TWI450691B - Natto fermented milk and its manufacturing method - Google Patents

Description

納豆發酵乳及其製造方法

本發明係關於一種納豆發酵乳及其製造方法，特別是一種品質穩定、具有納豆激酶活性之發酵乳及其製造方法。

在台灣與日本，「納豆」是最受歡迎的暢銷保健食品之一。主要乃因許多科學數據證明納豆激酶為強力溶解血栓之物質，使得納豆成為唯一可溶解血栓的食品。

納豆在台灣已風行一段時間，市面上的納豆產品種類也相當繁多。總括來說，除了傳統納豆以外，目前與納豆相關的保健食品大部分是含有納豆激酶之膠囊錠劑；少部分是含有納豆菌粉之沖泡包或豆乳飲料。此外，日本之公開專利「液體納豆(特開平10-234343)」，則是以液態培養方式代替傳統固態培養，增加利用大豆之效率，以獲得高菌量之納豆菌液，然後再將納豆菌液添加至果汁等飲料當中作為健康的飲品。日本之公開專利案特開2004-267180揭示一種製造納豆菌發酵飲料之方法，其經由將納豆菌添加至豆乳中，在半流動狀態下充分發酵而獲得納豆菌發酵飲料。我國專利公開號200814938中亦嘗試將納豆菌(Bacillus natto )接種入豆漿、牛乳中進行發酵，之後再調味劑增加口感，或是將納豆菌粉直接投入市售豆漿中進行發酵製成納豆菌發酵飲料。

然而，此等製備方式實際執行上發酵條件不易控制、易生污染。此外，由於納豆激酶安定性並不高，降解速度快，使得其內含納豆激酶及營養成分不穩定。因此，需要一種改良之納豆發酵乳製備方法，以維持納豆發酵乳中納豆激酶之安定性，並提升納豆發酵乳之品質。

本發明之一目的在提供一種製造納豆發酵乳之方法，其至少包含下列製程：

原液製程：至少包含原料混合、均質、殺菌、發酵之步驟；

調味液製程：至少包含原料混合、殺菌之步驟；及

混合製程：至少包含混合原液與調味液、及均質之步驟。

在本發明之方法中，該原液製程之原料混合步驟中，該原料至少包含豆漿原漿，較佳為至少包含砂糖、大豆蛋白、豆漿原漿，其中該大豆蛋白占該原料之約2.4至約5.1%(w/v)，豆漿原漿占該原料之約55至約75%(w/v)，且砂糖占該原料之約4.2至約5.1%(w/v)。

在本發明之方法中，該原液製程之均質步驟中，均質壓力約為130±5bar。而在發酵步驟中，使用納豆菌發酵之發酵溫度為約38至約45℃，較佳為40℃。

在本發明之方法中，該調味液製程之原料混合步驟中，該原料並無特定限制，可依據各種欲製備之口味及濃稠口感加以調製，較佳可選自果糖、砂糖、海藻糖等其他糖類，及果膠、關華豆膠等其他食用膠類之其中一種或二種以上之組合。亦可包含其他食品添加物，例如香料、調味劑、營養添加劑、品質改良用劑等。其中果膠添加量為0.4~2.0%；關華豆膠添加量為0.04~0.2%；對於果糖及砂糖之添加量並無特別限制，可依所需之甜度添加；再者，對於海藻糖之添加量並無特別限制，其之功能為調整風味，故可依所需選擇添加或不添加。

在本發明之方法中，在該混合製程之混合步驟中，原液與調味液之比例可依據所欲之備之產品種類加以變化，而製備成液狀及凝態等各種產品。在本發明之一具體實施例中，在製備液狀納豆發酵乳之情況下，納豆發酵乳原液與納豆發酵乳調味液之比例較佳約為1：3。

在本發明之方法中，在該混合製程之之均質步驟中，均質壓力約為80±10bar。

本發明之另一目的在提供一種製造納豆發酵乳之方法，其至少包含原料混合、均質、殺菌、發酵之步驟，其中該原料至少含有水、砂糖、大豆蛋白及豆漿原漿。

在本發明之方法中，該原料之大豆蛋白占該原料之約2.4至約5.1%(w/v)，豆漿原漿占該原料之約55至約75%(w/v)，且砂糖占該原料之約4.2至約5.1%(w/v)。較佳地，該原料進一步包含安定劑，且其占該原料之約2至約3%(w/v)。

在本發明之方法中，該均質步驟之均質壓力約為130±5bar。而在發酵步驟中，使用納豆菌發酵之發酵溫度為約38至約45℃，較佳為40℃。

在本發明之方法中，可依據各種欲製備之口味及濃稠口感加以調製，較佳可選自果糖、砂糖、海藻糖等其他糖類，及果膠、關華豆膠等其他食用膠類之其中一種或二種以上之組合。亦可包含其他食品添加物，例如香料、調味劑、營養添加劑、品質改良用劑等。其中果膠添加量為0.4~2.0%；關華豆膠添加量為0.04~0.2%；對於果糖及砂糖之添加量並無特別限制，可依所需之甜度添加；再者，對於海藻糖之添加量並無特別限制，其之功能為調整風味，故可依所需選擇添加或不添加。

在上述方法中，對於各製程中之各步驟順序並無特別限制，且各製程中亦可包含其他步驟，例如攪拌、過濾、冷卻、品管檢驗等步驟，可依據所欲及製程設備加以增加及變化。

本發明另一目的在提供一種經由上述方法所製備之納豆發酵乳。

根據本發明之納豆發酵乳，其含有納豆激酶，該納豆激酶之活性可維持在3~5FU/mL，及/或含有納豆活菌，該納豆活菌之數量範圍在10⁷ ~10⁸ CFU/mL之間。

根據本發明之納豆發酵乳，其可被製備成液狀至凝態等各種產品。

根據本發明之製造方法，可提供一種納豆發酵乳，其納豆激酶活性可維持在3~5FU/mL，根據日本健康輔助食品對於納豆激酶訂定之建議攝取量為每日2000FU(納豆激酶活性單位)，因此，消費者若每日飲用500mL納豆發酵乳，即可獲得近1500~2500FU之納豆激酶活性，接近每日建議之攝取量。

本發明利用適當原料配方，配合適當的控制條件，讓納豆菌在較佳環境下生長發酵，克服習知技術缺陷，可達到產品中高納豆激酶活性之要求；此外，本產品除了含有大眾熟知的納豆激酶外，其中所含之納豆活菌也具有類似乳酸菌對腸道保健之益生功效，更增加了本產品的機能性價值。因此，本發明除了增加飲用方便性、適口性外，利用配方的改善、適當的條件控制，提升產品納豆激酶活性及安定性，在較長存放期間仍可維持納豆激酶活性，以提升納豆發酵乳之品質及生理活性價值。

下述實施例並參照相關圖式說明本發明。實施例僅為示範且不應理解為本發明之限制。

實施例1　 納豆發酵乳原液之製備

第1圖為製備納豆發酵乳原液之流程圖。參照第1圖所示，首先在攪拌下將砂糖、大豆蛋白、豆漿原漿與75-85℃之熱水混合，其中砂糖占4.7%(w/v)、大豆蛋白占5.1%(w/v)、豆漿原漿占65.0%(w/v)。該豆漿原漿係指大豆經浸水、蒸煮、研磨、過濾步驟後所獲得之濾液。檢驗該混合液，若其糖度低於17°Brix，則以砂糖：大豆蛋白為1:1之方式添加砂糖與大豆蛋白補足糖度。

以過濾孔徑為80網目(mesh)之濾器過濾，以去除不溶物。所得之濾液以130±5bar之壓力均質，以利隨後所接種之納豆菌生長及發酵。以135℃高溫殺菌5秒後，冷卻至40℃。以2×10⁵ CFU/mL之接種菌量，投入納豆菌粉並慢速攪拌15分鐘混合均勻。

於38-45℃下靜置發酵，並監測發酵液酸度，當酸度降至0.45%~0.55%時即為發酵終點。將發酵完成之發酵液冷卻，獲得高大豆蛋白納豆發酵乳原液，並於10℃以下存放。

實施例2　 納豆發酵乳原液之製備

以實施例1類似之方法，製備本實施例之納豆發酵乳原液。參照第1圖所示，首先在攪拌下將砂糖、大豆蛋白、豆漿原漿與75-85℃之熱水混合，其中砂糖占4.7%(w/v)、大豆蛋白占2.4%(w/v)、豆漿原漿占65.0%(w/v)。該豆漿原漿係指大豆經浸水、蒸煮、研磨、過濾步驟後所獲得之濾液。檢驗該混合液，若其糖度低於12°Brix，則以砂糖：大豆蛋白為1:2之方式添加砂糖與大豆蛋白補足糖度。

以過濾孔徑為80網目之濾器過濾，以去除不溶物。所得之濾液以130±5bar之壓力均質，以利隨後所接種之納豆菌生長及發酵。以135℃高溫殺菌5秒後，冷卻至40℃。以2×10⁵ CFU/mL之接種菌量，投入納豆菌粉並慢速攪拌15分鐘混合均勻。

於38-45℃下靜置發酵，並監測發酵液酸度，當酸度降至0.45%~0.55%時即為發酵終點。將發酵完成之發酵液冷卻，獲得低大豆蛋白納豆發酵乳原液，並於10℃以下存放。

實施例3　 納豆發酵乳糖液(調味液)之製備

第2圖為製備納豆發酵乳糖液之流程圖。參照第2圖所示，首先將果糖、砂糖、果膠、關華豆膠、海藻糖與60℃以上之熱水攪拌混勻，其中果糖占2.8%(w/v)、砂糖2.9%(w/v)、果膠1.2%(w/v)、關華豆膠0.12%(w/v)、海藻糖2.4%(w/v)，其中果糖、砂糖可增加甜味，果膠、關華豆膠可增加產品安定性，而海藻糖可減少納豆菌造成之苦味。

以過濾孔徑為100網目之濾器過濾，以去除不溶物。所得之濾液以110±5℃殺菌5秒，之後冷卻至15℃以下存放。

實施例4　 液狀納豆發酵乳成品之製備

第3圖為製備納豆發酵乳成品之流程圖。參照第3圖所示，首先將實施例1或2所製備之納豆發酵乳原液與實施例3所製備之納豆發酵乳糖液混合均勻，原液與糖液比例為3:1。納豆發酵乳原液在經過發酵後會有聚集、結塊的現象，因此需以80±10bar之壓力均質，使混合液質地均一。依據一般品管檢驗該混合物之糖度、pH值、酸度、黏度等。依製成品所需添加適當香料，並以過濾孔徑為80網目之濾器過濾，以去除均質步驟中尚未打散之部分蛋白質顆粒，避免產品具有顆粒性口感。所得之濾液於10℃以下充填，即為液狀納豆發酵乳成品。

實施例5　 凝態納豆發酵乳成品之製備

第4圖為製備凝態納豆發酵乳成品之流程圖。參照第4圖所示，首先在攪拌下將砂糖、大豆蛋白、安定劑(MeyprogenJO-747)、豆漿原漿與90-100℃之熱水混合，並持續於50℃攪拌。其中砂糖占4.7%(w/v)、大豆蛋白占5.1%(w/v)、安定劑占3%(w/v)、豆漿原漿占65.0%(w/v)。該豆漿原漿係指大豆經浸水、蒸煮、研磨、過濾步驟後所獲得之濾液。檢驗該混合液，若其糖度低於17°Brix，則以砂糖：大豆蛋白為1:1之方式同時添加砂糖與大豆蛋白補足糖度。以過濾孔徑為80網目之濾器過濾，以去除不溶物。所得之濾液以130±5bar之壓力均質，以利隨後所接種之納豆菌生長及發酵。以135℃高溫殺菌5秒後，冷卻至40℃。以2×10⁵ CFU/mL之接種菌量，投入納豆菌粉並慢速攪拌15分鐘混合均勻。

於40℃下靜置發酵，並監測發酵液酸度，當酸度降至0.45%~0.55%時即為發酵終點。為避免產品結塊，發酵後以低溫均質(不加壓)，獲得凝態納豆發酵乳。於冷卻至10℃以下後，調香並充填包裝後存放。

實施例6 納豆發酵乳納豆激酶活性測定

納豆激酶活性分析方法是依據「台灣納豆激酶協會」提供之日本食品研究實驗室(Japan Food Research Laboratories)納豆激酶活性分析方法(第104022640號)進行分析。

首先，將280μL BSB緩衝液(0.17M硼酸鹽，0.01M NaCl，pH 7.8)與80μL纖維蛋白原(Fibrinogen；20U/mL)溶液震盪混合並於37℃作用5分鐘。再加入20μL凝血酶(Thrombin；7.2mg/mL)溶液，震盪混合並於37℃作用10分鐘。待血纖維蛋白(Fibrin)形成後，加入20μL納豆發酵乳(震盪)，於37℃作用60分鐘。

之後，加入0.2M 400μL三氯乙酸(Trichloroacetic acid)，震盪混合並於37℃作用20分鐘以終止反應。經離心(15000rpm，10分鐘，10℃)，取上清液，以分光光度計檢測Ar值(OD.275nm)。

空白試驗則在血纖維蛋白形成後，加入400μL三氯乙酸，震盪混合以終止反應。之後，再加入20μL納豆豆漿，震盪混合並於37℃作用20分鐘。離心(15000rpm，10分鐘，10℃)，取上清液，並以分光光度計檢測Ac值(OD.275nm)。

納豆激酶之活性以下列方式計算：

納豆激酶活性(FU/mL)=(Ar-Ac)/0.01 x 1/60 x 1/0.1 x稀釋倍數

，其結果如下表1。

由表1可知，無論液狀或是凝態配方，經過三批獨立實驗測試，其納豆激酶活性皆在3~5FU/mL之間，顯見以本發明方法所製備之納豆發酵乳具有足夠的穩定度。

此外，由下表2可知，將本發明之納豆發酵乳於7℃以下冷藏保存至14日，以上述相同方法測定，納豆激酶活性均可維持在3FU/mL以上。

實施例7 納豆發酵乳於試管中溶解血栓之測定

以類似上述實施例5之步驟，首先，將280μL BSB緩衝液(0.17M硼酸鹽，0.01M NaCl，pH 7.8)與80μL纖維蛋白原(Fibrinogen；20U/mL)溶液震盪混合並於37℃作用5分鐘。再加入20μL凝血酶(Thrombin；7.2mg/mL)溶液，震盪混合並於37℃作用10分鐘。待血纖維蛋白(Fibrin)形成後，加入20μL 3倍稀釋之納豆豆漿，震盪混合並於37℃作用60分鐘。其中，該血纖維蛋白可模擬血管中之血栓，對照組則以相同體積之無菌水代替納豆發酵乳，其結果如第5A及5B圖所示。

第5A圖為納豆發酵乳加入含血纖維蛋白溶液中反應之情形，且5B圖為無菌水加入含血纖維蛋白溶液中反應之對照組，相較之下，可明確觀察到本發明之納豆發酵乳確實可將溶液中之血纖維蛋白溶解。

實施例8 納豆活菌數測定

納豆活菌數測定委託輔仁大學生命科學系實驗室進行檢測。

首先，將本發明之納豆發酵乳樣品以0.85% NaCl溶液稀釋成10⁵ 、10⁶ 、10⁷ 及10⁸ 倍，之後，各取出50μL於TS培養基上進行塗抹接種。於37℃培養，16小時後觀察並進行菌落計數，其結果如下表3。

由表3可知，無論液狀或是凝態配方，其成品之納豆菌活菌數亦皆在10⁷ -10⁸ CFU/mL之間，顯見以本發明方法所製備之納豆發酵乳含有足夠之活菌數。

第1圖為製備納豆發酵乳原液之流程圖。

第2圖為製備納豆發酵乳糖液(調味液)之流程圖。

第3圖為製備納豆發酵乳成品之流程圖。

第4圖為製備凝態納豆發酵乳成品之流程圖。

第5A圖為納豆發酵乳加入含血纖維蛋白溶液中反應之情形。

第5B圖為水加入含血纖維蛋白溶液中反應之情形。

Claims (7)

1. 一種製造納豆發酵乳之方法，其至少包含下列製程：原液製程：至少包含原液之原料混合、均質、殺菌、發酵之步驟，其中，該原液之原料至少包含4.2至5.1%(w/v)之砂糖、2.4至5.1%(w/v)之大豆蛋白、及55至75%(w/v)之豆漿原漿；該均質壓力為130±5bar；以及，該發酵溫度為38至45℃；調味液製程：至少包含調味液之原料混合、殺菌之步驟，其中該調味液製程之原料包含選自由果糖、砂糖、果膠、關華豆膠、及海藻糖所組成之群組中一或二種以上之組合；及混合製程：至少包含混合原液與調味液、及均質之步驟；以及其中，所製得之該納豆發酵乳包含至少為10⁷ ~10⁸ CFU/mL之納豆活菌數量，且納豆激酶之活性係3~5FU/mL。
2. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該混合製程之混合步驟中，原液與調味液之比例為3：1。
3. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該混合製程之均質步驟中，均質壓力為80±10bar。
4. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該調味液之原料進一步包含安定劑，且其占該調味液之原料之2至3%(w/v)。
5. 一種由申請專利範圍第1至4項中任一項之方法所製備之納豆發酵乳，其中發酵產生之納豆激酶之活性可維持在3~5FU/mL。
6. 如申請專利範圍第5項之納豆發酵乳，其含有納豆活菌之數量範圍至少為10⁷ ~10⁸ CFU/mL。
7. 如申請專利範圍第5項之納豆發酵乳，其為液狀或凝態。