毛霉型豆豉的研究進(jìn)展

狄飛達(dá)，紀(jì)芯鑰，鄒 強(qiáng)，楊 靜，劉一靜，蘇秋軍，張馳松

（1. 成都市農(nóng)林科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工與貯藏研究所，四川成都 611130；2. 成都大學(xué)藥學(xué)與生物工程學(xué)院，四川成都 610106；3. 四川省三臺(tái)縣潼川農(nóng)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)有限責(zé)任公司，四川綿陽(yáng) 621100；4. 中化現(xiàn)代農(nóng)業(yè)有限公司（西南分公司），四川成都 610100）

豆豉是我國(guó)傳統(tǒng)的發(fā)酵豆制品，古代稱豆豉為“幽菽”，傳統(tǒng)豆豉根據(jù)發(fā)酵中主要微生物種類的不同可分為毛霉型豆豉、細(xì)菌型豆豉、曲霉型豆豉、根霉型豆豉等四大類[1]。其中，毛霉型豆豉是川渝地區(qū)獨(dú)具特色的傳統(tǒng)發(fā)酵豆制調(diào)味品之一。毛霉豆豉經(jīng)過(guò)微生物與酶的作用后不僅能夠保留大豆中的絕大部分營(yíng)養(yǎng)，同時(shí)還能生成新的活性物質(zhì)或者抗氧化物質(zhì)，如大豆異黃酮、γ - 亞麻酸、大豆抗氧化肽等，具有預(yù)防心血管疾病、抗氧化、抗癌等生理功能[2]。對(duì)毛霉型豆豉發(fā)酵工藝、微生物菌群、活性成分及相關(guān)性安全性研究進(jìn)行綜述，以期為毛霉型豆豉的深入開(kāi)發(fā)及研究提供參考。

1 毛霉型豆豉的發(fā)酵工藝

1.1 傳統(tǒng)毛霉型豆豉生產(chǎn)工藝流程

毛霉型豆豉制曲條件較為復(fù)雜，主要產(chǎn)地是四川、重慶，其中潼川豆豉、永川豆豉最為出名。一般生產(chǎn)工藝流程為：

大豆→選洗→浸泡→蒸煮→攤晾→自然接種（或純種接種） →通風(fēng)制曲→成曲→拌和→翻拌和勻→加入輔料（食鹽、白酒等） →裝罐保溫后熟→包裝→驗(yàn)收→成品。

1.2 發(fā)酵工藝研究

大豆的篩選到攤晾都屬于毛霉豆豉制備的前期工作，對(duì)于后期成品豆豉最大影響是大豆的品種和蒸煮程度。蘭靜等人[3]研究發(fā)現(xiàn)，制作豆豉選用的大豆應(yīng)選擇豆粒大、易蒸煮透且能保持豆粒完整、大豆種皮呈現(xiàn)黑或褐色、色素浸出量高、蛋白質(zhì)含量低、碳水化合物含量高等。張雪梅等人[4]對(duì)以東北大豆和重慶大豆為原料制作的毛霉豆豉進(jìn)行營(yíng)養(yǎng)的探究發(fā)現(xiàn)，重慶大豆制成的豆豉其中氨基酸態(tài)氮的含量（高達(dá)1.6%） 遠(yuǎn)高于東北大豆制成的豆豉，表明重慶大豆發(fā)酵后的水解程度更高。陶湘林[5]研究發(fā)現(xiàn)，采用121 ℃濕蒸（黃豆浸泡在水中蒸煮） 15 min 的大豆在后發(fā)酵過(guò)程中氨基酸態(tài)氮達(dá)到0.56%，游離氨基酸的總含量達(dá)到4.24 g/100 g，綜合氨基酸態(tài)氮及游離氨基酸數(shù)據(jù)工藝最優(yōu)。

對(duì)于毛霉豆豉關(guān)鍵的一步是來(lái)自于制曲。邵良偉等人[6]研究得出，在豆豉自然制曲的過(guò)程中，大豆的水分、pH 值、色差指標(biāo)及總糖含量呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，但是有利氨基酸態(tài)氮等香氣成分在制曲過(guò)程中呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，這對(duì)于豆豉品質(zhì)有著顯著的影響。索化夷等人[7]通過(guò)對(duì)永川豆豉不同發(fā)酵階段進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)經(jīng)過(guò)制曲發(fā)酵階段使得大豆的硬度迅速降低，有利于后期發(fā)酵中蛋白酶、纖維素酶更好地發(fā)揮作用，為后期豆豉色澤的呈現(xiàn)起重要作用。

加入輔料后進(jìn)行后熟發(fā)酵（深度發(fā)酵），這是豆豉香氣及色澤呈現(xiàn)的重要階段。索化夷等人[7]發(fā)現(xiàn)，在經(jīng)過(guò)制曲后進(jìn)入后發(fā)酵的豆豉由于Maillard 反應(yīng)產(chǎn)生類黑精，雖然后發(fā)酵會(huì)限制某些酶的活性，但是由于發(fā)酵時(shí)間較長(zhǎng)，類黑精逐漸累積，使得豆豉呈現(xiàn)獨(dú)有的色澤。蔣立文等人[8]研究發(fā)現(xiàn)，通過(guò)后熟的豆豉其揮發(fā)性風(fēng)味成分達(dá)到68 種，其中主要是由醇類、酯類和醛類等，后熟完成的豆豉鮮味、豐富性較佳，苦味及其回味所處值適宜。

2 毛霉型豆豉中微生物菌群研究及評(píng)價(jià)

毛霉生長(zhǎng)要求的溫度較低，其制曲時(shí)間長(zhǎng)，并且制曲多為自然開(kāi)放型，其發(fā)酵過(guò)程中微生物種類較多；工業(yè)化生產(chǎn)的毛霉復(fù)合菌種主要是總狀毛霉（Mucor racemosus），并包含一部分纖維酶活力高的霉菌、細(xì)菌，這些微生物菌群分泌的蛋白酶、纖維素酶、脂肪酶、淀粉酶等決定了豆豉中的成分降解速度，從而決定豆豉發(fā)酵的風(fēng)味、色澤及質(zhì)構(gòu)方面的形成。因此，這種較為開(kāi)放型的發(fā)酵方式會(huì)導(dǎo)致微生物種群多樣性，也決定了其酶系的種類數(shù)量，產(chǎn)生復(fù)雜多變的代謝產(chǎn)物。

索化夷等人[9]采用凝膠電泳技術(shù)對(duì)永川豆豉制曲及后發(fā)酵過(guò)程微生物菌落進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)，制曲過(guò)程中霉菌和細(xì)菌呈對(duì)數(shù)增長(zhǎng)，優(yōu)勢(shì)菌群為總狀毛霉（Mucor racemosus），但伴有多種黑根霉；而后發(fā)酵過(guò)程是一個(gè)密閉高鹽環(huán)境（拌料為13%～14%食鹽、白酒等），導(dǎo)致菌落總數(shù)快速下降并保持較低水平，主要優(yōu)勢(shì)菌群為奧德賽芽孢桿菌（Bacillus odysseyi）、乳酸桿菌（Lactobacillus oligofermentans） 和乳酸桿菌（Lactobacillus lindneri）。曾濤等人[10]采用同樣的分析方法研究發(fā)現(xiàn)在真菌水平上，制曲階段優(yōu)勢(shì)菌為總狀毛霉（Mucor racemosus），并伴有匍枝根霉（Rhizopus stolonifer） 等輔助發(fā)酵，后發(fā)酵階段有假絲酵母（Candida sp.） 等酵母菌的參與；在細(xì)菌水平上，制曲階段優(yōu)勢(shì)菌為乳酸乳球菌屬（Lactococcus lactis），拌料后其數(shù)量急劇減少，枯草芽孢桿菌（Bacillus subtilis） 等成為新的優(yōu)勢(shì)菌株。

3 毛霉型豆豉活性成分與保健功效研究

毛霉型豆豉在發(fā)酵過(guò)程中，大豆中的大分子物質(zhì)通過(guò)微生物與酶的作用下，經(jīng)過(guò)分解或者重組獲得利于人體吸收的小分子和對(duì)人體有益的有利因子，近幾年熱點(diǎn)研究主要集中在異黃酮、活性肽、γ - 亞麻酸。

索化夷等人[11]對(duì)毛霉豆豉中的大豆異黃酮進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)大豆中的異黃酮總量基本維持不變，但通過(guò)發(fā)酵后的大豆中的異黃酮的結(jié)構(gòu)發(fā)生了巨大的改變，主要由結(jié)合態(tài)形式存在的異黃酮轉(zhuǎn)化為了游離形態(tài)的異黃酮。大豆異黃酮具有抗氧化、預(yù)防心血管疾病、骨質(zhì)疏松和更年期屏障等生理功能，而游離態(tài)的大豆異黃酮更有利于人體的吸收，效果更佳[12]。

程麗娟等人[13]發(fā)現(xiàn)，毛霉豆豉中的大豆經(jīng)過(guò)微生物分解得到低分子及中分子肽的含量是未發(fā)酵大豆的3 倍，通過(guò)對(duì)豆豉抗氧化多肽進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)2 種毛霉豆豉的抗氧化多肽對(duì)于ABTS 自由基與DPPH 自由基的清除效果較明顯。蔡曼兒等人[12]通過(guò)對(duì)小白鼠進(jìn)行投喂一定量的豆豉提取物，發(fā)現(xiàn)豆豉提取物能夠讓肝腎組織SOD 活性明顯提高，肝腎組織的TBARS 值都明顯下降。Fan J 等人[14]研究發(fā)現(xiàn)，毛霉豆豉中含有能夠抑制血管緊張素轉(zhuǎn)化酶（ACE） 活性的作用，主要出現(xiàn)于毛霉豆豉后熟階段，通過(guò)美拉德反應(yīng)在長(zhǎng)時(shí)間反應(yīng)下生成的類黑精產(chǎn)生，能夠降血壓，起到降低高血壓、高膽固醇及預(yù)防心腦血管疾病的作用。

目前研究發(fā)現(xiàn)，毛霉豆豉主要是由總狀毛霉發(fā)酵制成，是一種能夠產(chǎn)出γ - 亞麻酸（GLA） 的一種真菌[15]。而γ - 亞麻酸是一種人體所需的多不飽和脂肪酸，能夠預(yù)防和治療動(dòng)脈粥樣硬化及高血壓，還能夠降低人體血脂，同時(shí)根據(jù)一定發(fā)酵條件能夠使毛霉豆豉中生成γ - 亞麻酸，相較于傳統(tǒng)發(fā)酵提高3 倍，具有極高的經(jīng)濟(jì)效益[16]。

4 毛霉型豆豉營(yíng)養(yǎng)及風(fēng)味成分研究

毛霉型豆豉的制作流程主要分為兩大部分，第一部分是前發(fā)酵（又稱制曲），第二部分是后發(fā)酵。在整體的發(fā)酵過(guò)程中，豆豉中會(huì)產(chǎn)生多種風(fēng)味物質(zhì)，如酯類、醛類、醇類等，以及多種風(fēng)味物質(zhì)的前身化合物。在不同的發(fā)酵階段，毛霉型豆豉的揮發(fā)性物質(zhì)的呈現(xiàn)也有所不同；對(duì)于發(fā)酵環(huán)境的不同也會(huì)影響到豆豉發(fā)酵過(guò)程中風(fēng)味物質(zhì)的形成種類和含量的多少。

在川南地區(qū)豆豉的發(fā)酵過(guò)程中，以總狀毛霉為主結(jié)合其他微生物及酶的作用下，豆類中的大分子物質(zhì)（碳水化合物、蛋白質(zhì)、脂肪等） 經(jīng)過(guò)前期的降解及部分新物質(zhì)生成，再到后期拌料后風(fēng)味物質(zhì)之間復(fù)雜的分解合成及更多新的香氣成分的生成。湯啟成等人[17]研究發(fā)現(xiàn)，毛霉型豆豉相較于曲霉豆豉的揮發(fā)性風(fēng)味成分更加豐富。范琳[18]研究發(fā)現(xiàn)，發(fā)酵后期的毛霉豆豉的揮發(fā)性風(fēng)味成分呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，當(dāng)風(fēng)味成分的含量趨于穩(wěn)定時(shí)，則表明豆豉已發(fā)酵成熟；且氨基酸態(tài)氮、游離氨基酸及總酸的含量逐漸增加。何桂強(qiáng)等人[19]對(duì)毛霉豆豉和曲霉豆豉進(jìn)行特征風(fēng)味的研究，發(fā)現(xiàn)成熟毛霉豆豉相對(duì)于曲霉豆豉中的香甜味、煙熏味及玫瑰花香味等更加突出。索化夷等人[20]對(duì)毛霉豆豉進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)豆豉的風(fēng)味主要是由酯、 烯、酮、酸、醇、醛、酚、苯、呋喃九大類組成，其中苯乙醛、苯乙醇、苯乙酮等是由芳香族氨基酸通過(guò)降解得到，對(duì)豆豉后期風(fēng)味形成貢獻(xiàn)最大。

5 毛霉型豆豉安全性研究

由于毛霉型豆豉現(xiàn)多采用的是傳統(tǒng)發(fā)酵方式，因此在發(fā)酵過(guò)程中容易有雜菌混入。此外，由于實(shí)際發(fā)酵過(guò)程較為復(fù)雜，一些不利成分（如生物胺、苯甲酸） 容易形成。

5.1 雜菌混入

開(kāi)放式的發(fā)酵環(huán)境使得毛霉型豆豉在發(fā)酵過(guò)程中容易有其他雜菌混入。曾濤等人[10]研究發(fā)現(xiàn)，永川豆豉發(fā)酵過(guò)程中也出現(xiàn)了青霉（Penicillium）、新鞘脂菌（Novo sphingobium） 等雜菌，可能是由于原材料或環(huán)境中雜菌混入，結(jié)果與Noval Rivas M等人[21]研究較為一致。

5.2 生物胺

生物胺是具有生物活性的低分子量含氮有機(jī)化合物的統(tǒng)稱，適中濃度的生物胺具有促進(jìn)生長(zhǎng)、增強(qiáng)代謝活力等生理功能，但是高濃度的生物胺在食品中存在會(huì)嚴(yán)重影響風(fēng)味和口感，并且對(duì)人體產(chǎn)生毒害作用，損傷人體神經(jīng)系統(tǒng)和心血管系統(tǒng)。胡鵬等人[22]采用苯甲酰氯柱前衍生、HPLC 檢測(cè)永川豆豉制曲過(guò)程中生物胺含量的變化，研究發(fā)現(xiàn)制曲過(guò)程中腐胺、色胺和2 - 苯乙胺含量分別達(dá)到59.67，53.59，52.02 mg/kg，這3 種生物胺占總量的78.81%，酪胺緩慢增長(zhǎng)在后發(fā)酵中含量降到幾乎為0；腐胺含量隨著時(shí)間緩慢地增長(zhǎng)；其余的生物胺變化不明顯，各種生物胺含量均小于60 mg/kg。針對(duì)生物胺在食品中的安全含量，美國(guó)食藥監(jiān)局規(guī)定了水產(chǎn)品中組胺含量必須小于50 mg/kg[23]。Nout MJ R 等人[24]研究認(rèn)為，2- 苯乙胺在發(fā)酵食品中含量需要控制在30 mg/kg 以下。Santos M H S[25]研究發(fā)現(xiàn)，食品中生物胺總量大于1 000 mg/kg 會(huì)損害人體健康。

張仁鳳等人[26]針對(duì)毛霉型豆豉主要菌種——總狀毛霉（Mucor racemosus） 的生物胺能力評(píng)價(jià)研究發(fā)現(xiàn)，總狀毛霉產(chǎn)生酪胺，且總狀毛霉具有組氨酸脫羧酶活性。劉敏等人[27]針對(duì)毛霉型豆豉主要菌種總狀毛霉（Mucor racemosus CICC40481） 進(jìn)行純種制曲后，再進(jìn)行傳統(tǒng)后發(fā)酵中發(fā)現(xiàn)，總狀毛霉組豆豉在傳統(tǒng)后，發(fā)酵過(guò)程中，生物胺含量隨發(fā)酵進(jìn)行先增加后降低再增加，最終檢出了腐胺、亞精胺和酪胺，并具有酪氨酸脫羧酶活力和鳥氨酸脫羧酶活力。

5.3 苯甲酸

苯甲酸以游離酸、酯或其衍生物的形式廣泛存在于自然界中。苯甲酸常作為防腐劑或藥物使用，可以有效抑制真菌、細(xì)菌、霉菌的生長(zhǎng)，但在實(shí)際檢測(cè)中，毛霉型豆豉產(chǎn)品檢驗(yàn)中容易檢出苯甲酸[28]。沈祥森等人[29]探究傳統(tǒng)毛霉型豆豉中苯甲酸自然存在的原因，其研究發(fā)現(xiàn)大豆中的蛋白質(zhì)首先部分水解為氨基酸，其中的苯丙氨酸在PAL 的催化下首先轉(zhuǎn)變?yōu)棣?- 苯丙烯酸，然后在一定條件下最終氧化形成苯甲酸，為毛霉型豆豉實(shí)際安全生產(chǎn)提供理論基礎(chǔ)。

6 結(jié)語(yǔ)

毛霉型豆豉作為我國(guó)傳統(tǒng)發(fā)酵豆類產(chǎn)品之一，具有很高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。前人對(duì)于生產(chǎn)工藝已經(jīng)有了新的改進(jìn)，如降低鹽分、選育新菌種工廠化生產(chǎn)，并對(duì)其活性成分研究有了更深入的挖掘，對(duì)于其存在的安全隱患也進(jìn)行相關(guān)的研究。然而，從我國(guó)豆豉生產(chǎn)技術(shù)流傳國(guó)外形成納豆（細(xì)菌型豆豉）、天培（根霉型豆豉） 等食品，其發(fā)展現(xiàn)狀和影響力遠(yuǎn)高于我國(guó)豆豉。這說(shuō)明我國(guó)對(duì)于毛霉型豆豉的開(kāi)發(fā)研究還比較缺乏，因此毛霉型豆豉的未來(lái)發(fā)展方向是通過(guò)現(xiàn)代高科技技術(shù)，如超低溫粉碎、活性物質(zhì)提取純化并確定其結(jié)構(gòu)、理化特性和保健功能，結(jié)合現(xiàn)代人的飲食及保健理念，開(kāi)發(fā)現(xiàn)代毛霉型豆豉的高營(yíng)養(yǎng)、高保健功能的食品而非局限于調(diào)味品，以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品檔次和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。