低温处理对发豆腐贮藏品质的影响

黄道梅，孟繁博，汤鹏宇，陈曦，郑秀艳，林茂

(贵州省农业科学院现代农业发展研究所，贵阳 550006)

发豆腐，属于油炸豆腐类，起源于贵州省天柱县远口镇磨山村，是当地具有上百年历史的特色食品，祖传加工工艺结合特殊的环保天然山泉水，成就了发豆腐柔软、细嫩、豆香味浓郁且越煮越嫩的特点，深受当地及周边省市消费者喜爱。“发豆腐”制作工艺复杂、传统，现以小作坊纯手工加工为主，加工条件简陋，保存期极短，使得该产业多年来一直处于停滞不前的状态。目前，远口发豆腐产业因保鲜瓶颈导致大部分加工作坊存在严重的食品安全风险，产品品质良莠不齐，没有形成标准的行业规范，致使发豆腐产业停滞不前[1]。

发豆腐因水分含量远高于其他类油炸豆腐，不易贮藏，常温下仅能保鲜12～24 h，随着微生物的大量繁殖，导致产品质构被破坏且产生异味。豆腐保鲜一直是行业内的技术瓶颈，目前，乳酸链球菌[2-3]、纳他霉素[4-5]、丙酸及其盐类是国内外豆腐保鲜研究中最常用的保鲜剂，均有一定的保鲜效果，但效果并不理想[6-7]。

本文主要采用冷藏及冻藏处理方式，对发豆腐贮藏过程中的常规微生物进行检测分析[8]，并借助电子鼻[9-10]和质构仪从气味和内部物理结构上监测发豆腐的品质变化[11-12]，明晰冷藏及冻藏方式的保鲜效果及其对发豆腐产品品质的影响[13]，为贵州“发豆腐”这一特色传统食品的发展奠定了基础。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

大豆：市售安徽豆，采购于天柱县农贸市场；水源：贵州省天柱县远口镇高山天然泉水；石膏：采购于天柱县农贸市场；系列合成培养基(MRS、孟加拉红、营养琼脂)：均为生化试剂(BR)。

1.2 仪器与设备

SPX-150B-Z电热恒温培养箱 上海博迅实业有限公司；VORTEX涡旋振荡器 上海达姆实业有限公司；SJ-CJ-2FDQ超净工作台 苏洁医疗器械(苏州)有限公司；BKQ-B50II全自动高压蒸汽灭菌器 山东博科生物产业有限公司；XC-30菌落计数器 上海海恒机电仪表有限公司；便携式电子鼻 德国Airsense公司；PEN3型质构仪、TMS-PRO型物性测定仪(配有双向拉伸探头、P/BS剪切探头) 美国FTC公司。

1.3 试验方法

1.3.1 “发豆腐”的制备

选取外观正常、无腐烂的安徽大豆，加入适量自来水，于25 ℃恒温浸泡约4～5 h，冲洗干净后进行磨浆处理，磨浆后的豆浆通过加热、点卤、压榨后制成鲜豆腐，将鲜豆腐进行切分后高温油炸制成“发豆腐”。

1.3.2 不同处理方式

将制成的“发豆腐”立即分成3组，按表1进行处理。

表1 不同处理方式Table 1 Different treatment methods

1.3.3 感官评价

邀请食品相关专业人员10名组成评价小组进行评分，包括色泽、口感、气味及组织状态，具体评分标准见表2。

表2 感官指标评价标准Table 2 The evaluation criteria of sensory indexes

1.3.4 菌落总数测定

参照GB 4789.2-2016《食品微生物学检验 菌落总数测定》。

1.3.5 酵母菌及霉菌数测定

参照GB 4789.15-2016《食品微生物学检验 霉菌和酵母计数》。

1.3.6 大肠菌群数测定

参照GB 4789.3-2016《食品微生物学检验 大肠菌群计数》。

1.3.7 质构变化测定

取厚薄相对均匀的发豆腐，修剪为长4 cm、宽1 cm的长条状，注意避开油炸不均匀、露白、有油炸泡等缺陷的样品。剪切力参数设置：初始力1 N、回程距离20 mm、剪切速率20 mm/min、回程速率30 mm/min，剪切力每条样品上机测试2次，每组样品取20条，总量约40次测试，去掉异常组取平均值。拉伸力参数设置：初始力0.2 N、拉伸距离15 mm(确保样品完全断裂为准)、拉伸速度15 mm/min，同一组样品取样不小于20组，去掉异常组取平均值。

1.3.8 气味变化分析

将发豆腐样品切成长4 cm、宽3 mm左右的长条状，称取5.0 g样品置于50 mL的顶空瓶中，立即用带有聚四氟乙烯的盖子进行密封，室温平衡20 min进行电子鼻测试。测试条件：样品测试时间90 s，采样间隔1 s，清洗时间120 s，归零时间10 s，载气流速300 mL/min，进样流量300 mL/min。

2 结果与分析

2.1 贮藏期“发豆腐”感官评价结果分析

按照1.3.3的方法进行感官评价的检测，结果见表3。

表3 感官评价结果Table 3 The sensory evaluation results of fried tofu

由表3可知，常温贮藏的发豆腐随着贮藏期的延长感官品质下降较快，到第3天时已严重腐败，表面分布有霉斑，组织结构被破坏，有异味产生。而冷藏、冻藏处理的发豆腐在第1天时感官评分分别为96，92，说明低温处理对发豆腐感官品质仅有轻微影响，冻藏影响略大于冷藏。冷藏处理的发豆腐在第4天时感官评分为81，各方面状态良好，第8天时仅为66，第16天时为12，16 d后已严重变质，无法进行感官评价，说明冷藏处理的发豆腐在4 d内能维持较佳的感官品质。冷冻处理的发豆腐在为期28 d的贮藏期内感官品质良好且稳定。

2.2 贮藏期“发豆腐”微生物变化分析[14]

2.2.1 菌落总数变化

测定了贮藏过程中各处理组“发豆腐”的菌落总数，结果见图1。

图1 “发豆腐”贮藏期间菌落总数变化Fig.1 Changes of total number of bacterial colonies of fried tofu during storage

由图1可知，在贮藏过程中，“发豆腐”在整个贮藏期菌落总数呈现总体增加趋势，且初始菌落总数为3.6×103CFU/g，是“发豆腐”制作环境无法满足生产要求受一定程度污染所致。常温对照组在贮藏第1天时菌落总数显著增加，到第3天时菌落总数达到7.5×107CFU/g，并趋于稳定，而此时常温对照组“发豆腐”已腐烂变质。冷藏组从贮藏第4天开始菌落总数急剧增长，第16天达到3.9×108CFU/g，此时，产品已有轻微异味且质构已损害。速冻组在贮藏第4天时菌落总数有所下降，原因可能是速冻处理杀灭了一部分微生物，且在贮藏期间菌落总数呈现缓慢增长趋势，贮藏28 d时菌落总数为3.1×103CFU/g，接近初始菌落数。

2.2.2 酵母菌数变化

测定了贮藏过程中各处理组“发豆腐”的酵母菌数，结果见图2。

图2 “发豆腐”贮藏期间酵母菌数变化Fig.2 Changes of yeast count of fried tofu during storage

由图2可知，“发豆腐”在整个贮藏期酵母菌数与菌落总数同样呈现总体增加趋势。常温对照组在贮藏第1天时酵母菌数显著增加，到第3天时酵母菌数达到2.0×106CFU/g。冷藏组贮藏第1天开始酵母菌数便急剧增长，第8天时达到7.2×107CFU/g，这与菌落总数变化有区别，分析原因可能是低温对细菌具有明显抑制效果，而对酵母菌的抑制效果不佳。速冻组在贮藏第4天时酵母菌数稍微下降，分析原因是速冻处理杀灭了一部分微生物，且在贮藏期间酵母菌数呈现缓慢增长趋势，贮藏28天时酵母菌数为590 CFU/g。

2.2.3 霉菌数变化

测定了“发豆腐”储藏期间的霉菌数，结果见表4。

表4 “发豆腐”贮藏期间霉菌数Table 4 The mold count in fried tofu during storage

由表4可知，在整个贮藏期间，不同处理方式的“发豆腐”检测的霉菌数均呈现总体上升的趋势，常温对照组霉菌数在贮藏第2天起便显著增加，冷藏组第8天起急剧增加，贮藏第16天时霉菌数为1600 CFU/g。速冻组产品的霉菌数在贮藏24 d内无明显增加。

2.2.4 大肠菌群数变化

测定了“发豆腐”贮藏期间的大肠菌群数，结果见表5。

表5 “发豆腐”贮藏期间大肠菌群数Table 5 The coliform bacteria count in fried tofu during storage

由表5可知，“发豆腐”初始大肠菌群数<0.3 MPN/g，常温对照组贮藏第1天检测大肠菌群数为43 MPN/g，第2天后检测大肠菌群数>1100 MPN/g。冷藏组第4天检测值为9.2 MPN/g，第8天为1100 MPN/g，第12天后检测值均>1100 MPN/g。而速冻组在贮藏24 d内均未检测出大肠菌群。根据GB 2712-2014《食品安全国家标准 豆制品》中大肠菌群限量标椎为103 MPN/g，可知常温对照组第2天、冷藏组第8天已超标准。

通过对“发豆腐”贮藏期微生物(菌落总数、酵母菌数、霉菌数、大肠菌群数)的测定，发现无任何处理的常温对照组在第2天时微生物便开始大量繁殖，在冷藏条件下能在一定程度上抑制微生物的增长，但贮藏保鲜期并不理想，基本只能保鲜1周时间，速冻处理方式保鲜效果较佳，在28 d的贮藏期内微生物无明显增加。

2.3 贮藏期“发豆腐”质构变化分析

由图3可知，常温对照样品贮藏期内的剪切力、拉伸力结果，在试验进行第3天时，该样品已经存在明显变质，豆腐组织结构韧性消失，无法继续进行试验。结果显示：在3 d内，样品的剪切力、拉伸力随着时间的增加呈现大幅下降趋势，剪切力从最开始的(4.2±0.3) N下降到第3天的(1.9±0.2)N，拉伸力从(2.1±0.2) N下降至第3天的0.2 N，说明发豆腐的腐败变质伴随着明显的质构变化，尤其对拉伸力而言更为明显。

图3 “发豆腐”贮藏期间剪切力、拉伸力检测结果Fig.3 The test results of shear force and drawing force of fried tofu during storage

相比于常温对照组，冷藏组的贮藏期得到明显提升，从3 d提升至16 d才无法继续试验。

冷藏组在贮藏期间，剪切力、拉伸力随时间变化仍呈现下降趋势，但与常温对照相比，在前12 d，剪切力、拉伸力的变化下降较为缓慢，说明在此期间低温发挥了较好的作用，抑制了样品的腐败变质，从而使得样品的质构变化较缓，在16 d时出现明显质构松散，无法继续试验，说明冷藏组的主要变质区间应该在12～16 d之间。

冷冻组的情况与前两组有所区别，发豆腐样品经过冷冻后，剪切力、拉伸力发生一定变化，剪切力降低到3.4 N附近，拉伸力降低到0.9左右，拉伸力降低较为明显。但随着时间的延长，这两种数据基本处于同一水平线，这表明经过冷冻后的样品在28 d内仍然稳定在同一质构水平，即冷冻后的样品的质构相对稳定，组织结构基本没有变化。

剪切力表示将样品切断所需要的最大作用力，可以间接地展示出样品的组织紧密程度；拉伸力则是样品脱离组织所需要的最大作用力，可以表示样品的柔韧程度。随着储存时间的增加，若不对发豆腐样品进行额外干涉而储存于常温条件下，仅3 d时间样品的组织紧密性和柔韧性会基本消失，从而失去食用价值。在冷藏处理12 d后才逐渐开始出现组织弱化，16 d时丧失食用价值。而采用冷冻处理的样品，在最大试验期28 d时，仍然具有较好的组织紧密性和柔韧性，从外观而言，冷冻组在解冻后基本同新制作的产品保持一致。

2.4 贮藏期“发豆腐”气味变化分析

2.4.1 常温“发豆腐”在储藏期内的风味变化

由图4和图5可知，电子鼻技术能够较好地区分不同贮藏期的常温发豆腐。常温发豆腐PCA分析的PC1和PC2的贡献率分别为92.56%和7.33%，总贡献率为99.89%，说明分析结果包含了主要的样品信息，2 d和3 d距离较近，与0 d和1 d距离较远。从LDA 分析图上看，常温发豆腐LDA分析的第一线性判别因子(LD1)和第二线性判别因子(LD2)的贡献率分别为91.04%和8.43%，总贡献率为99.47%，贮藏期内2 d和3 d距离较近，而较其他处理组较远，说明2 d和3 d两组样品的风味相近，与0，1 d相比出现了较大变化[15]。

图4 常温发豆腐在贮藏期内电子鼻的PCA分析Fig.4 PCA analysis of fried tofu at normal temperature during storage by electronic nose

图5 常温发豆腐在贮藏期内电子鼻的LDA分析Fig.5 LDA analysis of fried tofu at normal temperature during storage by electronic nose

2.4.2 冷藏发豆腐在储藏期内的风味变化

由图6和图7可知，电子鼻技术能够基本区分开不同贮藏期的冷藏处理组发豆腐。冷藏处理组PCA分析的PC1和PC2的贡献率分别为95.22%和4.51%，总贡献率为99.73%，说明分析结果包含了主要的样品信息。从LDA 分析图上看，冷藏发豆腐LDA分析的第一线性判别因子(LD1)和第二线性判别因子(LD2)的贡献率分别为73.25%和21.51%，总贡献率为94.76%。综合分析，4 d和8 d无法区分，16 d和20 d重叠部分较多，24 d和28 d无法区分，与其他处理组距离较远，综合分析，说明冷藏发豆腐在贮藏期间的风味发生了变化，其中，4 d和8 d的风味成分较为相似，16 d和20 d的风味比较接近，24 d和28 d的风味比较相似，均与发豆腐初始风味0 d有区别。

图6 冷藏发豆腐在贮藏期内电子鼻的PCA分析Fig.6 PCA analysis of fried tofu by cold storage treatment during storage by electronic nose

图7 冷藏发豆腐在储藏期内电子鼻的LDA分析Fig.7 LDA analysis of fried tofu by cold storage treatment during storage by electronic nose

2.4.3 冻藏发豆腐在储藏期内的风味变化

由图8和图9可知，电子鼻技术基本能够区分开不同贮藏期的冻藏处理组发豆腐。冻藏发豆腐PCA分析的PC1和PC2的贡献率分别为96.59%和2.83%，总贡献率为99.42%，说明分析结果包含了主要的样品信息，从LDA 分析图上看，冻藏发豆腐LDA分析的第一线性判别因子(LD1)和第二线性判别因子(LD2)的贡献率分别为79.93%和15.71%，总贡献率为95.64%。16 d和20 d重叠部分较多，24 d和28 d无法区分，与其他处理组距离较远，综合分析，说明冻藏发豆腐在贮藏期间的风味发生了变化，其中，16 d和20 d的风味比较接近，24 d和28 d的风味比较相似，与发豆腐初始风味0，4，8，12 d各处理组之间均有区别。

图8 冻藏“发豆腐”在贮藏期内电子鼻的PCA分析Fig.8 PCA analysis of fried tofu by frozen storage treatment during storage by electronic nose

图9 冻藏“发豆腐”在贮藏期内电子鼻的LDA分析Fig.9 LDA analysis of fried tofu by frozen storage treatment during storage by electronic nose

冷藏、冻藏和常温对照发豆腐3组样品中，冻藏发豆腐风味在24 d开始发生变化，冷藏发豆腐风味成分在24 d时发生变化，常温发豆腐风味在3 d开始变化，7 d时气体成分差异最大。

3 结论

通过检测不同处理方式“发豆腐”的感官、微生物变化、质构变化及气味变化，结果表明：发豆腐在常温无任何处理的情况下保鲜期极短，为24 h，在冷藏条件下能一定程度上延长货架期，但效果并不理想，保鲜期为4 d，若采用冻藏方式处理能有效延长保鲜期。后续还需对速冻及高温灭菌方式处理后“发豆腐”的贮藏期加以延长来确定其保鲜效果。因此，对于发豆腐这类油炸豆腐产品，采用冷藏及冻藏的物理性保鲜措施能够有效解决当地产业的技术瓶颈，值得深入研究及推广使用，为贵州省天柱县远口镇发豆腐产业的发展提供了技术支撑。