低盐腐乳发酵工艺优化

钟小廷，郭川川，张林，严唯玮，谢思

四川天味食品集团股份有限公司（成都 610200）

腐乳是以大豆为主要原料，经加工磨浆、制坯、培菌、发酵而制成的调味、佐餐制品，与豆豉、豆酱和酱油并称为中国四大传统发酵豆制品[1]。现代研究发现，大豆发酵制品富含生理活性物质，具有降血压、降胆固醇、溶解血栓、抗氧化、提高免疫等功效[2-4]。腐乳在国外享有“中国奶酪”的美称，其蛋白质含量达18%～20%，与肉类相当，且钙质含量丰富。腐乳以其独特的工艺、细腻的品质、鲜香可口的风味而受到广大群众的喜爱，是目前最有效提升大豆效价的大众化发酵豆制品，其核黄素含量比豆腐高6～7倍[5-6]。高盐是中国传统发酵腐乳的重要特征，传统腐乳生产需添加食盐和食用乙醇，一是协同作用防止腐败变质[7-8]，降低终产品存在的安全危害，二是乙醇的加入有助于提升腐乳的风味[9]。根据SB/T 10170—2007《腐乳》可以看出，腐乳的盐分要求≥6.5 g/100 g，同时Han等[11]研究发现成品腐乳的盐分在6.2～14.8 g/100 g之间。

由于高盐食品的摄入，不仅容易引起血压高、钙质流失、肾脏受损，影响身体健康[11]，而且盐分高，咸味重，导致每餐食用量小，也限制了腐乳的销售速率。因此，近年来关于低盐腐乳的研究越来越多，主要集中在发酵菌种筛选、工艺优化、功能性物质研究[12-15]。以传统白腐乳为研究对象，通过研究腐乳发酵用汤汁的盐分、酒精度及腐乳发酵周期，结合成品腐乳的氨基酸态氮含量和货架期存放时间长短，评估低盐腐乳发酵的最佳工艺参数，以期为腐乳生产企业的实际生产提供理论参考。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

大豆、食盐、浓香型白酒、三氯蔗糖、氯化镁（食品用加工助剂）；总状毛霉菌株（成都市调味品研究所）；0.5 mol/L氢氧化钠标准滴定溶液；36%甲醛溶液；0.100 mol/L硝酸银标准滴定溶液；50 g/L铬酸钾指示剂。

FE28-Standard型pH计（瑞士梅特勒）；IT-09C10性磁力搅拌器（上海一恒科学仪器有限公司）；HWS-250B型恒温恒湿培养箱（天津泰斯特仪器有限公司）；BCV-4S1型洁净工作台。

1.2 试验方法

1.2.1 腐乳前发酵

将经过筛选除杂的大豆浸泡10 h，磨浆，煮浆，点浆，压榨得到白胚。将制得的毛霉菌悬液喷洒在白坯表面，温度25～28 ℃，湿度90%～95%，培养时间32～36 h，得到腐乳毛坯。

1.2.2 单因素试验

1.2.2.1 汤汁盐分的确定

在发酵温度30 ℃、毛坯质量与汤汁体积比1∶1.5、汤汁酒精度13%vol、发酵周期35 d的条件下，分别设计汤汁盐分6，8，10，12，14和16 g/100 mL，对成品腐乳的氨基酸态氮含量和货架期保存时间进行分析，确定最适汤汁盐分。

1.2.2.2 汤汁酒度的确定

在发酵温度30 ℃、毛坯质量与汤汁体积比1∶1.5、汤汁盐分12 g/100 mL、发酵周期35 d的条件下，分别设计汤汁酒精度7%vol，9%vol，11%vol，13%vol，15%vol和17%vol，对成品腐乳的氨基酸态氮含量和货架期保存时间进行分析，确定最适汤汁酒精浓度。

1.2.2.3 后发酵周期的确定

在发酵温度30 ℃、毛坯质量与汤汁体积比1∶1.5、汤汁盐分12 g/100 mL、汤汁酒精度13%vol的条件下，分别设计发酵周期25，30，35，40，45和50 d，对成品腐乳的氨基酸态氮含量和货架期保存时间进行分析，确定最佳发酵周期时间。

1.2.3 正交试验

在单因素试验基础上，选取三因素四水平的正交试验设计，正交试验因素水平如表1所示。

表1 正交试验因素和水平表

1.2.4 货架期验证试验

将后发酵结束的腐乳置于温度37 ℃、湿度75%的恒温恒湿培养箱，进行货架期破坏性试验，观察腐乳质量变化情况，主要根据腐乳褐变、白点结晶、化汤、胀气等感官现象进行评估。

1.2.5 理化指标检测

腐乳理化指标参考SB/T 10170—2007《腐乳》进行检测。

1.2.6 数据处理

每组试验均重复3次，结果表示为平均值±标准差。数据统计分析采用Design-Expert 8.0.6.1软件进行分析。

2 结果与分析

2.1 汤汁盐分的确定

市售腐乳的盐含量普遍＞6.0 g/100 g，其保质期（货架期）通常为12～18个月，所以在研究低盐腐乳最佳工艺参数的基础上，要综合考虑低盐腐乳的货架期。如果片面追求腐乳鲜味即氨基酸态氮含量和低盐，会大幅缩短腐乳的货架期。所以为了综合考虑，将低盐腐乳的货架期定为12个月，在此基础上，选择最优工艺参数。

由图1可知，随着汤汁盐分的增加，腐乳的氨基酸态氮含量逐渐降低，货架期保存时间逐渐延长。当汤汁盐分为6～8 g/100 mL时，在货架期8个月时，腐乳表面出现严重的产膜现象，且风味恶化。说明随着盐分大幅降低，腐乳体系的防腐能力也明显下降，导致短时间内出现产品质量问题。汤汁盐分超过12 g/100 mL时，腐乳的氨基酸态氮含量下降较为明显，而货架期存放时间延长并不明显。分析原因主要是高盐抑制蛋白酶等酶系的酶活[16-18]，使得高盐环境下的蛋白质降解程度远低于低盐环境。所以综合腐乳氨基酸态氮指标和货架期存放时间，汤汁盐分12 g/100 mL时腐乳综合品质最佳。

图1 汤汁盐分对腐乳氨氮和货架期的影响

2.2 汤汁酒精度的确定

利用49%vol浓香型白酒进行腐乳发酵用汤汁的调配，分别调配成酒精度7%vol，9%vol，11%vol，13%vol，15%和17%vol的汤汁，检测发酵过程氨基酸态氮变化和货架期存放时间，结果如图2所示。后发酵汤汁中白酒、黄酒、食用酒精等物质的添加，对腐乳的品质和安全起到重要作用，不仅改善产品的风味，并和盐协同作用防止腐败变质，降低终产品中存在的安全危害[19]。因此，发酵汤汁中酒精度过低时，会大幅减弱产品的防腐能力，造成货架期缩短。由图5可知，汤汁酒精度7%vol和9%vol时，腐乳产品在货架期5～7个月时就出现严重的变质现象。所以过低的酒精度在低盐腐乳实际生产中会带来较大风险。

由图2可知，汤汁酒精度与腐乳的氨基酸态氮含量呈反比，而与货架期存放时间呈正比，分析原因其原理与高盐作用机理相似，高体积分数的酒精具有抑制微生物、防霉和抑制酶活的作用[20-21]。综合腐乳的氨基酸态氮含量、货架期及生产成本等因素，汤汁酒精度13%vol时，腐乳综合品质最佳。

图2 汤汁酒精度对腐乳氨氮和货架期的影响

2.3 后发酵周期的确定

在腐乳后发酵过程中，主要作用是前发酵毛霉分泌的蛋白酶水解大豆蛋白成蛋白肽和游离氨基酸，这些物质既赋予腐乳独有的风味和质构特征，又表达出腐乳良好的生理功能，更利于人体吸收利用[22-23]。但是后发酵周期的不断延长，会导致蛋白质溶解过度，则腐乳将因无固型物支撑而失去性状[24]。所以在实际生产中，在保证氨基酸态氮含量满足要求的前提下，应严格控制好后发酵周期。同时，如果氨基酸态氮含量过高的话，腐乳的酪氨酸含量也会相应增加，导致腐乳在货架期期间出现白点结晶，严重影响消费体验[25-26]。

由图3可知，后发酵周期达到40 d后，腐乳氨基酸态氮含量超过0.56 g/100 g时，腐乳在货架期11个月时出现明显的白点结晶，随着时间的延长，白点结晶更加严重。说明腐乳后发酵的发酵周期要控制好度，避免蛋白质过度水解，导致游离氨基酸中的酪氨酸含量超过溶解量，从而结晶析出[27-28]。在发酵汤汁盐分12 g/100 mL和酒精度13%vol条件下，随着后发酵周期的延长，腐乳的氨基酸态氮含量呈现上升趋势，后发酵周期超过35 d后，腐乳的氨基酸态氮含量增加趋于稳定。所以综合腐乳氨基酸态氮指标和货架期存放时间，后发酵周期35 d时腐乳综合品质最佳。

图3 后发酵周期对腐乳氨氮和货架期的影响

2.4 正交试验结果分析

由表2可知，3个因素影响大小次序为汤汁盐分＞后发酵周期＞汤汁酒精度。最佳工艺条件为A1B3C2，即汤汁盐分11 g/100 mL、发酵周期35 d、汤汁酒精度13%vol。采用最佳工艺参数进行验证试验，进行3次平行，终产品的总酸为0.289±0.04 g/100 g，氨基酸态氮含量为0.510±0.07 g/100 g，pH为6.82±0.28，货架期存放时间为13.5±0.32个月。

表2 正交结果分析

接表2

3 结论

以腐乳的氨基酸态氮含量和货架期存放时间为评估指标，通过单因素试验和正交试验对腐乳发酵用汤汁的盐分、酒精度及腐乳发酵周期的最佳工艺参数进行研究。低盐腐乳的最佳发酵工艺参数为汤汁盐分11 g/100 mL、汤汁酒精度13%vol、后发酵周期35 d。在这种情况下发酵得到的终产品的氨基酸态氮含量为0.510±0.07 g/100 g，货架期存放时间为13.5±0.32个月。

《国民营养计划（2017—2030年）》行动要求，实现2030年全国人均每日食盐摄入量降低20%的减盐目标。所以，低盐不仅是消费者关注的健康问题，更是国家层面的战略方针。所以，作为最有效提升大豆效价的大众化发酵豆制品，腐乳的工业减盐迫在眉睫。所以，通过优化现有腐乳发酵工艺及物质配比，利用乙醇作为食盐替代物进行低盐腐乳发酵，不仅能够保持腐乳原有的风味和品质，还能有效降低腐乳的盐含量。