00%、初始含水量为35%、氮源为1.50%，此工艺发酵产品中Monacolin K含量为1.615mg/g，纳豆激酶的活力为3228IU/g，γ-氨基丁酸的含量达到20.11mg/g。同时检测发酵产品中桔霉素以及黄曲霉毒素B1含量，分别为0.08mg/kg和3.7μg/kg均在限量范围内。