腐乳研究现状及可控化调控技术展望

◎ 罗 静，唐仁勇，易树敏

（1.四川商务职业学院，四川 成都 611131；2.成都大学 食品与生物工程学院，四川 成都 610106）

近年来，人们对植物源蛋白质的关注度越来越高，长期食用富含植物蛋白的食物可降低心血管疾病的发病率，提高新陈代谢率，增强人体骨骼的强度[1]。大豆具有较高的营养价值，其蛋白质含量为36.49 g/100 g，碳水化合物含量为30.16 g/100 g，多不饱和脂肪酸含量为11.255 g/100 g，钙含量为277 mg/100 g，此外还含有丰富的钾、镁、大豆异黄酮及B 族维生素等营养物质，适用于开发各类大豆产品，包括肉制品和奶制品的替代物[2]。

腐乳是一种深受消费者喜爱，富含多种营养成分的传统大豆发酵食品，其主要以大豆为原材料，以水、白酒、食盐和香辛料为辅料，经过毛霉、根霉、细菌等微生物发酵而成，是我国四大传统发酵调味品之一，也是餐桌上一道常见的佐餐食品[3]。目前，我国腐乳已经出口至东南亚、日本、美国等多个地区，受到世界人民的推崇和喜爱。100 g 腐乳中必需氨基酸含量可供成年人一日需要量[4]。腐乳中还含有黄酮、多肽、γ-氨基丁酸等活性成分和多种矿物元素，具有抗氧化、降低人体胆固醇含量、增强人体免疫力及预防细胞癌变与老年痴呆症的作用[5]。

本文对腐乳的历史、分类、制作工艺、功能菌种筛选、微生物菌群与风味品质的关系以及食用安全性等进行了综述，并结合腐乳安全隐患因素的控制方法对未来可控化调控技术进行展望，目的是促使腐乳生产工艺流程可控化和标准化，为进一步提升腐乳品质、提升腐乳产业的安全化生产和推动腐乳产业绿色健康发展提供基础支撑。

1 腐乳的历史、分类和制作工艺

腐乳历史悠久，风味独特，滋味鲜美，有“东方奶酪”之称[6]。腐乳起源于我国，一千多年前就有关于腐乳的记载，“干豆腐加盐成熟后为乳腐”，从魏朝开始，腐乳就成为餐桌上的开胃菜，明清时期腐乳迅速发展，生产规模和技术不断提升，李日华的《蓬栊夜话》和王士桢的《食宪鸿秘》中均有腐乳制作方法的记录。近代腐乳研究始于1920 年，1928 年开始对毛霉菌进行研究，其后，不断有学者对腐乳品质、发酵菌种、制作方法进行探索[7]，并针对腐乳生产过程中各阶段的变化情况进行了深入细致的研究，逐渐形成成熟的理论体系。

传统腐乳制作工艺一般包括4 个步骤[8]。①制作豆腐。将煮沸的豆浆通过盐沉淀制作成豆腐。②毛霉生长。将豆腐切小块放置在毛霉适宜生长的环境中自然接种，使豆腐块表面长满毛霉。③加辅料腌制。加盐抑制毛霉生长，加香辛料提升腐乳的风味口感。④密封成熟。将腌制好的豆腐块放进玻璃瓶中，密封保存2～3 个月，即可食用。

根据腐乳的风味与色泽，可分为红腐乳、青腐乳、白腐乳，红腐乳又名红方，是在发酵后期加入红曲制作而成，成品表面呈红色；白腐乳又名白方，发酵期间不加任何着色剂；青腐乳又名青方，是在发酵后期，以低浓度盐水为汤料制作而成，成品表面呈青色，有特殊刺激性气味。根据制作过程是否有微生物参与，可将腐乳分为腌制型和发酵型，腌制型腐乳是豆腐块不经过前期微生物发酵长霉直接腌制而成；发酵型腐乳的豆腐块先经过前期发酵长出毛霉，再进入后期腌制阶段。发酵型腐乳按接种类型可分为天然接种与纯菌种接种，天然接种是利用环境微生物自然发酵，纯菌种接种使用的菌种主要有细菌、根霉、毛霉。

2 腐乳发酵的功能菌种

微生物在腐乳发酵过程中扮演着十分重要的角色，与腐乳风味、色泽、口感的形成密切相关，国内学者通过研究腐乳发酵功能菌种，为发酵腐乳的风味品质和安全性提供理论支撑[9]。目前常用的腐乳发酵菌种有毛霉、根霉、细菌。

2.1 毛霉

毛霉是我国腐乳生产时使用最多的菌种，四川、北京等地大多都使用毛霉发酵腐乳，占腐乳生产用菌总量的90%～95%[9]，腐乳生产常用菌种具体见表1。现代腐乳制作过程是在无菌环境下将毛霉菌种接种到豆腐块表面，培养3～5 d 后，豆腐块表面长满白色或淡黄色菌丝，形成皮膜，毛霉对腐乳特殊口感和香味的形成有重要贡献[9]。毛霉能分泌多种酶类，其中蛋白酶是决定腐乳品质的重要因素，可以分解豆腐中的蛋白质，生成肽类、氨基酸、有机酸和酯类等，使发酵腐乳富含多种营养成分[10]。LIU 等[11]研究发现腐乳内外部均存在多种蛋白酶，且蛋白酶活性与琥珀酸酯、组胺、三甲胺等成分显著相关，表明蛋白酶对腐乳的成熟有重要促进作用。

表1 腐乳生产常用菌种表

2.2 根霉

根霉菌是发酵腐乳的另一种常用菌种，可分泌高活性的淀粉酶，从而使腐乳产生乳酸、延胡索酸等有机酸，也可产生酯类物质，提高腐乳的芳香气味[12]。腐乳生产常用根霉菌如表1 所示。

根霉型腐乳是利用根霉菌发酵制成，根霉菌耐高温，常在夏季高温生产腐乳时使用。由于根霉菌产蛋白酶能力较低，发酵而成的腐乳外观形状与口感均不如毛霉型腐乳。因此，将毛霉菌与根霉菌混合制成复合菌种用于发酵腐乳，可改善腐乳品质，丰富营养价值，缩短生产周期并改善风味成分。

2.3 细菌

除根霉和毛霉外，还可利用细菌发酵腐乳。目前国内使用细菌发酵腐乳的厂家较少，可用于发酵腐乳的细菌主要有藤黄微球菌和枯草芽孢杆菌，黑龙江克东腐乳是利用藤黄微球菌发酵制成的腐乳，其氨基酸含量高，味道鲜美，具有明显的地域特色[9]。

3 腐乳风味成分研究

作为传统发酵食品的一种，腐乳在中国乃至亚洲地区受到大众欢迎，风味是评价腐乳产品质量的重要指标之一。近年来有关腐乳风味物质组成的研究越来越多，鉴定腐乳中挥发性风味成分的方法主要有气相色谱-质谱联用（Gas Chromatography-Mass Spectrometer，GC-MS）、气相色谱-嗅觉-质谱联用等方法结合液液萃取、顶空吸附、蒸馏萃取和固相微萃取。

MOY 等[13]采用GC-MS 对豆腐和腐乳中挥发性风味物质进行鉴定，豆腐发酵成腐乳的过程中，正己醛含量从2 828 μg·kg-1降至319.6 μg·kg-1，表明通过发酵可去除豆腐中不愉快气味，发酵过程也是形成腐乳中以果香味与甜味为主的特有风味物质醇类和酯类的主要途径。自制腐乳发酵过程中，异戊醇、己酸乙酯、辛酸乙酯、戊酸乙酯及壬醛等对风味形成影响较大，赋予腐乳果香味和奶香味。而樊艳[14]研究发现，茴香脑是自制腐乳中最主要的风味成分，乙醇是市购腐乳的最主要风味成分，风味成分不同可能是由生产腐乳所用原材料、生产环境、加工工艺不同引起的。风味组学研究对表征和鉴定腐乳中挥发性成分有重要作用，不同发酵阶段腐乳香气成分之间存在明显差异，特征风味物质解析对改善腐乳品质有实际意义，可为完善腐乳产品质量体系提供科学指导，同时为进一步研究特征风味物质的形成机理、生产具有优良风味的腐乳奠定基础[15]。本文对腐乳中的主要风味物质进行了总结，结果见表2。

表2 腐乳中主要挥发性风味成分表

尽管前人对腐乳中风味物质组成进行了详细报道，但对腐乳中风味成分进行精准定量的研究较少，可以采用高分辨气相色谱-嗅闻技术结合同位素稀释分析与风味重构等方法对腐乳中的风味物质进行准确定量，并作为腐乳产品质量评价的依据，为完善腐乳挥发性风味物质研究机理提供理论支撑。

4 腐乳菌群与风味关系研究

微生物在腐乳发酵过程中分泌酶，促使蛋白质和脂类水解形成小分子物质，对腐乳风味有重大贡献，腐乳中微生物群落结构与风味物质组成有较强的相关性。乳酸杆菌属是市售腐乳中的优势菌群，可促进风味物质的形成，是酯类和酸类风味的主要贡献者，同时对抑制致病菌生长及延长货架期有一定作用。而芽孢杆菌与魏斯氏菌可抑制风味化合物的产生，在腐乳制作过程中加入香辛料，腌制成熟后芽孢杆菌数量减少，说明香辛料能抑制其生长，促进腐乳风味形成与产品熟化[25]。然而，XIE 等[26]的研究表明，乳酸杆菌在腐乳中大量存在，但并未发现其与风味成分之间的相关性。发酵菌种与风味成分相关性的差异可能与腐乳生产方式有关，不同地理位置与气候条件会使环境微生物发生改变，导致腐乳菌群与风味物质发生变化。

除乳酸菌外，肠杆菌科与不动杆菌属对腐乳的最终品质有重要影响[27]。肠杆菌属与腐乳中糖类、含氮化合物、大多数氨基酸的含量有关，氨基酸是改善腐乳风味的重要成分，而假单胞菌与腐乳中生物胺的合成相关，尤其是组胺与尸胺的合成，同时对酯类香气成分的生成有一定的抑制作用[27]。青腐乳发酵前期，乳杆菌属与四链球菌属是优势菌，与具有水果香、花香、酒香味的酯类、酮类、醇类物质紧密相关。随着发酵的进行，明串珠菌属与盐厌氧菌属的相对含量逐渐升高，与具有特殊臭味的含硫化合物及吲哚的含量呈现正相关关系，是青腐乳独特风味的主要来源[17]。链球菌则与腐乳中的糖类和氨基酸的含量显著相关[27]。研究发酵腐乳菌群组成与风味成分之间的相关性，对深入了解腐乳的发酵机理、选择功能发酵菌株、生产工艺标准化和流程可控化具有推动作用。

目前，腐乳中微生物菌群的鉴定方法主要为扩增子测序，只能鉴定到属水平。为深入研究微生物与风味之间的动态变化关系，可采用宏基因组测序将腐乳中微生物菌群鉴定到菌株水平，可结合风味物质鉴定研究腐乳中微生物菌群与挥发性风味成分的相关性[28]。

5 腐乳制作过程中潜在安全性问题

我国腐乳大多通过传统发酵方式制作而成，生产环境开放，人工操作环节较多，导致生产批次间不稳定，存在安全隐患。腐乳发酵过程中，由于微生物氨基酸脱羧酶作用或醛类与酮类的胺化作用，可生成生物胺，食品中常见生物胺有腐胺、尸胺、组胺及酪胺等，过量摄入生物胺会使人体产生恶心呕吐等不适症状[29]。GUAN 等[29]对38 份市售腐乳的生物胺含量进行了研究，检出种类最多是腐胺和尸胺，检出量最高是腐胺和酪胺，5 份白腐乳样品中组胺含量超过50 mg·kg-1，生物胺总量从高到低为青腐乳＞白腐乳＞红腐乳，与QIU 等[30]的研究结果一致。在腐乳加辅料腌制时加入10%～20%乙醇，可以显著降低成品中生物胺的总量，且加入乙醇后多肽和氨基氮的含量有所增加。利用不同毛霉发酵腐乳，发现利用总状毛霉发酵的腐乳中尸胺、亚精胺、精胺、组胺和酪胺的含量明显低于雅致放射毛霉与五通桥毛霉。

腐乳蛋白质含量高，是蜡样芽孢杆菌生长的良好载体，蜡样芽孢杆菌可引起食物中毒，无法保证腐乳安全性。周婷婷等[31]对市售腐乳进行抽检，蜡样芽孢杆菌检出率为84.2%，蜡样芽孢杆菌含量为102～105CFU·g-1，21%的样品中蜡样芽孢杆菌含量达到106CFU·g-1，《蜡样芽胞杆菌食物诊断标准及处理原则》（W/S 82—1996）中食物中毒标准为105CFU·g-1。我国腐乳产业规模庞大，腐乳安全问题直接影响腐乳出口，为抑制蜡样芽孢杆菌滋生，JIN 等[32]通过添加大蒜精油使蜡样芽孢杆菌细胞变性死亡，有效控制其数量。腐乳行业应严格控制生产卫生条件，加强现场卫生管理，重视生产过程中有害菌的污染，同时使用合适发酵菌种和添加剂精准调控腐乳的食用安全性，保证腐乳生产的规模化与标准化。

6 可控化调控技术展望

国内外研究表明，功能菌株对于发酵食品风味品质起着关键作用。随着现代生物技术与检测手段的进一步发展，研究人员对腐乳发酵及成熟过程中菌群结构与风味品质的变化进行了深入解析，使人们对腐乳有了更深入的了解。为使腐乳生产菌株标准化和生产过程可控化，可采用宏基因组测序将腐乳中微生物菌群鉴定到菌株水平，并通过菌种强化技术改善腐乳菌群结构、提升腐乳风味[33]。可利用现代生物技术手段研究腐乳中微生物的代谢路径，从而了解其互作机制，为腐乳产业标准化与可控化提供理论基础，促进腐乳行业健康发展。

我国主要采取传统方式制作腐乳，模式化和可控化程度较低。可在传统生产的基础上引入高新技术提升腐乳生产水平，对提高腐乳质量具有重要意义。通过传感器获取腐乳发酵过程信息，并将信息转换成电信号或其他形式输出，是实现在线监测和智能控制的首要步骤。同时利用智能监测设备实时监测发酵过程中温度等指标的变化，可掌握发酵期间规律，根据发酵参数的变化，及时改进工艺参数，实现最优发酵[34]。高新技术的应用使腐乳发酵过程可控化成为可能，同时使腐乳生产向科学化和信息化迈进，对腐乳的品质提高具有指导意义。