毛霉型豆豉的研究进展

狄飞达，纪芯钥，邹 强，杨 静，刘一静，苏秋军，张驰松

（1. 成都市农林科学院农产品加工与贮藏研究所，四川成都 611130；2. 成都大学药学与生物工程学院，四川成都 610106；3. 四川省三台县潼川农产品开发有限责任公司，四川绵阳 621100；4. 中化现代农业有限公司（西南分公司），四川成都 610100）

豆豉是我国传统的发酵豆制品，古代称豆豉为“幽菽”，传统豆豉根据发酵中主要微生物种类的不同可分为毛霉型豆豉、细菌型豆豉、曲霉型豆豉、根霉型豆豉等四大类[1]。其中，毛霉型豆豉是川渝地区独具特色的传统发酵豆制调味品之一。毛霉豆豉经过微生物与酶的作用后不仅能够保留大豆中的绝大部分营养，同时还能生成新的活性物质或者抗氧化物质，如大豆异黄酮、γ - 亚麻酸、大豆抗氧化肽等，具有预防心血管疾病、抗氧化、抗癌等生理功能[2]。对毛霉型豆豉发酵工艺、微生物菌群、活性成分及相关性安全性研究进行综述，以期为毛霉型豆豉的深入开发及研究提供参考。

1 毛霉型豆豉的发酵工艺

1.1 传统毛霉型豆豉生产工艺流程

毛霉型豆豉制曲条件较为复杂，主要产地是四川、重庆，其中潼川豆豉、永川豆豉最为出名。一般生产工艺流程为：

大豆→选洗→浸泡→蒸煮→摊晾→自然接种（或纯种接种） →通风制曲→成曲→拌和→翻拌和匀→加入辅料（食盐、白酒等） →装罐保温后熟→包装→验收→成品。

1.2 发酵工艺研究

大豆的筛选到摊晾都属于毛霉豆豉制备的前期工作，对于后期成品豆豉最大影响是大豆的品种和蒸煮程度。兰静等人[3]研究发现，制作豆豉选用的大豆应选择豆粒大、易蒸煮透且能保持豆粒完整、大豆种皮呈现黑或褐色、色素浸出量高、蛋白质含量低、碳水化合物含量高等。张雪梅等人[4]对以东北大豆和重庆大豆为原料制作的毛霉豆豉进行营养的探究发现，重庆大豆制成的豆豉其中氨基酸态氮的含量（高达1.6%） 远高于东北大豆制成的豆豉，表明重庆大豆发酵后的水解程度更高。陶湘林[5]研究发现，采用121 ℃湿蒸（黄豆浸泡在水中蒸煮） 15 min 的大豆在后发酵过程中氨基酸态氮达到0.56%，游离氨基酸的总含量达到4.24 g/100 g，综合氨基酸态氮及游离氨基酸数据工艺最优。

对于毛霉豆豉关键的一步是来自于制曲。邵良伟等人[6]研究得出，在豆豉自然制曲的过程中，大豆的水分、pH 值、色差指标及总糖含量呈现下降趋势，但是有利氨基酸态氮等香气成分在制曲过程中呈现上升趋势，这对于豆豉品质有着显著的影响。索化夷等人[7]通过对永川豆豉不同发酵阶段进行研究，发现经过制曲发酵阶段使得大豆的硬度迅速降低，有利于后期发酵中蛋白酶、纤维素酶更好地发挥作用，为后期豆豉色泽的呈现起重要作用。

加入辅料后进行后熟发酵（深度发酵），这是豆豉香气及色泽呈现的重要阶段。索化夷等人[7]发现，在经过制曲后进入后发酵的豆豉由于Maillard 反应产生类黑精，虽然后发酵会限制某些酶的活性，但是由于发酵时间较长，类黑精逐渐累积，使得豆豉呈现独有的色泽。蒋立文等人[8]研究发现，通过后熟的豆豉其挥发性风味成分达到68 种，其中主要是由醇类、酯类和醛类等，后熟完成的豆豉鲜味、丰富性较佳，苦味及其回味所处值适宜。

2 毛霉型豆豉中微生物菌群研究及评价

毛霉生长要求的温度较低，其制曲时间长，并且制曲多为自然开放型，其发酵过程中微生物种类较多；工业化生产的毛霉复合菌种主要是总状毛霉（Mucor racemosus），并包含一部分纤维酶活力高的霉菌、细菌，这些微生物菌群分泌的蛋白酶、纤维素酶、脂肪酶、淀粉酶等决定了豆豉中的成分降解速度，从而决定豆豉发酵的风味、色泽及质构方面的形成。因此，这种较为开放型的发酵方式会导致微生物种群多样性，也决定了其酶系的种类数量，产生复杂多变的代谢产物。

索化夷等人[9]采用凝胶电泳技术对永川豆豉制曲及后发酵过程微生物菌落进行研究发现，制曲过程中霉菌和细菌呈对数增长，优势菌群为总状毛霉（Mucor racemosus），但伴有多种黑根霉；而后发酵过程是一个密闭高盐环境（拌料为13%～14%食盐、白酒等），导致菌落总数快速下降并保持较低水平，主要优势菌群为奥德赛芽孢杆菌（Bacillus odysseyi）、乳酸杆菌（Lactobacillus oligofermentans） 和乳酸杆菌（Lactobacillus lindneri）。曾涛等人[10]采用同样的分析方法研究发现在真菌水平上，制曲阶段优势菌为总状毛霉（Mucor racemosus），并伴有匍枝根霉（Rhizopus stolonifer） 等辅助发酵，后发酵阶段有假丝酵母（Candida sp.） 等酵母菌的参与；在细菌水平上，制曲阶段优势菌为乳酸乳球菌属（Lactococcus lactis），拌料后其数量急剧减少，枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis） 等成为新的优势菌株。

3 毛霉型豆豉活性成分与保健功效研究

毛霉型豆豉在发酵过程中，大豆中的大分子物质通过微生物与酶的作用下，经过分解或者重组获得利于人体吸收的小分子和对人体有益的有利因子，近几年热点研究主要集中在异黄酮、活性肽、γ - 亚麻酸。

索化夷等人[11]对毛霉豆豉中的大豆异黄酮进行研究，发现大豆中的异黄酮总量基本维持不变，但通过发酵后的大豆中的异黄酮的结构发生了巨大的改变，主要由结合态形式存在的异黄酮转化为了游离形态的异黄酮。大豆异黄酮具有抗氧化、预防心血管疾病、骨质疏松和更年期屏障等生理功能，而游离态的大豆异黄酮更有利于人体的吸收，效果更佳[12]。

程丽娟等人[13]发现，毛霉豆豉中的大豆经过微生物分解得到低分子及中分子肽的含量是未发酵大豆的3 倍，通过对豆豉抗氧化多肽进行研究，发现2 种毛霉豆豉的抗氧化多肽对于ABTS 自由基与DPPH 自由基的清除效果较明显。蔡曼儿等人[12]通过对小白鼠进行投喂一定量的豆豉提取物，发现豆豉提取物能够让肝肾组织SOD 活性明显提高，肝肾组织的TBARS 值都明显下降。Fan J 等人[14]研究发现，毛霉豆豉中含有能够抑制血管紧张素转化酶（ACE） 活性的作用，主要出现于毛霉豆豉后熟阶段，通过美拉德反应在长时间反应下生成的类黑精产生，能够降血压，起到降低高血压、高胆固醇及预防心脑血管疾病的作用。

目前研究发现，毛霉豆豉主要是由总状毛霉发酵制成，是一种能够产出γ - 亚麻酸（GLA） 的一种真菌[15]。而γ - 亚麻酸是一种人体所需的多不饱和脂肪酸，能够预防和治疗动脉粥样硬化及高血压，还能够降低人体血脂，同时根据一定发酵条件能够使毛霉豆豉中生成γ - 亚麻酸，相较于传统发酵提高3 倍，具有极高的经济效益[16]。

4 毛霉型豆豉营养及风味成分研究

毛霉型豆豉的制作流程主要分为两大部分，第一部分是前发酵（又称制曲），第二部分是后发酵。在整体的发酵过程中，豆豉中会产生多种风味物质，如酯类、醛类、醇类等，以及多种风味物质的前身化合物。在不同的发酵阶段，毛霉型豆豉的挥发性物质的呈现也有所不同；对于发酵环境的不同也会影响到豆豉发酵过程中风味物质的形成种类和含量的多少。

在川南地区豆豉的发酵过程中，以总状毛霉为主结合其他微生物及酶的作用下，豆类中的大分子物质（碳水化合物、蛋白质、脂肪等） 经过前期的降解及部分新物质生成，再到后期拌料后风味物质之间复杂的分解合成及更多新的香气成分的生成。汤启成等人[17]研究发现，毛霉型豆豉相较于曲霉豆豉的挥发性风味成分更加丰富。范琳[18]研究发现，发酵后期的毛霉豆豉的挥发性风味成分呈现上升趋势，当风味成分的含量趋于稳定时，则表明豆豉已发酵成熟；且氨基酸态氮、游离氨基酸及总酸的含量逐渐增加。何桂强等人[19]对毛霉豆豉和曲霉豆豉进行特征风味的研究，发现成熟毛霉豆豉相对于曲霉豆豉中的香甜味、烟熏味及玫瑰花香味等更加突出。索化夷等人[20]对毛霉豆豉进行分析，发现豆豉的风味主要是由酯、 烯、酮、酸、醇、醛、酚、苯、呋喃九大类组成，其中苯乙醛、苯乙醇、苯乙酮等是由芳香族氨基酸通过降解得到，对豆豉后期风味形成贡献最大。

5 毛霉型豆豉安全性研究

由于毛霉型豆豉现多采用的是传统发酵方式，因此在发酵过程中容易有杂菌混入。此外，由于实际发酵过程较为复杂，一些不利成分（如生物胺、苯甲酸） 容易形成。

5.1 杂菌混入

开放式的发酵环境使得毛霉型豆豉在发酵过程中容易有其他杂菌混入。曾涛等人[10]研究发现，永川豆豉发酵过程中也出现了青霉（Penicillium）、新鞘脂菌（Novo sphingobium） 等杂菌，可能是由于原材料或环境中杂菌混入，结果与Noval Rivas M等人[21]研究较为一致。

5.2 生物胺

生物胺是具有生物活性的低分子量含氮有机化合物的统称，适中浓度的生物胺具有促进生长、增强代谢活力等生理功能，但是高浓度的生物胺在食品中存在会严重影响风味和口感，并且对人体产生毒害作用，损伤人体神经系统和心血管系统。胡鹏等人[22]采用苯甲酰氯柱前衍生、HPLC 检测永川豆豉制曲过程中生物胺含量的变化，研究发现制曲过程中腐胺、色胺和2 - 苯乙胺含量分别达到59.67，53.59，52.02 mg/kg，这3 种生物胺占总量的78.81%，酪胺缓慢增长在后发酵中含量降到几乎为0；腐胺含量随着时间缓慢地增长；其余的生物胺变化不明显，各种生物胺含量均小于60 mg/kg。针对生物胺在食品中的安全含量，美国食药监局规定了水产品中组胺含量必须小于50 mg/kg[23]。Nout MJ R 等人[24]研究认为，2- 苯乙胺在发酵食品中含量需要控制在30 mg/kg 以下。Santos M H S[25]研究发现，食品中生物胺总量大于1 000 mg/kg 会损害人体健康。

张仁凤等人[26]针对毛霉型豆豉主要菌种——总状毛霉（Mucor racemosus） 的生物胺能力评价研究发现，总状毛霉产生酪胺，且总状毛霉具有组氨酸脱羧酶活性。刘敏等人[27]针对毛霉型豆豉主要菌种总状毛霉（Mucor racemosus CICC40481） 进行纯种制曲后，再进行传统后发酵中发现，总状毛霉组豆豉在传统后，发酵过程中，生物胺含量随发酵进行先增加后降低再增加，最终检出了腐胺、亚精胺和酪胺，并具有酪氨酸脱羧酶活力和鸟氨酸脱羧酶活力。

5.3 苯甲酸

苯甲酸以游离酸、酯或其衍生物的形式广泛存在于自然界中。苯甲酸常作为防腐剂或药物使用，可以有效抑制真菌、细菌、霉菌的生长，但在实际检测中，毛霉型豆豉产品检验中容易检出苯甲酸[28]。沈祥森等人[29]探究传统毛霉型豆豉中苯甲酸自然存在的原因，其研究发现大豆中的蛋白质首先部分水解为氨基酸，其中的苯丙氨酸在PAL 的催化下首先转变为β - 苯丙烯酸，然后在一定条件下最终氧化形成苯甲酸，为毛霉型豆豉实际安全生产提供理论基础。

6 结语

毛霉型豆豉作为我国传统发酵豆类产品之一，具有很高的营养价值。前人对于生产工艺已经有了新的改进，如降低盐分、选育新菌种工厂化生产，并对其活性成分研究有了更深入的挖掘，对于其存在的安全隐患也进行相关的研究。然而，从我国豆豉生产技术流传国外形成纳豆（细菌型豆豉）、天培（根霉型豆豉） 等食品，其发展现状和影响力远高于我国豆豉。这说明我国对于毛霉型豆豉的开发研究还比较缺乏，因此毛霉型豆豉的未来发展方向是通过现代高科技技术，如超低温粉碎、活性物质提取纯化并确定其结构、理化特性和保健功能，结合现代人的饮食及保健理念，开发现代毛霉型豆豉的高营养、高保健功能的食品而非局限于调味品，以实现产品档次和市场竞争力。