纳豆菌在纳豆发酵中的应用

纳豆菌在纳豆发酵中的应用

黄迎佳

摘要：纳豆当今日本人餐桌上的常客。纳豆是黄豆经纳豆菌发酵后得到的产品；传统的纳豆制法为自然界接种法，用富含纳豆菌的天然稻草包裹黄豆使其发酵，但制作过程中成品易被其他霉菌污染；现代工厂则将提取的独立纳豆菌接种于经过处理的黄豆上进行批量发酵。具有生理活性的纳豆激酶是发酵的产物之一，因其显著的溶栓能力而备受现代消费者青睐。各类纳豆产品对人体健康都有显著的益处。

一． 技术原理

1. 纳豆菌概况

纳豆菌，别称纳豆芽孢杆菌，属枯草芽孢杆菌纳豆菌亚种，为革兰阳性菌，是一类好氧型、内生抗逆胞子的杆状细菌，有芽孢，因此耐热性强，生长温度最高为45-55℃，最低为5-20℃。

纳豆菌是一类耐酸、耐热性良好的有益菌, 病原菌抑制能力强，环境耐受力好，在胃酸下四小时存活率为100%,可直达小肠，口服后可改变人体肠道菌丛生态,帮助消化道机能正常化。因此食用以纳豆菌制成的纳豆可以帮助人体排便顺畅,维持体内生理环保

2. 原理

纳豆生产是以纳豆菌为主的微生物发酵过程。

纳豆菌大量存在于稻草上。传统制法采用自然接种法，用杀菌后的稻草包裹经浸煮熟的大豆，使纳豆菌得以在大豆表面生长繁殖，进行固态浅层发酵。纳豆菌通过吞噬大豆蛋白繁殖，产生出众多具有生理活性的物质（例如：纳豆激酶，超氧化物歧化酶（SOD ），皂苷类，生育酚，吡啶二羧酸，维生素K2）也大幅提高一些物质的活性，（例如：异黄酮，一种非类固醇芳香环的化合物，具有抗肿瘤作用，能预防和治疗心脑血管疾病）。在此过程中，纳豆菌也抑制了其他腐败菌或致病菌的生长；发酵过程中产生的谷氨酸是纳豆表面粘稠丝状物的主要成分，也是纳豆美味的主要来源。纳豆菌由于有芽孢而耐热度高，发酵过程的温度应控制在40-45℃使菌体活性不受影响。

上图为显微镜下的纳豆菌

二．技术应用

1.传统制法：

用消毒过的稻草包裹黄豆，使稻草上的纳豆菌与黄豆接触，在适合繁殖的温度和湿度下, 纳豆菌会移向煮好的大豆,使其发酵产生特有的黏度和香味。但这种方法易引入其他杂菌，无法保证产品的卫生和质量。

2.现代工厂制法：

目前已提取出产生纳豆粘液物质的菌作为独立的纳豆菌。现代工厂首先用自动化设备将纳豆原料洗净，浸泡并蒸煮后接种纳豆菌，常规发酵后用后熟发酵增加产品粘稠度并促进芳香物质产生，即可制成产品

3.纳豆制作的副产品：纳豆激酶

纳豆制作过程中会产生纳豆激酶。纳豆激酶是一种枯草杆菌蛋白激酶，具有溶解血栓，降低血粘度，改善血液循环，软化和增加血管弹性等作用。纳豆激酶通过刺激血管内皮细胞产生组织型纤溶酶原激活剂(t-PA)，t-PA将纤溶酶原激活为纤溶酶，溶解纤维蛋白，直接溶解血栓；同时将人体内的尿激酶原激活为尿激酶，尿激酶与t-PA一同激活纤溶酶原，达到溶解血栓效果，相较以往临床溶栓药剂更为高效。此外，进一步的临床研究发现，纳豆激酶还具有明显的降血压和抑制血小板凝集作用。纳豆激酶对人体的益处众多，因此它制成的各类保健品近年成为日本炙手可热的商品。

三．技术优缺点

1. 优点

- 纳豆中含有的活纳豆菌可以调节肠道菌群平衡，预防痢疾、肠炎和便秘，其效果在某些方面优于现在常用的乳酸菌微生态制剂；

- 纳豆发酵产生的粘性物质覆胃在肠道粘膜表面上，可保护胃肠，饮酒时可缓解酒醉的作用；

- 纳豆含有的皂青素能改善便秘，降低血脂，预防大肠癌、降低胆固醇、软化血管、预防高血压和动脉硬化，抑制艾滋病病毒

2. 缺点：

- 纳豆菌对大部分细菌有抑制作用，极少量的纳豆菌也会阻碍曲霉菌，根霉菌发酵。因此的清酒和酱油酿造厂严格禁止工作人员食用纳豆或携带纳豆入内。

- 纳豆成品所含的纳豆激酶让血液不容易凝结，刚做过手术，伤口未愈合的人不宜食用，否则会引发伤口出血

- 纳豆由嘌呤含量较高的黄豆制成，因而纳豆的嘌呤含量也较高，痛风患者不宜食用

参考文献：

1.

2.

3.2008年3月，纳豆发酵过程中纳豆激酶及活性物质的变化，王莉/金学年著