香菇纳豆酱生产工艺的研究

左树娜，孙旭飞，苑宁，高杰，徐慧，张伟,,3*

(1.河北农业大学 食品科技学院，河北 保定 071001；2.河北农业大学 理工学院，河北 沧州 061100；3.河北农业大学 生命科学学院，河北 保定 071001)

纳豆是一种起源于中国秦汉时期的传统食品，是以大豆为原料经枯草芽孢杆菌(Bacillussubtilis)发酵而成[1]。纳豆中含有纳豆激酶等丰富的生物活性成分，具有抗癌、抗氧化、溶血栓、降血脂和降血压等多种功效，日本人认为纳豆是他们长寿的“秘方”[2-4]。中国从20世纪90年代末开始对纳豆进行深入研究，但因国人对其风味(氨味)的接受度低，使得纳豆食品工业在我国进展缓慢[5]。因此，需要开发出更多适合中国人口味的纳豆产品，以满足消费者的需求。

香菇是一种药食同源的真菌，在世界食用菌中位居第二，具有抗肿瘤、抗氧化等生理作用[6-7]。由于消费者对香菇产品的风味和营养价值的要求不断提高，越来越多的新型香菇产品被开发，但关于纳豆香菇酱的研究还较少。因此，研发具有营养保健功效的香菇调味酱已经成为一个新的发展趋势[8]。

本研究以黄豆为原料、香菇为辅料，接种纳豆菌进行发酵，将纳豆做成酱的形式[9-10]，使纳豆产品更易被消费者所接受[11-12]。

1 材料与方法

1.1 材料

黄豆、香菇、白糖、食盐、味精、牛奶：市售；纳豆菌：尚川生物科技有限公司。

1.2 仪器与设备

电子天平 沈阳龙腾电子有限公司；电磁炉 中山市格妮思电器有限公司；蒸锅 中山市海马电器有限公司；冰箱 海尔集团有限公司；纳豆机 广东小熊电器有限公司。

1.3 试验方法

1.3.1 生产工艺流程

1.3.2 操作要点

1.3.2.1 选豆

选择光泽好、颗粒丰满、无残缺、无发霉现象的黄豆。

1.3.2.2 浸泡

泡豆前，将选好的黄豆用水冲洗2～3遍。将洗好的黄豆置于干净的盆中，浸泡18 h(豆∶水为1∶2.5)，手指轻捻豆子分瓣为浸泡完成标志。

1.3.2.3 蒸煮

将泡好的黄豆和香菇于蒸锅中蒸50 min(水开再计时)，本试验选择用蒸的方法以减少纳豆的异味。

1.3.2.4 接种

将蒸好的香菇与黄豆混合，并冷却至40 ℃左右，不烫手为宜，将纳豆粉撒在黄豆中，并搅拌均匀。

1.3.2.5 发酵

将接种好的黄豆和香菇放入纳豆机中发酵，纳豆制作是好氧发酵过程，发酵时不必盖内盖，保持有氧状态。发酵完成后，豆子上出现一层白色物质，搅拌后有拉丝现象。

1.3.2.6 捣碎

加入一定量的盐水、适量味精、少许牛奶，将发酵好的纳豆打碎，搅拌均匀，密封。

1.3.2.7 后熟

将密封好的产品放入冰箱中后熟。

1.3.3 感官评价

香菇纳豆酱的感官评价：选10人组成感官评定小组，对香菇纳豆酱的色泽、气味、口感、形态给出评分，以10人评分的平均值作为感官评分结果[13]。感官评分标准见表1。

表1 香菇纳豆酱的感官评分表Table 1 The sensory evaluation table of Lentinus edodes and natto sauce

1.3.4 单因素试验

研发一种味道鲜美、口感良好的食品，其原辅料的状态、质感以及工艺流程的每一步均会对最终成品产生影响。本研究分别对接种量(1%、2%、3%、4%、5%)、香菇丁大小(碎末、粒径0.2 cm、粒径0.3 cm、粒径0.4 cm、粒径0.5 cm)、发酵时间(16，18，20，22，24 h)进行单因素试验，以探索制作香菇纳豆酱的最佳加工工艺参数。每组试验重复3次。

1.3.4.1 接种量对香菇纳豆酱的影响

接种量是纳豆酱发酵过程中一个至关重要的因素。纳豆菌接种的过少，菌丝生长较慢，延长发酵时间，降低产率，且纳豆酱的颜色发乌，无光泽，腥味儿较严重[14]；纳豆菌接种的过多，致使氧气溶解不足，产生代谢废物，影响产物合成，且霉味儿较重[15]。在预试验中已初步探索出适合的接种范围为1%～5%。因此，选择接种量为1%、2%、3%、4%、5%进行单因素试验，对最适接种量进行进一步探索。在接种后的发酵过程中每间隔一段时间就对纳豆的拉丝情况以及气味、色泽进行观察，并做好试验记录。

1.3.4.2 香菇丁大小对香菇纳豆酱的影响

在预试验中发现香菇粒径的大小对于香菇纳豆酱的形态和口感有一定影响。因此将香菇丁的大小作为香菇纳豆酱生产工艺的影响因素之一进行研究。为使香菇大小范围选择更广泛，试验更合理，最终确定香菇丁大小范围为碎末、粒径0.2 cm、粒径0.3 cm、粒径0.4 cm、粒径0.5 cm。试验结束后通过感官评定来评价香菇丁大小对酱的形态和口感的影响。

1.3.4.3 发酵时间对香菇纳豆酱的影响

发酵时间是影响香菇纳豆酱品质的一个关键因素。发酵时间过短，纳豆菌生长缓慢，繁殖少，纳豆激酶活性低；发酵时间过长，消耗营养物质，纳豆芽孢杆菌生长受限，氨味儿、霉味儿重。通过预试验可知，当发酵时间为16～24 h时试验效果较佳。因此，选择发酵时间为16，18，20，22，24 h作为试验组对最佳发酵时间进行进一步探索。

1.3.5 正交试验

为获得最佳的香菇纳豆酱加工工艺条件，需要研究各影响因素及其水平组合对产品的影响。在上述单因素试验的基础上，根据单因素试验结果确定正交试验的因素个数及水平。本研究设置3因素3水平的正交试验，利用L9(33)正交试验表来确定香菇纳豆酱的最佳工艺条件，即接种量、香菇丁大小、发酵时间3个因素，每个因素3个水平，进行香菇纳豆酱的发酵工艺，并以感官评价为指标对产品的品质进行评定。

表2 正交试验因素水平表Table 2 The factors and levels of orthogonal test

2 结果与分析

2.1 单因素试验结果

2.1.1 接种量对香菇纳豆酱的影响

由图1可知，在其他试验条件不变的情况下，选择不同的接种量进行发酵。当接种量<3%时，菌丝生长较慢，发酵时间长且有腥味儿，接种量在1%～3%之间感官评分逐渐增加；当接种量>3%时，色泽较深，有硫化氢味儿和霉味儿，酱的品质较差，且随着接种量的增加，酱香味逐渐减少，霉味儿越来越重，感官评分逐渐降低。综合考虑发酵情况和纳豆酱的色泽和气味，纳豆菌的接种量在3%时效果最佳。

图1 接种量对香菇纳豆酱感官评分的影响结果Fig.1 The effect of inoculation amount on the sensory score of Lentinus edodes and natto sauce

2.1.2 香菇丁大小对香菇纳豆酱的影响

在其他试验条件不变的情况下，选择不同的香菇丁大小进行香菇纳豆酱的加工生产，其试验结果见图2。

图2 香菇丁大小对香菇纳豆酱感官评分的影响结果Fig.2 The effect of particle size of Lentinus edodes on the sensory score of Lentinus edodes and natto sauce

由图2可知，当香菇粒径为0.4 cm和0.5 cm时，粒径过大，香菇中水分含量较多，咀嚼起来比较费力；当香菇粒径<0.2 cm时，香菇过小，酱的质地较差，咀嚼起来软烂。最后确定香菇丁的最优大小为粒径0.3 cm，这时香菇纳豆酱的形态最佳，口感最佳，感官评分最高。

2.1.3 发酵时间对香菇纳豆酱的影响

在其他试验条件不变的情况下，选择不同的发酵时间进行香菇纳豆酱的加工生产，其试验结果见图3。

图3 发酵时间对香菇纳豆酱感官评分的影响结果Fig.3 The effect of fermentation time on the sensory score of Lentinus edodes and natto sauce

由图3可知，在其他条件都相同的情况下，只改变发酵时间，香菇纳豆酱的感官评分呈先上升后下降的趋势。当发酵时间在16～20 h之间时，随着时间的延长，菌丝增长，感官评分逐渐增加；当发酵时间在20 h时分数最高，此时纳豆激酶活性达到最高[16-17]；当发酵时间在20～24 h之间时，发酵过程中的化学反应以及代谢速率逐渐降低，感官评分逐渐下降。因此，确定香菇纳豆酱的最佳发酵时间为20 h。

2.2 正交试验结果

由表3可知，各个因素对试验结果影响程度的顺序为C>A>B，即发酵时间>接种量>香菇丁大小。比较表3中数据可得，在9个试验结果中试验4的分数最高，其水平组合是A2B1C2，而正交试验所得最优水平组合是A2B3C2，所以要做验证试验来确定最终的水平组合。验证试验结果见表4。

表3 正交试验的结果及极差分析表Table 3 The results of orthogonal test and range analysis table

续 表

表4 验证试验表Table 4 The verification test table

由表4可知，这两个试验组合的不同之处在于香菇粒径大小的不同，由于正交试验算出的最佳组合不在这9次试验中，因此需要进行验证试验。在其他试验条件不变的情况下，选择香菇丁大小为0.4 cm进行香菇纳豆酱的制作，并让感官评定成员对产品打分，最终确定此次试验产品的感官评分为85分，相比试验4的90分较低。所以最终确定香菇纳豆酱的最优水平组合为A2B1C2，即接种量为3%，香菇丁粒径为0.2 cm，发酵时间为20 h。按照此试验组合做出的香菇纳豆酱口感最佳，最符合大众的口味。

3 结论

本研究以气味、色泽、形态、口感为感官评分的指标，通过单因素试验和正交试验对香菇纳豆酱的生产工艺进行优化。试验结果表明，影响香菇纳豆酱口感和品质的因素主次关系为发酵时间>接种量>香菇丁大小，且最佳的加工工艺条件为发酵时间20 h，接种量3%，香菇丁粒径0.2 cm。在此条件下制作出的香菇纳豆酱形态、口感最好，感官评分最高，是一款具有高营养价值的美味调味品。纳豆作为一种具有多种生理功能的食品，今后应该对其进行进一步探索与研发，使其功能性最大化，以满足人们对食物日益增长的需求。