本发明涉及食品工程技术领域，具体地指一种豇豆种子纳豆粉的生产工艺。
背景技术：
豇豆种子提供了易于消化吸收的优质蛋白质，适量的碳水化合物、磷脂、多种维生素、微量元素等，可补充机体的多种营养素。纳豆不仅保留有豆子的营养价值，且提高了蛋白质的消化吸收率，更重要的是发酵过程产生了多种生理活性物质，其中最重要的是含有溶栓作用的纳豆激酶。用豇豆种子作为原料，将豇豆种子萌发和豇豆种子固体发酵技术集成生产制备含有γ氨基丁酸、纳豆激酶和纳豆益生菌的高活力纳豆粉，显著的提高了豇豆的附加值，同时豇豆种子豆象危害严重，存储技术难度大成本高，将豇豆种子开发成纳豆粉能有效减少豇豆种子的损失，增加农民的收入。
传统纳豆生产技术，主要用大豆作为原料，仅通过纳豆芽孢杆菌固体发酵的方法制得，纳豆激酶含量不稳定，γ氨基丁酸含量很低，纳豆固有的苦味和不愉快气味大，大豆的营养价值没能充分挖掘。
技术实现要素：
本发明的目的是提供了一种豇豆种子纳豆粉的生产工艺。该工艺选择豇豆种子作为原料，利用豇豆种子萌发和固体发酵相结合的方法制备含有γ氨基丁酸、纳豆激酶和纳豆益生菌的高活力的纳豆粉。该工艺大大提高了γ氨基丁酸的含量，充分开发豇豆种子的营养保健价值，显著减弱传统纳豆固有的苦味和不愉快气味。
为实现上述目的，本发明提供的一种豇豆种子纳豆粉的生产工艺，包括以下步骤：
1)豇豆种子预处理：挑选饱满、无虫蛀、表皮无霉变的豇豆种子，冲洗，35～40℃温水浸泡3～4h；
2)豇豆种子萌发：浸泡后的豇豆种子25～30℃萌发48～72h；
3)豇豆种子灭菌：将萌发好的豇豆种子，高温灭菌，自然冷却至室温；
4)纳豆芽孢杆菌菌种的培养：将纳豆芽孢杆菌接种于纳豆芽孢杆菌培养基里培养，得到纳豆芽孢杆菌菌种；
5)豇豆种子固体发酵：将纳豆芽孢杆菌菌种以4～6％的接种量接种于灭菌后自然冷却至室温的豇豆种子上，30～37℃恒温固体发酵24～36h，得到豇豆种子纳豆；
6)豇豆种子纳豆后熟：豇豆种子纳豆置于4～8℃环境，后熟24～36h，得到成熟的豇豆种子纳豆；
7)豇豆种子纳豆粉制备：成熟的豇豆种子纳豆均质打碎后冷冻干燥得到含有γ氨基丁酸、纳豆激酶和纳豆益生菌的高活力豇豆种子纳豆粉。
进一步地，所述步骤4)中，纳豆芽孢杆菌菌种的培养基配方包括胰蛋白胨4～6g/L、大豆蛋白胨7～8g/L、豆粕4～6g/L、酵母粉2～4g/L、牛肉膏1～2g/L、麦芽糖4～6g/L、木糖9～10g/L、可溶性淀粉5～6g/L、氯化钙0.1～0.2g/L、磷酸氢二钾4～5g/L、磷酸二氢钠0.7～1.2g/L、硫酸镁0.3～0.45g/L。
再进一步地，所述步骤4)中，纳豆芽孢杆菌菌种的培养基配方包括胰蛋白胨4g/L、大豆蛋白胨8g/L、豆粕5g/L、酵母粉3g/L、牛肉膏2g/L、麦芽糖6g/L、木糖9g/L、可溶性淀粉5g/L、氯化钙0.2g/L、磷酸氢二钾5g/L、磷酸二氢钠1g/L、硫酸镁0.4g/L。
再进一步地，所述步骤4)中，纳豆芽孢杆菌的接种量为3～5％
再进一步地，所述步骤4)中，培养条件：培养温度为30～37℃，摇床转速120～150转/分钟，培养时间12～18h。
再进一步地，所述步骤7)中，高活力豇豆种子纳豆粉中，γ氨基丁酸含量为1.0～1.5mg/g；纳豆激酶活性含量为8000～12000U/g；纳豆芽孢杆菌数为109～1010CFU/g。
本发明的有益效果在于：
1)本发明采用成熟的豇豆种子作为原料，将豇豆种子萌发工艺与纳豆芽孢杆菌固体发酵工艺相结合(将豇豆种子萌发和豇豆种子固体发酵的技术集成)制备含有γ氨基丁酸、纳豆激酶和纳豆益生菌的高活力纳豆粉，大大提高了γ氨基丁酸的含量，充分开发豇豆种子的营养保健价值，传统纳豆固有的苦味和不愉快气味显著减弱，具有重要的生产实践意义。
2)黄豆中蛋白质含量高而总糖含量过低，而豇豆种子中蛋白质与总糖含量较适宜。目前还没有用豇豆种子作为原料制备纳豆粉的报道。黄豆原料的高蛋白低总糖营养组分会导致氨气和苦味肽的过度生成，从而使纳豆粉产生不愉快的气味和苦味。豇豆种子蛋白质与总糖含量适宜，结合种子萌发技术，能避免纳豆粉不愉快的气味和苦味的产生。本发明使用豇豆种子为原料解决了因为豇豆种子豆象严重、存储技术难度大成本高、农民损失严重的缺陷，将豇豆种子开发成纳豆粉的功能食品，能有效增加农民收入。
3)豇豆种子中γ氨基丁酸的含量明显高于其他豆类，用豇豆种子制备的纳豆粉营养保健价值高。
4)优化后的纳豆芽孢杆菌培养基与传统的培养基相比，纳豆芽孢杆菌菌种活力强，菌种的比生长速率快，20h菌种能达到稳定生长期。
5)豇豆种子在萌发和发酵的过程中，L-谷氨酸经谷氨酸脱羧酶催化作用富集γ氨基丁酸，其含量能达到1.0～1.5mg/g；纳豆激酶活性含量为8000～12000U/g；纳豆芽孢杆菌数为109～1010CFU/g。豇豆种子蛋白质与总糖含量适宜，种子萌发和发酵过程中蛋白酶活力强，有利于γ氨基丁酸和纳豆激酶的合成。与此同时，在豇豆种子萌发过程中生成的多肽和游离氨基酸有利于纳豆芽孢杆菌的生长。
具体实施方式
为了更好地解释本发明，以下结合具体实施例进一步阐明本发明的主要内容，但本发明的内容不仅仅局限于以下实施例。
实施例1
豇豆种子纳豆粉1的生产工艺，包括以下步骤：
1)豇豆种子预处理：挑选饱满、无虫蛀、表皮无霉变的豇豆种子，冲洗，35℃温水浸泡3h；
2)豇豆种子萌发：浸泡后的豇豆种子25℃萌发48h；
3)豇豆种子灭菌：将萌发好的豇豆种子，高温灭菌，自然冷却至室温；
4)纳豆芽孢杆菌菌种的培养：将纳豆芽孢杆菌以3％的接种量接种于纳豆芽孢杆菌培养基里，在培养温度为30℃，摇床转速120转/分钟条件下培养12h，得到纳豆芽孢杆菌菌种；其中，纳豆芽孢杆菌菌种的培养基配方包括胰蛋白胨4g/L、大豆蛋白胨7g/L、豆粕4g/L、酵母粉2g/L、牛肉膏1g/L、麦芽糖4g/L、木糖9g/L、可溶性淀粉5g/L、氯化钙0.1g/L、磷酸氢二钾4g/L、磷酸二氢钠0.7g/L、硫酸镁0.3g/L；
5)豇豆种子固体发酵：将纳豆芽孢杆菌菌种以4％的接种量接种于灭菌后自然冷却至室温的豇豆种子上，30℃恒温固体发酵24h，得到豇豆种子纳豆；
6)豇豆种子纳豆后熟：豇豆种子纳豆置于4℃环境，后熟24h，得到成熟的豇豆种子纳豆；
7)豇豆种子纳豆粉制备：成熟的豇豆种子纳豆均质打碎后冷冻干燥得到含有γ氨基丁酸、纳豆激酶和纳豆益生菌的高活力豇豆种子纳豆粉1，高活力豇豆种子纳豆粉1中，γ氨基丁酸含量为1.1mg/g；纳豆激酶活性含量为8200U/g；纳豆芽孢杆菌数为1.2×109CFU/g。
实施例2
豇豆种子纳豆粉2的生产工艺，包括以下步骤：
1)豇豆种子预处理：挑选饱满、无虫蛀、表皮无霉变的豇豆种子，冲洗，35℃温水浸泡3.5h；
2)豇豆种子萌发：浸泡后的豇豆种子28℃萌发60h；
3)豇豆种子灭菌：将萌发好的豇豆种子，高温灭菌，自然冷却至室温；
4)纳豆芽孢杆菌菌种的培养：将纳豆芽孢杆菌以4％的接种量接种于纳豆芽孢杆菌培养基里，在培养温度为34℃，摇床转速130转/分钟条件下培养15h，得到纳豆芽孢杆菌菌种；其中，纳豆芽孢杆菌菌种的培养基配方包括胰蛋白胨5g/L，大豆蛋白胨7.5g/L，豆粕5g/L，酵母粉3g/L，牛肉膏1.5g/L，麦芽糖5g/L，木糖9.6g/L，可溶性淀粉5.7g/L，氯化钙0.15g/L，磷酸氢二钾4.5g/L，磷酸二氢钠1g/L，硫酸镁0.4g/L；
5)豇豆种子固体发酵：将纳豆芽孢杆菌菌种以5％的接种量接种于灭菌后自然冷却至室温的豇豆种子上，35℃恒温固体发酵30h，得到豇豆种子纳豆；
6)豇豆种子纳豆后熟：豇豆种子纳豆置于6℃环境，后熟30h，得到成熟的豇豆种子纳豆；
7)豇豆种子纳豆粉制备：成熟的豇豆种子纳豆均质打碎后冷冻干燥得到含有γ氨基丁酸、纳豆激酶和纳豆益生菌的高活力豇豆种子纳豆粉2，高活力豇豆种子纳豆粉2中，γ氨基丁酸含量为1.2mg/g；纳豆激酶活性含量为9000U/g；纳豆芽孢杆菌数为2.5×109CFU/g。
实施例3
豇豆种子纳豆粉3的生产工艺，包括以下步骤：
1)豇豆种子预处理：挑选饱满、无虫蛀、表皮无霉变的豇豆种子，冲洗，38℃温水浸泡4h；
2)豇豆种子萌发：浸泡后的豇豆种子27℃萌发70h；
3)豇豆种子灭菌：将萌发好的豇豆种子，高温灭菌，自然冷却至室温；
4)纳豆芽孢杆菌菌种的培养：将纳豆芽孢杆菌以5％的接种量接种于纳豆芽孢杆菌培养基里，在培养温度为35℃，摇床转速145转/分钟条件下培养16h，得到纳豆芽孢杆菌菌种；其中，纳豆芽孢杆菌菌种的培养基配方包括胰蛋白胨5.5g/L，大豆蛋白胨7.7g/L，豆粕4.8g/L，酵母粉3.5g/L，牛肉膏1.8g/L，麦芽糖5.5g/L，木糖9.3g/L，可溶性淀粉6g/L，氯化钙0.2g/L，磷酸氢二钾4g/L，磷酸二氢钠0.8g/L，硫酸镁0.45g/L；
5)豇豆种子固体发酵：将纳豆芽孢杆菌菌种以5.5％的接种量接种于灭菌后自然冷却至室温的豇豆种子上，35℃恒温固体发酵35h，得到豇豆种子纳豆；
6)豇豆种子纳豆后熟：豇豆种子纳豆置于8℃环境，后熟28h，得到成熟的豇豆种子纳豆；
7)豇豆种子纳豆粉制备：成熟的豇豆种子纳豆均质打碎后冷冻干燥得到含有γ氨基丁酸、纳豆激酶和纳豆益生菌的高活力豇豆种子纳豆粉3，高活力豇豆种子纳豆粉3中，γ氨基丁酸含量为1.4mg/g；纳豆激酶活性含量为10000U/g；纳豆芽孢杆菌数为7×109CFU/g。
实施例4
豇豆种子纳豆粉4的生产工艺，包括以下步骤：
1)豇豆种子预处理：挑选饱满、无虫蛀、表皮无霉变的豇豆种子，冲洗，40℃温水浸泡4h；
2)豇豆种子萌发：浸泡后的豇豆种子30℃萌发72h；
3)豇豆种子灭菌：将萌发好的豇豆种子，高温灭菌，自然冷却至室温；
4)纳豆芽孢杆菌菌种的培养：将纳豆芽孢杆菌以5％的接种量接种于纳豆芽孢杆菌培养基里，在培养温度为37℃，摇床转速150转/分钟条件下培养18h，得到纳豆芽孢杆菌菌种；其中，纳豆芽孢杆菌菌种的培养基配方包括胰蛋白胨4g/L，大豆蛋白胨8g/L，豆粕5g/L，酵母粉3g/L，牛肉膏2g/L，麦芽糖6g/L，木糖9g/L，可溶性淀粉5g/L，氯化钙0.2g/L，磷酸氢二钾5g/L，磷酸二氢钠1g/L，硫酸镁0.4g/L；
5)豇豆种子固体发酵：将纳豆芽孢杆菌菌种以6％的接种量接种于灭菌后自然冷却至室温的豇豆种子上，37℃恒温固体发酵36h，得到豇豆种子纳豆；
6)豇豆种子纳豆后熟：豇豆种子纳豆置于6℃环境，后熟36h，得到成熟的豇豆种子纳豆；
7)豇豆种子纳豆粉制备：成熟的豇豆种子纳豆均质打碎后冷冻干燥得到含有γ氨基丁酸、纳豆激酶和纳豆益生菌的高活力豇豆种子纳豆粉4，高活力豇豆种子纳豆粉4中，γ氨基丁酸含量为1.5mg/g；纳豆激酶活性含量为12000U/g；纳豆芽孢杆菌数为1010CFU/g。
其它未详细说明的部分均为现有技术。尽管上述实施例对本发明做出了详尽的描述，但它仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部实施例，人们还可以根据本实施例在不经创造性前提下获得其他实施例，这些实施例都属于本发明保护范围。