納豆風味改良的研究進展

◎ 張震鵬，龍彬彬，都 雙，鐘晗月

（湖北工業(yè)大學，湖北 武漢 430070）

納豆主要是由大豆類通過過納豆芽孢桿菌發(fā)酵制成，納豆芽孢桿菌發(fā)酵后會形成主要成分為多聚谷氨酸和多聚果糖的黏性絲狀物質，形成獨有的拉絲效果讓納豆具有獨特的風味。經(jīng)常食用納豆能提高免疫力，改善體質，然而，美中不足的是傳統(tǒng)發(fā)酵的納豆會帶有一種氨味和苦味使其難以被我國的消費者接受。為了改良納豆風味使其更適合國人的飲食習慣和要求，我國學者為此進行了大量研究。

1 發(fā)酵原料創(chuàng)新

原料創(chuàng)新的原理是通過添加外來碳源改變發(fā)酵原料中的碳氮比從而在一定程度上抑制氨味的產(chǎn)生，同時豐富納豆成品的活性成分，改善膳食保健功能。

1.1 蕎麥納豆

蕎麥又被稱為凈腸草，含有豐富的膳食纖維，可以促進胃腸蠕動，對于預防便秘有很好的作用。此外，蕎麥還具有降低血糖血脂的功效。蕎麥不僅含有豐富的維生素E 及B 族維生素，能夠促進人體的生長發(fā)育及維持新陳代謝，還含有多種微量元素，其中鎂元素能溶解纖維蛋白，幫助擴張血管，這些優(yōu)點與納豆的功效完美契合。王麗娜[1]將蕎麥、大豆洗凈后用3 倍溫水分別浸泡10 h 和22 h 后，將蕎麥和破碎成4 瓣的大豆以1 ∶4 的比例混合，在121 ℃下蒸煮40 min，之后在室溫下以接種量12%接種培養(yǎng)16 h 的種子發(fā)酵液，搖勻后放于37 ℃恒溫培養(yǎng)箱中，培養(yǎng)發(fā)酵21 h。發(fā)酵完成后，放入4 ℃冰箱后熟1 d，制成的納豆不僅感官性狀極佳，各項理化指標也較為優(yōu)秀。

1.2 鷹嘴豆納豆

鷹嘴豆是一種一年生或者多年生的草本植物，由于豆身上有形似鷹喙的凸起而得名。鷹嘴豆含有豐富而均衡的營養(yǎng)元素，其真實蛋白消化率、生物學價值、凈蛋白質利用率高于大多數(shù)豆類。食用鷹嘴豆不僅可以滿足人體所需的B 族維生素，還有利于維持結腸的健康。劉曉宇[2]優(yōu)化了鷹嘴豆納豆的最佳發(fā)酵工藝條件，得出在接種量6%，發(fā)酵溫度34 ℃，發(fā)酵時間為47 h 的條件下制成的納豆中納豆激酶的活性為 986.3 IU·g-1，高過同等條件下生產(chǎn)的黃豆納豆中納豆激酶的活性。并且進一步得出使用葡聚糖凝膠SephadexG-75 柱層析純化該產(chǎn)品納豆激酶最優(yōu)工藝為：納豆激酶上樣量1 mL，上樣濃度為0.1 g·mL-1，洗脫劑用量150 mL，洗脫時間500 min，所純化納豆激酶酶活達到89 032.6 IU·mL-1，純度高達90%。

1.3 蕓豆納豆

蕓豆是常見的甜湯、燉品的食材，具有極高的營養(yǎng)和藥用價值。研究表明，蕓豆含有花色苷、皂苷等有效成分，有助于提高人體非特異性免疫，強化抗病能力。李宏梁[3]使用蕓豆發(fā)酵制作納豆，制成的產(chǎn)品因含有蕓豆的獨特的香氣而更受市場歡迎。賈瓊[4]對比了納豆菌發(fā)酵紫花蕓豆和黃豆的感官品質，發(fā)現(xiàn)在發(fā)酵時間為36 h時紫花蕓豆納豆具有更好的拉絲效果。趙倩楠[5]選用了包含蕓豆在內的4 種豆子開發(fā)出了一種茶香型木糖醇納豆糕產(chǎn)品，具有良好的保健功能。鄭文彬[6]分別對6 種蕓豆的蛋白質功能性質進行了測定分析，結果表明，優(yōu)秀的蛋白性質使得蕓豆適合作為納豆原料。

1.4 黑豆納豆

黑豆是我國大量種植的常見豆類，我國中藥典籍中記載黑豆具有預防疾病，防止骨質疏松的功效。現(xiàn)代研究顯示黑豆含有阿魏酸、對香豆素、芥子酸、沒食子酸、山柰酚、槲皮素、兒茶素、原花青素和花青素等生物活性成分。于江淼[7]以黑豆為原料制作的納豆拉絲長度可達32 cm，并將黑豆納豆中的納豆激酶制備為膠囊，提高了納豆激酶的穩(wěn)定性。張樹明[8]等探討了黃豆與黑豆混合后發(fā)酵與發(fā)酵后混合大豆異黃酮含量的差異及最佳配比，結果表明，黃豆、黑豆混合后發(fā)酵優(yōu)于發(fā)酵后混合，并以1 ∶3 配比時為最優(yōu)。張琪[9]等優(yōu)化了納豆芽孢桿菌發(fā)酵黑豆豆豉的前發(fā)酵工藝條件，得出最佳條件下制作的黑豆豆豉總多酚含量為4.24 mg·g-1，DPPH 清除率為79.86%，具有較高的抗氧化活性。

1.5 花生納豆

花生富含蛋白質、油脂、纖維素、維生素及碳水化合物，具有很多功效，日常飲食中多攝入一些花生，有助于增強記憶力，補血養(yǎng)胃，提高免疫力，抗癌防癌，延緩衰老。付華峰[1]將花生和納豆按1 ∶4 混合后發(fā)酵制成納豆，并在原味納豆中添加1.0%食鹽、2.5%蒜蓉、0.5%孜然茴香（6 ∶4）混合物，制出了口味極佳的蒜蓉口味納豆。齊鳳元[10]等人利用響應面法優(yōu)化了花生納豆的發(fā)酵工藝，得出花生納豆中黃豆與花生的最佳質量比為4 ∶1，在121 ℃下蒸煮30 min，接種量3%，40 ℃發(fā)酵18 h 制成的成品感官品質和風味都要優(yōu)于傳統(tǒng)納豆。

2 菌種選育及改良

納豆芽孢桿菌在生長和繁殖的工程中能產(chǎn)生多種對人體有益的物質，如納豆激酶、大豆異黃酮、納豆膠和維生素K2等。不僅如此，納豆芽孢桿菌還能將大分子營養(yǎng)成分分解為易于人體吸收的小分子顆粒。納豆芽孢桿菌還可以作為食品添加劑增強食物對胃酸的抵御能力，而且能夠分泌多種胞外酶，包括淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶、谷氨酸轉肽酶、果聚糖蔗糖酶和植酸酶。相比于其他枯草芽孢桿菌，納豆芽孢桿菌分泌的酶活性要高幾十倍，因此在食品行業(yè)有巨大的前景。薛瑩瑩[11]等人對原始菌株采用了常壓室溫等離子體誘變系統(tǒng)結合抗生素抗性篩選，結果表明抗生素抗性篩選更有利于高產(chǎn)納豆激酶的菌種篩選工作。龐遠祥[12]篩選了低嘌呤、高納豆激酶活性的枯草芽孢桿菌，優(yōu)化后的發(fā)酵條件為pH6.0，接種量3%，發(fā)酵溫度38 ℃，在此條件下，納豆激酶酶活由166.99 U·mL-1提升到204.52 U·mL-1，嘌呤含量由75.4 mg·L-1降低到51.27 mg·L-1。

3 混合菌種發(fā)酵

利用混合菌種發(fā)酵的優(yōu)勢在于不同菌種發(fā)酵時產(chǎn)生的協(xié)同作用，不僅有利于減少氨味，同時也能豐富最終成品的口感。多菌種混合發(fā)酵納豆的過程中，不同酶類和成分相互碰撞作用，可以產(chǎn)生更多的風味物質和活性成分，極大改善納豆的品質和保健效果。蘭光群[13]分別研究了納豆桿菌與毛霉、乳酸菌和雙歧桿菌混合發(fā)酵納豆的效果，發(fā)現(xiàn)雙菌混合發(fā)酵效果相比單菌發(fā)酵具有更好的發(fā)酵性能。在優(yōu)化雙歧桿菌和納豆菌混合發(fā)酵的工藝參數(shù)后，制成的納豆抗氧化性與活性成分含量顯著提高。孫軍德[14]選擇了能降解氨氮類和硫類化合物的沼澤紅假單胞菌和納豆芽孢桿菌混合發(fā)酵制作納豆，不但提高了納豆激酶活性，還極大降低了納豆的氨腥味。高澤鑫[15]采用正交試驗優(yōu)化了納豆芽孢桿菌和毛霉菌混合發(fā)酵的工藝條件，最終得出在培養(yǎng)溫度30 ℃，接種量為6%，培養(yǎng)時間為20 h，菌種配比2:1 的條件下制成的產(chǎn)品氨味明顯減少，蛋白酶活力的達到了235.68 U·g-1。

4 結語

納豆作為生產(chǎn)工藝簡單，營養(yǎng)價值及保健功能俱佳的食品應該得到大力推廣。①對納豆的研究要能產(chǎn)學研用相結合。納豆研究的最終目標是更好地走上人們的餐桌，可以在調配改善納豆風味的同時研發(fā)配套的佐餐與納豆一起搭配食用，亦或是研發(fā)類似納豆醬油的專用調味品，配合納豆食用增加人們的食欲。②嘗試更多自身具有極好香味的新型原料進行納豆發(fā)酵，通過混合原料，利用原料本身的香味掩蓋納豆的氨味。③要加大對發(fā)酵菌種的研究力度，運用基因工程手段改良納豆菌，減除產(chǎn)生臭味的基因片段。④推進混合多菌種發(fā)酵納豆的納豆菌粉生產(chǎn)，研發(fā)小型納豆生產(chǎn)設備，以便人們自行制作納豆，養(yǎng)成食用納豆的習慣，擴大納豆產(chǎn)品需求。