时间:2024-08-31
高若珊,孙亚东,张 光,梁宏芸,石彦国,吕铭守
(哈尔滨商业大学食品工程学院/黑龙江省谷物食品与谷物资源综合加工重点实验室,哈尔滨 150076)
豆腐作为我国传统的大豆食品,自古以来,人们对豆腐就进行过多种改良,发展至今豆腐的种类与样式都有了多元化的改变,比如安徽的毛豆腐,四川的豆腐干,山东的豆腐箱等,样式多变、口感不一各有特色。其中,酸浆豆腐作为豆制品中的一类,因其口感良好,质地坚韧,在制作中可以更好地保持形状且营养丰富,成为当代社会人们追求食品健康与美味所喜爱的食品之一。
与其他豆腐相较而言,酸浆豆腐的制作减少了其他凝固剂的添加,其利用自身生产中产生的黄浆作为发酵主要原材料,待其发酵为酸浆用于充当凝固剂进而进行点制,避免了用卤水点制引入重金属离子的风险,形成独特口味同时保持了食品安全与健康。酸浆豆腐起源于山东,多为当地人家手工生产,因没有标准化生产流程导致各个作坊所生产出的豆腐口感有着些微的差别,其推广因口味差别变得困难。酸浆豆腐现已入选山东省非物质文化遗产,所以酸浆豆腐的工艺研究日益成为人们关注的热点问题。另外,在酸浆自然发酵过程中,除了益生菌还可能有其他有害微生物,存在食品微生物安全风险。酸浆豆腐的营养十分丰富,富含人体所需的必需氨基酸,其营养价值也得到了广大消费者的认可,如果可以深层次的探讨其发酵过程中酸浆组分的变化及机理,并将豆腐工艺标准化应用于工业生产,将是一个重大的突破。因此,在对酸浆豆腐的研究中,对其营养成分进行分析,并将酸浆中的优势菌群进行分离鉴定,对酸浆豆腐的制作工艺进行优化,使其更加标准、规范化,在研究的基础上对酸浆豆腐的发展进行展望,期望对于今后酸浆豆腐的推广生产及创新研发提供有价值的理论参考。
从古至今,豆腐作为简单方便的美食广为流传,其悠久的历史已有两千多年。清初形成了以盐卤点豆腐为主的北豆腐地区,以石膏点豆腐为主的南豆腐地区和兼用盐卤、石膏、山叶矾、醋酸、酸浆的长江混交区。另外历史上点豆腐在江淮也使用山矾叶,在山西、河北也使用醋酸或醋淀,在浙江、陕西、贵州也使用酸浆[1]。历史上南方地区发酵类豆腐制品更为发达,目前市面上的酸浆豆腐常见于云南、湖南、河南等地[2]。酸浆豆腐作为食药兼备的食品,具有益气、补虚等多方面的功能,常食用豆腐,可以降低血液中胆固醇的含量,减少动脉硬化机会[3],豆腐作为豆制品中的佼佼者,其蛋白质含量丰富、营养价值高,部分豆腐制品有素肉之称,其口感与营养可以与鱼肉相媲美,是植物蛋白中赫赫有名的“扛把子”。在制作酸浆豆腐的过程中,加热可破坏大豆中的抗胰蛋白酶因子,从而提高了氨基酸的消化率,人体直接对大豆蛋白质的消化吸收率为65%~75%,人体对酸浆豆腐中蛋白质的消化吸收率提高至92%~95%,钙、铁、锌等无机盐的吸收率也有所提高[4]。酸浆豆腐吃法多种,烹、炒、炸、熬、拌,生熟皆可,还可制作成多种豆制品[5],其质地鲜嫩、柔韧细软、味美色香、营养丰富、不碎不裂、久炖不散,是不可多得的美食佳肴。1999年大豆蛋白被美国FDA确认为健康食品之后,豆腐及其相关衍生品也逐步被西方国家所广泛关注,现已被全球公认为“国际保健食品”。酸浆是酸浆豆腐制备过程中至关重要的部分,其特有的点浆手法,是利用黄浆水发酵变酸产生的酸浆点制而成,使其与石膏、盐卤和内酯等凝固剂点制豆腐比起来更加细腻柔滑,口感更佳,源于豆腐自身的酸浆更加绿色和安全,并且消减了豆腐废水排放导致的环境污染。但酸浆豆腐多存在于偏远地区,没有科学的评估标准及量化程序,其生产一直依赖人们多年的经验积累,导致当前酸浆豆腐还是农家自产自销,无法像卤水与石膏豆腐一样得到普及。目前市面上还没有自动或半自动化的酸浆豆腐生产方式[6],小作坊生产依旧需要依靠人工经验操作,豆腐品质与其操作手法密切相关,暂时无法做到流水线生产,如果可以攻破这一难题,将极大程度加速我国酸浆豆腐的研究及工业化进展。
酸浆豆腐作为我国一种民间传统豆制品,以云南地区的最为出名,酸浆豆腐保水性好、韧性适中、口感细腻、味道甘甜,无苦涩味,属纯天然食品,深得广大消费者的喜爱。然而传统酸浆豆腐的制作过程中存在三方面问题:(1)酸浆豆腐的制作多为手工作坊,没有标准化工业生产;(2)传统酸浆是依赖环境中的微生物进行自然发酵,其优势产酸菌为乳酸菌[7],但也不乏一些腐败的杂菌存在,从而影响产品的安全性及货架期;(3)酸浆的自然发酵受温度湿度等环境因素影响较大,不同地方所制作的酸浆风味不同,酸浆豆腐的口感也不同,环境不稳定,酸浆的酸度不易控制,从而造成豆腐品质的不稳定。国内有关豆腐酸浆工业化生产的研究也有一些,然而,多数实验为从自然发酵酸浆中分离鉴定优势菌种,且多为单菌发酵,但这类发酵剂在制备的过程中要历经多级扩大培养,生产的工序繁多、要达到点浆所需的酸度周期冗长造成工业化生产效率低、菌种极易退化且易受污染,这些因素制约了酸浆的集约化生产[8]。综上所述,酸浆豆腐不仅历史发展悠久,是我国具有代表性的传统食品,还是营养丰富、味道良好的绿色健康食品,但其工厂标准化生产和豆腐酸浆制备仍是未来需要突破的方向。
酸浆豆腐历史悠久,其作为我国的传统食品,在生产过程中,伴随着大量的副产物即黄浆水的产生,黄浆水中含有大量的营养功能物质[9-10],在自然条件下,大量的微生物发酵使黄浆水酸化成为酸浆水并用作豆腐凝固剂用来制备酸浆豆腐。豆腐酸浆水中主要包括乳酸菌、醋酸菌、酵母菌等菌群[11]。费永涛研究发现[12],在酸浆所含菌种中乳杆菌以高达95.31%的比例成为酸浆水微生物族群中的优势菌种,而毕赤酵母属、肠球菌属、芽孢杆菌属和醋酸菌属所占比例分别只有0.90%,0.04%,0.02%和0.09%。乳酸菌是研究分类、生化、遗传、分子生物学和基因工程的理想材料(在理论上具有重要的学术价值),其通过发酵产生的有机酸、特殊酶系、酸菌素等物质具有特殊生理功能[13]。乳酸菌能促进动物生长,调节胃肠道正常菌群、维持微生态平衡,从而改善胃肠道功能、提高食物消化率和生物效价、降低血清胆固醇、控制内毒素、抑制肠道内腐败菌生长、提高机体免疫力等[14]。并且在工农业、畜牧业、食品生产与医药研发等与人类生产生活相关的密切行业中具有极高的利用价值。
王嘉琪、刘琳琳等对云南建水酸浆豆腐为样本进行研究[15-16],对其酸浆中所含发酵微生物进行分离鉴定,所得到的5株乳酸菌株中3株为植物乳杆菌。植物乳杆菌其形状呈杆状或直或弯,多为单个存在,间或成对或链状存在,是乳酸菌中的一种,最适生长温度在30~35℃,是兼性厌氧菌,最适pH在6.5左右,属于同型发酵乳酸菌。同其他乳酸菌相比,植物乳杆菌活菌数较高,可大量产酸导致水中pH稳定;植物乳杆菌亦具有免疫作用,可以在宿主体内进行免疫调节,具有良好的养生保健功效,可以降低血液中血清胆固醇含量,降低心血管疾病发作的风险;同时其对病菌有抑制作用,可以维持肠道内菌群的平衡,减少肠道炎症;还可促进营养物质吸收,缓解乳糖不耐症;抑制肿瘤细胞的形成等[17]。闫彬对游离氨基氮含量的测定[18],得出同乳酸菌相比,酵母菌对蛋白质的水解能力更强;两者同时联用时,双菌培养产酸量无论何时都远高于单种菌种独自使用时的产酸量,说明双菌培养更容易产出多种风味物质。凃婧、李小凤等均以酸浆豆腐为样品[19-20],对其豆腐酸浆里的微生物进行分离鉴定,凃婧对产蛋白酶的真菌进行分离培养及鉴定,根据生理生化反应初步判定为白地酶菌;李小凤等分离出一株醋酸菌并确定其最优产酸条件,可知除乳酸菌以外,还有酵母菌等微生物一起互相作用。综上所述,纵观近十几年来人们对豆腐酸浆中益生菌的研究,可知自然发酵的豆腐酸浆中富含大量的益生菌,其中以乳酸杆菌为主,酵母菌及产蛋白酶的其他菌群为辅。
近年来,随着人们生活水平的提高,对食品安全及营养问题也越来越重视,酸浆豆腐作为一种绿色健康营养丰富的食品,也成为现在研究的热点,现在豆腐黄浆水的发酵条件和酸浆豆腐的制作工艺也在不断优化完善[21-24]。
曲静然等、孙冰洁等、王爱伟等均利用酸浆豆腐制作中产生的黄浆水[25-27],从中分离筛选出白地霉菌,并确定筛选出的菌株产单细胞蛋白的发酵条件,对其培养条件进行研究及优化,其中,孙冰洁等得到的结果最优,菌体生物量及蛋白产量分别为15.2和7.42 g/L。于海峰等、赵贵丽等对豆腐酸浆发酵条件进行研究优化[28-29],相比之下赵贵丽等的优化结果更好,以大豆黄浆水为培养基质,产酸量、pH为考察指标,探讨不同发酵温度、发酵时间、种子液接种量、葡萄糖添加量对黄浆水自然发酵产酸的影响,优化发酵条件得产酸量达0.781 5 g/100mL。乔支红等利用从豆腐酸浆老汤中筛选到的5株产酸菌[30],以大豆黄浆水为培养基,以酸浆pH为考察指标,探讨单菌发酵、双菌发酵、发酵温度、菌种接种量及菌种的混合比例对酸浆pH的影响。优化发酵条件得酸浆的pH为3.56。叶青等以产酸量和菌体密度为指标[31],利用单因素实验和响应面实验,从发酵时间、发酵温度、初始pH、接种量、碳源及碳源添加量几个方面,对从自然发酵酸浆中分离出的一株干酪乳杆菌YQ336进行发酵条件的优化。优化发酵条件得乳酸产量为28.81 g/L,总酸产量为34.245 g/L。刘桂萍等以豆腐黄水为液体培养基[32],酵母红-2为发酵菌种,研究不同培养条件对发酵生产酵母单细胞蛋白的影响,优化发酵条件得酵母单细胞蛋白产量可达4.15 g/L,其蛋白质量分数达27%以上。
综合以上的研究结果,在酸浆发酵条件的优化中,人们研究了不同菌种、单菌发酵、双菌发酵及接种量、发酵温度、发酵时间、pH等方面对酸浆蛋白产量、产酸量、酸度变化等指标的影响,并不断优化得到高产蛋白及乳酸的发酵条件,为以后人们研究酸浆豆腐提供了很好的帮助,但还未有对酸浆中菌种的相互作用、代谢组分进行全面研究,还需要继续研究。
传统酸浆豆腐是使用制作豆腐后剩余的黄浆废水发酵后生成的酸浆作为凝固剂,进行点制豆腐。与石膏、盐卤和内酯等外来凝固剂比起来,源于豆腐自身的酸浆不引入重金属离子,更加绿色和安全,制成的豆腐更为醇香,同时,还减少了豆腐废水排放造成的环境污染。胡欣欣曾将纯种乳酸菌发酵的凝固剂制作的酸浆豆腐与传统豆腐进行比较[33],发现纯种酸浆豆腐中检测出的细菌总数明显低于传统豆腐中的细菌总数,且乳酸菌的数目显著多于传统豆腐中的数量,大大提高了豆腐的保健功效。如果将传统酸浆由自然发酵变为严格的纯种乳酸菌发酵,制定出科学的评价标准及量化指标,即制作出新型乳酸菌凝固剂——乳酸菌在最适温度[8]、pH、碳源下的黄浆水培养基中发酵而成,既利用了黄浆废水,减少环境污染,又不产生致病菌,产酸速度快,产酸量稳定,得到的乳酸菌酸浆豆腐豆香味浓郁、感官评分较高、新型、绿色、安全,也不含有害菌及致病菌,豆腐质量更加稳定,更适合工业化生产。由于酸浆是自然发酵而成,容易受环境因素的影响,难以控制酸浆的酸度,导致生产的酸浆豆腐品质不稳定。此外,酸浆在自然发酵过程中,除有益菌外还产生许多腐败杂菌,导致生产的酸浆豆腐保质期较短[34]。目前,文献中有一些乳酸菌可用于发酵酸浆,但是仍存在发酵产酸速度慢或豆腐风味质地不纯正等问题。因此,研究纯种发酵的酸浆是很有必要的。而为了更高效率的生产出高品质的产品,将来源于自然酸浆中的优势产酸菌与发酵特性良好的商业菌混合,作为发酵剂应用到生产当中使产品既具有自然发酵食品的独特风味与口感又具市场竞争力,也是对酸浆及酸浆豆腐工业化生产的一个研究趋势。
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