水豆豉生產工藝技術及生理活性成分的研究進展

摘 要 水豆豉是細菌型豆豉的代表。細菌型豆豉富含蛋白酶、纖溶酶、活性多肽、大豆異黃酮、低聚糖等生理活性成分，具有調理腸胃、預防骨質疏松、溶栓、防癌等保健功效。詳述了水豆豉在生產工藝技術和生理活性成分等方面的研究進展，并對我國傳統水豆豉的研究與開發進行了分析和展望。

關鍵詞 水豆豉；生產工藝；生理活性成分

中圖分類號：TS214.2 文獻標志碼：A DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2017.34.009

知網出版網址：http：//kns.cnki.net/kcms/detail/50.1186.S.20171129.1635.018.html 網絡出版時間：2017/11/29 16：35：01

水豆豉是我國傳統發酵豆制品，是細菌型豆豉的代表，一般以大豆為主要加工原料，利用細菌等多種微生物發酵的食品。它是我國傳統的民間食品，同時也是云南、貴州、四川、重慶和山東地區有代表性的調味品，因豉香誘人，風味獨特而受到消費者的喜愛，是當地老百姓生活中常用的佐餐食品和調味料，消費需求量較大。同時由于其營養全面，含有豐富的蛋白質、維生素和礦物質，且具有整腸、預防骨質疏松、溶栓、防癌等生理功效，因此，水豆豉逐步受到科研工作者的重視[1]。

近十余年來，國內外學者對豆豉的生產工藝和功能性成分進行了不同程度的研究，如國外對于丹貝和納豆的研究成果顯著；國內則主要集中在曲霉型豆豉和毛霉型豆豉的研究[2-4]。但是，對我國傳統水豆豉的生產工藝和生理活性成分研究則起步較晚，有待深入。隨著現代分離分析技術發展，人們將會實現對傳統水豆豉的發酵微生物的分離鑒定、工藝優化、生理活性成分分析和保健功能等方面系統而全面的研究。

1水豆豉發酵工藝技術研究進展

1.1水豆豉發酵微生物的篩選與鑒定

日本的納豆和印尼的天培，早已實現了純種發酵的工業化生產。水豆豉雖然在我國有悠久的食用歷史，然而國內對其發酵的微生物及微生物在發酵過程中的變化規律研究較少。

目前有少量研究發現了水豆豉發酵的主要菌種，但至今未開發出水豆豉的生產菌種。李祥研究發現參與細菌型豆豉發酵的微生物主要有豆豉芽孢桿菌、乳酸菌和微球菌[5]。李小永通過變性梯度凝膠電泳技術（DGGE）對37 ℃條件下不同后發酵時間的細菌型豆豉進行研究，結果表明：多種不可培養細菌、枯草芽孢桿菌和解淀粉芽孢桿菌為豆豉后發酵期間的主要菌種[6]。孫森對細菌型豆豉后發酵過程中的菌相變化研究分析發現只有少數的耐鹽菌如芽孢桿菌、乳酸菌和酵母菌能夠暫時適應高滲透壓的環境，呈現暫時的生長趨勢，產生大量的生物酶，從而使豆豉風味更加優良[7]。賈東旭等對貴州省多個細菌型豆豉產區的代表樣品進行了菌種分離與鑒定。通過生理生化鑒定和序列分析結果顯示，枯草芽孢桿菌是樣品中均能分離出來的一種微生物[8]。不同地區生產的水豆豉產品分析鑒定結果表明，芽孢桿菌是其主要發酵菌種，但是水豆豉風味獨特，其菌系組成及菌種培養還有待于進一步研究。

1.2水豆豉發酵工藝流程

水豆豉主要是云南、貴州、四川、重慶及山東一帶民間制作的家常豆豉，傳統水豆豉做法主要有2種。1）未經后發酵的半成品（俗稱臭豆豉），我國山東魯南一帶通常采用此種做法：在太陽能曬到的地上挖深度為50～80 cm的土坑，坑的底部和四周用麥秸墊襯好，將淘洗干凈、水煮后的大豆撈出，以泥瓦盆盛或麻布袋包裹放入坑內，上面用麥秸或棉布蓋平，后培土保溫培養，防止雨水滲入，3～4 d即可取出，食用時放入適量的鹽、辣椒和生姜即可。2）經過后發酵的成品，我國云貴川渝一帶通常采用此種制作方法：在已發酵好的豆豉半成品中加入煮豆水、適量食鹽、辣椒、生姜、香辛料和白酒等輔料，繼續發酵5～7 d后取出食用。

在水豆豉傳統工藝的基礎上研究者也進行了工藝優化的探究。劉佳慧研究了制曲溫度、裝載量、制曲時間對貴州特色水豆豉制曲的影響，結果表明：當制曲溫度37 ℃，裝載量25%，制曲時間4 d為最佳工藝條件，在此條件下制得的豉曲氨基酸態氮含量為1.894 g·100 g-1[9]。李華閱等對細菌型豆豉進行了純種發酵工藝優化，得出較優工藝條件是以枯草芽孢桿菌菌株BBDC3和BBDC4的混合菌為菌種，后酵溫度50 ℃，加鹽量10%[10]。尹爽對水豆豉后酵結束后加入的輔料用量進行單因素和正交試驗設計，得出其湯汁的較優輔料配比為生姜10%，辣椒面5%，食鹽5%，白酒2%，木姜子0.4%[11]。趙欣等[12-13]對不同發酵工藝條件對水豆豉理化性質的影響進行了研究，通過對浸泡時間、后發酵時間對水豆豉理化性質影響的研究，結果表明：3倍浸泡水量的水豆豉和后發酵14 d的水豆豉具有最好的理化品質。馮霞對不同材質容器（玻璃、金屬、塑料、陶瓷）發酵的水豆豉理化特性進行了比較研究，結果表明玻璃容器有利于水豆豉的發酵，能夠使水豆豉的品質優于其他容器發酵的水豆豉[14]。目前，水豆豉工藝研究主要集中在水豆豉產品輔料配比和不同工藝流程對產品性質影響方面，對于水豆豉傳統工藝的固化和發酵機理研究較少。

1.3水豆豉發酵過程中存在的問題

水豆豉起源于中國，是我國勞動人民智慧的結晶，在唐代隨我國佛教文化一同傳入日本，在日本稱為納豆。日本近代結合現代先進技術手段，系統而全面地研究了納豆的生產工藝和生理活性成分，并實現了對納豆的純種發酵和工業化生產，讓納豆成為了日本日常飲食必需品，并且輻射到周邊國家和地區，尤其是對其生理功能進行深入研究和廣泛宣傳后，其發展勢頭更是令人矚目。

我國水豆豉由于研究的局限性，其生產中仍存在許多問題。1）傳統的細菌型豆豉菌種沒有明確的分離鑒定，未能實現純菌種發酵，產品生產周期長，生產受季節限制，質量不穩定，導致產品附加值較低，難以實現大規模的生產。2）水豆豉生產過程中一般會添加12%～18%的食鹽用于調味和防腐，高鹽食品與當代健康飲食的理念相悖，限制了其發展。3）由于生產廠家采用傳統的自然發酵工藝，發酵過程中各項條件難以控制，容易產生雜菌污染，可能會引起食品安全問題。4）水豆豉長期以來作為調味品或佐餐食品，自身營養和活性成分沒有得到充分挖掘，限制了水豆豉產品拓展范圍和市場前景的發展[15]。

2水豆豉生理活性成分研究進展

目前，水豆豉的生理活性成分研究尚處于起步階段，其主要的活性成分與其他大豆發酵制品類似，有大豆異黃酮、纖溶酶、大豆多糖及大豆皂苷等，具有抗血栓、抗氧化、抗突變、抗癌變等功能[16]。

龐慶芳等[17]研究發現山東臨沂的細菌型豆豉含有溶栓成分，其半成品和成品的溶栓活性分別達到了84.764 U·mL-1和72.382 U·mL-1。豆豉溶栓酶作為一種新型纖溶酶，對于開發抗血栓藥物和預防血栓病的保健食品都具有十分重要的意義。袁貴英等通過對臨沂臭豆豉的研究發現，其浸提液含有大量蛋白酶、淀粉酶和果膠酶等，具有較好的生物效應，可針對性的用于食用復合消化酶的研究開發，為我國傳統發酵食品的研究利用提供了一定的參考[18-19]。

林榕姍研究發現隨著發酵時間的延長，細菌型豆豉中大豆苷元糖苷和異黃酮染料木素糖苷的轉化率分別達到54.54%和69.07%，使產品的生理功能得到較大的提高，對其發酵液進行MDA值及SOD值測定，發現全血中MDA值顯著下降，血清中SOD活性顯著增高，結果表明細菌型豆豉具有較強的抗氧化活性[20]。楊勝遠制備的細菌型黑豆豆豉的纖溶酶活性為70.44±8.37 IU·g-1，酸可溶性多肽為27.74±2.51 mg·g-1，每毫克豆豉的DPPH自由基清除能力與0.43 ±0.09 μg Trolox 相當[21]。

趙欣等采用Ames實驗對水豆豉和納豆的抗突變特性進行比較發現水豆豉的抗突變效果略優于納豆[22]。趙欣研究還發現48 h發酵的水豆豉具有對MCF-7人乳腺癌細胞最強的生長抑制作用，且48 h發酵水豆豉處理后的MCF-7細胞的Bax，caspase3，9基因的表達強于其他發酵時間的水豆豉，Bcl-2基因則弱于其他發酵時間的水豆豉，結果表明48 h發酵的水豆豉具有最好的理化品質和體外抗癌效果[23]。

3展望

目前，對于水豆豉的初步研究發現其具有營養豐富、風味獨特及含有多種生理活性成分等優點，而水豆豉從原料、菌株到工藝都與日本納豆極其相似，可以借鑒日本納豆的研究思路，進一步對其功能性活性成分在發酵過程中的變化進行研究。1）利用現代新工藝、新技術，解決水豆豉含鹽高、后發酵易于產酸、貯藏中產生黃曲霉毒素等技術難點。2）對水豆豉特殊的功能活性成分進行分離提取技術及保健功能等方面研究，明確水豆豉的保健功能。3）深入研究水豆豉功能活性物質結構、作用機理及加工特性等，研發出兼具良好風味和保健功能的健康食品，從而提高水豆豉產品的質量及市場競爭力。

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（責任編輯：敬廷桃）