CN110771802B - 一种控制纳豆中生物胺含量的方法 - Google Patents

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Abstract

一种控制纳豆中生物胺含量的方法，包括以下步骤：称取γ‑PGA、葡萄糖和碳酸钠加入纯水中，过滤制备混合物溶液；将大豆浸泡、蒸煮和冷却后，接种纳豆芽孢杆菌种子液，并加入所述混合物溶液，进行发酵培养和冷藏后最终冻藏以便销售。本发明的有益效果是：纳豆发酵与贮藏过程中生物胺总量可控制在51μg/g以下；纳豆成品在贮藏过程中温度波动时产生氨味时间推迟8h以上。

Description

一种控制纳豆中生物胺含量的方法
技术领域
本发明涉及食品加工领域，具体涉及一种控制纳豆中生物胺的方法。
背景技术
生物胺是低分子量的碱性含氮化合物，按其化学结构分为芳香胺、杂环胺和脂肪胺等三大类，其广泛存在于动植物体、发酵食品中，常见的生物胺有：酪胺、苯乙胺、组胺、色胺、腐胺、尸胺、精胺、亚精胺。适量的生物胺是生物体内的正常活性成分，有助于生物体的机体调节，如促进生长、增强代谢活力、加强肠道免疫系统、并在神经系统中有活性、控制血压，同时在消除自由基方面也有一定的作用。通常，人类摄入的食品中微量生物胺不会对人体产生毒副作用，但是，在人体内积累到一定程度时就会产生毒害作用但过量时有可能引起中毒，甚至危及生命，组胺和酪胺对人体有直接毒副作用，但其它生物胺能加强组胺和酪胺的毒性。另外，生物胺也是致癌物质亚硝胺类物质的前体，如生物胺与亚硝酸盐反应形成致癌性N-亚硝胺。发酵食品中的生物胺主要是氨基酸在微生物产生的脱羧酶的作用下发生脱羧反应后形成的，而纳豆中的生物胺则由纳豆芽孢杆菌产生，其总量高达350mg/kg。纳豆生物胺的控制存在以下技术难题：1.纳豆发酵对氧分压、空气湿度、发酵温度等条件要求严格，不得随意改变发酵条件；2.纳豆仅以大豆为原料，不需要添加其它碳源、氮源，也不得加入酶制剂、食用盐控制发酵过程和改善产品品质；3.纳豆中含有纳豆芽孢杆菌，无论纳豆发酵过程中，还是贮藏过程中都会产生生物胺。
目前，降低发酵食品中生物胺的方法很多，申请发明专利201210233412.0、201410169090.7、201611026866.5、201710686286.7、201810739765.5等分别添加甘氨酸和柠檬酸于酱油、酶提取物(单胺氧化酶)于酱油、微生物于腐乳、食盐氯化钙耐盐酵母和分段控温于豆瓣酱、siRNA-阳离子脂质体于发酵香肠，来分别降低酱油、腐乳、豆瓣酱和发酵香肠中生物胺。而纳豆发酵过程中，既不能添加其他微生物、酶、食用盐或酸，又不能改变发酵条件，因此上述方法不能用于控制纳豆中的生物胺，且目前未见有文献报道用于控制纳豆中生物胺的方法报道。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供了一种控制纳豆中生物胺含量的方法。
本发明采用以下技术方案，一种控制纳豆中生物胺含量的方法，包括以下步骤：
S1、称取γ-PGA、葡萄糖和碳酸钠加入纯水中，过滤制备混合物溶液；
S2、将大豆浸泡、蒸煮和冷却后，接种纳豆芽孢杆菌种子液，并加入步骤S1中所述混合物溶液，进行发酵培养和冷藏后最终冻藏以便销售。
进一步地，步骤S1中将0.4～0.9份γ-PGA、2.8～3.6份葡萄糖和2.3～3.1份碳酸钠加入8.4～9.2份纯水中，步骤S1中所述过滤过程使用微滤膜过滤设备。
再进一步地，步骤S2中称取84～100份大豆接种于3.4～4.0份纳豆芽孢杆菌种子液中，所述发酵温度和湿度分别为36～38℃和81～84％，发酵时间为16～19h，所述冷藏温度和时间为0～4℃和24h，所述冻藏温度为-18℃。
还进一步地，所述纳豆芽孢杆菌种子液制备方法为：将纳豆芽孢杆菌种子经试管活化18～20h后，转移至500mL三角瓶中液体培养20h，再转移至1000mL三角瓶液体培养20h至对数生长期，以4vol.％的接种量接种到种子罐中培养20h，得纳豆芽孢杆菌种子液；
所述纳豆芽孢杆菌种子菌种编号为CICC 10262；
所述试管活化培养基配方为：1g蛋白胨、0.5g酵母膏、1g氯化钠、2g琼脂粉和100mL水；
所述液体培养配方为：10g葡萄糖、10牛肉膏、5g酵母膏、5g氯化钠和1000mL水；
所述对数生长期的纳豆芽孢杆菌种子菌株密度为3.5×1010CFU/mL。
本发明的有益效果是：
1.采用本发明所公开的方法，纳豆发酵与贮藏过程中生物胺总量可控制在51μg/g以下；
2.采用本发明所公开的方法，纳豆成品在贮藏过程中温度波动时产生氨味时间推迟8h以上。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。
实施例1
1)分别称取γ-PGA、葡萄糖、碳酸钠各0.4g、2.8g、2.3g，加纯水8.4g溶解，微滤膜过滤设备过滤，制备混合物溶液，其中滤膜孔径为0.22μm；
2)称取大豆85g，常温浸泡至大豆无生心，蒸煮30min，冷却至50℃左右，接种纳豆芽孢杆菌种子液3.5g，并加入步骤1)制备的混合物溶液，恒温36.5℃、湿度82％，发酵培养19h后0-4℃冷藏24h，-18℃以下冻藏。
所述的纳豆芽孢杆菌(菌种编号：CICC 10262)种子液的制备方法为：经试管活化16～20h后，转移至500mL三角瓶液体培养20h，在转移至1000mL三角瓶液体培养20h，至对数生长期(菌株密度为3.5×1010CFU/mL)，以4％(体积质量比)的接种量接种到种子罐中培养20h，得生产用纳豆芽孢杆菌种子液。
试管活化培养基配方为：1g蛋白胨、0.5g酵母膏、1g氯化钠、2g琼脂粉、100mL水；
液体培养基配方比例为：10g/L葡萄糖、10/L牛肉膏、5g/L酵母膏、5g/L氯化钠、1000mL水。
实施例2
1)分别称取γ-PGA、葡萄糖、碳酸钠各0.9g、3.6g、3.1g，加纯水9.0g溶解，微滤膜过滤设备过滤，制备混合物溶液，其中滤膜孔径为0.22μm；
2)称取大豆100g，常温浸泡至大豆无生心，蒸煮30min，冷却至50℃左右，接种纳豆芽孢杆菌种子液4.0g，并加入步骤1)制备的混合物溶液，恒温37℃、湿度84％，发酵培养17h后0-4℃冷藏24h，-18℃以下冻藏。
所述的纳豆芽孢杆菌(菌种编号：CICC 10262)种子液的制备方法为：经试管活化16～20h后，转移至500mL三角瓶液体培养20h，在转移至1000mL三角瓶液体培养20h，至对数生长期(菌株密度为3.5×1010CFU/mL)，以4％(体积质量比)的接种量接种到种子罐中培养20h，得生产用纳豆芽孢杆菌种子液。
试管活化培养基配方为：1g蛋白胨、0.5g酵母膏、1g氯化钠、2g琼脂粉、100mL水；
液体培养基配方比例为：10g/L葡萄糖、10/L牛肉膏、5g/L酵母膏、5g/L氯化钠、1000mL水。
实施例3
实施例3与实施例1步骤相同，不同在于“步骤2)”中：-18℃以下冻藏1h后25℃继续贮藏保存。
对比例1
对比例1与实施例1“步骤2)”相同，且不添加“步骤1)制备的混合物溶液”。
对比例2
对比例2与实施例1步骤相同，不同在于“步骤1)”中：仅称取γ-PGA，称取量相同。
对比例3
对比例3与实施例1步骤相同，不同在于“步骤1)”中：仅称取葡萄糖、碳酸钠，称取量相同。
对比例4
对比例4与对比例1步骤相同，不同在于“步骤2)”中：-18℃以下冻藏1h后25℃继续贮藏保存。
对比例5
对比例5与实施例1步骤相同，不同在于“步骤1)”中：称取γ-PGA、蔗糖、碳酸钠代替称取γ-PGA、葡萄糖、碳酸钠，所称取物质的量相同。
对比例6
对比例6与实施例1步骤相同，不同在于“步骤1)”中：称取γ-PGA、葡萄糖、乙酸钠代替称取γ-PGA、葡萄糖、碳酸钠，所称取物质的量相同。
生物胺测定方法选用超高压液相色谱/四极杆飞行时间质谱联用系统测定。
实施例1纳豆各阶段生物胺含量：
Figure BDA0002210800270000061
Figure BDA0002210800270000071
对比例1纳豆各阶段生物胺含量：
Figure BDA0002210800270000072
由上表可知，实施例1相对于对比例1增加了γ-PGA、葡萄糖和碳酸钠的混合液，在发酵0h时，两者区别不明显，但从发酵6h开始，对比例1的生物胺含量增加速度比实施例1更快，而且逐渐生成色胺和尸胺，同时产生的酪胺相比于实施例1更多。说明γ-PGA、葡萄糖和碳酸钠的混合液的添加显著地减少了纳豆生物胺的生成。
各实施例和对比例纳豆各阶段总生物胺含量：
Figure BDA0002210800270000073
Figure BDA0002210800270000081
注：实施例3和对比例4的贮藏时间自-18℃冻藏开始。
实施例1～3由于增加了γ-PGA、葡萄糖和碳酸钠，其生物胺在发酵开始后的含量明显低于对比例1～4，其中对比例1不含有γ-PGA、葡萄糖或碳酸钠，对比例2仅含有γ-PGA，对比例3仅含有葡萄糖和碳酸钠，这说明γ-PGA、葡萄糖和碳酸钠能抑制纳豆中生物胺的生成；对比例4与对比例1步骤相同，除了贮藏条件改为-18℃下冻藏1h后25℃贮藏，因此，其生物胺含量比对比例1高；对比例5将实施例1中的葡萄糖替换为蔗糖，对比例6将实施例1中的碳酸钠替换为乙酸钠，虽然蔗糖也能提供碳源，乙酸钠也具有调节pH的作用，但是对比例5和对比例6的生物胺基数大且增速也较实施例1更快，说明γ-PGA、葡萄糖和碳酸钠相配合具有协同作用对生物胺具有更强的抑制作用。
实施例1～3均含有γ-PGA、葡萄糖和碳酸钠，其中实施例2的γ-PGA、葡萄糖和碳酸钠加入量更多以及发酵条件不同，其生物胺的含量在各阶段最低，实施例3的生物胺含量自冻藏7h开始略高于实施例1，这是由于实施例3的贮藏条件改为-18℃下冻藏1h后25℃贮藏。
纳豆在-18℃以下冻藏，纳豆芽孢杆菌代谢活动极其微弱，但纳豆在销售运输的过程中，并不能保持100％的-18℃以下贮藏保存，在搬运、转运过程中总会有温度波动，而温度的波动会导致生物胺和氨味的产生。实施例3模拟了在冻藏1h后常温运输的状况，相对于相同贮藏条件但未添加γ-PGA、葡萄糖和碳酸钠的对比例4，实施例3的生物胺含量明显下降，因此使用本发明的方法可降低纳豆在运输过程中产生的生物胺，纳豆在发酵与贮藏过程中生物胺总量可控制在51μg/g以下。
实施例和对比例纳豆贮藏过程中氨味：
Figure BDA0002210800270000091
贮藏过程中氨味测试结果显示，由于在-18℃冻藏，实施例1和对比例1在贮藏过程中都没有产生氨味，而实施例3和对比例4模拟了运输过程中的常温贮藏，导致氨味的产生，同时，由于添加了γ-PGA、葡萄糖和碳酸钠，实施例3的氨味产生时间相比于对比例4推迟了8h，说明γ-PGA、葡萄糖和碳酸钠能抑制纳豆在常温贮藏条件下氨味的产生，使用本发明的方法可以在纳豆运输过程中将氨味产生时间推迟至少8h。
应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。

Claims (4)

1.一种控制纳豆中生物胺含量的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、称取γ-PGA、葡萄糖和碳酸钠按照重量份数比为：0.4～0.9份:2.8～3.6份:2.3～3.1份的比例加入到8.4～9.2份纯水中，过滤制备混合物溶液；
S2、将大豆浸泡、蒸煮和冷却后，接种纳豆芽孢杆菌种子液，并加入步骤S1中所述混合物溶液，进行发酵培养和冷藏后最终冻藏以便销售。
2.根据权利要求1所述的控制纳豆中生物胺含量的方法，其特征在于：步骤S1中将0.4～0.9份γ-PGA、2.8～3.6份葡萄糖和2.3～3.1份碳酸钠加入8.4～9.2份纯水中，步骤S1中所述过滤过程使用微滤膜过滤设备。
3.根据权利要求1所述的控制纳豆中生物胺含量的方法，其特征在于：步骤S2中称取84～100份大豆接种于3.4～4.0份纳豆芽孢杆菌种子液中，所述发酵温度和湿度分别为36～38℃和81～84％，发酵时间为16～19h，所述冷藏温度和时间为0～4℃和24h，所述冻藏温度为-18℃。
4.根据权利要求1所述的控制纳豆中生物胺含量的方法，其特征在于：所述纳豆芽孢杆菌种子液制备方法为：将纳豆芽孢杆菌种子经试管活化18～20h后，转移至500mL三角瓶中液体培养20h，再转移至1000mL三角瓶液体培养20h至对数生长期，以4vol.％的接种量接种到种子罐中培养20h，得纳豆芽孢杆菌种子液；所述纳豆芽孢杆菌种子菌种编号为CICC10262；所述试管活化培养基配方为：1g蛋白胨、0.5g酵母膏、1g氯化钠、2g琼脂粉和100mL水；所述液体培养配方为：10g葡萄糖、10g牛肉膏、5g酵母膏、5g氯化钠和1000mL水；所述对数生长期的纳豆芽孢杆菌种子菌株密度为3.5×1010CFU/mL。
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