朱 俊 雅，张 公 亮，刘 兆 芳，王 梓 旭，孙 黎 明，侯 红 漫

(大连工业大学 食品学院，辽宁 大连 116034)

0 引 言

纳豆的营养价值和保健价值都很高，含有全部的人体必需氨基酸[1]，并且富含不饱和脂肪酸、亚麻油酸、脂质、卵磷脂等[2]。目前，国内外主要侧重于纳豆营养价值和纳豆激酶生物活性[3－5]的研究。纳豆食品在我国并没有被广泛接受，是由于其产品的特殊风味，主要为氨味。谭周进等[6]只对黄豆和黑豆为原料的纳豆产品进行研究，发现黄豆更适宜制作纳豆产品；侯银臣等[7]对黄小豆、青豆、白芸豆等原料筛选，发现以黄小豆为原料的纳豆产品质量较好。本文以改善纳豆产品口味为出发点，对纳豆菌生长条件进行优化，并对不同原料的纳豆产品进行了初步研究。

1 试 验

1.1 材 料

纳豆菌，大连工业大学食品学院微生物实验室提供；黄豆、豇豆、绿豆、红豆、饭豆、黑豆，购自市场，选取饱满、无杂质、无病虫害的原料。

1.2 试验方法

1.2.1 菌体培养

1.2.1.1 培养基的配制

斜面培养基：蛋白胨1%，牛肉膏0.3%，NaCl 0.5%，琼脂1.5%，pH 7.2～7.4，121℃灭菌20min。

种子培养基：蛋白胨1%，牛肉膏0.3%，NaCl 0.5%，pH 7.2～7.4，121℃灭菌20min。

1.2.1.2 菌种活化

从保存菌种上挑取少量菌体转接到斜面培养基，37℃培养24h，进行活化，活化2～3次。

1.2.1.3 种子液制备

取一环已活化的菌种，接入装有50mL种子培养基的250mL锥形瓶，37℃、150r／min摇床震荡培养16～24h。

1.2.2 纳豆菌生长条件的优化

1.2.2.1 单因素试验

纳豆菌生长单因素试验的基本条件为：培养温度37℃，pH 7.0，接种量4%，培养时间24h。各因素水平梯度分别为：培养温度25、30、37、45、50℃；pH 5.0、6.0、7.0、8.0、9.0；接种量1%、2%、3%、4%、5%；培养时间12、24、36、48、60h。将纳豆菌接入到100mL种子培养液中，改变其中一个条件，固定其他条件进行试验。通过平皿菌落计数法[8]，计算纳豆菌菌数。

1.2.2.2 正交试验

正交试验表如表1所示。

表1 正交试验设计Tab.1 Orthogonal design of experiment

1.2.3 纳豆产品的初步研究

1.2.3.1 工艺流程

不同原料(黄豆、豇豆、绿豆、红豆、饭豆、黑豆)→筛选饱满豆子，秤取400g→清洗→浸泡12h，豆子与水的比例为1∶3→分别装入250mL锥形瓶→高压蒸汽蒸煮，121℃灭菌20min→冷却至40～50℃接菌(筛选后无杂菌的菌株)→37℃恒温培养24h→4℃冰箱后熟24h→成熟纳豆[9]。

1.2.3.2 纳豆产品的感官评定

感官评价人员14人，得分是去掉2个最高分和2个最低分取平均分[10]。感官评定标准见表2。

表2 纳豆产品的感官评定标准Tab.2 Standard relating to sensory evaluation of natto products

2 结果与讨论

2.1 单因素试验

2.1.1 温度对纳豆菌生长的影响

随着温度的升高，纳豆菌菌数呈现先增多后减少的趋势(图1)。该菌种适宜发酵温度为37℃。

图1 温度对纳豆菌生长的影响Fig.1 Effect of temperature on growth of Bacillus natto

2.1.2 pH对纳豆菌生长的影响

如图2所示，培养基pH为7.0即接近培养基自然pH时，纳豆菌生长量最高，在pH＜6.0或pH＞8.0时，生长受到严重限制。因此，纳豆菌适宜生长的pH为7.0。

2.1.3 接种量对纳豆菌生长的影响

图2 pH对纳豆菌生长的影响Fig.2 Effect of pH on growth of Bacillus natto

由图3可知，纳豆菌菌种接种量在2%～4%时，菌种生长状态良好，保持着较高的生长速率。

图3 接种量对纳豆菌生长的影响Fig.3 Effect of inoculum amount on growth of Bacillus natto

2.1.4培养时间对纳豆菌生长的影响

由图4所示，在12～36h菌种净生长量呈上升趋势，12～24h生长速率最快，以后净生长量比较缓慢，48h后菌体逐步衰老自溶，活性减弱。因此，该菌种适宜的培养时间为24h左右。

图4 培养时间对纳豆菌生长的影响Fig.4 Effect of incubation period on growth of Bacillus natto

2.2 正交试验

根据单因素试验结果，考虑到纳豆菌总菌数和纳豆菌的生长速率，用正交试验来对纳豆菌生长条件进行优化，正交试验结果见表3。

表3 正交试验结果Tab.3 Results of orthogonal experiment

由表3可以看出，纳豆菌生长条件影响的大小顺序为C、D、A、B，即接菌量、时间、温度、pH。正交试验得出最佳水平组合为C3D3A2B2，即接种量4%，时间30h，温度37℃，pH 7.0，此时的纳豆菌总菌数为7.55×1010个／mL。

2.3 纳豆产品的感官评价

不同原料制成的纳豆产品通过产品的拉丝、颜色、气味、口感4个指标来进行感官评定，每个指标满分为10分，结果如表4。不同原料的纳豆产品在感官上有较大差异，从总分来看，以黄豆和饭豆为原料的纳豆产品要优于豇豆、绿豆、黑豆、红豆为原料的纳豆产品；但如果只考虑口感，以绿豆为原料的纳豆产品也是可以接受的。

表4 纳豆产品的感官评价结果Tab.4 Sensory evaluation of natto products

3 结 论

通过单因素试验和正交试验分析确定纳豆菌最佳生长条件为：接菌量4%，时间30h，温度37℃，pH 7.0。纳豆菌生长条件影响的大小顺序为接菌量、时间、温度、pH。

通过对纳豆产品的气味、拉丝、颜色、口感四个指标来进行感官评定。从总分来看，以黄豆和饭豆为原料的纳豆产品要优于豇豆、绿豆、黑豆、红豆为原料的纳豆产品。

[1]WANG J K，CHIU H H，HSIEH C S.Optimization of the medium components by statistical experimental methods to enhance nattokinase activity[J].Fooyin Journal of Health Sciences，2009，1(1)：21－27.

[2]孙晓玲，翟文娟，邓新，等.纳豆的营养价值研究[J].健康必读，2012，11(11)：3－4.

[3]李丹.纳豆及纳豆激酶在心脑血管疾病治疗中的应用[J].吉林医学，2012，33(34)：7537－7538.

[4]周建平，郭华.纳豆黏液成分分析[J].食品工业科技，2003，24(4)：32－34.

[5]臧学丽，黄志远，陈虎，等.纳豆的营养及其保健功效[J].中国民族民间医药，2013，22(8)：105.

[6]谭周进，周传云，廖兴华，等.原料对纳豆品质的影响[J].食品科学，2003，24(1)：87－90.

[7]侯银臣，惠明，杜小波，等.纳豆发酵原料和工艺技术研究[J].农产品加工，2012(11)：119－121.

[8]张毅萍，何建平.平皿菌落计数法检测便携式紫外线灭菌灯的灭菌效果[J].安徽医药，2005，9(7)：560.

[9]孙波，樊星.纳豆制作工艺研究[J].北京农业，2011(36)：98－99.

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