发酵工程之日本纳豆讲解

传统制法将蒸熟的黄豆 用稻草包裹起来，稻草浸泡 在100度的沸水中以杀菌消毒， 并保持在摄氏40度放置一日， 稻草上常见的枯草杆菌（纳 豆菌）因可产生芽孢而耐热 度高，杀菌过程不受破坏， 高温培养速度快也能抑制其 他菌种。
工艺流程 原料大豆→精选→洗涤→浸渍→ 蒸煮→接种→计量→包装→发酵→ 纳豆→冷藏→出售
+ 对纳豆生产不熟悉的人可能以为纳豆产品是把完成品装入
容器内市售。实际上是接种纳豆菌于蒸煮大豆，再装入容 器内，于发酵室发酵使其变为纳豆，可说是一粒粒的纳豆 上面有繁殖力的纳豆菌，不愧为一种艺术品。 + 装放充填工程所使用的容器是商品计划中预先决定的。现 在市售制品的大部份装在浅盘（PSP角容器50-40g）或纸 杯（纸杯容器40-30g）。机械填充时靠机械 的部件（容 器供应器，充填机的原料供给装置以及运送轨道）的各自 调换而成为万能型自动填充机，
+ 原料大豆随产地和品种的不同，粒度有大有小。
粒度大小和吸水量有关。大小混杂对生产不利。 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ般按如下规格用振荡筛分级：直径7.2mm以上的 为大粒；直径6.6-7.2mm的为中粒；直径6-6.6mm 的为小粒。大、中、小粒分别处理。 + 有的纳豆是用破碎大豆制造的，称为碎纳豆。此 时先将大豆脱皮，然后破碎及过筛，取一定粒度 的碎大豆进行加工。
+ 原料的处理──除去异物，粒子形整齐化
从各地收成来的原料大豆，经等级检查， 合格成为原料大豆后精选处理，亦即除去 夹杂物和整齐粒形，接着打包于30kg装纸 袋中，贮藏于室温15℃湿度60%的低温仓库。 否则大豆容易变质而质量降低。从低温仓 库，提货一星期用量原料到纳豆工厂
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大豆的洗涤 精选过的大豆用洗豆机洗净，除去附着于豆表面的沙土，尘埃和有机物。洗 涤的目的在除去草杆、豆荚、泥土、砂石。洗涤务须干净, 并拣去瘪豆、坏豆 （破损豆、虫蚀豆、发霉豆、出芽豆等） 大豆的浸渍-尽量在低温 浸渍的目的是使大豆充分吸收水分, 以便于蒸煮及发酵。吸水量应控制在浸 渍后重量为浸渍前的2.1一2.3倍。那时切断大豆种子时两个子实膨润到几乎没有 空隙。 所需浸渍时间因豆的新旧、品种、粒度、水温等不同而异。但最有影响的 是水温。在10℃水温要浸渍23-24小时，15℃时17-18小时，20℃时13-14小时， 25℃以上时7-8小时。在外面气温高的夏季，特别注意不要浸渍过度。浸渍水温高 时杂菌易繁殖可达104/g大豆。虽然接下来的蒸煮工程可杀死杂菌，但其残留的代 谢物质会影响纳豆菌生长，厉害时完全抑制纳豆菌的繁殖。因此尽量采取 低温 抑制杂菌生长。理想状况为10℃ 以下的浸渍。少量生产时在冰箱5℃浸渍，约24 小时后即可蒸煮。 浸渍所需时间要看大豆粒度大小，组织状况，吸水性的好坏。 要决定时间长短，将100g左右的原料大豆放入小袋子中，施行浸渍，在某个时段 后取出，尽量除去水份后称量，找出其重量为原来的2.3-2.4倍的时间，浸渍不足 时豆子不能蒸煮成为软软的，而无法提供充足营养分给纳豆菌。 如果是破碎豆则在室温下浸渍7小时即可。 浸渍用水最好用饮用水。硬度高的或含铁在5ppm以上的水则先要经过软化或除 铁。
+ 溶解血栓 + 调节血脂、血压及预防粥状动脉硬化 + 调节血糖
+ 防治骨质疏松
+ 抗菌、抗氧化、抗癌 + 降血压 + 降低胆固醇
纳豆杆菌属于枯草芽孢杆菌属，为需氧型革兰 氏阳性菌。 纳豆菌通常为（0.7-0.8）um×(2.0-3.0)um, 生长在葡萄糖琼脂的细胞原生质染色均匀。芽孢呈 椭圆形或柱状，中生或偏中生，即使孢囊膨大，也 不显著，有鞭毛，能运动。生长温度最高为45-55℃， 最低为5-20℃。孢子耐热性强。
+ 大豆的蒸煮
“蒸煮”杀死大豆表面的土壤微生物，软化大 豆组织，使子实可溶成分浸到豆皮表面。因此纳 豆菌接种后容易摄取营养分而纳豆菌菌体外酵素 容易浸透进去，分解大豆成分。 大豆不需高温蒸煮, 以避免由于美拉德反应损 失氨基酸及糖份, 以及避免制品颜色加深。一般 采用0.08-0.1MPa(0.8-1.0kg/cm2)蒸煮30-40分钟。 如果是碎豆则蒸煮8分钟即可。
+接种
将纳豆菌孢子均匀附着在蒸煮大豆的表 面，这作业称为接种 如果用固体培养接种, 先从纳豆菌固体 琼脂培养基上挑取菌体, 用无菌水配成菌体 悬浮液, 如果用液体培养接种则可直接用培 养液。将菌体悬浮液或培养液用喷雾器喷在 煮熟的大豆上。每1公斤原料大豆约接种菌液 1毫升。由于纳豆菌耐热, 为了防止杂菌污染 , 可在蒸煮大豆冷却到80-90℃时接种。
+ 在少量生产用人手时，以有柄定量杯子将原料装放在容器内。自动
充填机出现于70年代。之前都是用手工作业，但是要把全部量放好 在发酵室内，再开始发酵，费时良久。这样难免有参差不齐的产品， 充填作业的要领为顾及纳豆菌是好气性菌，要使纳豆菌繁殖旺盛及 容易发散水分，不能把煮豆压太紧，而徐缓充填使粒子间有适当空 间，如此才能顺利进行发酵。 + 至于决定商品形态，依各个市售地区的消费动向来决定。最近趋势 为从少容量杯子商品转移为经济型浅盘商品，而且不只是双层、三 层，甚至有诉求省钱，有膨满感的四层产品。 + PSP角容器本身有隔热效果，使发酵稳定，保证良好质量的产品，又 在冷藏熟成后运送过程中保持原来品质。另外，角容器在包装工程 中靠由层迭包装机可包装 成两层、三层或四层的商品，如以纸杯装 出品，就要有上盖封口机，衬纸供应器，缩小包装机的设备，加重 负担。因此一定要避免将不同种类的容器在同一发酵室内。一个发 酵室只放一种容器，才能获优质纳豆。
纳豆激酶(nattokinase简称NK)是一种枯草杆 菌蛋白激酶，是在纳豆发酵过程中由纳豆枯草杆 菌产生的一种丝氨酸蛋白酶。该酶最早于1987年 日本的须见洋行等发现，研究表明，纳豆激酶具 有纤溶活性，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。目前关于 纳豆菌的研究和应用主要集中在纳豆激酶的作用 上。
生物技术1302班 沙茜 马雪 张晨璨 努尔比亚
纳豆是日本的一种传统的发酵豆制品，由纳豆 菌在一定温度、湿度下发酵蒸煮大豆而成，作为日 本人的主要佐餐食品已有两千多年的历史，在民间 一直药食兼用。成熟纳豆色泽金黄，表面覆有一层 粘性物质，挑起时有长长的拉丝状物质。纳豆风味 独特，营养丰富，具有多种保健功能，被誉为“超 级健康食品”深受日本人民的喜爱。目前，纳豆已 成为盛行于日本、加拿大、美国和欧洲一些国家的 一种保健食品，在我国也有企业开始生产和销售。
纳豆菌分泌的酶比其它枯草芽孢杆菌分泌同样 活性的酶高几十倍 纳豆菌带有芽孢，因而能耐盐和耐碱、耐高温 及耐挤压，在酸性胃环境中均能保持高度的稳定性， 在肠胃道中不增殖，只在肠道上段迅速发育转变成 具有新陈代谢作用的营养型细胞 纳豆菌对营养要求不高，可以在人体肠道中增 殖，对人体肠道中微生态的平衡具有很重要的作用