不同霉对腐乳及全豆腐乳前发酵影响的研究

2020-07-14 01:31马偲臆
现代食品·下 2020年3期

马偲臆

摘 要:本文阐述了腐乳的概述、种类、前发酵菌种及腐乳白坯的工艺流程,分析了发酵型腐乳及全豆腐乳的国内研究现状,提出应将研究方向转向后期发酵或在腐乳发酵过程中分离其他新型菌株;对全豆腐乳应进行多方面深入研究。

关键词:豆腐乳;前期发酵;毛霉;根霉;条件优化

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

腐乳是豆腐坯经霉菌发酵,再用盐和各式香料腌制而成的,其味道独特,营养价值较高,是我国传统的民间美食。全豆腐乳是在传统制作豆腐乳的工艺上进行改进创新生产出的腐乳。全豆腐乳与普通豆腐乳的生产工艺不同,普通豆腐乳在制作过程中经磨浆后,将浆渣分离后的豆渣丢弃。而全豆腐乳在生产过程中,将分离出的豆渣通过豆渣细化技术进行利用,从而制作出全豆腐乳。目前市面上的腐乳和全豆腐乳主要是以毛霉和根霉为发酵菌的发酵型腐乳。本文对腐乳与全豆腐乳在最优霉菌选用及不同霉对前发酵过程的各方面影响进行总结,菌对不同霉的最优发酵条件、酶活力、霉生长情况等进行比较,并根据国内当前现状做出初步分析及建议。

1 腐乳及全豆腐乳的介绍

1.1 腐乳的概述

腐乳是以大豆为原料,经泡豆、磨浆、滤浆、煮浆、点浆、压榨与切块等多道工序加工制作出豆腐坯,在豆腐坯上接种菌种,经过前期发酵和后期发酵,最终成为具有独特滋味的佐餐食品。腐乳又称豆腐乳,是我国一种独具特色的发酵风味食品,因其具有细腻的质地与独特的风味作为佐餐美食广为流传,原材料豆腐富含植物蛋白质、脂肪、胡蘿卜素、维生素A、E、钙和磷等矿物质,经各种霉菌发酵后,蛋白质分解为各种氨基酸,现已发展成为人们大力推崇的健康食品,越来越受国内外消费者的喜爱。

全豆腐乳的质地、风味与普通豆腐乳相似,但前者的口味及种类更加多样化。大豆中有一部分营养成分残留在豆渣中,含有丰富的食物纤维素,有预防某些疾病的保健功效,豆腐渣也被视为一种新的保健食品源。由于普通腐乳在生产过程中丢弃了残余豆渣,若残余豆渣能合理应用即可发酵成肥料,但若处理不善则会导致环境污染。全豆腐乳不仅改善了丢弃豆渣这一问题,而且使豆腐乳的营养成分更加丰富。

1.2 腐乳的分类

由于人们的生活方式和口味偏好不断更新变化,腐乳的制作工艺和风味色泽也在不断的变化。根据制作方法和配料不同,可分为白腐乳、红腐乳、青腐乳和糟腐乳等。白腐乳不加任何辅料,呈本色;红腐乳在腌坯时加入了红曲、白酒等继续沁润,呈自然红色;青腐乳即臭豆腐乳,在腌制中加入了苦浆水、盐水等,呈乳青色;糟腐乳则是加入糟米等辅料发酵,呈本色。

根据制作工艺的不同,可分为发酵型腐乳和腌制型腐乳。发酵型腐乳是先经过前期发酵即完成豆腐坯发霉菌种发酵过程后进行密封腌制;腌制型腐乳则不经过前期发酵,直接进行密封腌制。发酵型腐乳又可根据前期发酵过程中有无接种菌种分为纯种接种腐乳和天然接种腐乳两种类型。纯种接种腐乳根据选择的发酵菌种不同分为毛霉型腐乳、根霉型腐乳和细菌型腐乳3种类型[1]。

1.3 前发酵菌种[2]

腐乳的前期发酵是培养菌种的过程,而菌种的选择以及菌种的生长情况则会直接影响腐乳最终的质量。前期发酵所用的菌种有很多,主要包括毛霉、根霉、细菌等。毛霉是当前国内腐乳研究中使用较多的菌种,其次是根霉、细菌。

腐乳前发酵使用的菌种需具备以下特点:不会产生毒素;菌种生长不受不同季节气温限制,可耐不同温度域;生长繁殖较快,抗杂菌的能力强;能分泌具有较强活力的蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶与糖化酶等;能使腐乳产品细致,风味丰富。

1.3.1 毛霉

雅致放射毛霉、五通桥毛霉、总状毛霉、高大毛霉和腐乳毛霉等是我国腐乳生产用的主要毛霉。毛霉能产生蛋白酶和脂肪酶,且分泌蛋白酶量较大,使腐乳产生具有鲜味的蛋白质分解物。且其菌丝发达,能保证腐乳成品的细腻质地,使腐乳坯变得柔嫩,组分易于消化吸收。但毛霉的生长温度一般在15~25 ℃,在夏季生产时易造成经济损失。

1.3.2 根霉

因米根霉、华根霉、无根霉等根霉与毛霉亲缘性较高,也常被用于腐乳发酵。根霉较毛霉更耐高温,生长温度域更宽,不受季节限制。根霉分泌的淀粉酶活性很强,最早利用根霉糖化淀粉生产酒精,在生产腐乳的过程中,除利用其糖化作用外,还可利用其后发酵中产生的少量乙醇、乳酸等丰富腐乳风味。其还可分泌脂肪酶等其他酶系,但分泌蛋白酶的能力相对较弱。

1.3.3 细菌

细菌在腐乳的发酵过程中的作用与霉菌相似。较常用于腐乳生产的菌种为枯草杆菌和微球菌。微球菌可产生较多的酶类如脂肪酶、谷氨酰胺酶等,细菌菌株产生的谷氨酰胺酶具有很好的耐盐性,更利于高盐环境下的发酵,且谷氨酰胺酶可转化出L-谷氨酸,L-谷氨酸可为细菌型腐乳提供更鲜美的风味。枯草芽孢杆菌具有非致病性、分泌蛋白能力强且积累量大等特点为发酵提供了良好基础,使细菌型腐乳发酵的更为彻底。但细菌型腐乳的发酵周期较长。

1.4 全豆腐乳及普通腐乳的豆腐乳白坯工艺流程

1.4.1 全豆腐乳白坯

大豆→浸泡→去皮→磨浆→浆渣分离→蒸煮豆渣→与浆液混合→细磨→煮浆→点脑→蹲脑→压制→划坯→全豆腐乳白坯。

1.4.2 普通豆腐乳白坯

大豆→浸泡→磨浆→滤浆→煮浆→点浆→压制→划胚→豆腐坯。

2 以不同霉菌作为普通腐乳发酵菌的前期发酵研究情况

2.1 单霉菌及混合型霉菌的前期发酵比较研究

该腐乳发酵以总状毛霉和米根霉作为主要发酵菌,根据两种霉菌分泌酶系、发酵最优条件比较毛霉和根霉作为发酵菌的优势和劣势,并分析更适合普通腐乳发酵的菌种。

2.1.1 两种单霉菌前期发酵分泌产酶系的对比结果分析

李顺等[3]通过在最优前期发酵条件下进行3次平行实验分别测总状毛霉和米根霉的前期发酵分泌酶系活力:蛋白酶活力、脂肪酶活力、α淀粉酶活力和糖化酶活力,得出总状毛霉前期发酵产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则低于米根霉。通过二者发酵情况分析,发现二者在腐乳发酵上各有特点。推测两种单霉菌具有协同作用,若结合两种单霉菌形成毛霉-根霉混合型霉菌或许会有高于单菌发酵的效果,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会高于单菌需经进一步研究。普通腐乳的发酵菌种可向毛霉-根霉混合型菌种方向发展,并进行对腐乳发酵过程中混合型菌种对发酵前期条件的不同方面影响的探究。

2.1.2 验证毛霉-根霉混合型霉更适合作为腐乳发酵菌

杨汶燕等[4]通过对3种不同发酵方式腐乳在不同成熟天数时的生化指标的测定,研究其生化动态变化规律,进而对复合菌种的优势性进行评定,结果表明,3种发酵型腐乳中,氨基酸态氮含量方面:毛霉发酵型腐乳氨基酸态氮含量最高,复合菌种发酵型次之,根霉型最低;可溶性蛋白质方面:毛霉发酵型的可溶性蛋白质最高,复合菌种发酵型次之,根霉发酵型最低;总酸值方面:随着发酵时间的增长总酸不断升高,总酸包括了有机酸、游离脂肪酸等,根霉总酸值最大,复合菌种型次之,毛霉型最低;总酯值方面:随着发酵时间的延长,其总酯含量逐渐上升;还原糖方面:根霉分泌的淀粉酶活力数量大于蛋白酶,其还原糖含量最高,因复合菌种发酵型腐乳中含有部分根霉,其还原糖含量高于毛霉型。以总状毛霉和无根根霉组成复合发酵菌种进行腐乳发酵试验,研究其发酵过程中生化指标的变化,综合考虑得出复合菌种发酵型腐乳在品质上更有优。

2.2 不同的霉菌混合比例对混合发酵腐乳前发酵的影响

为深入探讨不同单霉菌混合在最优发酵条件下的最优混合比例。李顺[2]在总状毛霉-米根霉混合型霉的最优发酵条件下,进行总状毛霉与米根霉的不同混合比例对混合发酵的影响单因素试验,结果表明,最优发酵条件为发酵时间56 h、发酵温度28 ℃。在一定的混合比例范围内,随着混合霉菌中米根霉比例的提高,混合发酵分泌糖化酶的活力逐渐增加,蛋白酶和糖化酶活力在总状毛霉和米根霉的混合比例在l∶l时到达最大值。米根霉的比例继续增加,蛋白酶和糖化酶活力开始出现下降的趋势,最优混合菌种比例为总状毛霉和米根霉l∶l。

2.3 其他霉菌对腐乳发酵的影响研究

张斌等[5]利用菌种富集培养和菌种分离纯化技术,分离筛选出高产毛霉菌株和根霉菌株,再通过蛋白酶活力测定,确定2#鲁氏毛霉和1#米根霉为优势菌株,这样的菌株作为混合菌种来进行腐乳发酵生产可保证腐乳的营养价值和感官性状。姚翔等[6]对自然发酵腐乳中的微生物进行分离鉴定,发现了优势微生物总状毛霉和鲁氏毛霉,其优势在于能在发酵过程中产出较多蛋白酶。崔晓红等[7]用不同发酵菌种接种腐乳白坯,研究了不同发酵菌种对腐乳理化指标的影响,研究结果显示,毛霉发酵腐乳的优势在于后期发酵过程中腐乳含有较多的氨基酸态氮和水溶性蛋白质;根霉发酵腐乳的优势在于,在后期发酵过程中腐乳含有较多的总酸;而使用毛霉和根霉混合发酵的腐乳,可以使发酵腐乳的指标都达到一个相对较高的水平,腐乳质量更好且感官评分也更高。

除了对菌种的研究外,不同发酵菌种对腐乳风味物质的影响方面的研究也有很多。王越鹏等[8]分别对传统腐乳白坯、毛坯和市售腐乳的挥发性风味物质进行检测。实验发现,27种挥发性风味物质在豆腐白坯中被检测出来,在腐乳毛坯中检测出来37种挥发性风味物质,在已经发酵成熟的腐乳中检测出45种挥发性风味成分。庄洋等[9]以总状毛霉、五通桥毛霉、腐乳毛霉3种毛霉发酵腐乳,并采用顶空固相微萃取法结合气相色谱——质谱联用法检测样品挥发性风味成分,共检定出76种挥发性化合物,包括醇类、烯烃、酯类、酮类与酸类等。发酵菌对腐乳风味存在显著影响,以总状毛霉生产的腐乳风味浓郁,香气好。

3 以不同霉菌作为全豆腐乳发酵菌的前期发酵研究情况

3.1 全豆腐乳酿制过程中4种毛霉的前期发酵比较研究

全豆腐乳白坯由于在生产过程中保留了豆渣,纤维素含量较高,故用于全豆腐乳发酵的菌种不仅要具有较强的分泌蛋白酶、脂肪酶、α-淀粉酶等酶系的能力,同時还应具有较强的分泌纤维素酶的能力。冉春霞等[10]将目前生产中最常用的4种腐乳发酵菌种:五通桥毛霉、雅致放射状毛霉、腐乳毛霉和总状毛霉分别接种到全豆腐乳白坯上进行发酵,以蛋白酶、脂肪酶、α-淀粉酶以及纤维素酶为指标测定酶活力,同时观察各毛霉菌种的生长情况,结果表明,经48 h恒温培养,五通桥毛霉和雅致放射状毛霉在全豆腐乳白坯上生长旺盛,菌丝浓密,而腐乳毛霉和总状毛霉菌丝短小稀疏,不利于腐乳毛坯外层菌膜的形成。综合考虑各菌种分泌酶系的情况:五通桥毛霉蛋白酶活力最强,雅致放射状毛霉次之,腐乳毛霉和总状毛霉的蛋白酶活力相对较低。总状毛霉脂肪酶活力最强,其次是雅致放射状毛霉,而腐乳毛霉和五通桥毛霉相对较弱。其中雅致放射毛霉分泌的α淀粉酶的活力远高于其他菌种,总状毛霉和腐乳毛霉次之,而五通桥毛霉分泌的α淀粉酶活力最低。认为将雅致放射状毛霉作为全豆腐乳的发酵菌种较为适宜。但单菌与混合菌种分别作为全豆腐乳的发酵菌种时,对发酵过程的影响研究未在检索中查得,将混合菌种作为全豆腐乳的发酵菌种可作为下一步探索对象。对于根霉及其他不同霉菌作为全豆腐乳的发酵菌种研究也甚少,同样可从多种霉菌型对全豆腐乳的研究着手探究。

3.2 探讨其他关于不同霉对全豆腐乳发酵的影响研究

冉春霞等[11]在响应面法优化全豆腐乳前期发酵条件的研究中,以雅致放射状毛霉为主要发酵霉通过响应面分析建立了全豆腐乳前期发酵过程中发酵时间、发酵温度、菌种接种量与蛋白酶、脂肪酶、纤维素酶以及α-淀粉酶活力之间的回归模型,结果表明,全豆腐乳前期发酵的最佳工艺条件为:发酵时间54 h、发酵温度(30±2)℃、菌种接种量10.3%。

段洁等[1]通过响应面实验确定全豆腐乳的最佳发酵条件:发酵温度28.2 ℃,发酵时间72 h,菌液浓度为6×103 CFU·mL-1,此时蛋白酶活力为872.899 U·g-1。可以看出,发酵时间对蛋白酶活力的影响最为显著,其次是发酵温度。而菌液浓度对蛋白酶活力的影响较小。该研究中的主要发酵霉是雅致放射状毛霉。

4 结语

当前对腐乳的前期发酵研究中,关于毛霉、根霉、毛霉-根霉混合型霉菌对前期发酵腐乳的影响研究中,分别在香气、成分结构变化、成分组成变化、发酵过程中各种霉的不同分泌产酶系的动力变化、不同混合型霉的发酵条件及酶活力比较等领域进行了大量研究。在国内,不同霉对腐乳前期发酵影响的研究甚广,可以前人研究为前提,转向腐乳后期发酵或腐乳发酵过程中分离出的其他菌株。

对全豆腐乳的研究主要方向在于,以雅致放射状毛霉为主要纯种菌进行发酵过程研究。研究领域主要包括:以雅致放射状毛霉为发酵菌的最优发酵条件研究及在此条件下各酶活力,全豆腐乳发酵过程中品质及营养成分变化,4种工业常用毛霉对全豆腐乳前期发酵的影响及对比。待研究的方向:其他根霉或毛霉-根霉混合型霉菌作为发酵菌对全豆腐乳的前期发酵过程影响及对比,雅致放射状毛霉是否是全豆腐乳最优选的发酵菌种。由于目前国内对全豆腐乳的研究甚少,能检索到的全豆腐乳相关文章屈指可数,可从全豆腐乳的整体发酵工艺进行深入探索,而后转入前期发酵与后期发酵过程中不同菌种对各方面的影响。

我国是盛产大豆的国家,全豆豆制品自然也起源于我国[12]。但日本、美国在全豆豆制品的研究上已经比我国更加深入。李博等[13]发现,日本己实现了电脑操作化的全豆豆制品制作工艺。全豆制品在生产过程中对豆渣进行全面利用,减少了资源浪费也降低了对环境的污染,同时也提高了产品的出品率。但目前国内对全豆腐乳的研究仅停留在全豆腐乳的单一毛霉研究上,不如普通腐乳研究层面广泛。对多种霉如其他单一霉或混合型霉进行研究,可以为全豆腐乳的工业生产提供创新的理论依据。

参考文献:

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[4]杨汶燕,林 奇,王继伟,等.腐乳发酵过程中生化指标动态变化的研究[J].中国调味品,2011,36(5):72-75.

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[11]冉春霞,陈光静,阚建全.响应面法优化全豆腐乳前期发酵条件的研究[J].食品工业科技,2012,33(18):227-231,244.

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[13]李 博,李里特,辰巳英三.中国传统豆制品生产工业化过程中存在的问题[J].食品科技,2003(1):1-4.