低溫處理對發豆腐貯藏品質的影響

黃道梅，孟繁博，湯鵬宇，陳曦，鄭秀艷，林茂

(貴州省農業科學院現代農業發展研究所，貴陽 550006)

發豆腐，屬于油炸豆腐類，起源于貴州省天柱縣遠口鎮磨山村，是當地具有上百年歷史的特色食品，祖傳加工工藝結合特殊的環保天然山泉水，成就了發豆腐柔軟、細嫩、豆香味濃郁且越煮越嫩的特點，深受當地及周邊省市消費者喜愛。“發豆腐”制作工藝復雜、傳統，現以小作坊純手工加工為主，加工條件簡陋，保存期極短，使得該產業多年來一直處于停滯不前的狀態。目前，遠口發豆腐產業因保鮮瓶頸導致大部分加工作坊存在嚴重的食品安全風險，產品品質良莠不齊，沒有形成標準的行業規范，致使發豆腐產業停滯不前[1]。

發豆腐因水分含量遠高于其他類油炸豆腐，不易貯藏，常溫下僅能保鮮12～24 h，隨著微生物的大量繁殖，導致產品質構被破壞且產生異味。豆腐保鮮一直是行業內的技術瓶頸，目前，乳酸鏈球菌[2-3]、納他霉素[4-5]、丙酸及其鹽類是國內外豆腐保鮮研究中最常用的保鮮劑，均有一定的保鮮效果，但效果并不理想[6-7]。

本文主要采用冷藏及凍藏處理方式，對發豆腐貯藏過程中的常規微生物進行檢測分析[8]，并借助電子鼻[9-10]和質構儀從氣味和內部物理結構上監測發豆腐的品質變化[11-12]，明晰冷藏及凍藏方式的保鮮效果及其對發豆腐產品品質的影響[13]，為貴州“發豆腐”這一特色傳統食品的發展奠定了基礎。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

大豆：市售安徽豆，采購于天柱縣農貿市場；水源：貴州省天柱縣遠口鎮高山天然泉水；石膏：采購于天柱縣農貿市場；系列合成培養基(MRS、孟加拉紅、營養瓊脂)：均為生化試劑(BR)。

1.2 儀器與設備

SPX-150B-Z電熱恒溫培養箱 上海博迅實業有限公司；VORTEX渦旋振蕩器 上海達姆實業有限公司；SJ-CJ-2FDQ超凈工作臺 蘇潔醫療器械(蘇州)有限公司；BKQ-B50II全自動高壓蒸汽滅菌器 山東博科生物產業有限公司；XC-30菌落計數器 上海海恒機電儀表有限公司；便攜式電子鼻 德國Airsense公司；PEN3型質構儀、TMS-PRO型物性測定儀(配有雙向拉伸探頭、P/BS剪切探頭) 美國FTC公司。

1.3 試驗方法

1.3.1 “發豆腐”的制備

選取外觀正常、無腐爛的安徽大豆，加入適量自來水，于25 ℃恒溫浸泡約4～5 h，沖洗干凈后進行磨漿處理，磨漿后的豆漿通過加熱、點鹵、壓榨后制成鮮豆腐，將鮮豆腐進行切分后高溫油炸制成“發豆腐”。

1.3.2 不同處理方式

將制成的“發豆腐”立即分成3組，按表1進行處理。

表1 不同處理方式Table 1 Different treatment methods

1.3.3 感官評價

邀請食品相關專業人員10名組成評價小組進行評分，包括色澤、口感、氣味及組織狀態，具體評分標準見表2。

表2 感官指標評價標準Table 2 The evaluation criteria of sensory indexes

1.3.4 菌落總數測定

參照GB 4789.2-2016《食品微生物學檢驗 菌落總數測定》。

1.3.5 酵母菌及霉菌數測定

參照GB 4789.15-2016《食品微生物學檢驗 霉菌和酵母計數》。

1.3.6 大腸菌群數測定

參照GB 4789.3-2016《食品微生物學檢驗 大腸菌群計數》。

1.3.7 質構變化測定

取厚薄相對均勻的發豆腐，修剪為長4 cm、寬1 cm的長條狀，注意避開油炸不均勻、露白、有油炸泡等缺陷的樣品。剪切力參數設置：初始力1 N、回程距離20 mm、剪切速率20 mm/min、回程速率30 mm/min，剪切力每條樣品上機測試2次，每組樣品取20條，總量約40次測試，去掉異常組取平均值。拉伸力參數設置：初始力0.2 N、拉伸距離15 mm(確保樣品完全斷裂為準)、拉伸速度15 mm/min，同一組樣品取樣不小于20組，去掉異常組取平均值。

1.3.8 氣味變化分析

將發豆腐樣品切成長4 cm、寬3 mm左右的長條狀，稱取5.0 g樣品置于50 mL的頂空瓶中，立即用帶有聚四氟乙烯的蓋子進行密封，室溫平衡20 min進行電子鼻測試。測試條件：樣品測試時間90 s，采樣間隔1 s，清洗時間120 s，歸零時間10 s，載氣流速300 mL/min，進樣流量300 mL/min。

2 結果與分析

2.1 貯藏期“發豆腐”感官評價結果分析

按照1.3.3的方法進行感官評價的檢測，結果見表3。

表3 感官評價結果Table 3 The sensory evaluation results of fried tofu

由表3可知，常溫貯藏的發豆腐隨著貯藏期的延長感官品質下降較快，到第3天時已嚴重腐敗，表面分布有霉斑，組織結構被破壞，有異味產生。而冷藏、凍藏處理的發豆腐在第1天時感官評分分別為96，92，說明低溫處理對發豆腐感官品質僅有輕微影響，凍藏影響略大于冷藏。冷藏處理的發豆腐在第4天時感官評分為81，各方面狀態良好，第8天時僅為66，第16天時為12，16 d后已嚴重變質，無法進行感官評價，說明冷藏處理的發豆腐在4 d內能維持較佳的感官品質。冷凍處理的發豆腐在為期28 d的貯藏期內感官品質良好且穩定。

2.2 貯藏期“發豆腐”微生物變化分析[14]

2.2.1 菌落總數變化

測定了貯藏過程中各處理組“發豆腐”的菌落總數，結果見圖1。

圖1 “發豆腐”貯藏期間菌落總數變化Fig.1 Changes of total number of bacterial colonies of fried tofu during storage

由圖1可知，在貯藏過程中，“發豆腐”在整個貯藏期菌落總數呈現總體增加趨勢，且初始菌落總數為3.6×103CFU/g，是“發豆腐”制作環境無法滿足生產要求受一定程度污染所致。常溫對照組在貯藏第1天時菌落總數顯著增加，到第3天時菌落總數達到7.5×107CFU/g，并趨于穩定，而此時常溫對照組“發豆腐”已腐爛變質。冷藏組從貯藏第4天開始菌落總數急劇增長，第16天達到3.9×108CFU/g，此時，產品已有輕微異味且質構已損害。速凍組在貯藏第4天時菌落總數有所下降，原因可能是速凍處理殺滅了一部分微生物，且在貯藏期間菌落總數呈現緩慢增長趨勢，貯藏28 d時菌落總數為3.1×103CFU/g，接近初始菌落數。

2.2.2 酵母菌數變化

測定了貯藏過程中各處理組“發豆腐”的酵母菌數，結果見圖2。

圖2 “發豆腐”貯藏期間酵母菌數變化Fig.2 Changes of yeast count of fried tofu during storage

由圖2可知，“發豆腐”在整個貯藏期酵母菌數與菌落總數同樣呈現總體增加趨勢。常溫對照組在貯藏第1天時酵母菌數顯著增加，到第3天時酵母菌數達到2.0×106CFU/g。冷藏組貯藏第1天開始酵母菌數便急劇增長，第8天時達到7.2×107CFU/g，這與菌落總數變化有區別，分析原因可能是低溫對細菌具有明顯抑制效果，而對酵母菌的抑制效果不佳。速凍組在貯藏第4天時酵母菌數稍微下降，分析原因是速凍處理殺滅了一部分微生物，且在貯藏期間酵母菌數呈現緩慢增長趨勢，貯藏28天時酵母菌數為590 CFU/g。

2.2.3 霉菌數變化

測定了“發豆腐”儲藏期間的霉菌數，結果見表4。

表4 “發豆腐”貯藏期間霉菌數Table 4 The mold count in fried tofu during storage

由表4可知，在整個貯藏期間，不同處理方式的“發豆腐”檢測的霉菌數均呈現總體上升的趨勢，常溫對照組霉菌數在貯藏第2天起便顯著增加，冷藏組第8天起急劇增加，貯藏第16天時霉菌數為1600 CFU/g。速凍組產品的霉菌數在貯藏24 d內無明顯增加。

2.2.4 大腸菌群數變化

測定了“發豆腐”貯藏期間的大腸菌群數，結果見表5。

表5 “發豆腐”貯藏期間大腸菌群數Table 5 The coliform bacteria count in fried tofu during storage

由表5可知，“發豆腐”初始大腸菌群數<0.3 MPN/g，常溫對照組貯藏第1天檢測大腸菌群數為43 MPN/g，第2天后檢測大腸菌群數>1100 MPN/g。冷藏組第4天檢測值為9.2 MPN/g，第8天為1100 MPN/g，第12天后檢測值均>1100 MPN/g。而速凍組在貯藏24 d內均未檢測出大腸菌群。根據GB 2712-2014《食品安全國家標準 豆制品》中大腸菌群限量標椎為103 MPN/g，可知常溫對照組第2天、冷藏組第8天已超標準。

通過對“發豆腐”貯藏期微生物(菌落總數、酵母菌數、霉菌數、大腸菌群數)的測定，發現無任何處理的常溫對照組在第2天時微生物便開始大量繁殖，在冷藏條件下能在一定程度上抑制微生物的增長，但貯藏保鮮期并不理想，基本只能保鮮1周時間，速凍處理方式保鮮效果較佳，在28 d的貯藏期內微生物無明顯增加。

2.3 貯藏期“發豆腐”質構變化分析

由圖3可知，常溫對照樣品貯藏期內的剪切力、拉伸力結果，在試驗進行第3天時，該樣品已經存在明顯變質，豆腐組織結構韌性消失，無法繼續進行試驗。結果顯示：在3 d內，樣品的剪切力、拉伸力隨著時間的增加呈現大幅下降趨勢，剪切力從最開始的(4.2±0.3) N下降到第3天的(1.9±0.2)N，拉伸力從(2.1±0.2) N下降至第3天的0.2 N，說明發豆腐的腐敗變質伴隨著明顯的質構變化，尤其對拉伸力而言更為明顯。

圖3 “發豆腐”貯藏期間剪切力、拉伸力檢測結果Fig.3 The test results of shear force and drawing force of fried tofu during storage

相比于常溫對照組，冷藏組的貯藏期得到明顯提升，從3 d提升至16 d才無法繼續試驗。

冷藏組在貯藏期間，剪切力、拉伸力隨時間變化仍呈現下降趨勢，但與常溫對照相比，在前12 d，剪切力、拉伸力的變化下降較為緩慢，說明在此期間低溫發揮了較好的作用，抑制了樣品的腐敗變質，從而使得樣品的質構變化較緩，在16 d時出現明顯質構松散，無法繼續試驗，說明冷藏組的主要變質區間應該在12～16 d之間。

冷凍組的情況與前兩組有所區別，發豆腐樣品經過冷凍后，剪切力、拉伸力發生一定變化，剪切力降低到3.4 N附近，拉伸力降低到0.9左右，拉伸力降低較為明顯。但隨著時間的延長，這兩種數據基本處于同一水平線，這表明經過冷凍后的樣品在28 d內仍然穩定在同一質構水平，即冷凍后的樣品的質構相對穩定，組織結構基本沒有變化。

剪切力表示將樣品切斷所需要的最大作用力，可以間接地展示出樣品的組織緊密程度；拉伸力則是樣品脫離組織所需要的最大作用力，可以表示樣品的柔韌程度。隨著儲存時間的增加，若不對發豆腐樣品進行額外干涉而儲存于常溫條件下，僅3 d時間樣品的組織緊密性和柔韌性會基本消失，從而失去食用價值。在冷藏處理12 d后才逐漸開始出現組織弱化，16 d時喪失食用價值。而采用冷凍處理的樣品，在最大試驗期28 d時，仍然具有較好的組織緊密性和柔韌性，從外觀而言，冷凍組在解凍后基本同新制作的產品保持一致。

2.4 貯藏期“發豆腐”氣味變化分析

2.4.1 常溫“發豆腐”在儲藏期內的風味變化

由圖4和圖5可知，電子鼻技術能夠較好地區分不同貯藏期的常溫發豆腐。常溫發豆腐PCA分析的PC1和PC2的貢獻率分別為92.56%和7.33%，總貢獻率為99.89%，說明分析結果包含了主要的樣品信息，2 d和3 d距離較近，與0 d和1 d距離較遠。從LDA 分析圖上看，常溫發豆腐LDA分析的第一線性判別因子(LD1)和第二線性判別因子(LD2)的貢獻率分別為91.04%和8.43%，總貢獻率為99.47%，貯藏期內2 d和3 d距離較近，而較其他處理組較遠，說明2 d和3 d兩組樣品的風味相近，與0，1 d相比出現了較大變化[15]。

圖4 常溫發豆腐在貯藏期內電子鼻的PCA分析Fig.4 PCA analysis of fried tofu at normal temperature during storage by electronic nose

圖5 常溫發豆腐在貯藏期內電子鼻的LDA分析Fig.5 LDA analysis of fried tofu at normal temperature during storage by electronic nose

2.4.2 冷藏發豆腐在儲藏期內的風味變化

由圖6和圖7可知，電子鼻技術能夠基本區分開不同貯藏期的冷藏處理組發豆腐。冷藏處理組PCA分析的PC1和PC2的貢獻率分別為95.22%和4.51%，總貢獻率為99.73%，說明分析結果包含了主要的樣品信息。從LDA 分析圖上看，冷藏發豆腐LDA分析的第一線性判別因子(LD1)和第二線性判別因子(LD2)的貢獻率分別為73.25%和21.51%，總貢獻率為94.76%。綜合分析，4 d和8 d無法區分，16 d和20 d重疊部分較多，24 d和28 d無法區分，與其他處理組距離較遠，綜合分析，說明冷藏發豆腐在貯藏期間的風味發生了變化，其中，4 d和8 d的風味成分較為相似，16 d和20 d的風味比較接近，24 d和28 d的風味比較相似，均與發豆腐初始風味0 d有區別。

圖6 冷藏發豆腐在貯藏期內電子鼻的PCA分析Fig.6 PCA analysis of fried tofu by cold storage treatment during storage by electronic nose

圖7 冷藏發豆腐在儲藏期內電子鼻的LDA分析Fig.7 LDA analysis of fried tofu by cold storage treatment during storage by electronic nose

2.4.3 凍藏發豆腐在儲藏期內的風味變化

由圖8和圖9可知，電子鼻技術基本能夠區分開不同貯藏期的凍藏處理組發豆腐。凍藏發豆腐PCA分析的PC1和PC2的貢獻率分別為96.59%和2.83%，總貢獻率為99.42%，說明分析結果包含了主要的樣品信息，從LDA 分析圖上看，凍藏發豆腐LDA分析的第一線性判別因子(LD1)和第二線性判別因子(LD2)的貢獻率分別為79.93%和15.71%，總貢獻率為95.64%。16 d和20 d重疊部分較多，24 d和28 d無法區分，與其他處理組距離較遠，綜合分析，說明凍藏發豆腐在貯藏期間的風味發生了變化，其中，16 d和20 d的風味比較接近，24 d和28 d的風味比較相似，與發豆腐初始風味0，4，8，12 d各處理組之間均有區別。

圖8 凍藏“發豆腐”在貯藏期內電子鼻的PCA分析Fig.8 PCA analysis of fried tofu by frozen storage treatment during storage by electronic nose

圖9 凍藏“發豆腐”在貯藏期內電子鼻的LDA分析Fig.9 LDA analysis of fried tofu by frozen storage treatment during storage by electronic nose

冷藏、凍藏和常溫對照發豆腐3組樣品中，凍藏發豆腐風味在24 d開始發生變化，冷藏發豆腐風味成分在24 d時發生變化，常溫發豆腐風味在3 d開始變化，7 d時氣體成分差異最大。

3 結論

通過檢測不同處理方式“發豆腐”的感官、微生物變化、質構變化及氣味變化，結果表明：發豆腐在常溫無任何處理的情況下保鮮期極短，為24 h，在冷藏條件下能一定程度上延長貨架期，但效果并不理想，保鮮期為4 d，若采用凍藏方式處理能有效延長保鮮期。后續還需對速凍及高溫滅菌方式處理后“發豆腐”的貯藏期加以延長來確定其保鮮效果。因此，對于發豆腐這類油炸豆腐產品，采用冷藏及凍藏的物理性保鮮措施能夠有效解決當地產業的技術瓶頸，值得深入研究及推廣使用，為貴州省天柱縣遠口鎮發豆腐產業的發展提供了技術支撐。