风味纳豆的制备工艺研究

李恋龙，高云霞，杜亚飞,2

（1.成都师范学院 化学与生命科学学院，四川成都 611130；2.成都师范学院 食品发酵研究所，四川成都 611130）

纳豆起源于中国，是由纳豆菌（Bacillus natto）发酵黄豆制成的豆制品，搅拌后具有很强的黏性、浓烈的氨臭味[1-2]。纳豆富含维生素K2等各种营养物质，在发酵过程中会产生对人体极为有益的纳豆激酶[3-4]。纳豆激酶具有溶解体内纤维蛋白及其他调节生理机能的作用，常食纳豆能强身健体、保肝养颜、解酒、抗肿瘤、降血压、抗氧化及减缓衰老等[5]。

目前，国内外对纳豆的研究极为丰富，但主要是对纳豆激酶方面的研究，对鲜食纳豆口味改良的研究较少。虽然有研究者从不同方面对纳豆的风味进行了改良，但国内鲜食纳豆的发展仍然不容乐观。付文静等[6]以赤小豆为原料发酵而成的赤小豆纳豆拉丝明显，口感细腻润滑，具有赤小豆鲜艳明亮的色泽和香糯的口感。用慧敏等[7]接种的4%的纳豆芽孢杆菌，在37 ℃下发酵48 h制成的花生粕纳豆具有良好的品质。传统纳豆浓郁的氨臭味难以被消费者接受，而目前对减轻传统纳豆氨臭味、开发风味纳豆的研究较少。因此，本试验在纳豆的传统发酵过程中添加辅料以降低纳豆的氨臭味，在后熟阶段添加不同调味料以研制出不同口味的风味纳豆，改善纳豆的不良口味，开发纳豆鲜食新产品。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

小粒黄豆，嘉祥永胜食品有限公司；葡萄干、玉米渣、豌豆、胡萝卜和姜，地利生鲜超市；纳豆发酵菌粉，青岛凯麦森食品科技有限公司；白糖，云南绫悦轩食品有限公司；辣椒粉、五香粉，泰州市美食佳食品有限公司；泡椒，云南马大泡清真食品有限公司；平板计数琼脂（PCA），LBHB；三氯乙酸、三氯化铝、醋酸钾、磷酸二氢钠、磷酸氢二钠、甲醛、邻苯二甲酸氢钾、乙醇、氢氧化钠和盐酸，分析纯，成都科隆化学品有限公司；福林试剂、酪蛋白、酪氨酸，上海国药集团化学试剂有限公司。

1.2 仪器与设备

ME204E万分之一天平，梅特勒-托利多国际贸易(上海)有限公司；YXQ-LS-70A立式高压蒸汽灭菌锅，上海博迅医疗生物仪器股份有限公司；SW-CJ-3FD三人单面净化工作台，上海尚道仪器制造有限公司；SPX-250生化培养箱，苏州长留净化科技有限公司；TG-16台式高速离心机，四川蜀科仪器有限公司；DZKW-S-8电热恒温水浴锅，北京市永光明医疗仪器厂；UV-1750紫外分光光度计，深圳市蓝星宇电子科技有限公司；KQ5200DB超声波清洗器，昆山市超声仪器有限公司；BCD-230WETCL冰箱，TCL科技集团股份有限公司。

1.3 试验方法

1.3.1 工艺路线

不同风味纳豆工艺路线如图1所示。

图1 风味纳豆工艺流程

1.3.2 操作流程

精选小粒黄豆洗净后浸泡14～16 h，沥干备用。添加不同辅料与黄豆混合均匀，于121 ℃高压蒸汽灭菌锅中蒸20 min至软烂[8]，待黄豆冷却至50 ℃左右时加入纳豆发酵菌粉混合均匀，随后放入生化培养箱38 ℃恒温培养26 h[9]。发酵结束后添加调料，拌匀后在4 ℃冰箱后熟放置12 h[10]。

1.3.3 单因素试验

（1）辅料种类对纳豆风味的影响。固定发酵时间为26 h、发酵温度38 ℃、接种量0.55%及辅料添加量20%，改变辅料种类为白糖、葡萄干、玉米渣、豌豆及胡萝卜。

（2）辅料添加量对纳豆风味的影响。固定发酵时间为26 h、发酵温度38 ℃、接种量0.55%，辅料为降低纳豆氨臭味最为明显的种类，改变辅料添加量为5%、10%、15%、20%和25%。

（3）接种量对纳豆风味的影响。固定发酵时间为26 h、发酵温度38 ℃、辅料添加量20%，辅料为降低纳豆氨臭味最为明显的种类，改变接种量为0.35%、0.45%、0.55%、0.65%和0.75%。

（4）调味料添加量对纳豆风味的影响。固定发酵时间为26 h、发酵温度38 ℃、辅料添加量20%，辅料为降低纳豆氨臭味最为明显的种类，接种量为0.55%，分别改变香辣调味料添加量为4%、6%、8%、10%和12%，五香调味料添加量为2%、4%、6%、8%和10%，泡椒调味料添加量为10%、12%、14%、16%和18%，其中添加辣椒粉和五香粉的同时添加3%的盐。

1.3.4 感官评价

试验完毕对成品进行感官评价，评分标准见表1。

表1 感官评价评分标准

1.3.5 正交试验设计

根据单因素试验结果，采用L9（34）正交表进行正交试验，设白糖添加量、接种量和调料添加量3个因素，每个因素设3个水平，因素水平见表2、表3和表4。正交试验结果评价指标选用综合加权评分，即综合加权评分＝（感官评价得分/感官评价得分最大值）×0.5＋（纳豆菌总数/纳豆菌总数最大值）×0.25＋（纳豆激酶活力/纳豆激酶活力最大值）×0.25[11-12]。

表2 香辣味纳豆因素水平设计表

表3 泡椒味纳豆因素水平设计表

表4 五香味纳豆因素水平设计表

1.3.6 营养成分测定

总黄酮含量参照《植物源性食品中总黄酮的测定》（DB43/T 476—2009）[13]；氨基酸态氮含量参照《食品安全国家标准 食品中氨基酸态氮的测定》（GB 5009.235—2016）[14]。

2 结果与分析

2.1 单因素试验结果

2.1.1 辅料种类对纳豆品质的影响

通过感官评价得出，添加白糖的纳豆感官评分最高，如图2所示，其品质明显高于添加其余辅料的纳豆，氨臭味极淡，拉丝极长。这是因为纳豆菌在发酵过程中蛋白酶降解蛋白质时产生特殊的氨臭味[15]，加入富含糖类的辅料后纳豆菌利用糖类作为碳源而减少了蛋白质的降解，减少游离氨的形成，从而降低了氨臭味。

图2 辅料对纳豆品质的影响

2.1.2 接种量对纳豆品质的影响

纳豆发酵菌粉接种量递增的过程中纳豆菌总数增加，导致在发酵过程中蛋白酶降解蛋白质生成的游离氨也随之增加，因此氨臭味逐渐加重，而色泽、口感、拉丝变化不大。由图3可知，接种量为0.55%时纳豆在色泽、拉丝方面均比其余4个接种量实验组好，综合评分最高。因此可选择接种量0.45%、0.55%、0.65%进行正交试验。

图3 接种量对纳豆品质的影响

2.1.3 辅料添加量对纳豆品质的影响

采用白糖作为添加辅料探究其添加量对纳豆品质的影响。试验结果见图4，随着添加量的变化，纳豆的拉丝、色泽及气味变化不大，但口感随着白糖添加量增加而变差。添加10%白糖的纳豆品质最佳，无氨臭味、口感酥软湿滑、拉丝极长。预实验中，白糖添加量从10%依次递减时氨臭味明显增加，但高于10%后氨臭味趋近于无，即白糖添加量高于10%后白糖的添加量对于氨臭味没有明显的影响，但白糖的甜味会影响纳豆的口感。因此，选择白糖添加量10%、15%、20%进行正交优化，以筛选出没有氨臭味同时白糖的甜味最适中的纳豆中白糖添加量的添加比例。

图4 辅料添加量对纳豆品质的影响

2.1.4 调味料添加量对纳豆品质的影响

本试验研究的纳豆有香辣、泡椒、五香3种风味。其中香辣调料和五香调料分别由辣椒粉或五香粉∶姜汁=1∶2复合而成。

（1）香辣味。根据预实验结果，选定4%、6%、8%、10%和12% 5个水平探究香辣调料对纳豆品质的影响。结果如图5所示，当香辣调味料添加量为8%时，调味料掩盖氨臭味，增加风味的效果最好，不掩盖纳豆独特口感的同时具有香辣适口的风味。因此，选取香辣调料添加量6%、8%、10%进行正交试验。

图5 香辣调料添加量对纳豆品质的影响

（2）泡椒味。根据预实验结果，选定10%、12%、14%、16%和18% 5个水平探究泡椒调料对纳豆品质的影响。结果如图6所示，当泡椒添加量为16%时，调味料掩盖氨臭味，增加风味的效果最好，随着添加量的递增，风味变化显著，具有泡椒特有的酸辣咸香口感，风味突出。因此，选取泡椒添加量14%、16%、18%进行正交试验。

图6 泡椒添加量对纳豆品质的影响

（3）五香味。根据预实验结果，选定2%、4%、6%、8%和10% 5个水平探究五香调料对纳豆品质的影响。结果如图7所示，当五香调料添加量为2%时，调味料掩盖氨臭味，增加风味的效果最好，五香风味明显。因此，选取五香调料添加量2%、4%、6%进行正交优化。

图7 五香调料添加量对纳豆品质的影响

2.2 正交试验结果

以白糖添加量、接种量及调料添加量（香辣、泡椒、五香）为考察因素，以感官评价、纳豆菌总数、纳豆激酶活力的综合评分为指标，采用正交试验确定纳豆发酵工艺的最优配方，试验结果如表5、表6、表7所示。

表5 香辣味纳豆发酵工艺优化正交试验结果

表7 五香味纳豆发酵工艺优化正交试验结果

本试验选取的3个因素对香辣及泡椒风味纳豆的综合评价影响力顺序为白糖添加量＞接种量＞调料添加量，五香风味纳豆的综合评价影响力顺序为调料添加量＞接种量＞白糖添加量。香辣味的最优组合为白糖添加量20%、接种量0.55%、香辣调料添加量6%，在此条件下制得的纳豆感官评价得分较高，氨臭味极淡，口感独特，具有独特的香辣风味，酶活达150.76 IU/g。泡椒味的最优组合为白糖添加量15%、接种量0.65%、泡椒添加量14%，在此条件下制得的纳豆感官评价得分较高，氨臭味极淡，口感独特，具有独特的泡椒风味，酶活达130.2 IU/g。五香味的最优组合为白糖添加量15%、接种量0.65%、五香调料添加量2%，在此条件下制得的纳豆感官评价得分较高，氨臭味极淡，口感独特，具有独特的五香风味，酶活达119.48 IU/g。

2.3 营养测定结果

样品总黄酮的测定结果为香辣味纳豆611.95 mg/kg，泡椒味纳豆496.43 mg/kg，五香味纳豆516.94 mg/kg。样品氨基酸态氮含量的测定结果为香辣味纳豆0.701 5 g/100 g，泡椒味纳豆0.797 7 g/100 g，五香味纳豆0.828 8 g/100 g。

3 结论

通过单因素及正交试验得出，发酵温度38 ℃、发酵时间26 h、后熟时间12 h时，香辣味纳豆的最佳配方为白糖添加量15%、接种量0.55%、香辣调料添加量10%；泡椒味纳豆的最佳配方为白糖添加量20%、接种量0.45%、泡椒添加量18%；五香味纳豆的最佳配方为白糖添加量20%、接种量0.45%、五香调料添加量18%。

试验结果表明，加入白糖的纳豆成品不仅拉丝性较好，保留了纳豆酥软湿滑的口感，还消除了传统纳豆的氨臭味；在后熟过程中加入的风味调料则使纳豆具有了独特的风味。