香菇納豆醬生產工藝的研究

左樹娜，孫旭飛，苑寧，高杰，徐慧，張偉,,3*

(1.河北農業大學 食品科技學院，河北 保定 071001；2.河北農業大學 理工學院，河北 滄州 061100；3.河北農業大學 生命科學學院，河北 保定 071001)

納豆是一種起源于中國秦漢時期的傳統食品，是以大豆為原料經枯草芽孢桿菌(Bacillussubtilis)發酵而成[1]。納豆中含有納豆激酶等豐富的生物活性成分，具有抗癌、抗氧化、溶血栓、降血脂和降血壓等多種功效，日本人認為納豆是他們長壽的“秘方”[2-4]。中國從20世紀90年代末開始對納豆進行深入研究，但因國人對其風味(氨味)的接受度低，使得納豆食品工業在我國進展緩慢[5]。因此，需要開發出更多適合中國人口味的納豆產品，以滿足消費者的需求。

香菇是一種藥食同源的真菌，在世界食用菌中位居第二，具有抗腫瘤、抗氧化等生理作用[6-7]。由于消費者對香菇產品的風味和營養價值的要求不斷提高，越來越多的新型香菇產品被開發，但關于納豆香菇醬的研究還較少。因此，研發具有營養保健功效的香菇調味醬已經成為一個新的發展趨勢[8]。

本研究以黃豆為原料、香菇為輔料，接種納豆菌進行發酵，將納豆做成醬的形式[9-10]，使納豆產品更易被消費者所接受[11-12]。

1 材料與方法

1.1 材料

黃豆、香菇、白糖、食鹽、味精、牛奶：市售；納豆菌：尚川生物科技有限公司。

1.2 儀器與設備

電子天平 沈陽龍騰電子有限公司；電磁爐 中山市格妮思電器有限公司；蒸鍋 中山市海馬電器有限公司；冰箱 海爾集團有限公司；納豆機 廣東小熊電器有限公司。

1.3 試驗方法

1.3.1 生產工藝流程

1.3.2 操作要點

1.3.2.1 選豆

選擇光澤好、顆粒豐滿、無殘缺、無發霉現象的黃豆。

1.3.2.2 浸泡

泡豆前，將選好的黃豆用水沖洗2～3遍。將洗好的黃豆置于干凈的盆中，浸泡18 h(豆∶水為1∶2.5)，手指輕捻豆子分瓣為浸泡完成標志。

1.3.2.3 蒸煮

將泡好的黃豆和香菇于蒸鍋中蒸50 min(水開再計時)，本試驗選擇用蒸的方法以減少納豆的異味。

1.3.2.4 接種

將蒸好的香菇與黃豆混合，并冷卻至40 ℃左右，不燙手為宜，將納豆粉撒在黃豆中，并攪拌均勻。

1.3.2.5 發酵

將接種好的黃豆和香菇放入納豆機中發酵，納豆制作是好氧發酵過程，發酵時不必蓋內蓋，保持有氧狀態。發酵完成后，豆子上出現一層白色物質，攪拌后有拉絲現象。

1.3.2.6 搗碎

加入一定量的鹽水、適量味精、少許牛奶，將發酵好的納豆打碎，攪拌均勻，密封。

1.3.2.7 后熟

將密封好的產品放入冰箱中后熟。

1.3.3 感官評價

香菇納豆醬的感官評價：選10人組成感官評定小組，對香菇納豆醬的色澤、氣味、口感、形態給出評分，以10人評分的平均值作為感官評分結果[13]。感官評分標準見表1。

表1 香菇納豆醬的感官評分表Table 1 The sensory evaluation table of Lentinus edodes and natto sauce

1.3.4 單因素試驗

研發一種味道鮮美、口感良好的食品，其原輔料的狀態、質感以及工藝流程的每一步均會對最終成品產生影響。本研究分別對接種量(1%、2%、3%、4%、5%)、香菇丁大小(碎末、粒徑0.2 cm、粒徑0.3 cm、粒徑0.4 cm、粒徑0.5 cm)、發酵時間(16，18，20，22，24 h)進行單因素試驗，以探索制作香菇納豆醬的最佳加工工藝參數。每組試驗重復3次。

1.3.4.1 接種量對香菇納豆醬的影響

接種量是納豆醬發酵過程中一個至關重要的因素。納豆菌接種的過少，菌絲生長較慢，延長發酵時間，降低產率，且納豆醬的顏色發烏，無光澤，腥味兒較嚴重[14]；納豆菌接種的過多，致使氧氣溶解不足，產生代謝廢物，影響產物合成，且霉味兒較重[15]。在預試驗中已初步探索出適合的接種范圍為1%～5%。因此，選擇接種量為1%、2%、3%、4%、5%進行單因素試驗，對最適接種量進行進一步探索。在接種后的發酵過程中每間隔一段時間就對納豆的拉絲情況以及氣味、色澤進行觀察，并做好試驗記錄。

1.3.4.2 香菇丁大小對香菇納豆醬的影響

在預試驗中發現香菇粒徑的大小對于香菇納豆醬的形態和口感有一定影響。因此將香菇丁的大小作為香菇納豆醬生產工藝的影響因素之一進行研究。為使香菇大小范圍選擇更廣泛，試驗更合理，最終確定香菇丁大小范圍為碎末、粒徑0.2 cm、粒徑0.3 cm、粒徑0.4 cm、粒徑0.5 cm。試驗結束后通過感官評定來評價香菇丁大小對醬的形態和口感的影響。

1.3.4.3 發酵時間對香菇納豆醬的影響

發酵時間是影響香菇納豆醬品質的一個關鍵因素。發酵時間過短，納豆菌生長緩慢，繁殖少，納豆激酶活性低；發酵時間過長，消耗營養物質，納豆芽孢桿菌生長受限，氨味兒、霉味兒重。通過預試驗可知，當發酵時間為16～24 h時試驗效果較佳。因此，選擇發酵時間為16，18，20，22，24 h作為試驗組對最佳發酵時間進行進一步探索。

1.3.5 正交試驗

為獲得最佳的香菇納豆醬加工工藝條件，需要研究各影響因素及其水平組合對產品的影響。在上述單因素試驗的基礎上，根據單因素試驗結果確定正交試驗的因素個數及水平。本研究設置3因素3水平的正交試驗，利用L9(33)正交試驗表來確定香菇納豆醬的最佳工藝條件，即接種量、香菇丁大小、發酵時間3個因素，每個因素3個水平，進行香菇納豆醬的發酵工藝，并以感官評價為指標對產品的品質進行評定。

表2 正交試驗因素水平表Table 2 The factors and levels of orthogonal test

2 結果與分析

2.1 單因素試驗結果

2.1.1 接種量對香菇納豆醬的影響

由圖1可知，在其他試驗條件不變的情況下，選擇不同的接種量進行發酵。當接種量<3%時，菌絲生長較慢，發酵時間長且有腥味兒，接種量在1%～3%之間感官評分逐漸增加；當接種量>3%時，色澤較深，有硫化氫味兒和霉味兒，醬的品質較差，且隨著接種量的增加，醬香味逐漸減少，霉味兒越來越重，感官評分逐漸降低。綜合考慮發酵情況和納豆醬的色澤和氣味，納豆菌的接種量在3%時效果最佳。

圖1 接種量對香菇納豆醬感官評分的影響結果Fig.1 The effect of inoculation amount on the sensory score of Lentinus edodes and natto sauce

2.1.2 香菇丁大小對香菇納豆醬的影響

在其他試驗條件不變的情況下，選擇不同的香菇丁大小進行香菇納豆醬的加工生產，其試驗結果見圖2。

圖2 香菇丁大小對香菇納豆醬感官評分的影響結果Fig.2 The effect of particle size of Lentinus edodes on the sensory score of Lentinus edodes and natto sauce

由圖2可知，當香菇粒徑為0.4 cm和0.5 cm時，粒徑過大，香菇中水分含量較多，咀嚼起來比較費力；當香菇粒徑<0.2 cm時，香菇過小，醬的質地較差，咀嚼起來軟爛。最后確定香菇丁的最優大小為粒徑0.3 cm，這時香菇納豆醬的形態最佳，口感最佳，感官評分最高。

2.1.3 發酵時間對香菇納豆醬的影響

在其他試驗條件不變的情況下，選擇不同的發酵時間進行香菇納豆醬的加工生產，其試驗結果見圖3。

圖3 發酵時間對香菇納豆醬感官評分的影響結果Fig.3 The effect of fermentation time on the sensory score of Lentinus edodes and natto sauce

由圖3可知，在其他條件都相同的情況下，只改變發酵時間，香菇納豆醬的感官評分呈先上升后下降的趨勢。當發酵時間在16～20 h之間時，隨著時間的延長，菌絲增長，感官評分逐漸增加；當發酵時間在20 h時分數最高，此時納豆激酶活性達到最高[16-17]；當發酵時間在20～24 h之間時，發酵過程中的化學反應以及代謝速率逐漸降低，感官評分逐漸下降。因此，確定香菇納豆醬的最佳發酵時間為20 h。

2.2 正交試驗結果

由表3可知，各個因素對試驗結果影響程度的順序為C>A>B，即發酵時間>接種量>香菇丁大小。比較表3中數據可得，在9個試驗結果中試驗4的分數最高，其水平組合是A2B1C2，而正交試驗所得最優水平組合是A2B3C2，所以要做驗證試驗來確定最終的水平組合。驗證試驗結果見表4。

表3 正交試驗的結果及極差分析表Table 3 The results of orthogonal test and range analysis table

續 表

表4 驗證試驗表Table 4 The verification test table

由表4可知，這兩個試驗組合的不同之處在于香菇粒徑大小的不同，由于正交試驗算出的最佳組合不在這9次試驗中，因此需要進行驗證試驗。在其他試驗條件不變的情況下，選擇香菇丁大小為0.4 cm進行香菇納豆醬的制作，并讓感官評定成員對產品打分，最終確定此次試驗產品的感官評分為85分，相比試驗4的90分較低。所以最終確定香菇納豆醬的最優水平組合為A2B1C2，即接種量為3%，香菇丁粒徑為0.2 cm，發酵時間為20 h。按照此試驗組合做出的香菇納豆醬口感最佳，最符合大眾的口味。

3 結論

本研究以氣味、色澤、形態、口感為感官評分的指標，通過單因素試驗和正交試驗對香菇納豆醬的生產工藝進行優化。試驗結果表明，影響香菇納豆醬口感和品質的因素主次關系為發酵時間>接種量>香菇丁大小，且最佳的加工工藝條件為發酵時間20 h，接種量3%，香菇丁粒徑0.2 cm。在此條件下制作出的香菇納豆醬形態、口感最好，感官評分最高，是一款具有高營養價值的美味調味品。納豆作為一種具有多種生理功能的食品，今后應該對其進行進一步探索與研發，使其功能性最大化，以滿足人們對食物日益增長的需求。