豆腐保鲜研究进展
2022-12-06李加双
李加双
木兰主食加工技术研究院(哈尔滨 151900)
豆腐是我国的传统食品,是补益清热养生食品,现代医学证实,豆腐除有增加营养、帮助消化、增进食欲的功能外,对齿、骨骼的生长发育也颇为有益,在造血功能中可增加血液中铁的含量。豆腐不含胆固醇,是高血压、高血脂、高胆固醇症及动脉硬化、冠心病患者的药膳佳肴,也是儿童、病弱者及老年人补充营养的食疗佳品。豆腐含有丰富的植物雌激素,对防治骨质疏松症有良好的作用。豆腐中的甾固醇、豆甾醇,均是抑癌的有效成分。豆腐中含有人体必需的多种氨基酸,且这些氨基酸的比例和人体所需的比例基本一致,是优质的植物蛋白,因此又被称为“完全蛋白质”[1]。因其鲜美的风味和丰富的营养,在人民日常生活中占有十分重要的地位。它是大豆蛋白凝胶的产物,通过加热生豆浆使大豆蛋白发生变性,再加入凝固剂形成豆腐。由于豆腐中蛋白质、脂肪、糖类等物质含量丰富,且水分高,因此微生物在这种条件下很容易繁殖,导致豆腐腐败变质加快。常温下,老豆腐能保存1~2 d,在炎热夏季豆腐保质期不到1 d,有时甚至刚进入市场售卖就已腐败变质。豆腐腐败后,会发生明显的感官变化,如发黏、散发酸臭味等,在一定程度上限制豆腐制品的行业发展[1-3]。
延长豆腐的保质期、保持豆腐的鲜度,是豆腐产业发展必须攻克的难题。本文从豆腐的腐败原因、引起豆腐腐败变质的细菌、豆腐的主要防腐技术几方面展开论述,为延长豆腐的保质期提供一些方案。
1 影响豆腐腐败的因素
豆腐腐败菌的引入途径多种多样。传统豆腐的加工工艺复杂,生产周期长,在豆腐制作过程中,大豆原料、加工辅料、生产用具等环节都易被引入,并在豆腐制成后大量繁殖。大豆原料中带有大量杂菌,主要是土壤微生物,浸泡大豆还会使微生物繁殖,导致细菌总数升高。加工辅料会带入很多杂菌。豆腐凝固剂一般是经过配制而成,本身可能因储存时间久有杂菌。其中,盐卤凝固剂可能还会引入耐盐微生物,配制用水及环境条件也可能引入杂菌。生产设备上也会携带大量微生物被带入到豆腐产品中。模具、滤布等生产用具未经灭菌或灭菌不当,都可能会将大量微生物引入豆腐食品中,导致豆腐的腐败变质。豆腐的贮藏条件同样影响豆腐的保质期。豆腐制成后,如果暴露于空气中,空气中的多种微生物可能会附着于豆腐表面,不断繁殖。流通过程中豆腐大多无包装和冷藏条件,导致外界环境对其的微生物污染。而如果将制成后的豆腐进行包装,包装材料亦会存在多种微生物[1,4]。
1.1 引起豆腐腐败变质的细菌
豆腐保质期取决于腐败菌数量及繁殖速度,在贮藏过程中,腐败菌是豆腐腐败的主要原因[4]。有研究表明,导致散装老豆腐腐败变质的主要腐败菌有短芽孢杆菌属(Brenibacillus)、肠杆菌属(Entero-bacter)、乳杆菌属(Lactobacillus)、梨形肠杆菌(Enterobacter-pyrinus)、发酵乳杆菌(Lactobacillus- fermentum)和明串珠菌属(Leuconostoc);而导致盒装内酯豆腐腐败变质的主要腐败菌有类短短芽孢杆菌(Brevibacillus-parabrevis)。克假丝酵母、溶血性葡萄球菌及托尔豪特链球菌、酵乳杆菌导致豆腐发黏,梨形肠杆菌及明串珠菌属分别是导致豆腐发黏、涨袋及质构变软的主要微生物,托尔豪特链球菌是导致豆腐变酸的主要菌种[3,5-6]。
2 豆腐的主要防腐技术
在豆腐的防腐方面,有多种方式被应用。有企业采用盒装注水高温杀菌、增加加热时间、适当增大食盐添加量等方法抑制腐败菌,延长豆腐保质期。也有采用微生物源保鲜剂对豆腐进行抑菌研究,在不影响豆腐品质及口感的情况下,代替化学防腐剂,抑制豆腐腐败菌,延长产品保质期[4]。
2.1 物理方法
豆制品在制成后及包装前,主要使用物理方法进行杀菌防腐,包括辐照杀菌、微波杀菌、高压灭菌3种[7]。
2.1.1 辐照杀菌
辐照杀菌是一种特殊的“冷加工”技术,在杀菌的同时,不影响产品的营养和食用品质,且成品明显低于其他技术。辐照射线照射到食品上会引起食品中的微生物蛋白质或遗传物质发生变化,抑制或破坏其生长或者繁殖,甚至使微生物的细胞组织死亡[8]。付立新等[9]对出厂标准的豆制品经6~8 kGy的γ射线辐照后,在常温(25 ℃)条件下贮藏,保质期可延长到1个月;在低温(5 ℃)条件下贮藏保质期可延长到3个月。辐照与防腐剂的综合处理比单一的辐照处理或防腐处理的抑菌效果强。李树锦[10]用0.1 g/100 mL山梨酸钾+34 kGy辐照或0.3 g/100 mL山梨酸钾+1.1 kGy辐照,延长豆腐的保质期至10 d,0.3 g/100 mL山梨酸钾+ 34 kGy辐照可延长豆腐的保质期至12 d。
2.1.2 微波杀菌
微波杀菌不同于X射线和γ射线,是一种非电离辐射。与传统的加热方式相比,微波杀菌是利用微波的热效应和非热效应共同作用使细菌致死,具有加热时间短、加热均匀、食品营养成分和风味物质破坏或损失少等特点。豆腐经过微波65,80和95 ℃加热后贮藏,在45 ℃下保质期分别为16,21和27 d。但由于传统豆腐产品自身的特点,保鲜效果并不十分理想,微波杀菌技术在豆腐保鲜中的应用存在着一定的局限性[11]。
2.1.3 高压杀菌
高压处理是一种温和的保存方法,能在常温或较低温度下,使食品中的酶失活、蛋白质变性和淀粉糊化等,在杀灭食品中微生物的同时最大程度地保留食品天然风味和营养价值,并可能使食品产生一些新的质构特点。有研究高压条件下处理鲜豆,20 ℃下500 MPa,结果显示细胞失活,只剩下孢子。在75 ℃下1 000 MPa的两脉冲压力处理显示所有天然菌群减少到低于阈值。储存1个月后,没有明显的微生物生长[12]。超高压技术虽被公认为是最有发展前景的冷杀菌方法,但也有自身的短板。比如要杀死食品中某些耐压的致病菌和腐败菌需要很高的压力(500 MPa以上),导致设备造价及运行费用昂贵,阻碍其在食品加工中的应用[13]。
2.2 生物方法
2.2.1 中草药防腐
中草药用于食品的增味剂及饮用或防治某些疾病比较广泛,由于其复杂多样的化学成分,某些中草药被认为有抑制微生物增殖和生产的作用而作为新一代食品生产和加工中的保鲜剂。苏振霞等[3]用金银花、鱼腥草和穿心莲的提取液对豆干进行防腐处理,金银花表现出很好的防腐效果。
2.2.2 天然防腐剂
乳酸链球菌素(nisin)是某些乳酸球菌代谢过程中合成和分泌具有很强杀菌作用的小分子肽,是高效无毒的天然防腐剂[14]。
大蒜素是一种天然的抗生素,可抑制多种有害细菌,其抑菌机理是蒜素在水溶液中迅速与半胱氨酸反应生成结晶性沉淀,破坏微生物生长所需巯基衍生物的—SH基。冯德明等[15]用不同浓度的大蒜素对白豆腐片进行不同时间的浸渍,使其保鲜时间≥7 d。
壳聚糖有甲壳质水解的高分子多糖,在虾、蟹等节肢动物、软体动物中大量存在,以及毛霉属等霉菌类细胞壁中存在。壳聚糖在水豆腐制作过程中除了可以起到凝固剂的作用,还具有抑菌、抗霉的作用,对人体具有降脂、降胆固醇、提高免疫力等重要的保健作用。用壳聚糖、壳聚糖/CaCl2及壳聚糖/纳米ZnO溶液涂膜处理豆腐,研究发现涂膜处理能够延缓豆腐色泽的变暗及变质[16]。壳聚糖对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌有明显的抑制作用[17]。鲁海波等[18]研究壳聚糖、牡蛎壳和乳酸链球菌素(nisin)对豆腐感官质量和保质期的影响,其复配比例分别1.5%,0.10%和0.10%时的豆腐产品,在20 ℃条件下保存5 d,菌落总数≤105CFU/g,感官上保持豆腐原有的色泽、香味、风味和质地结构,符合国家标准要求。
蜂胶主要成分包括黄酮类化合物、醛与酮类等物质,具有抗炎、抗病毒和抗细胞增生的作用。王敏[19]用蜂胶作为防腐剂延长货架期,结果发现其可以明显抑制腐败菌的生长,显著延长豆制品防腐效果。
兰香素是一种天然香料,对细菌、真菌都具有良好的抑菌效果,在豆浆中加入使其均匀分布在豆腐中,效果明显[20]。
2.3 复配防腐剂的应用
山梨酸钾、苯甲酸钠为食品防腐剂,有研究采用1%~2%山梨酸钾溶液与苯甲酸钠复配溶液对豆腐进行浸泡,并结合70~85 ℃,25~40 min巴氏杀菌处理,对豆腐进行后期保鲜[21]。
天然食品防腐剂乳酸链球菌素与传统防腐剂山梨酸钾以1∶1比例复配,对干豆腐进行喷淋保鲜处理,在此基础上应用气调保鲜技术(氮气与二氧化碳1∶3)改善豆腐的保鲜效果,在保证干豆腐口感和风味的前提下,在此条件处理下,干豆腐4 ℃下保质期可达10 d[22]。
2.4 豆腐制作过程中的防腐
通过改进豆腐的加工工艺,也可起到延长保质期的作用。杨红等[23]从工艺控制方面入手,研究不同豆水比、内酯添加量、贮藏温度等因素对豆腐品质的影响,研究发现对豆腐保鲜效果影响的大小依次为豆水比>杀菌方式>保鲜剂种类>内酯添加量。
用无凝固剂乳酸菌发酵豆腐,乳酸菌发酵降低豆浆pH且通过二次加热显著降低芽孢菌数,并避免传统点浆凝固环节凝固剂加入引发的二次污染,最终使得豆腐初始菌落总数、芽孢菌数及乳酸菌数显著低于卤水豆腐,且发酵豆腐中有机酸含量尤其是乳酸的含量显著高于卤水豆腐,乳酸对屎肠球菌有一定的抑制作用,从而大幅提升无凝固剂发酵豆腐的保质期[24]。
3 展望
豆腐营养价值丰富,但豆腐保质期短,无法长距离、长时间销售,阻碍豆腐产业的发展。因此亟需有效的方法以杀灭和抑制豆腐中存在的微生物、致病菌,改善卫生质量,延长货架期。在豆腐腐败原因,以及高压防腐、辐照、微波、添加防腐剂等方法上已开展诸多研究。未来应着手在低成本、安全、保证营养健康的前提下对豆腐进行防腐、保鲜的研究。
4 结语
综合其他学者的研究可知,引起豆腐腐败变质的因素包括:(1)豆腐自身特点,高蛋白、高水分的环境使微生物极易生长繁殖;(2)大豆原料及其在制作工艺中的环境条件不佳、器具卫生条件差给微生物繁殖提供了可能。大豆原料的产地不同,加工工艺的差异,也会使制得的豆腐产生不同种类的腐败菌。抑制豆腐的腐败方法包括:在豆腐的制作过程中进行高压、微波、辐照等处理;添加防腐剂、天然防腐剂、复配防腐剂等。随着科研工作者的研究,豆腐保质期将不断地提高。