馬偲臆
摘 要:本文闡述了腐乳的概述、種類、前發酵菌種及腐乳白坯的工藝流程,分析了發酵型腐乳及全豆腐乳的國內研究現狀,提出應將研究方向轉向后期發酵或在腐乳發酵過程中分離其他新型菌株;對全豆腐乳應進行多方面深入研究。
關鍵詞:豆腐乳;前期發酵;毛霉;根霉;條件優化
Abstract:In this paper, the definition, species, pre-fermentation strains and the technological process of fermented beancurd are described, the current domestic research status of fermented beancurd and whole bean curd is analyzed, and it is proposed that the research direction of beancurd should be shifted to late fermentation or other new strains should be separated in the process of fermented beancurd; The whole bean curd should be studied in many aspects.
Key words:Bean curd; Pre-fermentation; Mucor; Rhizopus; Condition optimization
腐乳是豆腐坯經霉菌發酵,再用鹽和各式香料腌制而成的,其味道獨特,營養價值較高,是我國傳統的民間美食。全豆腐乳是在傳統制作豆腐乳的工藝上進行改進創新生產出的腐乳。全豆腐乳與普通豆腐乳的生產工藝不同,普通豆腐乳在制作過程中經磨漿后,將漿渣分離后的豆渣丟棄。而全豆腐乳在生產過程中,將分離出的豆渣通過豆渣細化技術進行利用,從而制作出全豆腐乳。目前市面上的腐乳和全豆腐乳主要是以毛霉和根霉為發酵菌的發酵型腐乳。本文對腐乳與全豆腐乳在最優霉菌選用及不同霉對前發酵過程的各方面影響進行總結,菌對不同霉的最優發酵條件、酶活力、霉生長情況等進行比較,并根據國內當前現狀做出初步分析及建議。
1 腐乳及全豆腐乳的介紹
1.1 腐乳的概述
腐乳是以大豆為原料,經泡豆、磨漿、濾漿、煮漿、點漿、壓榨與切塊等多道工序加工制作出豆腐坯,在豆腐坯上接種菌種,經過前期發酵和后期發酵,最終成為具有獨特滋味的佐餐食品。腐乳又稱豆腐乳,是我國一種獨具特色的發酵風味食品,因其具有細膩的質地與獨特的風味作為佐餐美食廣為流傳,原材料豆腐富含植物蛋白質、脂肪、胡蘿卜素、維生素A、E、鈣和磷等礦物質,經各種霉菌發酵后,蛋白質分解為各種氨基酸,現已發展成為人們大力推崇的健康食品,越來越受國內外消費者的喜愛。
全豆腐乳的質地、風味與普通豆腐乳相似,但前者的口味及種類更加多樣化。大豆中有一部分營養成分殘留在豆渣中,含有豐富的食物纖維素,有預防某些疾病的保健功效,豆腐渣也被視為一種新的保健食品源。由于普通腐乳在生產過程中丟棄了殘余豆渣,若殘余豆渣能合理應用即可發酵成肥料,但若處理不善則會導致環境污染。全豆腐乳不僅改善了丟棄豆渣這一問題,而且使豆腐乳的營養成分更加豐富。
1.2 腐乳的分類
由于人們的生活方式和口味偏好不斷更新變化,腐乳的制作工藝和風味色澤也在不斷的變化。根據制作方法和配料不同,可分為白腐乳、紅腐乳、青腐乳和糟腐乳等。白腐乳不加任何輔料,呈本色;紅腐乳在腌坯時加入了紅曲、白酒等繼續沁潤,呈自然紅色;青腐乳即臭豆腐乳,在腌制中加入了苦漿水、鹽水等,呈乳青色;糟腐乳則是加入糟米等輔料發酵,呈本色。
根據制作工藝的不同,可分為發酵型腐乳和腌制型腐乳。發酵型腐乳是先經過前期發酵即完成豆腐坯發霉菌種發酵過程后進行密封腌制;腌制型腐乳則不經過前期發酵,直接進行密封腌制。發酵型腐乳又可根據前期發酵過程中有無接種菌種分為純種接種腐乳和天然接種腐乳兩種類型。純種接種腐乳根據選擇的發酵菌種不同分為毛霉型腐乳、根霉型腐乳和細菌型腐乳3種類型[1]。
1.3 前發酵菌種[2]
腐乳的前期發酵是培養菌種的過程,而菌種的選擇以及菌種的生長情況則會直接影響腐乳最終的質量。前期發酵所用的菌種有很多,主要包括毛霉、根霉、細菌等。毛霉是當前國內腐乳研究中使用較多的菌種,其次是根霉、細菌。
腐乳前發酵使用的菌種需具備以下特點:不會產生毒素;菌種生長不受不同季節氣溫限制,可耐不同溫度域;生長繁殖較快,抗雜菌的能力強;能分泌具有較強活力的蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶與糖化酶等;能使腐乳產品細致,風味豐富。
1.3.1 毛霉
雅致放射毛霉、五通橋毛霉、總狀毛霉、高大毛霉和腐乳毛霉等是我國腐乳生產用的主要毛霉。毛霉能產生蛋白酶和脂肪酶,且分泌蛋白酶量較大,使腐乳產生具有鮮味的蛋白質分解物。且其菌絲發達,能保證腐乳成品的細膩質地,使腐乳坯變得柔嫩,組分易于消化吸收。但毛霉的生長溫度一般在15~25 ℃,在夏季生產時易造成經濟損失。
1.3.2 根霉
因米根霉、華根霉、無根霉等根霉與毛霉親緣性較高,也常被用于腐乳發酵。根霉較毛霉更耐高溫,生長溫度域更寬,不受季節限制。根霉分泌的淀粉酶活性很強,最早利用根霉糖化淀粉生產酒精,在生產腐乳的過程中,除利用其糖化作用外,還可利用其后發酵中產生的少量乙醇、乳酸等豐富腐乳風味。其還可分泌脂肪酶等其他酶系,但分泌蛋白酶的能力相對較弱。
1.3.3 細菌
細菌在腐乳的發酵過程中的作用與霉菌相似。較常用于腐乳生產的菌種為枯草桿菌和微球菌。微球菌可產生較多的酶類如脂肪酶、谷氨酰胺酶等,細菌菌株產生的谷氨酰胺酶具有很好的耐鹽性,更利于高鹽環境下的發酵,且谷氨酰胺酶可轉化出L-谷氨酸,L-谷氨酸可為細菌型腐乳提供更鮮美的風味。枯草芽孢桿菌具有非致病性、分泌蛋白能力強且積累量大等特點為發酵提供了良好基礎,使細菌型腐乳發酵的更為徹底。但細菌型腐乳的發酵周期較長。
1.4 全豆腐乳及普通腐乳的豆腐乳白坯工藝流程
1.4.1 全豆腐乳白坯
大豆→浸泡→去皮→磨漿→漿渣分離→蒸煮豆渣→與漿液混合→細磨→煮漿→點腦→蹲腦→壓制→劃坯→全豆腐乳白坯。
1.4.2 普通豆腐乳白坯
大豆→浸泡→磨漿→濾漿→煮漿→點漿→壓制→劃胚→豆腐坯。
2 以不同霉菌作為普通腐乳發酵菌的前期發酵研究情況
2.1 單霉菌及混合型霉菌的前期發酵比較研究
該腐乳發酵以總狀毛霉和米根霉作為主要發酵菌,根據兩種霉菌分泌酶系、發酵最優條件比較毛霉和根霉作為發酵菌的優勢和劣勢,并分析更適合普通腐乳發酵的菌種。
2.1.1 兩種單霉菌前期發酵分泌產酶系的對比結果分析
李順等[3]通過在最優前期發酵條件下進行3次平行實驗分別測總狀毛霉和米根霉的前期發酵分泌酶系活力:蛋白酶活力、脂肪酶活力、α淀粉酶活力和糖化酶活力,得出總狀毛霉前期發酵產物中蛋白酶活力高于米根霉,而淀粉酶、糖化酶和脂肪酶的活力則低于米根霉。通過二者發酵情況分析,發現二者在腐乳發酵上各有特點。推測兩種單霉菌具有協同作用,若結合兩種單霉菌形成毛霉-根霉混合型霉菌或許會有高于單菌發酵的效果,混合菌的分泌蛋白酶、淀粉酶、糖化酶、脂肪酶等分泌酶系活力是否會高于單菌需經進一步研究。普通腐乳的發酵菌種可向毛霉-根霉混合型菌種方向發展,并進行對腐乳發酵過程中混合型菌種對發酵前期條件的不同方面影響的探究。
2.1.2 驗證毛霉-根霉混合型霉更適合作為腐乳發酵菌
楊汶燕等[4]通過對3種不同發酵方式腐乳在不同成熟天數時的生化指標的測定,研究其生化動態變化規律,進而對復合菌種的優勢性進行評定,結果表明,3種發酵型腐乳中,氨基酸態氮含量方面:毛霉發酵型腐乳氨基酸態氮含量最高,復合菌種發酵型次之,根霉型最低;可溶性蛋白質方面:毛霉發酵型的可溶性蛋白質最高,復合菌種發酵型次之,根霉發酵型最低;總酸值方面:隨著發酵時間的增長總酸不斷升高,總酸包括了有機酸、游離脂肪酸等,根霉總酸值最大,復合菌種型次之,毛霉型最低;總酯值方面:隨著發酵時間的延長,其總酯含量逐漸上升;還原糖方面:根霉分泌的淀粉酶活力數量大于蛋白酶,其還原糖含量最高,因復合菌種發酵型腐乳中含有部分根霉,其還原糖含量高于毛霉型。以總狀毛霉和無根根霉組成復合發酵菌種進行腐乳發酵試驗,研究其發酵過程中生化指標的變化,綜合考慮得出復合菌種發酵型腐乳在品質上更有優。
2.2 不同的霉菌混合比例對混合發酵腐乳前發酵的影響
為深入探討不同單霉菌混合在最優發酵條件下的最優混合比例。李順[2]在總狀毛霉-米根霉混合型霉的最優發酵條件下,進行總狀毛霉與米根霉的不同混合比例對混合發酵的影響單因素試驗,結果表明,最優發酵條件為發酵時間56 h、發酵溫度28 ℃。在一定的混合比例范圍內,隨著混合霉菌中米根霉比例的提高,混合發酵分泌糖化酶的活力逐漸增加,蛋白酶和糖化酶活力在總狀毛霉和米根霉的混合比例在l∶l時到達最大值。米根霉的比例繼續增加,蛋白酶和糖化酶活力開始出現下降的趨勢,最優混合菌種比例為總狀毛霉和米根霉l∶l。
2.3 其他霉菌對腐乳發酵的影響研究
張斌等[5]利用菌種富集培養和菌種分離純化技術,分離篩選出高產毛霉菌株和根霉菌株,再通過蛋白酶活力測定,確定2#魯氏毛霉和1#米根霉為優勢菌株,這樣的菌株作為混合菌種來進行腐乳發酵生產可保證腐乳的營養價值和感官性狀。姚翔等[6]對自然發酵腐乳中的微生物進行分離鑒定,發現了優勢微生物總狀毛霉和魯氏毛霉,其優勢在于能在發酵過程中產出較多蛋白酶。崔曉紅等[7]用不同發酵菌種接種腐乳白坯,研究了不同發酵菌種對腐乳理化指標的影響,研究結果顯示,毛霉發酵腐乳的優勢在于后期發酵過程中腐乳含有較多的氨基酸態氮和水溶性蛋白質;根霉發酵腐乳的優勢在于,在后期發酵過程中腐乳含有較多的總酸;而使用毛霉和根霉混合發酵的腐乳,可以使發酵腐乳的指標都達到一個相對較高的水平,腐乳質量更好且感官評分也更高。
除了對菌種的研究外,不同發酵菌種對腐乳風味物質的影響方面的研究也有很多。王越鵬等[8]分別對傳統腐乳白坯、毛坯和市售腐乳的揮發性風味物質進行檢測。實驗發現,27種揮發性風味物質在豆腐白坯中被檢測出來,在腐乳毛坯中檢測出來37種揮發性風味物質,在已經發酵成熟的腐乳中檢測出45種揮發性風味成分。莊洋等[9]以總狀毛霉、五通橋毛霉、腐乳毛霉3種毛霉發酵腐乳,并采用頂空固相微萃取法結合氣相色譜——質譜聯用法檢測樣品揮發性風味成分,共檢定出76種揮發性化合物,包括醇類、烯烴、酯類、酮類與酸類等。發酵菌對腐乳風味存在顯著影響,以總狀毛霉生產的腐乳風味濃郁,香氣好。
3 以不同霉菌作為全豆腐乳發酵菌的前期發酵研究情況
3.1 全豆腐乳釀制過程中4種毛霉的前期發酵比較研究
全豆腐乳白坯由于在生產過程中保留了豆渣,纖維素含量較高,故用于全豆腐乳發酵的菌種不僅要具有較強的分泌蛋白酶、脂肪酶、α-淀粉酶等酶系的能力,同時還應具有較強的分泌纖維素酶的能力。冉春霞等[10]將目前生產中最常用的4種腐乳發酵菌種:五通橋毛霉、雅致放射狀毛霉、腐乳毛霉和總狀毛霉分別接種到全豆腐乳白坯上進行發酵,以蛋白酶、脂肪酶、α-淀粉酶以及纖維素酶為指標測定酶活力,同時觀察各毛霉菌種的生長情況,結果表明,經48 h恒溫培養,五通橋毛霉和雅致放射狀毛霉在全豆腐乳白坯上生長旺盛,菌絲濃密,而腐乳毛霉和總狀毛霉菌絲短小稀疏,不利于腐乳毛坯外層菌膜的形成。綜合考慮各菌種分泌酶系的情況:五通橋毛霉蛋白酶活力最強,雅致放射狀毛霉次之,腐乳毛霉和總狀毛霉的蛋白酶活力相對較低。總狀毛霉脂肪酶活力最強,其次是雅致放射狀毛霉,而腐乳毛霉和五通橋毛霉相對較弱。其中雅致放射毛霉分泌的α淀粉酶的活力遠高于其他菌種,總狀毛霉和腐乳毛霉次之,而五通橋毛霉分泌的α淀粉酶活力最低。認為將雅致放射狀毛霉作為全豆腐乳的發酵菌種較為適宜。但單菌與混合菌種分別作為全豆腐乳的發酵菌種時,對發酵過程的影響研究未在檢索中查得,將混合菌種作為全豆腐乳的發酵菌種可作為下一步探索對象。對于根霉及其他不同霉菌作為全豆腐乳的發酵菌種研究也甚少,同樣可從多種霉菌型對全豆腐乳的研究著手探究。
3.2 探討其他關于不同霉對全豆腐乳發酵的影響研究
冉春霞等[11]在響應面法優化全豆腐乳前期發酵條件的研究中,以雅致放射狀毛霉為主要發酵霉通過響應面分析建立了全豆腐乳前期發酵過程中發酵時間、發酵溫度、菌種接種量與蛋白酶、脂肪酶、纖維素酶以及α-淀粉酶活力之間的回歸模型,結果表明,全豆腐乳前期發酵的最佳工藝條件為:發酵時間54 h、發酵溫度(30±2)℃、菌種接種量10.3%。
段潔等[1]通過響應面實驗確定全豆腐乳的最佳發酵條件:發酵溫度28.2 ℃,發酵時間72 h,菌液濃度為6×103 CFU·mL-1,此時蛋白酶活力為872.899 U·g-1。可以看出,發酵時間對蛋白酶活力的影響最為顯著,其次是發酵溫度。而菌液濃度對蛋白酶活力的影響較小。該研究中的主要發酵霉是雅致放射狀毛霉。
4 結語
當前對腐乳的前期發酵研究中,關于毛霉、根霉、毛霉-根霉混合型霉菌對前期發酵腐乳的影響研究中,分別在香氣、成分結構變化、成分組成變化、發酵過程中各種霉的不同分泌產酶系的動力變化、不同混合型霉的發酵條件及酶活力比較等領域進行了大量研究。在國內,不同霉對腐乳前期發酵影響的研究甚廣,可以前人研究為前提,轉向腐乳后期發酵或腐乳發酵過程中分離出的其他菌株。
對全豆腐乳的研究主要方向在于,以雅致放射狀毛霉為主要純種菌進行發酵過程研究。研究領域主要包括:以雅致放射狀毛霉為發酵菌的最優發酵條件研究及在此條件下各酶活力,全豆腐乳發酵過程中品質及營養成分變化,4種工業常用毛霉對全豆腐乳前期發酵的影響及對比。待研究的方向:其他根霉或毛霉-根霉混合型霉菌作為發酵菌對全豆腐乳的前期發酵過程影響及對比,雅致放射狀毛霉是否是全豆腐乳最優選的發酵菌種。由于目前國內對全豆腐乳的研究甚少,能檢索到的全豆腐乳相關文章屈指可數,可從全豆腐乳的整體發酵工藝進行深入探索,而后轉入前期發酵與后期發酵過程中不同菌種對各方面的影響。
我國是盛產大豆的國家,全豆豆制品自然也起源于我國[12]。但日本、美國在全豆豆制品的研究上已經比我國更加深入。李博等[13]發現,日本己實現了電腦操作化的全豆豆制品制作工藝。全豆制品在生產過程中對豆渣進行全面利用,減少了資源浪費也降低了對環境的污染,同時也提高了產品的出品率。但目前國內對全豆腐乳的研究僅停留在全豆腐乳的單一毛霉研究上,不如普通腐乳研究層面廣泛。對多種霉如其他單一霉或混合型霉進行研究,可以為全豆腐乳的工業生產提供創新的理論依據。
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