碳源对纳豆腐乳风味及营养成分的影响

邓永建，刘　健，高泽鑫，高　冰，胡　勇*

（1.湖北工业大学食品与制药工程学院，湖北武汉430068；2.三峡食品药品检验检测中心，湖北宜昌443000；3.贵州大学酿酒与食品工程学院，贵州贵阳550025）

碳源对纳豆腐乳风味及营养成分的影响

邓永建1，刘健2，高泽鑫3，高冰1，胡勇1*

（1.湖北工业大学食品与制药工程学院，湖北武汉430068；2.三峡食品药品检验检测中心，湖北宜昌443000；3.贵州大学酿酒与食品工程学院，贵州贵阳550025）

该试验研究了不同碳源、碳源粒度及添加量对纳豆腐乳风味及营养成分的影响，并且考察了纳豆腐乳在储藏期内品质的变化。结果表明，添加9%整粒大米粉，纳豆腐乳无氨臭味、苦味产生，纳豆腐乳的氨基酸态氮、纳豆菌落数和纳豆激酶活力分别为0.418 g/100 g、6.9×108CFU/g和2 701 FU/g。同时试验证明纳豆腐乳在16 d的储藏期内品质良好。

碳源；纳豆腐乳；风味；营养成分

腐乳，是中国流传数千年的汉族传统民间美食，因其口感好、营养高，富含有机酸、醇、酯等风味物质，含有大量水解蛋白、游离氨基酸、游离脂肪酸、单糖、硫胺素、核黄素、烟酸、钙、磷等营养成分，不含胆固醇［1-3］；闻起来有股臭味，吃起来有特别的香味，深受中国老百姓及东南亚地区人民的喜爱，是一道经久不衰的美味佳肴。腐乳的生产和消费主要是在东亚地区，尤其是我国，因此腐乳的研究也主要集中在我国，从腐乳发酵菌种、发酵工艺，再到腐乳品质和风味，我国学者进行了大量的研究［4-10］，也研发了一些特色腐乳，如低盐腐乳［11-13］、魔芋腐乳等。

纳豆枯草芽孢杆菌（Bacillus subtillisnatto）为耗氧菌，可以水解淀粉，其增殖速度快，一般接种后18 h就经过对数期到达稳定期，当培养基碳源不足时，会以游离氨基酸为底物通过脱氨作用补充能量和碳源，并释放氨，因此便会闻到的纳豆的氨味，国内外学者对纳豆的风味改善也进行很多研究［14-18］。

随着人们消费意识的转变和健康意识的增强，现有腐乳产品已不能满足市场需求，急需开发新型腐乳产品。本实验将豆腐坯经毛霉发酵后，再接种纳豆枯草芽孢杆菌发酵，制备了一种新型腐乳——纳豆腐乳，其不仅能保持腐乳原有风味，而且使得腐乳中含有纳豆激酶和纳豆益生菌，使腐乳具有了一定的功能性。但腐乳中碳源含量小，不足以供给纳豆菌的增殖和代谢，从而导致其利用游离氨基酸脱氨获得碳源，由此使得腐乳具有氨臭味，因此，本研究探讨了添加碳源来改善纳豆腐乳的风味，进而研究不同碳源对纳豆腐乳风味及营养成分的影响，为进一步研制和开发纳豆腐乳提供理论依据。

1　材料与方法

1.1材料与试剂

1.1.1材料

腐乳坯（2.1 cm×2.1 cm×1.6 cm、含水量36%～39%、食盐含量5%～7%）：武汉市斌朋豆制品有限公司；食盐：湖北盐业集团有限公司；面粉、糯米、大米：市售。纳豆枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilisNatto）BN-5：湖北工业大学食品与制药工程学院实验室。

1.1.2试剂

纤维蛋白原（88 mg可凝蛋白/支）、凝血酶（560 U/支）：中国药品生物制品检定所。

硼砂、盐酸、三氯乙醇、聚乙二醇基苯基谜、蔗糖、可溶性淀粉、葡萄糖、琼脂粉、酵母膏、蛋白胨、牛肉膏、NaCl、K2HPO4、MgSO4（均为分析纯）：国药集团化学试剂有限公司。

1.1.3培养基

LB培养基：10 g/L蛋白胨、5 g/L酵母提取物、10 g/L NaCl、15 g/L琼脂，pH值7.0。120℃灭菌20 min。

液体种子培养基：10g/L葡糖糖、5g/L酵母提取物、10 g/L牛肉膏、5 g/L NaCl，pH值7.4～7.6。120℃灭菌20 min。

1.2仪器与设备

752S紫外可见分光光度计：上海棱光技术有限公司；DS-1高速组织捣碎机：河南郑州南北仪器设备有限公司；HRN32手持折射仪：德国托摩根公司；LHS-250SC型智能型恒温恒湿箱：上海浦东荣丰科学仪器有限公司；大型SLY-2112B型立式双层大容量恒温培养摇床：江苏金坛市盛蓝仪器制造有限公司；YM系列A型立式压力蒸汽灭菌器：上海三申医疗器械有限公司；PHS-3C雷磁pH计：上海仪电科学仪器股份有限公司。

1.3方法

1.3.1纳豆枯草芽孢杆菌BN-5的活化及种子液的制备

用灭菌后的LB培养基接种纳豆枯草芽孢杆菌BN-5，37℃培养24 h，活化纳豆菌；配制液体种子培养基200 mL均匀分装于4个250 mL的三角瓶中灭菌后，接种环挑取一环活化好的的纳豆菌接种于冷却至30℃的三角瓶中，37℃培养16 h，即为纳豆枯草芽孢杆菌BN-5种子液。

1.3.2纳豆腐乳的工艺流程及操作要点

腐乳坯→去汁液→添加碳源→蒸煮→接种纳豆枯草芽孢杆菌菌发酵→回汁→冷藏→包装→成品

操作要点：

腐乳坯添加碳源：取出腐乳坯块，不带汁液，有规律的放置好，将碳源，如面粉，均匀撒到腐乳坯上，蒸煮20～30 min。

接种发酵：将纳豆菌种子液均匀缓慢喷洒于腐乳坯表面，置于37℃、60%的相对湿度条件下培养24 h。

冷藏：发酵结束后，添加腐乳汁液，于4℃条件下冷藏。

1.3.3添加不同碳源对纳豆腐乳的影响

选择添加的碳源为：葡萄糖、蔗糖、可溶性淀粉、面粉、糯米粉、大米粉，葡萄糖、蔗糖、可溶性淀粉，添加量为腐乳块总质量的7%，分别与腐乳块混合均匀，放置于蒸锅内常压条件下蒸煮20 min，面粉、糯米粉、大米粉分别与腐乳块混合均匀置于蒸锅内常压条件下蒸30 min，同时做空白对照，蒸煮结束后冷却至40℃，按4%的接种量接种纳豆菌种子液，将其均匀喷洒于腐乳块各个侧面，置于37℃、60%的相对湿度条件下培养24h，4℃冷藏3d后观察，是否有氨味，并测定纳豆菌菌落数、纳豆激酶酶活和氨基酸态氮含量。

1.3.4添加碳源粒度对纳豆腐乳的影响

分别取大米和糯米的三种粒度：粉状、碎米和整粒米，添加量为腐乳块总质量的7%，分别与腐乳块混合均匀置于蒸锅内常压下蒸30 min，同时做空白对照，蒸煮结束后冷却至40℃，按4%的接种量接种纳豆菌种子液，将其均匀喷洒于腐乳块各个侧面，置于37℃、60%的相对湿度条件下培养24 h，4℃冷藏3 d后观察，是否有氨味，并测定纳豆菌菌落数、纳豆激酶酶活和氨基酸态氮含量。

1.3.5碳源添加量对纳豆腐乳的影响

碳源添加量分别为7%、9%、11%、13%和15%，分别与腐乳块混合均匀置于蒸锅内常压下蒸30 min，同时做空白对照，蒸煮结束后冷却至40℃，按4%的接种量接种纳豆菌种子液，将其均匀喷洒于腐乳块各个侧面，置于37℃、60%的相对湿度条件下培养24 h，4℃冷藏3 d后观察，是否有氨味，并测定纳豆菌菌落数、纳豆激酶酶活和氨基酸态氮含量。

1.3.6纳豆腐乳贮藏期的质量指标变化

根据上述试验得到了适宜碳源及其添加量，按纳豆腐乳的生产工艺制备纳豆腐乳，发酵24 h后结束，每隔2 d观察，记录其风味、滋味，并测定菌落数、纳豆激酶和氨基酸态氮含量。

1.3.7测定方法

氨基酸态氮含量的测定：参照商业行业标准SB/T 10170—2007《腐乳》中的方法进行；纳豆激酶酶活的测定：采用纤溶活力测定法［19］；菌落总数的测定：按照国标GB 4789.2—2010《食品安全国家标准食品微生物学检验菌落总数测定》中的方法进行。

2　结果与分析

2.1添加不同碳源对纳豆腐乳品质的影响结果

选用了葡萄糖、蔗糖、可溶性淀粉等溶于水的碳源，以及面粉、糯米粉、大米粉等糊状淀粉，添加量为腐乳块总质量的7%，考察不同碳源对纳豆腐乳品质的影响，结果见表1。

由表1可知，接菌36 h后，以葡萄糖、蔗糖、可溶性淀粉作为碳源，添加到腐乳坯中，接种纳豆菌发酵，得到的纳豆腐乳的质量指标结果比较一致，都无臭味、有苦味，纳豆菌菌落总数、纳豆激酶酶活和氨基酸态氮含量比较接近，但其含量低于添加米粉和糯米粉；用面粉作为碳源，纳豆腐乳有酸涩气味，但没有苦味，其氨基酸态氮含量、菌落总数和纳豆激酶活力也都较低，不适宜作为纳豆枯草芽孢杆菌发酵的碳源使用；以糯米粉和大米粉作为碳源，纳豆腐乳无臭味，但用糯米粉会有苦味，而米粉则无苦味，在氨基酸态氮含量、纳豆菌落总数、酶活力上，糯米粉都比大米粉数值要小。因此，从氨臭味、苦味、纳豆菌菌落总数、纳豆激酶酶活和氨基酸态氮含量等综合考虑，糯米粉和米粉为较合适的碳源添加于纳豆腐乳中。

表1　不同碳源对纳豆腐乳品质的影响Table 1 Effect of different carbon sources on natto sufu quality

2.2添加碳源粒度不同对纳豆腐乳品质的影响结果

添加不同粒度的大米和糯米，对纳豆腐乳发酵时溶氧量、原料利用难易程度、利用率可能有影响，考察不同粒度的大米和糯米对纳豆腐乳品质的影响，结果见表2。

表2　碳源粒度对纳豆腐乳品质的影响Table 2 Effect of carbon source granularity on natto sufu quality

由表2可知，接种24 h后，空白对照组有氨臭味，其他添加碳源组都无氨臭味，说明添加碳源有效抑制了氨味的产生；空白对照组苦味重，而糯米组，纳豆腐乳皆有苦味，且粒度越小，苦味越重，而3个大米组皆无苦味；空白对照组，纳豆菌落总数最多，而糯米组，菌落总数比对应大米组小；空白对照组，纳豆激酶酶活最低，糯米和大米组，随着粒度增大，纳豆激酶酶活也增大；空白对照组氨基酸态氮含量最高，而大米组要比糯米组的氨基酸态氮含量高，粒度越大，氨基酸态氮含量也越高。因此，从滋味、菌落总数、纳豆激酶酶活等指标上考虑，大米较适合作为碳源添加于纳豆腐乳中，而整粒大米则最优，因此选用整粒大米作为其添加碳源。

2.3碳源添加量对纳豆腐乳品质的影响结果

由上述结果得出，大米粒为合适碳源，添加大米粒可以补充腐乳碳源的不足，有利于纳豆菌的增殖和生长，考察不同整粒大米添加量对纳豆腐乳品质的影响，结果见表3。

表3　整粒大米添加量对纳豆腐乳品质的影响Table 3 Effect of whole grain rice meal addition on natto sufu quality

由表3可知，整粒大米添加量为5%时，纳豆腐乳仍有氨臭味产生，且有微苦味；整粒大米当添加量≥9%时，没有臭味产生，也没有苦味；整粒大米添加量为5%和9%时，在菌落总数、酶活和氨基酸态氮含量等指标上相差不大，但之后随着整粒大米添加量的增大，3个指标菌明显下降。因此，最佳整粒大米添加量为9%。

2.4纳豆腐乳贮藏期的质量指标变化结果

纳豆腐乳贮藏期的质量指标变化，结果见表4。

表4　纳豆腐乳品质在储藏期的变化Table 4 Changes of natto sufu quality in the storage period

以黄豆为原料制备的纳豆，一般在4℃条件下储藏，最佳食用期为3 d，保质期为7 d，7 d之后由于越来越重的氨臭味而不能食用，这是因为黄豆的蛋白质含量高，而纳豆可利用的碳源相对较少，造成其必须通过氨基酸的脱氨作用来转化形成低分子糖类，以供给碳源。由表4可知，在储藏时间到了第16天，出现氨味，第12天，出现苦味；纳豆菌落数则是前4 d出现下降，而后比较稳定；纳豆激酶活力下降明显，至第8天，降至2 000以下，以后缓慢降低；氨基态氮含量逐渐上升。因此，纳豆腐乳的保质期为16 d左右。

3　结论

通过添加葡萄糖、蔗糖、可溶性淀粉、面粉、糯米粉和大米粉于纳豆腐乳中，比较纳豆腐乳在氨臭味、苦味、纳豆菌菌落数、纳豆激酶酶活和氨基态氮含量的差别，得出添加9%整粒大米粉为较适合的碳源，纳豆腐乳无臭味、无苦味，纳豆菌菌落数、纳豆激酶酶活和氨基态氮的数值较高。结果表明，纳豆腐乳在16 d的储藏期内品质良好。

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Effect of carbon source on flavor and nutrition components of natto sufu

DENG Yongjian1，LIU Jian2，GAO Zexin3，GAO Bing1，HU Yong1*
（1.College of Food and Pharmaceutical Engineering，Huibei University of Technology，Wuhan 430068，China；2.Three Gorges Center for Food and Drug Control，Yichang 443000，China；3.School of Liquor and Food Engineering，Guizhou University，Guiyang 550025，China）

The effects of different carbon source，granularity and carbon source addition on flavor and nutrition components of natto sufu were researched and the changes of the natto sufu quality in the storage period were investigated.The results showed that adding whole grain rice meal 9%，natto sufu had no ammonia smell and bitter taste.The amino acid nitrogen content of natto sufu，natto colony count and nattokinase activity were 0.418 g/100 g，6.9×108CFU/g and 2 701 FU/g，respectively.The tests proved that the natto sufu quality in 16 d storage period was good.

carbon source；natto sufu；aroma；nutrition components

TS264.2

0254-5071（2016）09-0051-04doi：10.11882/j.issn.0254-5071.2016.09.012

2016-05-03

湖北省研究与开发项目（2012BBA07002）

邓永建（1994-），男，本科生，研究方向为食品发酵。

胡勇（1980-），男，讲师，博士，研究方向为食品发酵技术与工艺。