丹貝發酵工藝研究進展

武悅　王思溥

摘要：丹貝是以豆類為原料，經少孢根霉短時間發酵而成的一種高蛋白食品。綜述丹貝的生產原料、發酵微生物，以及發酵工藝和保健作用，展望其在我國的發展前景，為丹貝大規模生產研究提供技術借鑒。

關鍵詞：丹貝;豆類;少孢根霉;發酵工藝;保健作用

中圖分類號：TS201.3? ? 文獻標識碼：A? ? 文章編號：1674-1161（2019）04-0036-03

丹貝（Tempeh）又稱“天培”，是以豆類為原料，經少孢根霉短時間發酵而成的一種高蛋白食品。其源于印度尼西亞，是當地的主食。因風味獨特、營養豐富、價格低廉和制作簡易，丹貝備受民眾喜愛，美、日、澳、荷等20多個國家建立了丹貝生產企業。綜述丹貝的生產原料、發酵微生物，以及發酵工藝、保健作用，展望其在我國的發展前景，為丹貝大規模生產研究提供技術借鑒。

1 生產丹貝的原料

生產丹貝的原料不盡相同，除常用的大豆外，還有黑豆丹貝、蠶豆丹貝、云豆丹貝等。

1.1 大豆

大豆中含有豐富的營養物質，如蛋白質、礦物質和維生素等。其中，蛋白質含量約在40%左右，因其蛋白中不含膽固醇，因此被稱為動物蛋白的替代品。大豆中的礦物質含量一般在4.0%～6.8%之間。同時，大豆中還含有豐富的維生素，如維生素C、維生素B1等。

1.2 黑豆

黑豆又稱烏豆、黑大豆，有“豆中之王”“營養之花”之稱。它具有比普通大豆更高的營養價值，不僅可以養顏抗衰、補腎強身，對心血管患者也大有益處。黑豆富含不飽和脂肪酸、氨基酸、黃酮、酚類物質、花色苷等。與黃豆相比，黑豆中的蛋白質、Ca、Fe、總黃酮、花色苷含量分別高14.21%，30.93%，224%，26.24%，44.92%，且黑豆蛋白質與人體所需蛋白質的氨基酸模式和比例十分相近。

1.3 蠶豆

蠶豆含有豐富的維生素，尤其是硫銨素和核黃素。蠶豆中還有鈣、鐵、鋅等可以調節大腦和神經組織的礦物質元素。宋慶明的研究發現，雖然蠶豆中的蛋白質含量為27%～30%，但所含氨基酸種類豐富，且可檢測出谷類蛋白所缺少的賴氨酸。

2 丹貝發酵的主要微生物

丹貝的生產菌株主要為少孢根霉，還有少量的米根霉、無根根霉、黑根霉等。其中，根霉菌是丹貝發酵的主要菌株，它可以在特定條件下利用原料代謝產生L-乳酸、L-蘋果酸、富馬酸和脂肪酶等，是傳統發酵食品的優勢菌株。

2.1 少孢根霉

丹貝以少孢根霉為主要發酵菌株，可產出將以結合型糖苷存在的異黃酮轉化為以苷元形式的異黃酮的β-葡萄糖苷酶，從而使丹貝具有較高的生理活性。

目前，常用的商業丹貝生產菌株是Hesseltine鑒定的R. oligosporousNRRL2710。董明盛等對丹貝菌株進行篩選、分離，發現了可在50 ℃下生長的耐高溫的少孢根霉RT-3，這種菌株具有與NRRL2710相似的特征。Wang等發現少孢根霉蛋白酶的最適pH是3.0～5.5， pH在3.0～6.0時的酶活也相當穩定，但是當pH在7.0以上或者小于3.0時，酶活將瞬間消失。

少孢根霉具有很強的蛋白質水解能力，能將豆類中的蛋白質水解為氨基酸和氨，供少孢根霉利用。同時，它還具有較強的分泌脂肪和植酸的能力，可提高礦物質的生物利用率。

2.2 米根霉

米根霉屬于毛霉目毛霉科根霉屬，其菌落疏松或稠密，匍匐枝爬行，無色。假根發達，指狀或根狀分枝。發育溫度30～35 ℃，最適溫度37 ℃。它具有發達的淀粉酶和蛋白酶體系，可以為乳酸菌生長提供必需的小分子糖類和氨基酸，能夠改善產品的功能特性和增加乳酸含量。張慧娟等還發現，利用米根霉對脫脂米糠進行半固態發酵，可以改善脫脂米糠中酚類物質的釋放，使酚類、黃酮類物質分別增加47.3%和48.96%。

2.3 無根根霉

無根根霉假根不發達，孢子囊呈球形。發育溫度30～35 ℃，最適溫度37 ℃，在41 ℃時不能生長，常用來發酵豆類食品和谷類食品。

3 丹貝發酵工藝

3.1 自然發酵工藝

傳統生產丹貝的發酵工藝是：將浸泡的大豆手工脫皮、蒸煮、控水和放涼后，堆砌2～3 cm，用芭蕉葉或香蕉葉覆蓋，室溫下自然發酵。傳統發酵工藝有一些不足，發酵周期較長，比較耗時。傳統丹貝發酵主要靠磨碎的儲藏丹貝、香蕉葉和芭蕉葉上的微生物，接種方式極易感染雜菌，導致丹貝質量不穩定。

3.2 人工接種發酵工藝

隨著丹貝生產工藝的逐漸成熟，逐漸出現不同的人工接種生產工藝。例如，吳定等直接將乳酸添加到蒸煮過的大豆中酸化，提升了酸化效果，還減少了對乳酸的消耗，時間也節省了很多。但是，不同原料對乳酸菌種類的要求不同。某些乳酸菌可在大麥基質中生長良好，但在大豆中很難生長。王華等對接種方式進行改進，在實驗室純培養根霉后擴大培養，制成孢子或菌絲發酵劑，能夠縮短發酵周期且不用分段控溫。

在包裝方式上，實驗室研究中常采用平皿或將豆粒裝入真空袋中壓實扎孔進行小試生產，而在大范圍工業生產中，可將豆粒灌入塑料腸衣，整形后懸掛于培養室中，這樣不僅減少人工操作，還可提高培養室使用效率。

單玉玲等對黑豆丹貝的發酵工藝進行研究，發現當蒸煮時間40 min、菌粉接種量3%、發酵時間20 h、發酵溫度37 ℃時，黑豆丹貝菌絲致密，氣味芳香，呈白色糕團狀，味道鮮美。周思靜利用β-葡萄糖苷酶活性作為評價指標，對丹貝發酵工藝進行優化，發現在蒸煮時間20 min、接種量1.5%、發酵時間36 h的條件下，β-葡萄糖苷酶含量最高。

4 丹貝的保健作用

丹貝是發酵的豆制品，不僅含有大豆的營養成分，而且在發酵后產生一些新的有益健康物質，以及去除一些有害成分。丹貝的營養價值很高，被日本人稱作“肉的替代品”。近年來，國內外很多學者對丹貝的保健作用進行研究。

4.1 抗氧化

丹貝中的主要抗氧化物質是酚類、黃酮類和氨基酸類。黑豆丹貝中的酚類物質含量為2.22 mg/g，對DPPH清除率可達83.09%。此外，在丹貝發酵過程中，蛋白質水解使氨基酸含量大大增加，這使丹貝更易消化和吸收，增加了丹貝的營養，豐富了丹貝的功能特性。同時，氨基酸可與還原糖發生美拉德反應，產生的蛋白黑素能降低血糖、抑制胰蛋白酶活性，有很強的自由基清除能力和抗氧化活性。

4.2 緩解脹氣及促進腸胃

襲淑俐等發現，丹貝發酵過程中能生成具有降血壓和血清膽固醇、調節人體消化系統功能、增強機體免疫力、延緩衰老等生理功能的低聚糖。這些低聚糖由少孢根霉分泌的淀粉酶將分子量較大的化合物分解而得。此外，豆類中含有的纖維素不能被人體消化和吸收，令細胞內營養物質的消化率降低且促使腸內產氣，對胃腸患者具有傷害性。但發酵后的丹貝可將纖維素降解為低聚纖維素和葡萄糖，提高營養物質的消化率。

4.3 抗腫瘤

癌細胞培養試驗和數據統計分析均表明，大豆異黃酮對許多癌癥有抑制作用。在丹貝發酵過程中，少孢根霉分泌β-葡萄糖苷酶，異黃酮糖苷經酶解幾乎完全轉化為具有抗癌功能的異黃酮苷元。丹貝中除少孢根霉具有分解異黃酮糖苷的能力外，某些微球菌和節桿菌也具有此能力。周思靜等的研究發現，黃豆丹貝發酵后的β-葡萄糖苷酶活性達345.63 U。

5 丹貝發展前景

目前，丹貝產品日趨多樣化，產品廣泛銷售。除作為主食的發酵豆類食品外，在丹貝中添加山藥等果蔬制成果蔬丹貝產品，或者在丹貝粉中添加奶粉制成冰淇淋，或將丹貝與各民族菜系進行融合，可以開發出更多適合我國消費者的新型功能性產品。作為豆類生產大國，丹貝在我國尚未普及。相信在未來，我國丹貝相關產品的開發與應用會越來越受到重視，市場前景廣闊。

參考文獻

[1] 謝元澄，馬瑤，沈毅，等.丹貝固態發酵過程時間序列分析與預測[J].食品科學，2016，37（21）：164-169.

[2] 江甜，何毅，祝振洲，等.黑豆蛋白的分級提取及黑豆花色苷的成分鑒定[J].食品科學，2017，38（4）：217-222.

[3] 鄭聰聰，蘇艷芳，黃雄，等.黑豆乙醇萃取物中抗氧化成分的分離與鑒定[J].食品科學，2015，36（6）：155-160.

[4] 吳寒.米根霉和乳酸菌混合固態發酵對燕麥營養及功能性的影響[D].南京：南京農業大學，2015.

[5] 牛萌萌，王妍，門彩玉，等.米根霉和乳酸菌混合固態發酵大麥仁工藝優化及其抗氧化活性[J].食品工業科技，2018，39（22）：169-174.

[6] 王丹丹.黑豆丹貝的研制及生理活性物質的研究[D].晉中：山西農業大學，2013.

Abstract： Tempeh is made from beans， which is a kind of? high protein food produced byfermentation of Rhizopus oligosporium in short time. This paper summarized the production raw materials， fermentation microorganisms， fermentation process and health care function of Tempeh， and prospected its development prospect in China， in order to provide technical reference for the large-scale production research of Tempeh.

Key words： Tempeh;beans; Rhizopus oligosporus; fermentation process; healthy function