腐乳毛霉培養(yǎng)條件及工藝探討

朱立雄，蔡欣

（揚州三和四美醬菜有限公司揚州市調(diào)味品工程技術研究中心，江蘇揚州225003）

腐乳毛霉培養(yǎng)條件及工藝探討

朱立雄，蔡欣

（揚州三和四美醬菜有限公司揚州市調(diào)味品工程技術研究中心，江蘇揚州225003）

腐乳質(zhì)量關鍵取決于腐乳毛霉的生長，但目前穩(wěn)定控制難度很大。本文通過對影響腐乳毛霉生長的主要影響因素的探討，比對影響程度和效果，擬定溫度、干坯水分、供氧量、雜菌控制等四個方面為主要影響條件，并對工藝范圍、控制方法、預防措施、改進方向進行了綜合分析，總結(jié)出一些行之有效的改進思路。

腐乳毛霉；蛋白酶；溫度；水分含量；供氧量；雜菌控制

腐乳又稱豆腐乳、乳腐、霉豆腐等，在我國已有一千多年的歷史，是利用微生物發(fā)酵制成的植物食品。由于其種類多、營養(yǎng)豐富、不含膽固醇，被稱為“東方奶酪”，它以獨特的工藝、細膩的質(zhì)地、豐富的營養(yǎng)、鮮香可口的風味深受廣大消費者的喜受。

腐乳是我國獨特的用豆腐發(fā)酵制成的傳統(tǒng)食品，民間用自然發(fā)酵，現(xiàn)代釀造廠家多采用純菌種發(fā)酵。生產(chǎn)工藝基本為：大豆→浸泡→磨豆→濾漿→煮漿→點漿→壓榨→切塊→接種→前期發(fā)酵（培菌）→涼花→搓毛→腌坯→后期發(fā)酵→成熟。

微生物在腐乳發(fā)酵中起著至關重要的作用，適用于腐乳生產(chǎn)的微生物主要是毛霉、根霉、細菌等。其中毛霉是我國腐乳生產(chǎn)使用量最大、覆蓋面最廣的生產(chǎn)菌種。江浙地區(qū)主要是腐乳毛霉（Mucor sufu），各生產(chǎn)廠家的菌種有些差異，在控制條件上也不盡相同。腐乳毛霉生長的優(yōu)劣直接影響到腐乳的質(zhì)量和風味，因此生產(chǎn)廠家都一直將腐乳毛霉的生長培養(yǎng)作為最重要的生產(chǎn)環(huán)節(jié)進行控制研究。

腐乳發(fā)酵主要是依靠微生物中的各種酶類將豆腐中的蛋白質(zhì)、碳水化合物等有機物水解成為可溶性的物質(zhì)，使腐乳具有滑膩的口感和醇厚的鮮味，生物學活性也得到明顯提高，生成豐富的氨基酸、維生素B12等物質(zhì)，使腐乳具有更強的降膽固醇和降血脂的能力。腐乳中的自由基清除能力也比非發(fā)酵的豆腐高2倍以上[8]。

現(xiàn)階段，我國在腐乳生產(chǎn)采用的仍然是傳統(tǒng)發(fā)酵工藝，生產(chǎn)狀況比較粗放，生產(chǎn)中的微生物種類多，難以控制，存在潛在的風險?，F(xiàn)在通過專用菌種如腐乳毛霉的純化培養(yǎng)，形成優(yōu)勢微生物群，再不斷改進生產(chǎn)工藝，加強對生產(chǎn)中其他微生物的控制，來提升腐乳產(chǎn)品品質(zhì)，消除安全隱患。

影響腐乳毛霉生長的因素很多，如溫度、濕度、接種量、接種溫度、培養(yǎng)時間、供氧量、干坯水分、pH、雜菌控制、衛(wèi)生管理等。經(jīng)過研究、比對和總結(jié)，發(fā)現(xiàn)溫度、干坯水分、供氧量、雜菌控制對腐乳毛霉的生長影響更加突出，本文對此進行了進一步的探討，掌握了一些有效的控制調(diào)節(jié)方法。

1 腐乳毛霉簡介

1.1 腐乳毛霉生長變化過程

腐乳毛霉生長過程分為三個階段：孢子發(fā)芽生長階段（孢子發(fā)芽，品溫上升，干坯表面在14 h左右長出白色的一層短細菌絲）、菌絲生長旺盛階段（逐漸進入生長繁殖旺盛期，菌絲大量叢生，干坯表面布滿白色菌絲，產(chǎn)生大量的發(fā)酵熱，品溫上升）、菌絲產(chǎn)酶階段（菌絲進入成熟階段，是酶系分泌的高峰期）。

1.2 毛坯質(zhì)量標準

干坯上生滿白色菌絲，菌絲粗壯緊密，無倒毛現(xiàn)象，無雜菌斑點、無氣泡、不起黏，有特有的毛霉味，無刺鼻異味。

1.3 腐乳毛霉對腐乳質(zhì)量的影響

腐乳毛霉菌絲對干坯起包裹、保護作用；腐乳毛霉產(chǎn)生大量酶（主要是蛋白酶）對干坯蛋白質(zhì)進行酶解，生成多肽、氨基酸，使口感細膩，鮮味明顯，沒有苦澀味，形成獨特的風味。

腐乳毛霉生長不正常，輕微的會造成干坯破損，塊型不整，有異色異味，后發(fā)酵成熟時風味不正，口感往往有苦味；嚴重時干坯不能使用。

1.4 腐乳毛霉蛋白酶的特殊作用

李理等[3]研究表明，毛霉分泌的蛋白酶與其他蛋白酶在作用于大豆分離蛋白（soy protein isolated，SPI）時，有完全不同的酶切作用位點。研究表明，SPI分別經(jīng)過腐乳毛霉蛋白酶、其他蛋白酶如堿性蛋白酶（alcalase）的作用，腐乳毛霉蛋白酶催化所生成的水溶性蛋白（多肽）顯著高于其他蛋白酶催化生成的水溶性蛋白（多肽）。

SPI經(jīng)過蛋白酶的水解容易產(chǎn)生苦味肽，苦味肽通常有較高的疏水性，在C-末端為疏水性氨基酸殘基，N-末端為疏水性或堿性氨基酸殘基，兩端會形成回轉(zhuǎn)結(jié)構，與味蕾的結(jié)合保持4.1埃的距離，呈現(xiàn)出較強的苦味值。而腐乳毛霉蛋白酶與其他蛋白酶如堿性蛋白酶（alcalase）的酶切作用點不同，不產(chǎn)生苦味肽。同時當其與其他蛋白酶共同作用于SPI時會進一步降解所生成的苦味肽，水解產(chǎn)物的苦味逐漸減弱，表明腐乳毛霉蛋白酶具有脫苦作用。

在腐乳整個發(fā)酵過程中，腐乳毛霉蛋白酶主要是在后發(fā)酵階段與其他微生物所分泌的蛋白酶一起催化大豆蛋白深度降解，形成特有風味。

2 影響腐乳毛霉質(zhì)量的四個主要因素

2.1 溫度的影響

腐乳毛霉培養(yǎng)過程中最重要的影響因素是溫度。腐乳毛霉培養(yǎng)溫度在不同生長期不同，應分時分段進行調(diào)節(jié)控制，但溫度總體控制在25～28℃為宜。溫度過低則菌絲生長緩慢，易造成蛋白酶的合成滯后；溫度過高（如＞30℃）則菌絲生長過快，水分散失快，菌絲易出現(xiàn)稀疏、細弱、老化，易產(chǎn)生雜菌，產(chǎn)生的酶活力不強。

腐乳毛霉從生長階段到菌絲生長旺盛期，菌絲生長速度逐漸加快，品溫持續(xù)上升。成熟時的菌絲密而粗壯，生長趨于緩慢，基本無孢子產(chǎn)生，這時毛霉產(chǎn)酶量達到最高值。如再延長時間，菌絲粗壯度反而明顯減弱，并有大量孢子產(chǎn)生，總酶量不會增加，甚至逐漸減少。

腐乳毛霉成熟時產(chǎn)生大量的蛋白酶，一般情況下在適宜溫度內(nèi)，溫度升高有利于毛霉的生長代謝和蛋白酶的生成。毛霉培養(yǎng)溫度在28℃時分泌蛋白酶活性最強，比24℃時明顯高，但溫度繼續(xù)升高，酶會加快失活，酶活力降低。28℃分泌的蛋白酶系產(chǎn)生量明顯高于20℃、30℃、35℃時培養(yǎng)的結(jié)果[4]。

綜合考慮溫度對腐乳毛霉生長及產(chǎn)酶的影響，腐乳毛霉的生長溫度控制原則是宜低不宜高。重點對生產(chǎn)中的以下環(huán)節(jié)進行控制：①干坯的接種溫度，防止燙傷菌種及接種不均勻；②研究最適合腐乳毛霉生長的溫度變化規(guī)律，積極采用儀器設備進行跟蹤分析，采集數(shù)據(jù)，提高可靠性，克服憑經(jīng)驗控制的不足；③考慮毛霉培養(yǎng)整體溫度、濕度的不均勻性，適當增加翻籠次數(shù)，減少溫差的影響。

2.2 干坯水分的影響

水分活度（Aw）是指食品在密閉容器內(nèi)水的蒸汽壓（p）與純水的蒸汽壓（p0）之比，Aw=p/p0。當溫度、酸堿度和其他影響產(chǎn)品中微生物生長的因素相對固定時，水分活度可能是控制腐敗最重要的因素。一般情況下，水分活度小的食物出現(xiàn)腐敗變質(zhì)現(xiàn)象較少。各類微生物在生長過程中都需要有一定的水分活度，即水分活度大于某一臨界值時，微生物才能生長。當?shù)陀谂R界值時，絕大多數(shù)微生物無法生長。據(jù)資料介紹[21]，細菌水分活度較高，約≥0.94，霉菌約為0.80～0.94，耐鹽菌≥0.75。

干坯水分完全可以通過生產(chǎn)操作控制，在制坯時通過壓榨出游離水，降低干坯水分，水分活度就會同時下降。一般春秋天干坯水分控制在69%～72%，夏季控制在下限為宜，冬季調(diào)整為70%～73%。塊型大的水分適當控制低一些。當水分降至65%時，同樣條件下培養(yǎng)，腐乳毛霉生長得更好，但干坯的出品率明顯下降。

腐乳毛霉培養(yǎng)成熟時，干坯的水分會下降，干坯縮小，坯身變硬。經(jīng)過腌坯，由于鹽分的滲入，坯身進一步失水，收縮轉(zhuǎn)硬，干坯水分會降至56%左右，不同工藝階段干坯水分變化見圖1。生產(chǎn)中干坯存在的花干、孔隙、分層、不密實等組織結(jié)構問題，檢測水分時可能正常，但干坯的局部水分不均勻，腌坯后干坯會出現(xiàn)破損，成品容易松散、不成型，鹵汁渾濁。

圖1 干坯水分變化趨勢Fig.1 Variation tendency of moisture of dried pehtze

在生產(chǎn)過程中，干坯有時會出現(xiàn)水分偏高的情況，這時干坯水分活度也會升高，主要是干坯表面水分多，不易干燥，特別在潮濕天氣或環(huán)境濕度高時，培養(yǎng)5～8 h干坯很容易出現(xiàn)“黃衣”，即坯身表面會慢慢出現(xiàn)水滴、發(fā)亮，伴有刺鼻氨味，主要是干坯上生長了大量的嗜溫性芽孢桿菌等雜菌，導致腐乳毛霉不能正常生長，坯身發(fā)黃變黏，腐乳毛霉稀少甚至沒有，干坯易發(fā)爛、破損，不能使用。

如果干坯表面水分太大，也會起泡。用噴霧法接種雖然均勻但需要控制接種量，量不宜太大，主要是防止整個干坯浸在水中，表面水分不容易收干。

接種后應涼一段時間，使表面水分揮發(fā)再碼垛，不要立即用濕布或塑料布把籠車或筐蓋上。培養(yǎng)室內(nèi)初期濕度不能高，隨著培養(yǎng)時間的延長，適當增加濕度，保證菌體生長對水分的需求，但不能出現(xiàn)培養(yǎng)室內(nèi)霧氣騰騰甚至滴水的狀況。

2.3 供氧量的影響

2.3.1 通過供氧促進腐乳毛霉生長

腐乳毛霉是好氧菌，在培養(yǎng)過程中，需要提供充足的氧氣，菌絲才能生長茂盛，正常分泌腐乳毛霉蛋白酶。

為了驗證毛霉對氧氣的需求狀況，對毛霉進行了不同供氧量的試驗比較。用三角瓶培養(yǎng)毛霉，分成兩組，一組三角瓶加塞橡皮塞，另一組三角瓶加塞棉花塞。在同樣的接種量、培養(yǎng)溫度條件下，觀察毛霉生長情況。結(jié)果見圖2。

圖2 不同供氧量毛霉生長情況對比Fig.2 Growth comparison of Mucor sufu with different oxygen supply

左側(cè)五瓶加塞橡皮塞，右側(cè)五瓶加塞棉花塞。培養(yǎng)至36 h，進行觀察，右側(cè)的菌落明顯比左側(cè)的茂盛。然后在加塞橡皮塞的左側(cè)三角瓶中，拿出三瓶換塞棉花塞，繼續(xù)培養(yǎng)12 h，毛霉生長明顯改觀，菌落狀態(tài)接近右側(cè)五瓶的狀況，而一直加塞橡皮塞的則沒有改觀，結(jié)果見圖3。

圖3 調(diào)節(jié)供氧后毛霉生長情況對比Fig.3 Growth comparison of Mucor sufu by adjusting oxygen supply

通過以上試驗，驗證了可以通過調(diào)節(jié)氧氣來改善腐乳毛霉生長狀況，這對在生產(chǎn)過程中控制腐乳毛霉生長提供了一個有效的手段，在溫度控制正常的情況下，調(diào)節(jié)霉房的氧氣供應量改善腐乳毛霉的培養(yǎng)效果。

2.3.2 現(xiàn)有霉房調(diào)節(jié)狀況

腐乳霉房一般是一側(cè)或?qū)?cè)開門的相對密閉空間，保濕保溫效果都較好，由于生產(chǎn)時腐乳毛霉基本生長正常，所以很少專門研究換氣的問題。實際上腐乳毛霉培養(yǎng)在不同階段對室溫、品溫的控制要求是不一樣的。現(xiàn)在當溫度低時通過加罩籠布、供熱升溫來達到；溫度高時則掀掉籠布，通過翻籠、開門、空調(diào)降溫解決，工作量很大，卻往往不能及時控制，少則出現(xiàn)局部高溫影響毛霉生長，情況嚴重的可能造成整個霉房不正常，在靜止的空間迅速調(diào)節(jié)溫度很困難。

由于霉房是相對封閉的，雖然有利于培養(yǎng)環(huán)境的控制，如溫度、濕度、雜菌，但又存在著空氣沒有對流、湍流等不均勻的弊端。長期以來的傳統(tǒng)生產(chǎn)方式，加之產(chǎn)量不大、一般不是常年生產(chǎn)，矛盾不突出，可以通過簡單繁重的勞力來調(diào)節(jié)。但隨著產(chǎn)量的增大，霉房單位密度的增加和防雜菌要求的提高，單靠人工不能及時調(diào)控品溫的矛盾越來越凸顯，甚至有時是腐乳毛霉控制不好的重要因素。處于生長旺盛期的腐乳毛霉由于來不及翻籠造成品溫持續(xù)升高，甚至出現(xiàn)“燒曲”的情況時有發(fā)生，損失不小。

2.3.3 增加供氧調(diào)節(jié)的措施

由于腐乳毛霉的生長需要及時控制溫度、濕度，還需要不斷補充新鮮空氣，現(xiàn)有控制手段很難達到。在霉房中加裝換氣系統(tǒng)，對毛霉的生長控制非常有效。通過通風換氣可以迅速、均勻的調(diào)節(jié)腐乳毛霉周圍的溫度、濕度，同步增加供氧量。主要關鍵是對通風換氣管道進行定向設計，調(diào)節(jié)風量和風向，使腐乳毛霉培養(yǎng)過程中存在的不同層溫差問題得到明顯改進，可以減少甚至取消翻籠操作，工人的工作量大幅度下降，效率和效果得到明顯提升。通過增加溫濕度控制，腐乳毛霉培養(yǎng)初步達到電氣化和智能化程度，這是值得認真研究和推廣的。

通過空氣凈化系統(tǒng)的改造和實施，還可以減輕霉房的雜菌污染，可以減少甚至不需要停產(chǎn)進行霉房消毒，滅菌效果還能得到保證，有效解決夏季正常生產(chǎn)的困難，更好地實現(xiàn)全年均衡生產(chǎn)，滿足市場需求。

2.4 雜菌控制的影響

腐乳屬于開放式生產(chǎn)的傳統(tǒng)發(fā)酵食品，生產(chǎn)過程較復雜，過程產(chǎn)品營養(yǎng)豐富，適合大部分微生物的生長，容易受到環(huán)境中不同微生物的污染。特別是生產(chǎn)規(guī)模擴大后，如果感染雜菌將很難控制，損失極大，這是造成腐乳品質(zhì)不穩(wěn)定的主要原因。

2.4.1 腐乳生產(chǎn)過程中的微生物

腐乳生產(chǎn)過程中容易伴生的主要有細菌、霉菌和酵母三大類雜菌。各生產(chǎn)廠家條件不同，微生物的種類和感染程度也不同。總體來說在制漿過程中可能滋生乳酸菌、枯草桿菌等細菌，使豆?jié){pH值下降，出現(xiàn)酸漿。

腐乳毛霉培養(yǎng)過程最容易伴生雜菌，主要是嗜溫性芽孢桿菌及粘質(zhì)沙雷氏菌等，其生長條件與腐乳毛霉比較相近，控制不當就會出現(xiàn)“黃衣”、紅點、氨味、坯子發(fā)黏、毛霉生長稀疏等異常情況，輕微的造成產(chǎn)品色澤不好、易破損、味道發(fā)苦，嚴重時腐乳毛霉無法生長，干坯不能使用。

在加鹵后的發(fā)酵過程中也會有雜菌感染，雜菌會損耗腐乳中的營養(yǎng)物質(zhì)，同時產(chǎn)生另類代謝產(chǎn)物，致使在后酵過程中產(chǎn)酸產(chǎn)氣，破壞產(chǎn)品外觀，嚴重影響成品風味，有的使瓶內(nèi)壓力升高，造成漏鹵，造成產(chǎn)品品質(zhì)下降，在實際生產(chǎn)中不能忽視。

2.4.2 造成雜菌伴生的復雜性

（1）工藝上存在很大隱患。

腐乳是按傳統(tǒng)工藝生產(chǎn)，腐乳毛霉培養(yǎng)過程呈不完全開放狀態(tài)，生產(chǎn)人員的無菌化意識也不強，在主、客觀上都造成了無菌操作的不規(guī)范性。

（2）感官上難以準確判斷。

雜菌感染形式多樣，很難預先發(fā)現(xiàn)，有些癥狀初期常常被忽視，如干坯發(fā)黏、發(fā)黃、發(fā)暗、異味，通常是出現(xiàn)明顯特征后才意識到，貽誤了及時防治的時機。

（3）處置上不能系統(tǒng)解決。

出現(xiàn)雜菌后往往滅菌措施不多，效果也難立即驗證，容易造成大面積的擴散，同時各種雜菌感染又呈現(xiàn)交叉重疊、不規(guī)則、不連續(xù)、難分析的特征，問題出現(xiàn)也時斷時現(xiàn)，很難系統(tǒng)分析，難做深入的跟蹤研究。

3 提高預防措施的有效性

腐乳毛霉培養(yǎng)過程最容易受到雜菌污染，所以也是控制的關鍵過程，但實際控制是一項復雜的工程。結(jié)合生產(chǎn)情況，摸索、總結(jié)了一些有效的方法和思路，簡述如下：

a、控制干坯質(zhì)量：側(cè)重控制干坯水分，減少接種前污染。

b、嚴格菌種篩選、復壯制度，確保菌種健壯，生命力強。

c、合理設計霉房密封性，減少或避免環(huán)境的影響，同時研究有效的滅菌方式、藥劑品種，借鑒發(fā)酵行業(yè)先進技術，達到滅菌效果。

d、使用空氣凈化控制系統(tǒng)，改進無菌化生產(chǎn)條件。

e、培養(yǎng)無菌操作意識，加強微生物專業(yè)知識學習，提高專業(yè)技能，這是所有措施中最基礎，也是其他措施取得實施效果的保證。

4 結(jié)束語

腐乳生產(chǎn)關鍵控制點是腐乳毛霉的培養(yǎng)，其好壞直接決定腐乳的質(zhì)量，研究分析影響腐乳毛霉生長的機理，總結(jié)規(guī)律，探討最適生產(chǎn)條件，如控制培養(yǎng)溫度25～28℃，干坯水分68%～72%，同時嚴格防范雜菌感染，增加供氣控制設施，使腐乳毛霉培養(yǎng)達到機械化控制的水平，這樣，腐乳質(zhì)量才能保持穩(wěn)定、安全、提高。

腐乳工業(yè)要從傳統(tǒng)手工作坊轉(zhuǎn)變到工業(yè)化大生產(chǎn)，不僅僅在規(guī)模上擴大，更應該從生產(chǎn)方法的變化，控制條件的優(yōu)化，應用微生物技術的強化上著手，在控制溫度、濕度、干坯水分的基礎上，防范雜菌感染，引入氣調(diào)技術，有效解決生產(chǎn)中存在的難題，可以及時調(diào)節(jié)溫濕度，降低勞動強度，提高穩(wěn)定性。這些新的生產(chǎn)技術及設施需要廣大生產(chǎn)者深入研究，共同推動中國腐乳生產(chǎn)技藝的進步。

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Discussion of culture conditions and technology of Mucor sufu

ZHU Lixiong,CAI Xin
(Yangzhou Sanhe and Simei Pickles Co.,Ltd.,Yangzhou Engineering Technology Research Center of Condiment, Yangzhou 225003,China)

The sufu quality is mainly dependent on the growth of Mucor sufu,which is difficult to control up to now.In this thesis,the main factors affecting the gorwth of M.sufu were investigated,including temperature,dried pehtze moisture,oxygen supply,and bacterial control,and the influence effect were compared.Considering the effect of these factors on M.sufu,the technology,control method,preventive measures and improvement direction were comprehensively analyzed,and some effective improvement ideas were summarized.

Mucor sufu;protease;temperature;moisture;oxygen supply;bacterial control

TS201.3

A

0254-5071（2014）10-0123-04

10.11882/j.issn.0254-5071.2014.10.029

2014-09-13

朱立雄（1966-），男，工程師，本科，研究方向為醬腌菜、醬油、腐乳的生產(chǎn)工藝與產(chǎn)品開發(fā)。