樊 璐,李宏梁,呂名蕊,嚴(yán) 燁,黃峻榕
(1.西安悟空檢測(cè)科技有限公司,陜西 西安 710065;2.陜西科技大學(xué) 食品與生物工程學(xué)院,陜西 西安 710021)
納豆是熟大豆接種納豆芽孢菌發(fā)酵制成的,因納豆菌在發(fā)酵過(guò)程中能分泌多種生理活性物質(zhì),如納豆激酶、多種抗菌素[1]、維K2等,使納豆具有改善神經(jīng)系統(tǒng)損傷[2]、溶解血栓[3]、抗菌、預(yù)防骨質(zhì)疏松等保健功能[4]。同時(shí),納豆菌能調(diào)整腸道菌群數(shù)量,維持腸道微生態(tài)平衡[5]。因此,食用富含納豆菌的食物,對(duì)人體健康非常有益。納豆一直以來(lái)都受到國(guó)內(nèi)外學(xué)者和商家的熱捧,但其特殊的風(fēng)味[6]并不能完全為國(guó)人所接受。將傳統(tǒng)濕納豆烘干制粉,與熟粉類糕點(diǎn)工藝[7]結(jié)合,研發(fā)富含活性納豆菌的納豆糕點(diǎn),以解決納豆產(chǎn)品單一、口味不適等問(wèn)題,為納豆產(chǎn)品開發(fā)提供理論基礎(chǔ)和依據(jù)。
納豆菌(Bacillus natto),陜西科技大學(xué)生命學(xué)院1C228保藏;黃豆,市售。
種子培養(yǎng)基:1%蛋白胨,0.3%牛肉粉,0.5%氯化鈉,于121℃下滅菌20 min。
SHZ-C型水浴恒溫振蕩器、超凈工作臺(tái)、GH型隔水式培養(yǎng)箱、BK500型顯微鏡、手提式壓力蒸汽滅菌鍋、202-1型電熱恒溫干燥箱、高速萬(wàn)能粉碎機(jī)等。
1.2.1 納豆菌培養(yǎng)方法及鑒定
(1)菌種在適宜條件增殖培養(yǎng),移取培養(yǎng)物進(jìn)行梯度稀釋,在營(yíng)養(yǎng)瓊脂培養(yǎng)基上多次劃線培養(yǎng),直至形成純培養(yǎng)菌落。用于菌種保藏和種子液的制備。
(2)種子液的培養(yǎng)。從菌種保藏斜面挑取一環(huán)菌泥接種到培養(yǎng)基中,裝液量100 mL/500 mL,于37℃下以轉(zhuǎn)速140 r/min培養(yǎng)16 h[8]。
(3)將種子液進(jìn)行適當(dāng)?shù)南♂?,在營(yíng)養(yǎng)瓊脂培養(yǎng)基,于37℃下培養(yǎng)24 h,觀察菌落形態(tài),并進(jìn)行革蘭氏染色觀察。參照《伯杰氏細(xì)菌鑒定手冊(cè)》(第八版)[9]進(jìn)行鑒定。
1.2.2 測(cè)定指標(biāo)
采用平板計(jì)數(shù)法[10]測(cè)定濕納豆、干納豆粉及納豆糕點(diǎn)中的活菌數(shù)。
1.2.3 納豆糕點(diǎn)制備工藝
(1)納豆糕點(diǎn)制備工藝流程。
(2)濕納豆制備工藝流程[11]。
原料大豆→清洗選樣→浸泡→蒸煮→冷卻→接種→發(fā)酵→冷藏(后熟)→成品。
一般發(fā)酵條件為,大豆常溫浸泡(夏季12 h、冬季24 h),于121℃下蒸煮30~40 min,于37℃下發(fā)酵24 h,于4℃下冷藏后熟。
為了減小納豆的氨臭味、獲得更加良好的口感,蒸煮大豆時(shí)需添加適量的食鹽。
(3)制備工藝對(duì)濕納豆活菌數(shù)的影響。以未浸泡大豆質(zhì)量為基準(zhǔn),食鹽添加量分別為0.5%,1.0%,2.0%,3.0%,5.0%;蒸煮(即滅菌)溫度為121℃;時(shí)間分別為20,30,40,50 min;發(fā)酵時(shí)間分別為16,18,20,22,24 h;發(fā)酵溫度分別為23,30,37,44,51℃,按照1.2.3(2)進(jìn)行發(fā)酵,測(cè)定納豆活菌數(shù)。
(4)干燥條件對(duì)納豆粉水分含量和活菌數(shù)的影響。濕納豆平鋪在25 cm×20 cm的小托盤中,厚度為1~2 cm,采用電熱鼓風(fēng)干燥箱烘干,溫度分別為30,40,50,60℃;時(shí)間為16,32,48 h后,將其粉碎,測(cè)定納豆粉水分含量和活菌數(shù)。
(5)納豆糕點(diǎn)制備。將烘干的納豆粉碎,得到粗納豆粉,粗粉過(guò)40目篩得到精納豆粉,再與糖粉和食用油混合,納豆粉∶糖粉∶食用油的配比為1∶0.3∶0.5,混合后入模具成型,得到納豆糕點(diǎn)。
(6)貯藏期活菌數(shù)變化。將同一批制作成型的納豆糕點(diǎn)置于4℃的冰箱中保存,根據(jù)市場(chǎng)調(diào)研,一般綠豆糕的保質(zhì)期為25~30 d,因此選擇1個(gè)月每隔3 d測(cè)定1次納豆糕活菌數(shù),以確定其貯存期內(nèi)活菌數(shù)的變化。
菌落形態(tài)觀察見圖1。
由圖1可知,菌落為不規(guī)則圓型,直徑8 mm左右,呈灰白色,不透明,菌落表面有皺褶且較粗糙,邊緣不整齊,用接種環(huán)挑取有拉絲現(xiàn)象。鏡檢結(jié)果顯示菌體呈桿狀,芽孢橢圓狀,中生且不膨大,革蘭氏染色結(jié)果為陽(yáng)性。結(jié)合菌落形態(tài)觀察,可判斷為芽孢桿菌屬,結(jié)合發(fā)酵納豆時(shí)特有的拉絲現(xiàn)象,可以確定為納豆菌。
圖1 菌落形態(tài)觀察
2.2.1 食鹽添加量對(duì)活菌數(shù)的影響
食鹽添加量對(duì)活菌數(shù)的影響見圖2。
圖2 食鹽添加量對(duì)活菌數(shù)的影響
由圖2可知,隨著食鹽添加量增加,納豆活菌數(shù)逐漸減??;當(dāng)食鹽添加量為0.5%時(shí),納豆活菌數(shù)達(dá)到最大,且此時(shí)風(fēng)味最佳。因此,食鹽最適添加量為0.5%。
2.2.2 蒸煮時(shí)間對(duì)活菌數(shù)的影響
蒸煮時(shí)間對(duì)活菌數(shù)的影響見圖3。
圖3 蒸煮時(shí)間對(duì)活菌數(shù)的影響
由圖3可知,當(dāng)大豆蒸煮時(shí)間為30~40 min時(shí),納豆活菌數(shù)相差不大;但40 min開始此時(shí)大豆色澤變成深褐色,影響納豆的品質(zhì),因此從納豆活菌數(shù)、納豆品質(zhì)和能耗考慮,大豆的蒸煮時(shí)間選擇30 min為宜。
2.2.3 發(fā)酵時(shí)間對(duì)活菌數(shù)的影響
發(fā)酵時(shí)間對(duì)活菌數(shù)的影響見圖4。
由圖4可知,納豆發(fā)酵隨著發(fā)酵時(shí)間的延長(zhǎng),納豆活菌數(shù)先增加后降低,22 h達(dá)到最高,之后納豆活菌數(shù)基本保持不變,因此選擇納豆的發(fā)酵時(shí)間為22 h左右發(fā)酵效果較好。
圖4 發(fā)酵時(shí)間對(duì)活菌數(shù)的影響
2.2.4 發(fā)酵溫度對(duì)活菌數(shù)的影響
發(fā)酵溫度對(duì)活菌數(shù)的影響見圖5。
圖5 發(fā)酵溫度對(duì)活菌數(shù)的影響
由圖5可知,隨著發(fā)酵溫度的升高,活菌數(shù)呈先增加后降低的趨勢(shì)。當(dāng)發(fā)酵溫度為37℃時(shí),納豆活菌數(shù)達(dá)到最大,此時(shí)納豆菌對(duì)大豆的利用率達(dá)到最高,因此選擇納豆發(fā)酵溫度為37℃左右。
干燥溫度和時(shí)間對(duì)干納豆粉含水量的影響見圖6,干燥溫度和時(shí)間對(duì)納豆粉活菌數(shù)的影響見圖7。
圖6 干燥溫度和時(shí)間對(duì)干納豆粉含水量的影響
由圖6和圖7可知,隨著干燥溫度和時(shí)間的增大,納豆含水量減小,活菌數(shù)增加。干燥溫度為40℃,時(shí)間為48 h時(shí),納豆粉含水量較低,活菌數(shù)含量最高,適合制備納豆粉。
圖7 干燥溫度和時(shí)間對(duì)納豆粉活菌數(shù)的影響
納豆糕點(diǎn)樣品見圖8,納豆糕貯存期活菌數(shù)變化見圖9。
圖8 納豆糕點(diǎn)樣品
圖9 納豆糕貯存期活菌數(shù)變化
由圖9可知,隨著時(shí)間的延長(zhǎng),納豆糕點(diǎn)的活菌數(shù)緩慢衰減,基本能保持在1012CFU/g;在第31天時(shí),納豆活菌數(shù)仍可達(dá)到6.4×1011CFU/g。
試驗(yàn)確定了濕納豆發(fā)酵的最佳工藝條件為食鹽添加量0.5%,大豆蒸煮條件為121℃蒸煮30 min,接種后37℃發(fā)酵22 h左右,濕納豆活菌數(shù)可達(dá)109CFU/g以上;制備納豆粉時(shí)干燥溫度為40℃,時(shí)間48 h,與糖粉和食用油混合制備成納豆糕點(diǎn),活菌數(shù)達(dá)1012CFU/g,貯存期內(nèi)活菌數(shù)逐漸衰減,最終可以保持1011CFU/g。
納豆糕點(diǎn)不僅富含大豆本身的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),還含有高活菌數(shù)的納豆菌及納豆菌分泌的多種生理活性物質(zhì),在補(bǔ)充人體所需營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)同時(shí),納豆糕點(diǎn)克服了傳統(tǒng)納豆產(chǎn)品滋氣味難以接受、口感不佳、價(jià)格昂貴的缺點(diǎn)。因此,富含活菌的納豆糕點(diǎn)具有廣闊市場(chǎng)開發(fā)前景。