毛霉型豆豉的研究進展

狄飛達，紀芯鑰，鄒 強，楊 靜，劉一靜，蘇秋軍，張馳松

（1. 成都市農林科學院農產品加工與貯藏研究所，四川成都 611130；2. 成都大學藥學與生物工程學院，四川成都 610106；3. 四川省三臺縣潼川農產品開發有限責任公司，四川綿陽 621100；4. 中化現代農業有限公司（西南分公司），四川成都 610100）

豆豉是我國傳統的發酵豆制品，古代稱豆豉為“幽菽”，傳統豆豉根據發酵中主要微生物種類的不同可分為毛霉型豆豉、細菌型豆豉、曲霉型豆豉、根霉型豆豉等四大類[1]。其中，毛霉型豆豉是川渝地區獨具特色的傳統發酵豆制調味品之一。毛霉豆豉經過微生物與酶的作用后不僅能夠保留大豆中的絕大部分營養，同時還能生成新的活性物質或者抗氧化物質，如大豆異黃酮、γ - 亞麻酸、大豆抗氧化肽等，具有預防心血管疾病、抗氧化、抗癌等生理功能[2]。對毛霉型豆豉發酵工藝、微生物菌群、活性成分及相關性安全性研究進行綜述，以期為毛霉型豆豉的深入開發及研究提供參考。

1 毛霉型豆豉的發酵工藝

1.1 傳統毛霉型豆豉生產工藝流程

毛霉型豆豉制曲條件較為復雜，主要產地是四川、重慶，其中潼川豆豉、永川豆豉最為出名。一般生產工藝流程為：

大豆→選洗→浸泡→蒸煮→攤晾→自然接種（或純種接種） →通風制曲→成曲→拌和→翻拌和勻→加入輔料（食鹽、白酒等） →裝罐保溫后熟→包裝→驗收→成品。

1.2 發酵工藝研究

大豆的篩選到攤晾都屬于毛霉豆豉制備的前期工作，對于后期成品豆豉最大影響是大豆的品種和蒸煮程度。蘭靜等人[3]研究發現，制作豆豉選用的大豆應選擇豆粒大、易蒸煮透且能保持豆粒完整、大豆種皮呈現黑或褐色、色素浸出量高、蛋白質含量低、碳水化合物含量高等。張雪梅等人[4]對以東北大豆和重慶大豆為原料制作的毛霉豆豉進行營養的探究發現，重慶大豆制成的豆豉其中氨基酸態氮的含量（高達1.6%） 遠高于東北大豆制成的豆豉，表明重慶大豆發酵后的水解程度更高。陶湘林[5]研究發現，采用121 ℃濕蒸（黃豆浸泡在水中蒸煮） 15 min 的大豆在后發酵過程中氨基酸態氮達到0.56%，游離氨基酸的總含量達到4.24 g/100 g，綜合氨基酸態氮及游離氨基酸數據工藝最優。

對于毛霉豆豉關鍵的一步是來自于制曲。邵良偉等人[6]研究得出，在豆豉自然制曲的過程中，大豆的水分、pH 值、色差指標及總糖含量呈現下降趨勢，但是有利氨基酸態氮等香氣成分在制曲過程中呈現上升趨勢，這對于豆豉品質有著顯著的影響。索化夷等人[7]通過對永川豆豉不同發酵階段進行研究，發現經過制曲發酵階段使得大豆的硬度迅速降低，有利于后期發酵中蛋白酶、纖維素酶更好地發揮作用，為后期豆豉色澤的呈現起重要作用。

加入輔料后進行后熟發酵（深度發酵），這是豆豉香氣及色澤呈現的重要階段。索化夷等人[7]發現，在經過制曲后進入后發酵的豆豉由于Maillard 反應產生類黑精，雖然后發酵會限制某些酶的活性，但是由于發酵時間較長，類黑精逐漸累積，使得豆豉呈現獨有的色澤。蔣立文等人[8]研究發現，通過后熟的豆豉其揮發性風味成分達到68 種，其中主要是由醇類、酯類和醛類等，后熟完成的豆豉鮮味、豐富性較佳，苦味及其回味所處值適宜。

2 毛霉型豆豉中微生物菌群研究及評價

毛霉生長要求的溫度較低，其制曲時間長，并且制曲多為自然開放型，其發酵過程中微生物種類較多；工業化生產的毛霉復合菌種主要是總狀毛霉（Mucor racemosus），并包含一部分纖維酶活力高的霉菌、細菌，這些微生物菌群分泌的蛋白酶、纖維素酶、脂肪酶、淀粉酶等決定了豆豉中的成分降解速度，從而決定豆豉發酵的風味、色澤及質構方面的形成。因此，這種較為開放型的發酵方式會導致微生物種群多樣性，也決定了其酶系的種類數量，產生復雜多變的代謝產物。

索化夷等人[9]采用凝膠電泳技術對永川豆豉制曲及后發酵過程微生物菌落進行研究發現，制曲過程中霉菌和細菌呈對數增長，優勢菌群為總狀毛霉（Mucor racemosus），但伴有多種黑根霉；而后發酵過程是一個密閉高鹽環境（拌料為13%～14%食鹽、白酒等），導致菌落總數快速下降并保持較低水平，主要優勢菌群為奧德賽芽孢桿菌（Bacillus odysseyi）、乳酸桿菌（Lactobacillus oligofermentans） 和乳酸桿菌（Lactobacillus lindneri）。曾濤等人[10]采用同樣的分析方法研究發現在真菌水平上，制曲階段優勢菌為總狀毛霉（Mucor racemosus），并伴有匍枝根霉（Rhizopus stolonifer） 等輔助發酵，后發酵階段有假絲酵母（Candida sp.） 等酵母菌的參與；在細菌水平上，制曲階段優勢菌為乳酸乳球菌屬（Lactococcus lactis），拌料后其數量急劇減少，枯草芽孢桿菌（Bacillus subtilis） 等成為新的優勢菌株。

3 毛霉型豆豉活性成分與保健功效研究

毛霉型豆豉在發酵過程中，大豆中的大分子物質通過微生物與酶的作用下，經過分解或者重組獲得利于人體吸收的小分子和對人體有益的有利因子，近幾年熱點研究主要集中在異黃酮、活性肽、γ - 亞麻酸。

索化夷等人[11]對毛霉豆豉中的大豆異黃酮進行研究，發現大豆中的異黃酮總量基本維持不變，但通過發酵后的大豆中的異黃酮的結構發生了巨大的改變，主要由結合態形式存在的異黃酮轉化為了游離形態的異黃酮。大豆異黃酮具有抗氧化、預防心血管疾病、骨質疏松和更年期屏障等生理功能，而游離態的大豆異黃酮更有利于人體的吸收，效果更佳[12]。

程麗娟等人[13]發現，毛霉豆豉中的大豆經過微生物分解得到低分子及中分子肽的含量是未發酵大豆的3 倍，通過對豆豉抗氧化多肽進行研究，發現2 種毛霉豆豉的抗氧化多肽對于ABTS 自由基與DPPH 自由基的清除效果較明顯。蔡曼兒等人[12]通過對小白鼠進行投喂一定量的豆豉提取物，發現豆豉提取物能夠讓肝腎組織SOD 活性明顯提高，肝腎組織的TBARS 值都明顯下降。Fan J 等人[14]研究發現，毛霉豆豉中含有能夠抑制血管緊張素轉化酶（ACE） 活性的作用，主要出現于毛霉豆豉后熟階段，通過美拉德反應在長時間反應下生成的類黑精產生，能夠降血壓，起到降低高血壓、高膽固醇及預防心腦血管疾病的作用。

目前研究發現，毛霉豆豉主要是由總狀毛霉發酵制成，是一種能夠產出γ - 亞麻酸（GLA） 的一種真菌[15]。而γ - 亞麻酸是一種人體所需的多不飽和脂肪酸，能夠預防和治療動脈粥樣硬化及高血壓，還能夠降低人體血脂，同時根據一定發酵條件能夠使毛霉豆豉中生成γ - 亞麻酸，相較于傳統發酵提高3 倍，具有極高的經濟效益[16]。

4 毛霉型豆豉營養及風味成分研究

毛霉型豆豉的制作流程主要分為兩大部分，第一部分是前發酵（又稱制曲），第二部分是后發酵。在整體的發酵過程中，豆豉中會產生多種風味物質，如酯類、醛類、醇類等，以及多種風味物質的前身化合物。在不同的發酵階段，毛霉型豆豉的揮發性物質的呈現也有所不同；對于發酵環境的不同也會影響到豆豉發酵過程中風味物質的形成種類和含量的多少。

在川南地區豆豉的發酵過程中，以總狀毛霉為主結合其他微生物及酶的作用下，豆類中的大分子物質（碳水化合物、蛋白質、脂肪等） 經過前期的降解及部分新物質生成，再到后期拌料后風味物質之間復雜的分解合成及更多新的香氣成分的生成。湯啟成等人[17]研究發現，毛霉型豆豉相較于曲霉豆豉的揮發性風味成分更加豐富。范琳[18]研究發現，發酵后期的毛霉豆豉的揮發性風味成分呈現上升趨勢，當風味成分的含量趨于穩定時，則表明豆豉已發酵成熟；且氨基酸態氮、游離氨基酸及總酸的含量逐漸增加。何桂強等人[19]對毛霉豆豉和曲霉豆豉進行特征風味的研究，發現成熟毛霉豆豉相對于曲霉豆豉中的香甜味、煙熏味及玫瑰花香味等更加突出。索化夷等人[20]對毛霉豆豉進行分析，發現豆豉的風味主要是由酯、 烯、酮、酸、醇、醛、酚、苯、呋喃九大類組成，其中苯乙醛、苯乙醇、苯乙酮等是由芳香族氨基酸通過降解得到，對豆豉后期風味形成貢獻最大。

5 毛霉型豆豉安全性研究

由于毛霉型豆豉現多采用的是傳統發酵方式，因此在發酵過程中容易有雜菌混入。此外，由于實際發酵過程較為復雜，一些不利成分（如生物胺、苯甲酸） 容易形成。

5.1 雜菌混入

開放式的發酵環境使得毛霉型豆豉在發酵過程中容易有其他雜菌混入。曾濤等人[10]研究發現，永川豆豉發酵過程中也出現了青霉（Penicillium）、新鞘脂菌（Novo sphingobium） 等雜菌，可能是由于原材料或環境中雜菌混入，結果與Noval Rivas M等人[21]研究較為一致。

5.2 生物胺

生物胺是具有生物活性的低分子量含氮有機化合物的統稱，適中濃度的生物胺具有促進生長、增強代謝活力等生理功能，但是高濃度的生物胺在食品中存在會嚴重影響風味和口感，并且對人體產生毒害作用，損傷人體神經系統和心血管系統。胡鵬等人[22]采用苯甲酰氯柱前衍生、HPLC 檢測永川豆豉制曲過程中生物胺含量的變化，研究發現制曲過程中腐胺、色胺和2 - 苯乙胺含量分別達到59.67，53.59，52.02 mg/kg，這3 種生物胺占總量的78.81%，酪胺緩慢增長在后發酵中含量降到幾乎為0；腐胺含量隨著時間緩慢地增長；其余的生物胺變化不明顯，各種生物胺含量均小于60 mg/kg。針對生物胺在食品中的安全含量，美國食藥監局規定了水產品中組胺含量必須小于50 mg/kg[23]。Nout MJ R 等人[24]研究認為，2- 苯乙胺在發酵食品中含量需要控制在30 mg/kg 以下。Santos M H S[25]研究發現，食品中生物胺總量大于1 000 mg/kg 會損害人體健康。

張仁鳳等人[26]針對毛霉型豆豉主要菌種——總狀毛霉（Mucor racemosus） 的生物胺能力評價研究發現，總狀毛霉產生酪胺，且總狀毛霉具有組氨酸脫羧酶活性。劉敏等人[27]針對毛霉型豆豉主要菌種總狀毛霉（Mucor racemosus CICC40481） 進行純種制曲后，再進行傳統后發酵中發現，總狀毛霉組豆豉在傳統后，發酵過程中，生物胺含量隨發酵進行先增加后降低再增加，最終檢出了腐胺、亞精胺和酪胺，并具有酪氨酸脫羧酶活力和鳥氨酸脫羧酶活力。

5.3 苯甲酸

苯甲酸以游離酸、酯或其衍生物的形式廣泛存在于自然界中。苯甲酸常作為防腐劑或藥物使用，可以有效抑制真菌、細菌、霉菌的生長，但在實際檢測中，毛霉型豆豉產品檢驗中容易檢出苯甲酸[28]。沈祥森等人[29]探究傳統毛霉型豆豉中苯甲酸自然存在的原因，其研究發現大豆中的蛋白質首先部分水解為氨基酸，其中的苯丙氨酸在PAL 的催化下首先轉變為β - 苯丙烯酸，然后在一定條件下最終氧化形成苯甲酸，為毛霉型豆豉實際安全生產提供理論基礎。

6 結語

毛霉型豆豉作為我國傳統發酵豆類產品之一，具有很高的營養價值。前人對于生產工藝已經有了新的改進，如降低鹽分、選育新菌種工廠化生產，并對其活性成分研究有了更深入的挖掘，對于其存在的安全隱患也進行相關的研究。然而，從我國豆豉生產技術流傳國外形成納豆（細菌型豆豉）、天培（根霉型豆豉） 等食品，其發展現狀和影響力遠高于我國豆豉。這說明我國對于毛霉型豆豉的開發研究還比較缺乏，因此毛霉型豆豉的未來發展方向是通過現代高科技技術，如超低溫粉碎、活性物質提取純化并確定其結構、理化特性和保健功能，結合現代人的飲食及保健理念，開發現代毛霉型豆豉的高營養、高保健功能的食品而非局限于調味品，以實現產品檔次和市場競爭力。