納豆風味改良技術的研究

吳雪嬌，王旭旭，張偉，苑寧

(河北農業大學 理工學院，河北 滄州 061100)

納豆是日本已經發展成熟的傳統食品[1]，是以大豆等豆類為原料，經過納豆菌發酵而制成的食品，除了含有大豆本身的營養成分外，還含有很多通過發酵作用產生的功能性物質，使得納豆具有多種保健功能，尤其是1987年須見洋行博士首次分離的納豆激酶，具有很好的溶解纖維蛋白的作用，與溶栓藥物相比有明顯優勢，除此之外，酚類、黃酮類以及多種抗菌素起到了抗癌、抗菌、抗氧化的作用，豐富的維生素在某種程度上能促進鈣的吸收，預防骨質疏松，堿性蛋白酶等酶類的產生能夠調節腸道功能，保護消化系統。因此，經常食用可以提高人體的免疫力，改善體質，預防疾病，納豆作為一種功能性食品，在多個國家廣受歡迎[2-4]。

傳統的發酵納豆，帶有令中國消費者很難接受的 苦味和氨味，因此在中國的市場上銷售很少[5-8]，一般在一些日資超市才能見到，但是銷售情況也并不理想。本實驗通過菌種選擇、改善C/N、輔料添加等方法來考察不同處理對納豆風味的影響，以期去除納豆特有的氨味，生產出符合中國人飲食習慣的納豆產品。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

黃豆、白糖、糯米、甜酒曲、酵母粉、花椒、大料、十三香粉、酸奶、橙子、檸檬：市售；酵母粉：安琪酵母股份有限公司；納豆菌1：廣東順德尚川生物科技有限公司；納豆菌2：北京川秀國際貿易有限公司。

煌綠乳糖膽鹽肉湯(BGLB)、結晶紫中性紅膽鹽瓊脂(VRBA)：北京陸橋技術股份有限公司；氫氧化鈉(粒)、無水碳酸鈉、硫酸銅：天津市東麗區天大化學試劑廠；酒石酸鉀鈉：天津市科密歐化學試劑有限公司；福林酚：北京索萊寶科技有限公司，以上試劑均為分析純。

1.2 儀器與設備

生化培養箱、立式壓力蒸汽滅菌器 上海博訊實業有限公司醫療設備廠；電子天平 奧豪斯儀器(上海)有限公司；電磁爐 浙江紹興蘇泊爾生活電器有限公司；低速離心機 安徽中科中佳科學儀器有限公司；722可見分光光度計 上海佑科儀器儀表有限公司；烘箱、電熱恒溫培養箱 北京中興偉業儀器有限公司。

1.3 實驗方法

1.3.1 納豆的制作工藝

浸泡→蒸煮→接菌→發酵→后熟[9]。

1.3.1.1 浸泡

選擇顆粒飽滿的黃豆，除去碎粒、蟲蛀等次品。取一定量黃豆，以黃豆∶水為 1∶7置于生化培養箱中，調溫至10 ℃，靜止浸泡15 h左右。

1.3.1.2 蒸煮

取出浸泡后的黃豆，豆子稍微有點硬。將豆子放入電飯鍋中，100 ℃蒸煮50 min左右[10]。

1.3.1.3 接菌

參照所買納豆菌的使用說明，待蒸煮好的黃豆降溫至40 ℃左右，用40 ℃左右的水溶解納豆菌0.8%，均勻地撒在豆子上。

1.3.1.4 發酵

將接好菌的黃豆分裝至紙杯中，每杯的豆子高度不超過4 cm，用保鮮膜封口后扎孔，放入生化培養箱中培養，于40 ℃發酵20 h左右[11]。

1.3.1.5 后熟

取出發酵后的豆子，將扎孔的保鮮膜去除，用不扎孔的保鮮膜封口，置于冰箱中冷藏[12]。

1.3.2 菌種的選擇

本實驗采取3個實驗組探討不同菌種對納豆風味的影響。實驗菌種分別為納豆菌、納豆菌+酵母粉、納豆菌+甜酒曲。

1.3.3 改變C/N改良納豆風味

為改變C/N，本實驗主要采用以下方法：

將清水浸泡并蒸完的豆子接入0.8%納豆菌，分別加2%，10%白糖，發酵培養并后熟；

清水浸泡適量黃豆后取出，撒2%，10%白糖于黃豆上蒸50 min，接種0.8%納豆菌然后發酵并后熟。

1.3.4 輔料添加掩蓋納豆不良風味

花椒、大料處理：花椒、大料按1∶2放入水中煮開，晾涼后用該水浸泡黃豆適量；然后置于電飯鍋中蒸50 min，蒸的過程中鍋底部繼續放花椒大料調料水；接0.8%納豆菌后發酵并后熟。另一組實驗用相同的輔料將大豆煮軟后發酵。

十三香處理：清水中加入適量十三香粉煮開，晾涼后用該水浸泡黃豆適量，然后用十三香水煮豆子，接菌后發酵并后熟。

咖喱粉處理：清水浸泡適量黃豆后繼續用清水煮豆子，中間加入4%的咖喱粉調味，接入0.8%納豆菌后發酵并后熟。

果皮處理：清水浸泡黃豆適量，用柚子皮、橙子皮包住黃豆后，置于電飯鍋里蒸40 min左右，然后接入0.8%納豆菌后發酵并后熟。

1.3.5 改變C/N同時添加輔料改善納豆風味

取用糖蒸方法完成的納豆分別加入等量的酸奶、半個橙子、兩片檸檬。

取用花椒大料水煮完的納豆加入8%白糖、等量的酸奶、半個橙子、兩片檸檬。

1.3.6 納豆的感官評價方法

由16位受過專業訓練的人員組成感官評價小組，首先對市售的納豆進行評價，然后對本實驗完成的各種納豆進行感官測評，評價標準見表1。由于本實驗的主要目的是改善納豆的風味，因此評價的標準主要以氣味和口感為主，依次對表1中的指標進行評定[13]。鑒評由每人獨立完成，換樣品前用溫水漱口，5 min后鑒評下個樣品。

表1 納豆感官評價標準[14]Table 1 The sensory evaluation criteria of natto

1.3.7 納豆的理化指標檢測

水分含量的測定：參考GB 5009.3—2013《食品安全國家標準 食品中水分的測定》；氨基酸態氮的測定：參考GB/T 5009.39—2003《醬油衛生標準的分析方法》[15]。

粘多糖的測定：用黏液率表示。取5.00 g納豆分成2份，1份用溫水輕輕洗掉納豆表面的黏液，然后將其轉移到烘箱中烘至重量不變，記為m1；另1份直接在烘箱中烘至重量不變，記為m2，溫度調為105 ℃，(m2-m1)/m1所得數據即為黏多糖產率[16]。

1.3.8 微生物指標的檢測

大腸桿菌的測定：參考GB 4789.3—2010《食品安全國家標準 食品微生物學檢驗 大腸菌群計數》。

1.3.9 納豆激酶活性的測定[17,18]

采用Folin-酚法測定納豆激酶活性，首先用標準品繪制出標準曲線，然后進行樣品測定。此方法靈敏度高且操作簡便。

1.3.9.1 標準曲線的制作

取14支試管分成2組，制定出不同濃度的標準蛋白質，然后于500 nm處比色。測定吸光值，取2組測定的平均值，以酪氨酸濃度為橫坐標，吸光值為縱坐標，繪制標準曲線。

1.3.9.2 樣品的測定

稱取1 g納豆，放入離心管中，加入10 mL蒸餾水，放入離心機4000 r/min離心10 min取上清液，即粗酶液，將上清液倒入10 mL刻度試管中，即為樣品溶液。

取 1 mL 樣品溶液加入5 mL 試劑甲混勻，于20～25 ℃放置10 min，再加0.5 mL試劑乙(Folin-酚)，立即搖勻，記錄反應總體積為6.5 mL。在 20～25 ℃保溫30 min，然后于500 nm 處比色，以 0 mL標準蛋白代替作空白對照。

樣品酶活力大小與吸光值之間的關系：X=A×K×6.5/10×a。

式中： X為酶活大小(U/g)； A為樣品測定的吸光度； K為吸光常數(吸光值為1時酪氨酸的量)；6.5為反應的總體積(mL)；10為反應時間10 min；a為稀釋倍數。

1.3.10 數據處理

每組實驗做3次，取平均值，用Excel 2003作圖，計算平均值及標準偏差，做相關性分析。

2 結果與分析

2.1 發酵菌種對納豆的影響

通過納豆菌、酵母菌以及甜酒曲對大豆進行發酵處理，所得最終產品感官評分見圖1。

圖1 不同菌種添加對納豆的影響Fig.1 The effects of different strains on natto

由圖1可知，加入酵母菌及甜酒曲的效果均沒有原有納豆的評分高。實驗證實，酵母菌及糖化菌與納豆菌形成的混合菌種對納豆的風味沒有起到改善作用。

2.2 改變C/N對納豆的影響

通過在不同環節加入適量白糖的方法改變C/N，對上述實驗方法完成的納豆進行感官評價的結果見表2。

表2 C/N對納豆的影響Table 2 The effects of different C/N on natto

由表2可知，在不加入混合菌種的情況下，提高C/N可以在一定程度上改善納豆的風味，尤其是在蒸豆子的環節中用10%糖蒸效果更佳。

2.3 輔料添加對納豆的影響

對上述實驗方法完成的納豆進行感官評價的結果見表3。

表3 輔料添加對納豆的影響Table 3 The effects of different auxiliary materials on natto

實驗證實，在浸泡豆子時用花椒大料水，并且在蒸豆子時底部繼續放入花椒大料水，對納豆的風味改善有明顯作用。

2.4 混合處理對納豆的影響

通過改變C/N同時添加輔料等方法對納豆進行混合處理，對上述實驗方法完成的納豆進行感官評價的結果見表4。

表4 改變C/N同時加輔料對納豆的影響Table 4 The effects of different C/N and auxiliary materials on natto flavor

實驗證實，在提高C/N的同時添加輔料均對納豆的風味改善有不同程度的提高，其中10%糖蒸后加酸奶(以下簡稱酸奶納豆)的納豆產品效果最好。

2.5 酸奶納豆產品的理化指標

2.5.1 水分含量

水分含量=61.02%，滿足SB/T 10528-2009納豆行業標準中規定的納豆水分含量≤65%的要求。

2.5.2 黏液率

黏液率=5.72%。

2.5.3 氨基酸態氮

氨基酸態氮=19.18 g/dL，滿足SB/T 10528-2009納豆行業標準中規定的納豆氨基酸態氮≥0.3 g/100 g的要求。

2.5.4 大腸菌群

10-2稀釋液，在VRBA平板上有40個典型和可疑菌落，挑取其中10個接種BGLB肉湯管，證實有2個陽性管，則該樣品的大腸菌群數為：40×2/10×102mL=8×102cfu/mL。

2.6 產品中納豆激酶的活性

根據所測數據繪制標準曲線，見圖2。

圖2 標準曲線的繪制Fig.2 The standard curve

所得標準曲線的線性方程為：y=0.0107x+0.0055，R2=0.9996。

樣品的測定：測得酸奶納豆制成樣品的吸光度為0.903。

樣品酶活力大?。篨=A×K×6.5/10×a=0.903×92.94×6.5/10×1=54.55 U/g。

3 結論

本實驗中酵母菌和甜酒曲的添加對納豆風味的影響不顯著，改變納豆C/N可以從根本上改變納豆的風味，添加適當的輔料對提高納豆風味有一定作用。本實驗研究表明，加10%糖，蒸50 min，發酵20 h，與等量酸奶混合，后熟，可以很大程度上改變納豆風味，產品的香氣和滋味協調，納豆所帶氨味最少，易于被國人接受，含水量61.02%，黏液率5.72%，氨基酸態氮19.18 g/dL，大腸桿菌8×102cfu/mL，符合國家標準，納豆激酶酶活為54.55 U/g。