大豆品種對毛霉菌發酵腐乳營養品質的影響

穆德倫，烏日娜，崔 亮，楊 慧，孫雪婷，祝新媛，武俊瑞*

（沈陽農業大學食品學院，遼寧 沈陽 110866）

腐乳是流傳數千年的中華民族傳統發酵美食，因其口感好、營養價值高、易保存的特點[1-2]，在中國及東南亞地區深受人們的喜愛[3]。腐乳富含小分子肽、游離氨基酸、有機酸、脂肪酸等物質，這些物質在增強腐乳風味的同時，使腐乳更易于人體消化和吸收[4-5]，還能夠起到降低血壓、調節血脂、降低血液中膽固醇濃度[6-8]、清除體內自由基、抗衰老、抗氧化[9]、保護人體神經系統[10-11]和預防疾病的作用[12]。另外，腐乳還會在加工過程中產生人體必需的VB12[13-14]。雖然腐乳具有很高的營養價值，但是市場上的腐乳產品品質卻良莠不齊，究其原因，是腐乳的原料品質、發酵菌種和發酵工藝等諸多方面導致的。目前許多學者主要研究了腐乳生產過程中的發酵菌種[15]和發酵工藝[16-17]對腐乳風味物質[18-19]及品質的影響，但對大豆原料對腐乳品質的影響研究較少。大豆原料的營養成分含量和物理性質可以對腐乳的得率、質構和風味特性等指標產生很大的影響。此外，不同大豆品種之間的各項指標差異很大，因此不同的大豆品種也會對腐乳品質產生影響。

本研究以我國主栽的9 種大豆為原料，分析不同品種大豆的籽粒品質，測定不同品種大豆的營養指標和物理指標，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，測定9 種腐乳的各項品質指標，采用相關性分析研究不同品種大豆營養指標及物理性質對其所制得腐乳營養指標、質構特性、滋味特性等品質的影響，進而通過聚類分析篩選出適宜加工腐乳的大豆品種。本研究旨在為生產高品質腐乳提供大豆原料的篩選依據。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

9 種我國主栽大豆（‘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’）購自丹東農業科學研究院和遼寧省農業科學研究院。

所有試劑均為國產分析純。

1.2 儀器與設備

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

1.3 方法

1.3.1 腐乳加工工藝流程

選擇品質優良的大豆在水中充分浸泡后，打漿并過濾。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 ℃環境中培養48 h，待豆腐塊表面長滿白色菌絲，用手將菌絲搓倒后即可進行裹料腌制；將腐乳坯放入容器中密封，在常溫狀態下進行腌制發酵，2 周后取出[21]。

1.3.2 腐乳理化指標檢測

根據GB/T 5009.5—2010《食品安全國家標準 食品中蛋白質的測定》中凱氏定氮法測定腐乳樣品的蛋白質量分數；根據GB 5009.6—2016《食品安全國家標準 食品中脂肪的測定》中索氏抽提法測定腐乳樣品進行的脂肪質量分數；根據GB 5009.3—2016《食品安全國家標準食品中水分的測定》中直接干燥法測定腐乳的水分質量分數；隨機選取100 粒大豆，用天平測定其質量，每個樣品做5 個重復，結果取平均值，測定大豆百粒質量；隨機選取1 粒大豆，用游標卡尺測定其直徑，每個樣品做50 個重復，結果取平均值；使用手持色差儀對腐乳進行色澤分析，使用SA402電子舌和KT3-10K質構儀分別對腐乳滋味特性和腐乳的質構特性進行檢測，均重復3 次，并進行分析。

1.3.3 腐乳風味物質分析

將樣品置于頂空進樣瓶中，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，進樣量1 μL。質譜條件：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 數據處理與分析

每組實驗進行3 次重復，結果表示為平均值±標準差。應用Excel軟件進行數據處理，應用SPSS 20.0軟件進行顯著性分析（單因素方差分析法，P＜0.05表示差異顯著）。

2 結果與分析

2.1 不同大豆品種理化指標分析結果

表1 不同品種大豆基礎理化指標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量方面差異較大，蛋白質量分數、脂肪質量分數和水分質量分數在各品種之間差異較小。大豆中的蛋白質含量和脂肪含量是用來評價大豆營養價值[21]和決定大豆加工用途的重要指標，大豆中的水分含量會影響腐乳加工過程中毛霉菌的生長狀況，而大豆的百粒質量和直徑反映大豆的相關物理性質。

2.2 不同大豆品種色澤指標分析結果

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，標準差為0.54，相對標準偏差為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，標準差為1.06，相對標準偏差為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，標準差為0.65，相對標準偏差為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 腐乳基礎理化指標測定結果

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

通過分析表2中不同品種腐乳的各項基礎理化指標之間的相對標準偏差，不同品種腐乳的蛋白質量分數和得率品種間差異較大，其中蛋白質量分數最高的腐乳為‘韓豆L2’腐乳（15.30%）；得率可以反映生產過程中材料的利用效率，得率高的腐乳品種更能節約大豆原料，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量分數和水分質量分數方面品種間差異很小。

2.4 腐乳色澤指標分析結果

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*值為負值（表示腐乳藍度）變化范圍為-1.61～-9.48，平均值為-4.95，標準差為2.50，相對標準偏差為-50.54%，其中藍度最高腐乳的原料為‘遼豆64’（-9.48），藍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，標準差為3.97，相對標準偏差為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*值全部為負值（表示腐乳綠度），變化范圍為-14.12～-20.25，平均值為-17.22，標準差為2.27，相對標準偏差為-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 腐乳質構特性分析結果

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、內聚性和彈性越好，腐乳越不易發生形變，形態特征更穩定[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、內聚性為0.61、彈性為8.9 mm，除黏性外，其他指標是所有腐乳制品中最優的；黏性指標最優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構特性Table 3 Rheological characteristics of sufu from different soybean varieties

2.6 腐乳滋味指標分析結果

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間均低于味點，因此9 種腐乳都不具備酸味和澀味。苦味會影響人們在食用腐乳時的口感，因此制備腐乳時應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）。鮮味在品嘗過程中有刺激自身味覺的作用，濃郁的鮮味會讓人更易體會到腐乳的美味[26]，其中鮮味最優的是‘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中節約原料的作用，其中咸味最重的是‘遼豆66’腐乳（8.53）。

2.7 腐乳風味物質分析結果

表5 不同品種大豆加工腐乳的風味物質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’腐乳中風味物質的種類較多。這些腐乳中揮發性風味化合物種類主要包括10 種酯類物質、4 種醇類物質、6 種酚類物質、5 種腈類物質、8 種醛類物質、3 種酸類物質、3 種呋喃類物質、3 種酮類物質及2 種烯類物質等。這些風味物質來源于腐乳中營養物質的發酵[27-28]。其中，氨基酸在經歷脫氨基反應與脫羧反應這兩個代謝過程后，還會發生酯化反應和還原反應進而生成酯類、酸類、醇類等具有特色的風味物質[29-30]。脂類物質可以通過水解反應和氧化反應得到酯類、醇類、醇類，醛類、酸類物質以及芳香類化合物[31-32]。淀粉在經歷發酵后可以生成醛類、酸類和醇類物質。此外，腐乳中揮發性化合物還可以通過老化溶液中乙醇獲得[33]。腐乳中的風味物質可以增強腐乳獨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，過度的發酵反應會產生一些苦味物質，嚴重影響腐乳的口味[31,35]。通過以上9 個品種腐乳的風味分析，可以探明腐乳在發酵過程中可能會產生的部分風味物質，同時保證腐乳在發酵過程中沒有產生有毒有害的物質，以便于后續進行深入研究。

2.8 大豆品種與腐乳品質指標的相關性分析結果

結合崔亮[36]對大豆指標的研究，將不同品種大豆品種與腐乳品質指標進行相關性分析，結果見圖5。不同品種大豆色澤與腐乳色澤指標的相關性分析結果如圖6所示。

圖5 腐乳與大豆品質指標相關性分析Fig.5 Correlation analysis of quality indexes between soybean varieties and sufu

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

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

綜上，出于對腐乳的營養價值、口感和原料利用率的考慮，加工優質腐乳的大豆品種應當具有高蛋白、低脂肪和低百粒質量的特性。

2.9 腐乳品質特性的聚類分析

表6 不同腐乳品質特性相關指標的聚類中心Table 6 Clustering centers of different quality indexes of fermented bean curd

表7 不同大豆品種對應的聚類成員Table 7 Clustering members corresponding to different soybean varieties

由表6、7的聚類分析可知，以腐乳營養指標、質構指標、滋味指標以及色澤指標為變量，‘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 論

通過對不同品種大豆的各項營養指標、物理性質及其腐乳制品的營養指標、質構特性、滋味特性等進行分析，結果表明不同品種大豆指標和腐乳指標之間存在著一定的相關性。大豆的蛋白質量分數越高，腐乳中的蛋白質量分數越高，腐乳得率越高，彈性越好；大豆的脂肪質量分數越高，腐乳的蛋白質量分數越低，腐乳得率越低；大豆百粒質量越大，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。同時發現，‘遼豆66’和‘韓豆L2’這兩種大豆加工的腐乳蛋白質量分數高、腐乳得率高、質地好、澀味低、色澤好，同時這兩個品種大豆的蛋白質量分數高、脂肪質量分數低。結合聚類分析可知，‘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。