康樂，高瑩，譚宇洋，李德宇，韓瑞雪，李奕葶

（天津農(nóng)學(xué)院農(nóng)學(xué)與資源環(huán)境學(xué)院，天津 300384）

納豆是由納豆菌發(fā)酵大豆而成，具有黏性，氣味較臭，味道微苦。納豆菌，別稱納豆芽孢桿菌，屬枯草芽孢桿菌納豆菌亞種[1]。納豆芽孢桿菌為長桿狀，屬革蘭氏陽性好氧菌，最適生長溫度為37℃，最適生長pH 為7.0，耐酸耐熱[2]。在發(fā)酵過程中，納豆芽孢桿菌會產(chǎn)生納豆激酶、大豆黃酮、維生素K2等生理活性物質(zhì)，極大地提高了大豆的營養(yǎng)含量[3]。納豆激酶是納豆芽孢桿菌在發(fā)酵納豆時產(chǎn)生的一種絲氨酸蛋白酶，含有257 個氨基酸殘基，分子量約為28 kDa[4]，其具有溶解血栓、降低血液的黏稠程度，改善血液循環(huán)，軟化和增加血管彈性的作用。維生素K2是脂溶性維生素K 的一種亞型，能夠調(diào)節(jié)血液凝固、預(yù)防血管鈣化、調(diào)節(jié)骨代謝和細(xì)胞增殖[5]。

但是，納豆因其獨特的臭味和苦味難以被我國消費者所接受，一直未能在我國得到廣泛的發(fā)展。為了改善納豆的風(fēng)味，該研究在發(fā)酵納豆的原材料里添加了小麥，通過單因素和正交試驗探究小麥納豆的最佳發(fā)酵條件，具有現(xiàn)實意義，不僅能夠增加小麥與大豆的附加值，而且有助于改善人們的膳食習(xí)慣，強化人們的身心健康，滿足人們的需求，開拓納豆產(chǎn)業(yè)的發(fā)展前景。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

新鮮無霉變的黃小豆，黑龍江鶴崗市優(yōu)質(zhì)小麥仁，北京川秀科技有限公司生產(chǎn)的納豆發(fā)酵粉。

1.2 試驗儀器

SNJ-10A 家用型酸奶機，中山市佳益海電器有限公司；YA502 高壓蒸汽鍋，廣東格蘭仕集團有限公司；MB11天然氣灶，浙江蘇泊爾股份有限公司。

1.3 試驗方法

1.3.1 小麥納豆制備的工藝流程。準(zhǔn)確稱取小麥與黃豆各20 g，置于杯中，清洗1～2 遍除去表面污物，倒入2 倍體積的純凈水進行浸泡。小麥浸泡2 h，黃豆浸泡12 h。浸泡后將杯中的水倒凈，小麥與黃豆經(jīng)蒸煮后冷卻至室溫，均勻撒上納豆發(fā)酵粉，加入4 g 蔗糖，攪拌均勻后使用記號筆標(biāo)記，然后放入恒溫40℃左右的發(fā)酵機中發(fā)酵。發(fā)酵完成后，放入冰箱后熟7 h 左右即可得成熟小麥納豆。小麥納豆發(fā)酵工藝流程如圖1 所示。

圖1 小麥納豆發(fā)酵工藝流程

1.3.2 小麥納豆的單因素試驗研究。小麥納豆發(fā)酵工藝以小麥與黃豆的蒸煮時間為單因素。分別對小麥與黃豆的蒸煮時間20、40、60、80、100、120 min 進行考察試驗，通過感官評價確定小麥與黃豆的最佳蒸煮時間。

1.3.3 小麥納豆的正交試驗研究。在單因素的試驗的基礎(chǔ)上，選出小麥與黃豆的最佳蒸煮時間，選取小麥與黃豆的比例（A）：1∶2、1∶1、2∶1，蔗糖添加量（B，干重，w/w）：10%、20%、30%，接種量（C，干重，w/w）：0.1%、0.2%、0.3%，發(fā)酵時間（D）：18、24、30 h，4 個因素進行4 因素3 水平L9（34）的正交試驗。詳見表1。

表1 正交試驗方案

1.3.4 小麥納豆的最陡爬坡試驗研究。根據(jù)正交試驗結(jié)果，找出影響試驗的最顯著因素，通過爬坡試驗確定顯著因素的最佳區(qū)域。

1.4 感官評價方法

對發(fā)酵好的小麥納豆進行感官評價。從小麥納豆的外觀、黏液、拉絲、氣味、口感5 個方面進行評價打分。每項10 分，最低0 分，總共50 分。詳見表2[6-7]。使用消過毒的筷子將發(fā)酵好的小麥納豆攪拌，然后挑起，記錄拉絲的最大長度。

表2 小麥納豆感官評價標(biāo)準(zhǔn)

1.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析

采用Microsoft Excel 2010 進行統(tǒng)計整理，并通過SPSS、正交試驗設(shè)計助手及Excel 進行極差分析與方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 單因素試驗研究結(jié)果

2.1.1 小麥蒸煮不同時間試驗分析。蒸煮的時間不同，小麥發(fā)酵后的干硬程度不同。結(jié)合表3 和圖2 可以看出，當(dāng)蒸煮時間過短時，小麥沒有完全煮熟，納豆芽孢桿菌不能充分利用小麥進行發(fā)酵，所以會出現(xiàn)干、硬的狀況。當(dāng)小麥蒸煮時間過長時，由于小麥的體積小，水分容易蒸發(fā)，并且在蒸煮過程中，小麥中的營養(yǎng)會隨著水分一起流失，這也會導(dǎo)致發(fā)酵后的小麥出現(xiàn)干、硬的情況。綜上所述，小麥的蒸煮時間不宜太短或太長，應(yīng)取蒸煮60 min 為最佳。

表3 小麥蒸煮不同時間下的感官評價得分

圖2 小麥蒸煮不同時間的小麥納豆

2.1.2 黃豆蒸煮不同時間試驗分析。黃豆蒸煮時間不同，發(fā)酵出來的小麥納豆色澤口感不同，應(yīng)以黃豆變?yōu)樯钭厣持概c拇指輕捏則爛為宜。結(jié)合表4 和圖3 可以看出，隨著黃豆蒸煮時間的延長，感官評價得分先增后減。當(dāng)黃豆蒸煮時間較短時，黃豆未能完全煮熟，納豆芽孢桿菌不能充分利用黃豆中的營養(yǎng)成分，發(fā)酵出的黃豆顏色偏黃，口感與蒸煮時間長的黃豆相比較硬。當(dāng)黃豆蒸煮時間過長時，黃豆熟透并且出現(xiàn)破損的情況，發(fā)酵出的黃豆呈暗褐色，光澤度差，嚴(yán)重影響外觀，且黏液稀，拉絲短，其原因可能是蒸煮時間過長導(dǎo)致黃豆中的營養(yǎng)流失，納豆菌不能充分發(fā)酵。綜上所述，黃豆蒸煮時間不宜過短或過長，應(yīng)取蒸煮40 min 為最佳。

表4 黃豆蒸煮不同時間下的感官評價得分

圖3 黃豆蒸煮不同時間的小麥納豆

2.2 正交試驗結(jié)果

根據(jù)單因素試驗，選取小麥蒸60 min、黃豆蒸40 min為最優(yōu)條件。以小麥與黃豆比例、蔗糖添加量、接種量、發(fā)酵時間為因素進行正交試驗。以小麥納豆評價表為標(biāo)準(zhǔn)做3 組感官評價，每組由5 人評價取平均值。得正交試驗分析如表5，方差分析見表6，試驗結(jié)果如圖4 所示。

表5 正交試驗分析

表6 各因素對感官評價影響的方差分析

圖4 不同因素條件下的小麥納豆

由表5 可知，小麥：黃豆（A）、蔗糖添加量（B）、接種量（C）、發(fā)酵時間（D）4 個因素對小麥納豆的感官評價顯著性大小順序為A＞B＞D＞C。由表6 方差分析可知，小麥：黃豆、含糖量、發(fā)酵時間對小麥納豆的感官評價極顯著，接種量對小麥納豆的感官評價顯著。

綜上所述，小麥納豆發(fā)酵的最優(yōu)條件為A1B3C2D1，小麥與黃豆的比例為1∶2，蔗糖添加量為30%，接種量為0.2%，發(fā)酵時間為18 h。在此條件下進行發(fā)酵，感觀評價為49 分：外觀顆粒完整，顏色均勻且光澤度好，黏液稠，黏性強，拉絲＞24 cm 無氨味且有清香，有甜味，口感濕潤綿軟，與前試驗對比確為最佳條件。

2.3 最陡爬坡試驗結(jié)果

由表3 可知小麥與黃豆的比例對小麥納豆的感官評價影響最為顯著，因此通過爬坡試驗確定小麥與黃豆比例的最佳區(qū)域，結(jié)果如圖5 所示。

圖5 不同因素條件下的小麥納豆

由圖5 可知，小麥納豆的感官評價主要因素取決于黃豆的占比，小麥作為輔料不應(yīng)占據(jù)過多的比例，否則會導(dǎo)致納豆菌發(fā)酵不良，從而影響感官評價。當(dāng)小麥占比高于3/4 時，黏液稀，黏性弱，且小麥會出現(xiàn)干、硬的情況，影響口感。當(dāng)黃豆占比過高，雖然納豆菌發(fā)酵得很好，黏液稠，黏性強，拉絲能夠大于24 cm，但是小麥影響甚微，很難增加納豆的風(fēng)味。例如，當(dāng)黃豆占比超過4/5 時，小麥納豆開始出現(xiàn)氨味，甜味逐漸消失并且沒有小麥的清香和飽滿筋道的口感。綜上所述，小麥納豆發(fā)酵時，小麥與黃豆的最佳比例應(yīng)為1∶3。

3 討論

張海粟等[8]采用箭筈豌豆來代替?zhèn)鹘y(tǒng)發(fā)酵工藝中的黃豆。其通過單因素試驗研究納豆發(fā)酵的不同條件，選擇了3 個影響最大的因素，以綜合分?jǐn)?shù)為標(biāo)準(zhǔn)，優(yōu)化發(fā)酵工藝。與該試驗相比，發(fā)酵后的箭筈豌豆納豆口感偏硬，更有嚼勁且有箭筈豌豆的香味。

付文靜[9]研制出一種新口感、新配方的花生粕納豆，不僅改善傳統(tǒng)納豆口感，提升納豆品質(zhì)而且能夠充分利用我國的花生粕資源，節(jié)約成本，為企業(yè)提供更多效益。

4 結(jié)論

該試驗研究了小麥納豆的發(fā)酵，以感官評價為指標(biāo)得出了小麥納豆發(fā)酵的最佳工藝條件：小麥：黃豆為1∶3、蔗糖添加量30%（干重，w/w）、接種量0.2%（干重，w/w，固體發(fā)酵粉）、發(fā)酵時間18 h。在此條件下，小麥納豆顆粒完整，顏色均勻，光澤度好，黏液稠，黏性強，拉絲長度＞24 cm，微甜，口感綿軟濕潤。該試驗改善了傳統(tǒng)納豆的風(fēng)味，提高了其營養(yǎng)價值，更加符合消費者的需求，為研究新型納豆奠定了基礎(chǔ)，對小麥產(chǎn)品的研究以及納豆產(chǎn)業(yè)的拓展具有參考意義。