张树明 唐伟林
(黑龙江省中医药科学院·150036)
降低纳豆氨味研究进展*
张树明 唐伟林
(黑龙江省中医药科学院·150036)
纳豆是大豆的发酵制品,具有很高的营养价值及保健功能,但因其较重氨味,在我国内并未大范围推广,为使其更符合中国人的口味,因此对如何降低纳豆中特殊氨臭味及其判定指标的选择成为了研究的热点。如从工艺角度对原料浸泡比例及时间、蒸煮方式及温度时间、接菌时温度及接菌量、发酵时间及后熟时间等条件进行优化;添加辅料调味品;改变原料碳氮比等达到减少纳豆氨味,并通过检测挥发性盐基氮、感官上闻气味打分评定、氨基酸态氮测定等指标进行判断,以寻求发酵出营养丰富且产氨量较少符合国人口味的纳豆。
纳豆 氨味 氨检测方法 风味改良
纳豆是大豆经过纳豆芽孢杆菌发酵后制成的,是日本传统的发酵食品[1],已食用了2000年以上。多数人认为它的制作源于中国的豆豉,由唐代鉴真和尚东渡传经时将豆豉带到日本,开始在日本的寺院里传播,后经制备工艺的改良制作出现在的纳豆[2]。纳豆富含氨基酸、有机酸、寡聚糖等多种易被人体吸收的营养成分,同时还含有多种生理活性物质,如纳豆激酶、超氧化物歧化酶、异黄酮、皂苷素、生育酚、维生素等[3]。异黄酮为类植物激素样化合物,它可作为人体激素治疗的代用品[4]。在预防和治疗骨质疏松症中具有明显的作用[5-6],纳豆激酶具有良好的溶栓作用[7],不仅具有纤溶活性,可治疗和预防血栓病,还可以激活体内的纤溶酶原从而增加内源性纤溶酶的含量,所以纳豆除食用外,还可以作为医药保健品的原料,其开发前景广阔[8-9]。但枯草芽孢杆菌发酵大豆后,在蛋白酶的作用下大豆中蛋白质转化成氨基酸的同时也产生了一股特殊的氨臭味,这也致使纳豆在我国家未受到大范围推广,因此对如何降低纳豆中特殊氨臭味及其判定指标的选择成为研究的热点。针对纳豆中氨气的产生,大部分研究在排除纳豆杆菌种及未被污染杂菌原因后,主要关注在优化发酵过程中的条件如原料比例、浸泡时间、蒸煮方式温度和时间、接菌温度及接菌量、发酵及后熟时间;添加辅料调味品;改变发酵原料的含氮量,并通过检测挥发性盐基氮、感官上闻气味打分评定、氨基酸态氮测定等指标进行判断,以寻求发酵出营养丰富且产氨量较少符合国人口味的纳豆。
进入发酵阶段大豆,起始含水量多少对菌体生长影响较大。有研究发现,如果起始含水量太低,在发酵前阶段大豆极易干缩、褐变及变硬有些甚至无法长出菌丝,若含水量过高,大豆会在发酵过程中变黏,见不到菌丝体,且易污染产氨细菌,使纳豆制品出现浓重的氨臭味[10]。而浸泡时间影响着大豆的起始含水量,因此大豆的浸泡时间是影响纳豆发酵品质的重要因素之一[11],选择适当的原料浸泡比例及时间是减少产氨重要途径,多数实验选择的是常温下豆与水比例是1:3,浸泡10h。
有学者比较了大豆的两种不同蒸煮方式及温度进行研究,发现经121℃蒸汽蒸煮后大豆比水煮的大豆的硬度明显下降,并影响最终产品的硬度[12],考虑到纳豆的软硬度及耗能性,一般选择高压蒸煮方式,此方法同时起到灭菌消毒作用,从而降低氨味也是纳豆延长保质期的一个重要原因,但综合制品营养及活性物质成分的含量,蒸煮方式温度及时间一般选用121℃蒸汽蒸煮30min。
纳豆菌活性强,为自然界的强势菌株,且纳豆菌为产孢菌,即使温度达到80~100℃的高温,仍然能生长,所以在大豆蒸熟后可以较高温度进行菌种接种,一方面激活纳豆菌芽孢,另一方面能杀死其它杂菌,以免被污染从而降低氨臭味。但实验中一般选择50℃左右进行接种,接菌量也是影响产氨的重要原因,试验中将种子培养液以不同比例接入熟制大豆,采用挥发性盐基氮的方法测定[13],发现接菌量比例相对大的纳豆氨味最小。接菌量的大小直接影响着发酵程度,而发酵程度又直接影响着纳豆产生生物胺的量,所以接菌量的大小也是影响纳豆产生氨味的重要影响因素[14]。
纳豆发酵后,从感官上进行评价,一般认为发酵24h再后熟24h时纳豆有浓重的香味为最佳,低温保存过程中的纳豆在冰箱内仍进行着缓慢的低温熟成发酵,纳豆激酶和维生素K2量也在不断增加,但伴随纳豆菌分解蛋白质的增加氨味也会增加,因而纳豆有一定的保质期,综合营养及氨味,纳豆在未添加其他辅料前提下在4℃冰箱的后熟时间一般控制在一周左右。
为降低氨味,除了改善工艺条件,还有通过添加调味剂和香料如酱油、食盐、大蒜、孜然、茴香、辣椒等在一定程度上抑制纳豆散发出来的氨臭味,苦味也有所减轻,如添加生物保护剂海藻糖对冷藏的纳豆不仅保持较高纳豆激酶活力,还起矫臭除臭及保鲜作用,一定程度上还延长了纳豆食品的保存时间[15],所以添加辅佐调料成为纳豆食品开发中重要的方法。
一般认为,含氮量高,可能是产生氨臭味的主要原因,氨是在发酵中期由氨基酸分解产生的,所以有学者试图通过改变原料中碳氮比,添加一些外源谷物如糯米、面粉、薏米、苦荞麦等,发现添加糯米生产出来的纳豆,其色泽金黄,拉丝长,强度大,粘液多,最重要的一个特点是通过此方法能有效抑制由大豆发酵产生的氨臭味,且豆粒不苦[16],添加薏米苦荞麦制作的纳豆原料中碳氮比下降,总黄酮、总糖含量却大大提高,不仅改善了纳豆的不良气味,也增加了纳豆功效成分的种类和含量[17],所以选择改变发酵原料中的碳氮比,一方面克服了单从添加调味剂和香精香料来掩盖纳豆中氨味的局限性,另一方面因其功效成分的增加也为纳豆在医疗保健品的进一步开发提供了重要途径。
小结与展望:
排除生产工艺条件对纳豆氨味产生的影响,最主要还与发酵原料的含氮量相关,虽然通过添加外来碳源改变制作纳豆原料中的碳氮比,在一定程度抑制了氨味,但很多外观几乎无真正纳豆的特征,根据国家食物成分表,不同豆类其碳水化合物和蛋白质含量也不同,且各自含有独特的活性成分,所以混合不同豆类发酵纳豆也是较好的选择,不仅一方面达到了改变原料的碳氮比降低了氨味,另一方面能针对性提高实验中所需活性物质的含量,相比通过添加辅佐调料降低氨味局限性,混合豆类发酵增加了纳豆医疗保健品功能的价值。作为食品,除了营养和保健功能的需求,还应满足人们的食品风味,因为食品风味是食品市场销售的生命,所以寻求发酵出营养丰富且产氨量较少且符合国人口味的纳豆也是一种重要的市场需求。
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(2017-01-23 收稿)
哈尔滨市创新人才研究专项项目资助,项目名称:复合发酵纳豆系列产品开发,合同编号:2014RFXYJ119,项目负责人:张树明