大豆品種對(duì)毛霉菌發(fā)酵腐乳營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的影響

穆德倫，烏日娜，崔 亮，楊 慧，孫雪婷，祝新媛，武俊瑞*

（沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院，遼寧 沈陽(yáng) 110866）

腐乳是流傳數(shù)千年的中華民族傳統(tǒng)發(fā)酵美食，因其口感好、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高、易保存的特點(diǎn)[1-2]，在中國(guó)及東南亞地區(qū)深受人們的喜愛(ài)[3]。腐乳富含小分子肽、游離氨基酸、有機(jī)酸、脂肪酸等物質(zhì)，這些物質(zhì)在增強(qiáng)腐乳風(fēng)味的同時(shí)，使腐乳更易于人體消化和吸收[4-5]，還能夠起到降低血壓、調(diào)節(jié)血脂、降低血液中膽固醇濃度[6-8]、清除體內(nèi)自由基、抗衰老、抗氧化[9]、保護(hù)人體神經(jīng)系統(tǒng)[10-11]和預(yù)防疾病的作用[12]。另外，腐乳還會(huì)在加工過(guò)程中產(chǎn)生人體必需的VB12[13-14]。雖然腐乳具有很高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，但是市場(chǎng)上的腐乳產(chǎn)品品質(zhì)卻良莠不齊，究其原因，是腐乳的原料品質(zhì)、發(fā)酵菌種和發(fā)酵工藝等諸多方面導(dǎo)致的。目前許多學(xué)者主要研究了腐乳生產(chǎn)過(guò)程中的發(fā)酵菌種[15]和發(fā)酵工藝[16-17]對(duì)腐乳風(fēng)味物質(zhì)[18-19]及品質(zhì)的影響，但對(duì)大豆原料對(duì)腐乳品質(zhì)的影響研究較少。大豆原料的營(yíng)養(yǎng)成分含量和物理性質(zhì)可以對(duì)腐乳的得率、質(zhì)構(gòu)和風(fēng)味特性等指標(biāo)產(chǎn)生很大的影響。此外，不同大豆品種之間的各項(xiàng)指標(biāo)差異很大，因此不同的大豆品種也會(huì)對(duì)腐乳品質(zhì)產(chǎn)生影響。

本研究以我國(guó)主栽的9 種大豆為原料，分析不同品種大豆的籽粒品質(zhì)，測(cè)定不同品種大豆的營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)和物理指標(biāo)，分析大豆品種間差異；將不同品種大豆分別加工成為腐乳后，測(cè)定9 種腐乳的各項(xiàng)品質(zhì)指標(biāo)，采用相關(guān)性分析研究不同品種大豆?fàn)I養(yǎng)指標(biāo)及物理性質(zhì)對(duì)其所制得腐乳營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)、質(zhì)構(gòu)特性、滋味特性等品質(zhì)的影響，進(jìn)而通過(guò)聚類分析篩選出適宜加工腐乳的大豆品種。本研究旨在為生產(chǎn)高品質(zhì)腐乳提供大豆原料的篩選依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

9 種我國(guó)主栽大豆（‘丹豆11’、‘丹豆18’、‘丹豆21’、‘鐵豆29’、‘遼豆64’、‘遼豆66’、‘鐵豆103’、‘大粒豆’和‘韓豆L2’）購(gòu)自丹東農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院和遼寧省農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院。

所有試劑均為國(guó)產(chǎn)分析純。

1.2 儀器與設(shè)備

DCA-KXT半自動(dòng)凱氏定氮儀、HKG×9030A索氏抽提器 廣東環(huán)凱微生物科技有限公司；KT3-10K質(zhì)構(gòu)儀美國(guó)Brookfield公司；SA402電子舌 日本Insent公司；7890A-5975C氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀（配以DB-WAX色譜柱（30.0 m×0.32 mm，0.25 μm）） 美國(guó)Agilent公司。

1.3 方法

1.3.1 腐乳加工工藝流程

選擇品質(zhì)優(yōu)良的大豆在水中充分浸泡后，打漿并過(guò)濾。煮沸后，放入80 ℃水浴鍋中邊攪拌邊加入凝固劑，凝固后，倒入模具加壓[20]。將豆腐切成小塊，瀝干水分，接種毛霉菌后在25 ℃環(huán)境中培養(yǎng)48 h，待豆腐塊表面長(zhǎng)滿白色菌絲，用手將菌絲搓倒后即可進(jìn)行裹料腌制；將腐乳坯放入容器中密封，在常溫狀態(tài)下進(jìn)行腌制發(fā)酵，2 周后取出[21]。

1.3.2 腐乳理化指標(biāo)檢測(cè)

根據(jù)GB/T 5009.5—2010《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中蛋白質(zhì)的測(cè)定》中凱氏定氮法測(cè)定腐乳樣品的蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)；根據(jù)GB 5009.6—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中脂肪的測(cè)定》中索氏抽提法測(cè)定腐乳樣品進(jìn)行的脂肪質(zhì)量分?jǐn)?shù)；根據(jù)GB 5009.3—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中水分的測(cè)定》中直接干燥法測(cè)定腐乳的水分質(zhì)量分?jǐn)?shù)；隨機(jī)選取100 粒大豆，用天平測(cè)定其質(zhì)量，每個(gè)樣品做5 個(gè)重復(fù)，結(jié)果取平均值，測(cè)定大豆百粒質(zhì)量；隨機(jī)選取1 粒大豆，用游標(biāo)卡尺測(cè)定其直徑，每個(gè)樣品做50 個(gè)重復(fù)，結(jié)果取平均值；使用手持色差儀對(duì)腐乳進(jìn)行色澤分析，使用SA402電子舌和KT3-10K質(zhì)構(gòu)儀分別對(duì)腐乳滋味特性和腐乳的質(zhì)構(gòu)特性進(jìn)行檢測(cè)，均重復(fù)3 次，并進(jìn)行分析。

1.3.3 腐乳風(fēng)味物質(zhì)分析

將樣品置于頂空進(jìn)樣瓶中，混勻、密封。于60 ℃水浴中振蕩孵育10 min，頂空萃取20 min，解吸5 min。進(jìn)樣口溫度220 ℃，使用程序升溫（初始爐溫為40 ℃，保持3 min后，以10 ℃/min升至185 ℃，保持1 min后，再以10 ℃/min升至220 ℃，保持8 min后），載氣為氦氣，流速為1.5 mL/min，進(jìn)樣量1 μL。質(zhì)譜條件：電離方式為電子轟擊電離；離子源溫度為230 ℃；m/z掃描范圍為33～440，掃描速率為0.2 s/scan；電子能量為70 eV[22]。

1.4 數(shù)據(jù)處理與分析

每組實(shí)驗(yàn)進(jìn)行3 次重復(fù)，結(jié)果表示為平均值±標(biāo)準(zhǔn)差。應(yīng)用Excel軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，應(yīng)用SPSS 20.0軟件進(jìn)行顯著性分析（單因素方差分析法，P＜0.05表示差異顯著）。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同大豆品種理化指標(biāo)分析結(jié)果

表1 不同品種大豆基礎(chǔ)理化指標(biāo)Table 1 Physicochemical properties of different soybean varieties

由表1可知，不同品種的大豆在直徑和百粒質(zhì)量方面差異較大，蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)、脂肪質(zhì)量分?jǐn)?shù)和水分質(zhì)量分?jǐn)?shù)在各品種之間差異較小。大豆中的蛋白質(zhì)含量和脂肪含量是用來(lái)評(píng)價(jià)大豆?fàn)I養(yǎng)價(jià)值[21]和決定大豆加工用途的重要指標(biāo)，大豆中的水分含量會(huì)影響腐乳加工過(guò)程中毛霉菌的生長(zhǎng)狀況，而大豆的百粒質(zhì)量和直徑反映大豆的相關(guān)物理性質(zhì)。

2.2 不同大豆品種色澤指標(biāo)分析結(jié)果

圖1 不同品種大豆色度Fig.1 Color parameters of different soybean varieties

由圖1、2可知，不同品種大豆樣品a*值差異很大，L*值和b*值的變化范圍差異較小。其中，a*值全部為正值（表示腐乳紅度），變化范圍為2.12～3.58，平均值為2.97，標(biāo)準(zhǔn)差為0.54，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為18.15%，紅度最高的腐乳原料為‘鐵豆29’（3.58），紅度最低的腐乳原料為‘韓豆L2’（2.12）。b*值為正值（表示腐乳黃度），變化范圍為11.27～14.74，平均值為12.87，標(biāo)準(zhǔn)差為1.06，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為8.20%，其中黃度最高的大豆樣品為‘大粒豆’（14.74），黃度最低的腐乳原料為‘遼豆64’（11.27）。L*值（亮度）的變化范圍為44.54～46.67，平均值為45.84，標(biāo)準(zhǔn)差為0.65，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為1.43%，其中最亮的大豆樣品為‘鐵豆103’（50.42），最暗的大豆樣品為‘丹豆11’（44.54）。

圖2 不同品種大豆色度差異性分析Fig.2 Difference in chromaticity among different soybean varieties

2.3 腐乳基礎(chǔ)理化指標(biāo)測(cè)定結(jié)果

表2 不同品種腐乳基礎(chǔ)理化指標(biāo)Table 2 Physicochemical properties of sufu made from different soybean varieties

通過(guò)分析表2中不同品種腐乳的各項(xiàng)基礎(chǔ)理化指標(biāo)之間的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差，不同品種腐乳的蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)和得率品種間差異較大，其中蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高的腐乳為‘韓豆L2’腐乳（15.30%）；得率可以反映生產(chǎn)過(guò)程中材料的利用效率，得率高的腐乳品種更能節(jié)約大豆原料，其中得率最高的腐乳為‘遼豆66’腐乳（215.58%）。不同品種腐乳在脂肪質(zhì)量分?jǐn)?shù)和水分質(zhì)量分?jǐn)?shù)方面品種間差異很小。

2.4 腐乳色澤指標(biāo)分析結(jié)果

圖3 不同品種腐乳色度Fig.3 Color parameters of sufu made from different soybean varieties

圖4 不同品種腐乳色度差異性分析Fig.4 Difference in sufu chromaticity among different soybean varieties

由圖3、4可知，不同品種大豆加工的腐乳產(chǎn)品b*值差異很大，L*值和a*值的變化范圍差異較小。其中，b*值為負(fù)值（表示腐乳藍(lán)度）變化范圍為-1.61～-9.48，平均值為-4.95，標(biāo)準(zhǔn)差為2.50，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為-50.54%，其中藍(lán)度最高腐乳的原料為‘遼豆64’（-9.48），藍(lán)度最低腐乳的原料為‘大粒豆’（-1.61）。L*值（亮度）的變化范圍為38.89～50.42，平均值為44.45，標(biāo)準(zhǔn)差為3.97，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為8.93%，其中最亮腐乳的原料為‘遼豆66’（50.42），最暗腐乳的原料為‘丹豆18’（38.89）。a*值全部為負(fù)值（表示腐乳綠度），變化范圍為-14.12～-20.25，平均值為-17.22，標(biāo)準(zhǔn)差為2.27，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為-13.18%，綠度最高腐乳的原料為‘遼豆66’（-20.25），綠度最低腐乳的原料為‘鐵豆103’（-14.12）。

2.5 腐乳質(zhì)構(gòu)特性分析結(jié)果

由表3可知，不同品種腐乳的硬度品種間差異（66.57%）、咀嚼性品種間差異（55.27%）、黏性品種間差異（49.30%）、內(nèi)聚性品種間差異（20.16%）和彈性方面品種間差異（19.14%）都較大。腐乳的硬度、內(nèi)聚性和彈性越好，腐乳越不易發(fā)生形變，形態(tài)特征更穩(wěn)定[23]，黏性和咀嚼性較好的腐乳口感更佳[24]。其中，‘韓豆L2’制成的腐乳制品的硬度為15.36 N、咀嚼性為32.7 mJ、內(nèi)聚性為0.61、彈性為8.9 mm，除黏性外，其他指標(biāo)是所有腐乳制品中最優(yōu)的；黏性指標(biāo)最優(yōu)腐乳制品所用原料為‘遼豆66’（1.2 mJ）。

表3 不同品種大豆加工腐乳的質(zhì)構(gòu)特性Table 3 Rheological characteristics of sufu from different soybean varieties

2.6 腐乳滋味指標(biāo)分析結(jié)果

表4 不同品種大豆加工腐乳的滋味特征Table 4 Taste characteristics of sufu from different soybean varieties

由表4可知，腐乳中的苦味和鮮味品種間差異較小，咸味品種間差異較大。酸味和澀味的水平區(qū)間均低于味點(diǎn)，因此9 種腐乳都不具備酸味和澀味?？辔稌?huì)影響人們?cè)谑秤酶闀r(shí)的口感，因此制備腐乳時(shí)應(yīng)選擇苦味較淡的品種[25]，其中苦味最淡的是‘遼豆66’腐乳（10.58）。鮮味在品嘗過(guò)程中有刺激自身味覺(jué)的作用，濃郁的鮮味會(huì)讓人更易體會(huì)到腐乳的美味[26]，其中鮮味最優(yōu)的是‘遼豆64’腐乳（6.13）。咸味可以顯著增加腐乳這種腌制食品中的風(fēng)味，是腐乳中最主要的味道，選擇咸味較重的品種可以起到在生產(chǎn)中節(jié)約原料的作用，其中咸味最重的是‘遼豆66’腐乳（8.53）。

2.7 腐乳風(fēng)味物質(zhì)分析結(jié)果

表5 不同品種大豆加工腐乳的風(fēng)味物質(zhì)Table 5 Flavor substances of sufu from different soybean varieties

由表5可知，‘鐵豆29’腐乳、‘遼豆64’腐乳、‘鐵豆103’腐乳、‘大粒豆’腐乳及‘韓豆L2’腐乳中風(fēng)味物質(zhì)的種類較多。這些腐乳中揮發(fā)性風(fēng)味化合物種類主要包括10 種酯類物質(zhì)、4 種醇類物質(zhì)、6 種酚類物質(zhì)、5 種腈類物質(zhì)、8 種醛類物質(zhì)、3 種酸類物質(zhì)、3 種呋喃類物質(zhì)、3 種酮類物質(zhì)及2 種烯類物質(zhì)等。這些風(fēng)味物質(zhì)來(lái)源于腐乳中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的發(fā)酵[27-28]。其中，氨基酸在經(jīng)歷脫氨基反應(yīng)與脫羧反應(yīng)這兩個(gè)代謝過(guò)程后，還會(huì)發(fā)生酯化反應(yīng)和還原反應(yīng)進(jìn)而生成酯類、酸類、醇類等具有特色的風(fēng)味物質(zhì)[29-30]。脂類物質(zhì)可以通過(guò)水解反應(yīng)和氧化反應(yīng)得到酯類、醇類、醇類，醛類、酸類物質(zhì)以及芳香類化合物[31-32]。淀粉在經(jīng)歷發(fā)酵后可以生成醛類、酸類和醇類物質(zhì)。此外，腐乳中揮發(fā)性化合物還可以通過(guò)老化溶液中乙醇獲得[33]。腐乳中的風(fēng)味物質(zhì)可以增強(qiáng)腐乳獨(dú)特的酵香味與焦糖味，也讓腐乳擁有了更加豐富可口的味道。如油酸乙酯、亞油酸乙酯和棕櫚酸乙酯賦予了腐乳奶油香氣和酯香，其他的酯類可以為腐乳提供花香和果香[34]等。值得一提的是，過(guò)度的發(fā)酵反應(yīng)會(huì)產(chǎn)生一些苦味物質(zhì)，嚴(yán)重影響腐乳的口味[31,35]。通過(guò)以上9 個(gè)品種腐乳的風(fēng)味分析，可以探明腐乳在發(fā)酵過(guò)程中可能會(huì)產(chǎn)生的部分風(fēng)味物質(zhì)，同時(shí)保證腐乳在發(fā)酵過(guò)程中沒(méi)有產(chǎn)生有毒有害的物質(zhì)，以便于后續(xù)進(jìn)行深入研究。

2.8 大豆品種與腐乳品質(zhì)指標(biāo)的相關(guān)性分析結(jié)果

結(jié)合崔亮[36]對(duì)大豆指標(biāo)的研究，將不同品種大豆品種與腐乳品質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行相關(guān)性分析，結(jié)果見(jiàn)圖5。不同品種大豆色澤與腐乳色澤指標(biāo)的相關(guān)性分析結(jié)果如圖6所示。

圖5 腐乳與大豆品質(zhì)指標(biāo)相關(guān)性分析Fig.5 Correlation analysis of quality indexes between soybean varieties and sufu

由圖5可知，大豆的蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)和與腐乳中的蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)極顯著正相關(guān)（r＝0.965）；大豆蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)和腐乳的得率呈顯著正相關(guān)（r＝0.761），與彈性也呈顯著正相關(guān)（r＝0.748）；大豆的脂肪質(zhì)量分?jǐn)?shù)與腐乳蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)呈顯著負(fù)相關(guān)（r＝-0.713），和得率呈顯著負(fù)相關(guān)（r＝-0.721）；大豆的百粒質(zhì)量與腐乳咸味呈顯著負(fù)相關(guān)（r＝-0.679）。將大豆色澤指標(biāo)與腐乳色澤指標(biāo)相關(guān)性分析，由圖6可知，大豆的b*值與腐乳的b*值顯著正相關(guān)（r＝0.705）。

圖6 大豆與腐乳色澤指標(biāo)相關(guān)性分析Fig.6 Correlation analysis of color parameters between soybean varieties and sufu

綜上，出于對(duì)腐乳的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值、口感和原料利用率的考慮，加工優(yōu)質(zhì)腐乳的大豆品種應(yīng)當(dāng)具有高蛋白、低脂肪和低百粒質(zhì)量的特性。

2.9 腐乳品質(zhì)特性的聚類分析

表6 不同腐乳品質(zhì)特性相關(guān)指標(biāo)的聚類中心Table 6 Clustering centers of different quality indexes of fermented bean curd

表7 不同大豆品種對(duì)應(yīng)的聚類成員Table 7 Clustering members corresponding to different soybean varieties

由表6、7的聚類分析可知，以腐乳營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)、質(zhì)構(gòu)指標(biāo)、滋味指標(biāo)以及色澤指標(biāo)為變量，‘遼豆66’和‘韓豆L2’為最適合做腐乳的大豆；其次，‘丹豆18’和‘遼豆64’為第二梯度的適用大豆；其他品種為不適于制作腐乳的大豆品種。

3 結(jié) 論

通過(guò)對(duì)不同品種大豆的各項(xiàng)營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)、物理性質(zhì)及其腐乳制品的營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)、質(zhì)構(gòu)特性、滋味特性等進(jìn)行分析，結(jié)果表明不同品種大豆指標(biāo)和腐乳指標(biāo)之間存在著一定的相關(guān)性。大豆的蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)越高，腐乳中的蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)越高，腐乳得率越高，彈性越好；大豆的脂肪質(zhì)量分?jǐn)?shù)越高，腐乳的蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)越低，腐乳得率越低；大豆百粒質(zhì)量越大，腐乳咸味越不明顯，腐乳酸味越明顯；大豆b*值越高，腐乳的b*值越高。同時(shí)發(fā)現(xiàn)，‘遼豆66’和‘韓豆L2’這兩種大豆加工的腐乳蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)高、腐乳得率高、質(zhì)地好、澀味低、色澤好，同時(shí)這兩個(gè)品種大豆的蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)高、脂肪質(zhì)量分?jǐn)?shù)低。結(jié)合聚類分析可知，‘遼豆66’和‘韓豆L2’具有較高的腐乳加工適用性，是最適用于制作腐乳的大豆品種。