豆腐乳是我国传统发酵豆制品,微生物的发酵作用赋予豆腐乳独特风味与质地,其富含蛋白质、氨基酸等生物活性成分[1]。因其兼具营养价值与文化特色,备受消费者青睐[2]。基于其行业数据分析,2024年中国豆腐乳产业市场规模已突破81亿元人民币,年度增长率达4.81%[3]。在豆腐乳发酵过程中,深入研究理化指标变化及相关性至关重要。豆腐乳独特口感与风味源于微生物发酵引发的复杂理化变化[4]。通过监测理化指标可清晰了解发酵过程中营养成分分解与重组、微生物代谢产物生成等情况[5]。基于此,能制定出品质控制标准,在生产各环节严格把控理化指标范围,确保豆腐乳色泽、质地、风味等符合优质标准,保障其一致性与稳定性。这不仅有助于提升豆腐乳品质与市场竞争力,也为推动豆腐乳产业向标准化、高品质方向发展提供支持[6]。
随着健康饮食理念深入人心与食品消费结构升级,市场对豆腐乳品质需求逐步提升,促使针对其发酵过程中理化指标系统性研究成为解析传统发酵食品的核心科学议题[7]。检测豆腐乳理化指标对于评估其发酵成熟度、质量稳定性、营养价值及工艺安全性具有关键意义[8]。豆腐乳的水分含量作为关键理化指标,直接影响其质地稳定性、微生物活性及贮藏特性,是评估豆腐乳重要参数[9]。而豆腐乳中氨基酸态氮与蛋白质、氨基酸的协同分析可揭示豆腐乳发酵过程中蛋白质降解规律,为营养品质评价与发酵工艺优化提供科学依据[10]。进行豆腐乳理化指标之间相关性分析有助于深入了解豆腐乳发酵过程中的物质变化规律,可更好地控制生产过程,以确保品质稳定[11]。此外,还能为豆腐乳的品质评价提供科学依据,满足消费者对健康、美味食品的需求,推动豆腐乳产业的可持续发展[12]。对于豆腐乳理化指标研究良多:周常义等[13]对鱼腐乳发酵进程中游离氨基酸动态变化规律进行研究,发现在鱼腐乳发酵过程中游离氨基酸总量以及鲜味氨基酸含量均呈现出递增态势,根据氨基酸变化规律可评判鱼腐乳的发酵程度。杨春晖等[14]在研制黑豆腐乳时,与黄豆腐乳对比研究分析了水分、氨基酸态氮、蛋白质、总酸、食盐、游离氨基酸及挥发性香气成分等指标,但是在同一时期检测,并未把二者联系在一起。徐磊[15]在杂豆腐乳微生物群落与风味品质研究中,对比了市售腐乳不同发酵阶段的指标差异,仅侧重物质含量动态变化描述,未明确其内在关联。段洁[16]在全豆腐乳工艺的研究中以物性指标和感官评价为标准来评价其品质,更注重于豆腐乳外在形态。方杨[17]对德阳酱油低盐固态发酵过程中的酱醅样品,测定多项理化指标并通过Spearman相关性分析探究微生物菌属与理化指标之间的关联。
近年来,随着生物技术的发展,豆腐乳发酵过程中氨基酸动态变化的相关研究逐步深入[18],但对传统豆腐乳发酵过程中理化指标之间的相关研究尚鲜见,随着消费者健康意识持续提升[19],市场对兼具优良营养、风味与功能性的高品质豆腐乳需求显著增长[20]。
目前,多数研究仅停留在发酵过程中物质含量的动态变化描述层面,未明确揭示指标间的内在关联,且传统豆腐乳发酵全周期内理化指标的相关性研究仍十分匮乏。因此亟需研究豆腐乳发酵过程中理化指标间的变化规律来,致力于检测一种理化指标可辅助推断出多种理化指标的变化趋势,不仅省时省力,还能更好指导豆腐乳的品质与质量把控标准。
本研究以传统老豆腐为原料制备豆腐乳,结合微生物学、生物化学相关理论与现代分析技术。在发酵全周期的不同节点取样,采用常压干燥法、甲醛滴定法、凯氏定氮法及全自动氨基酸分析仪,依次测定样品中水分、氨基酸态氮、蛋白质与氨基酸4个核心理化指标。并通过SPSS软件和Origin软件进行数据处理及其相关性分析,以期为豆腐乳的产业化开发提供一定科学依据。
1 材料与方法
1.1 实验试剂
H3BO3,天津市恒兴化学试剂制造有限公司;K2SO4,天津市凯通化学试剂有限公司;C9H6O4,上海源叶生物科技有限公司;CuSO4·5H2O,天津市风船化学试剂科技有限公司;36%甲醛溶液(9.5 mL 37.9%甲醛溶液加入0.5 mL蒸馏水,试剂需现配现用,多聚甲醛∶水=10 g∶9 mL),西陇科学股份有限公司;甲基红指示剂,湖北科沃德化工有限公司;5%磺基水杨酸溶液(5 g磺基水杨酸二水合物加入80 mL蒸馏水磁力搅拌至完全溶解,再加蒸馏水定容至100 mL,磺基水杨酸∶水=1 g∶20 mL),深圳市必达环保科技有限公司;溴甲酚绿指示剂,沈阳德莱尔生物科技有限公司。上述实验试剂均为分析纯(纯度≥99.0%,符合GB/T 6682—2008《分析实验室用水规格和试验方法》),实验用水均为符合 GB/T 6682—2008《分析实验室用水规格和试验方法》规定的三级蒸馏水。
1.2 实验材料
豆腐白坯、食盐、香辛料、52%vol白酒,晋中荣星家悦超市;腐乳曲,湖北楚寨发酵制品有限公司。
1.3 实验仪器
FB2200酸度计,奥豪斯仪器(常州)有限公司;B15-3磁力搅拌器,上海司乐仪器有限公司;GZX-9023MBE电热干燥箱,上海博迅医疗生物仪器股份有限公司;DPH-9162电热恒温培养箱,上海有丰科学仪器有限公司;ZDDN-Ⅱ自动型凯氏定氮仪,浙江托普云农科技股份有限公司;LA8080氨基酸自动分析仪,日立(中国)有限公司。
1.4 实验方法
1.4.1 豆腐乳制备
将老豆腐切成3 cm见方的豆腐块,称取500 g豆腐块[21]。每块豆腐块之间保持2 cm间隔均匀平铺在消毒过的纱布上并放入蒸锅,水开后蒸制5 min,以杀灭豆腐块表面的杂菌[22]。蒸好后取出放凉。量取20 mL 20 ℃无菌水溶解2 g腐乳曲,制作成腐乳曲溶液。夹取豆腐块白坯,使其完全浸泡5 s[23]。将接种好的豆腐块送入电热恒温培养箱,28 ℃培养3 d,以进行前期发酵。直到豆腐块上发酵出淡黄色毛霉菌丝,并且有大量灰褐色孢子形成时进行腌坯处理[24]。采用分层加盐法腌坯,用盐量为40 g,腌制24 h[25]。取出豆腐块并过1遍白酒以杀菌增香,香辛料炒熟后研磨,均匀裹在豆腐盐坯。将豆腐乳放进密封玻璃罐进行为期12 d的后期发酵[26]。
1.4.2 豆腐乳样品制备
豆腐乳整个发酵周期持续16 d:前期发酵3 d,加盐腌制1 d,后期发酵12 d[27]。在不同发酵阶段(0、3、7、11、15 d)分别称取豆腐乳样品:检测4个理化指标,每个指标需要取样3次,共计样品60个。水分、氨基酸态氮、氨基酸指标每次取样各5.0 g,蛋白质指标每次取样0.2 g。样品研磨成糊状后密封保存,并放入-80 ℃冰箱贮存备用。
1.4.3 理化指标测定
1.4.3.1 水分
参考A KORMA等[28]的方法,采用常压干燥法:将已知质量的蒸发皿置于电子天平上,精确称取5.0 g的1.4.2节样品置于蒸发皿中并涂抹在蒸发皿底部使其均匀受热,记录样品与蒸发皿的总质量后放入电热干燥箱,100 ℃干燥4 h。取出干燥后的蒸发皿,置于干燥器内冷却至室温后称重。然后再烘30 min,直至所称质量不变为止,计算如公式(1)所示。
(1)
式中:X1,试样中水分的含量,%;m1,蒸发皿质量,g;m2,样品与蒸发皿质量,g;m3,烘干后样品与蒸发皿质量,g。
1.4.3.2 氨基酸态氮
参考祁勇刚等[29]的甲醛滴定法:精准称5.0 g的1.4.2节样品装入磨口瓶中备用,使用50 mL 80 ℃蒸馏水分数次洗入100 mL烧杯中。冷却后,转入100 mL容量瓶中,用少量水分次洗涤烧杯,洗液并人容量瓶中,并加水至刻度,混匀后过滤。吸取滤液10.0 mL,置于200 mL烧杯中,加60 mL水,开动磁力搅拌器。用0.050 mol/L NaOH标准溶液滴定至酸度计指示pH值为8.2后加入10.0 mL 的36%甲醛溶液混匀,再用NaOH标准滴定溶液继续滴定至pH值为9.2,记下消耗NaOH标准滴定溶液的体积。试剂空白对照需要取80 mL蒸馏水,先用0.050 mol/L NaOH标准溶液调节至pH值为8.2。再加人10.0 mL 的36%甲醛溶液,继续用NaOH标准滴定溶液滴定至pH值为9.2,记下消耗NaOH标准滴定溶液的体积。计算如公式(2)所示。
(2)
式中:X2,试样中氨基酸态氮的含量,g/100 g;V1,试样稀释液加入甲醛后消耗NaOH标准滴定溶液的体积,mL;V2,空白实验加入甲醛后消耗NaOH标准滴定溶液的体积,mL;c1,NaOH标准滴定溶液的浓度,mol/L;V3,试样稀释液的取用量,mL;V4,试样稀释液定容体积,mL;V5,吸取试样的体积,mL;0.014,与1.00 mL NaOH标准滴定溶液相当的氮质量。
1.4.3.3 蛋白质检测
参考兰林等[30]的方法,采用凯氏定氮法:精准称取0.2 g的1.4.2节样品至消化管中,再加入2 g CuSO4、K2SO4混合粉末及6 mL H2SO4于消化炉消化。消化炉温度达到280 ℃后消化20 min,再升温至450 ℃继续消化1 h。此时消化管中的液体呈绿色透明状,取出消化管后加入5 mL蒸馏水进行冷却。在烧杯中分别倒入NaOH溶液、蒸馏水以及含有混合指示剂的硼酸溶液,并连接胶管,接通上下水,于自动凯氏定氮仪上实现自动加液、蒸馏、滴定,计算如公式(3)所示:
(3)
式中:X3,试样中蛋白质的含量,g/100 g;c2,试样测定液中氮的含量,μg;c3,空白测定液中氮含量,μg;V6,试样消化液定容体积,mL;V7,试样溶液总体积,mL;m4,试样质量,g;V8,试样溶液消化液体积,mL;V9,测定用试样溶液体积,mL;F,氮换算为蛋白质的系数,6.25。
1.4.3.4 氨基酸检测
参考陶祥婕[31]的方法,使用氨基酸全自动分析仪:精准称取5.0 g的1.4.2节样品研磨成匀浆,加入无菌水溶解于50 mL量瓶中,混合物静置24 h。吸取10 mL上清液转移至离心管,随后向上清液中加入5 mL 5%磺基水杨酸溶液混匀。12 000 r/min离心5 min后过滤,方可进样。
氨基酸全自动分析仪进样条件:缓冲液流速20 mL/h,反应流速10 mL/h,分离柱使用Na+型阳离子树脂层析柱(200 mm×4.6 mm,粒径 3～10 μm),紫外检测波长分别为570 nm和440 nm,柱温在55 ℃～65 ℃～77 ℃梯度区间升温,反应槽温度138 ℃,每次进样50 μL。
1.5 数据处理
使用SPSS进行数据处理,采用Pearson/Spearman进行相关性分析,使用Origin进行作图[32]。
2 结果与分析
2.1 豆腐乳发酵过程中水分变化分析
由图1可知,豆腐乳水分含量均小于75%,符合SB/T 10170—2007《腐乳》中腐乳成熟理化要求。从整体趋势来看,豆腐乳发酵过程中水分含量随着时间延长而逐渐减少,在0 d时水分含量最高,高达74.99%。在11 d时,水分含量出现了小幅回升,达到62.68%。这是由于豆腐乳后酵阶段微生物代谢产物(氨基酸、有机酸)积累导致渗透压逆转,是水分回升的核心机制[33]。豆腐乳发酵过程中,水分过高会使结构疏松、硬度降低,这是因为多余的水分填充在豆腐乳的微观结构中,破坏了其原有的致密网络;水分过低则限制酶解反应速率,影响氨基酸生成,酶促反应需要适宜的水分含量来维持酶的活性和底物的溶解及扩散,所以发酵过程需严格控制水分含量[34]。
图1 豆腐乳发酵过程中水分含量变化
Fig.1 Changes in moisture content during the fermentation of fermented bean curd
2.2 豆腐乳发酵过程中氨基酸态氮变化分析
由图2可知,豆腐乳后期发酵阶段(7 d后),氨基态氮含量均大于0.5 g/100 g,符合SB/T 10170—2007《腐乳》中腐乳成熟的理化要求。随着后发酵时间的延长,氨基态氮的含量逐渐增加随着发酵时间的延长。在15 d时氨基酸态氮含量达到最高,高达0.938 g/100 g。豆腐乳发酵过程中氨基酸态氮可直观地表征蛋白质的水解程度,也是判断发酵产品发酵程度的特性指标。氨基酸态氮含量的增加意味着蛋白质被分解为氨基酸等小分子物质的进程在持续推进,这不仅改善了豆腐乳的营养价值,使其更易被人体吸收,还会对豆腐乳的风味产生重要影响,因为氨基酸是呈味物质的重要组成部分[35]。
图2 豆腐乳发酵过程中氨基酸态氮含量变化
Fig.2 Changes in amino acid nitrogen content during the fermentation of fermented bean curd
2.3 豆腐乳发酵过程中蛋白质变化分析
由图3可知,通过接种毛霉,微生物分泌蛋白酶作用于豆腐坯中的蛋白质,启动蛋白质的逐步水解过程,蛋白质部分水解为低分子多肽混合物和氨基酸,导致氨基酸含量逐渐增加可溶性蛋白质含量减少。
图3 豆腐乳发酵过程中蛋白质含量变化
Fig.3 Changes in protein content during the fermentation of fermented bean curd
在前发酵阶段,毛霉等微生物的蛋白酶活性较高,蛋白质水解速率较快。进入盐腌阶段,由于食盐对蛋白酶的抑制作用,水解速率减缓,蛋白质含量有略微下降。后发酵阶段,随着微生物代谢产物的积累和相互作用,蛋白质含量再次逐渐下降,并且在15 d时降到最少,为11.237 g/100 g。在豆腐乳发酵过程中,蛋白质在微生物分泌的蛋白酶作用下逐步水解,形成小分子多肽和氨基酸,增加了可溶性蛋白质和氨基酸态氮的含量。水分活度对蛋白酶活性影响明显,发酵过程中当水分活度降低至一定阈值(通常在0.75～0.85),蛋白酶活性会受到明显抑制,因为低水分活度会影响酶与底物结合以及酶的构象而减缓蛋白质水解进程[36]。
2.4 豆腐乳发酵过程中氨基酸变化分析
研究结果显示,在豆腐乳发酵初期,蛋白酶的作用下,豆腐中的蛋白质被逐步水解为氨基酸和小分子肽,导致氨基酸含量显著上升。随着发酵的进行,氨基酸的种类和含量发生复杂变化,这些变化与发酵过程中微生物的代谢活动密切相关。游离氨基酸作为风味化合物形成的前体物质,对豆腐乳独特风味特征的形成起着关键性作用。
豆腐乳中呈味氨基酸可分为鲜、甜、苦及酸味氨基酸,其中鲜香风味主要来自鲜味氨基酸和甜味氨基酸。鲜味氨基酸包括谷氨酸和天冬氨酸,甜味氨基酸包括丙氨酸、甘氨酸、赖氨酸、脯氨酸、丝氨酸和苏氨酸,鲜味氨基酸和甜味氨基酸的相互作用,使得豆腐乳的口感更加鲜美、醇厚。它们能够平衡豆腐乳的咸味和酸味,使其口感更加和谐,使得豆腐乳的风味更加独特、浓郁。豆腐乳发酵过程中,蛋白质在酶系作用下分解生成游离氨基酸,不同氨基酸组成和含量赋予豆腐乳丰富的味觉层次,使其具有鲜美、柔润滋味。
由图4可知,在豆腐乳发酵过程中,随着发酵时间的延长,氨基酸总含量总体呈现上升趋势。由最初的0.063 g/100 g增长到发酵结束时的1.061 g/100 g。在豆腐乳发酵初期,氨基酸总含量上升幅度较大;随着发酵的进行,氨基酸总含量持续增加,但上升速度逐渐变缓。
图4 豆腐乳发酵过程中氨基酸总含量变化
Fig.4 Changes in total amino acid content during the fermentation of fermented bean curd
由图5可知,不同氨基酸由于其化学性质差异,会在不同保留时间出峰。这些峰的位置是由氨基酸的极性、分子质量等性质决定,极性较强、分子质量较小的氨基酸通常保留时间较短,反之则较长。如表1所示,谷氨酸(Glu)从0.013 3 g/100 g增长到0.232 0 g/100 g,变化幅度较大。缬氨酸(Val)从0.013 2 g/100 g增长到15 d的0.071 7 g/100 g,变化明显。苯丙氨酸(Phe)从无到有,从0增长到0.084 3 g/100 g,增长显著。
表1 豆腐乳发酵过程中氨基酸含量变化 单位:g/100 g
Table 1 Changes in amino acid content during the fermentation of fermented bean curd
名称0 d3 d7 d11 d15 dAla—0.097 3±0.005 20.162 8±0.008 30.164 2±0.009 30.165 4±0.008 2Arg0.009 9±0.000 50.007 2±0.000 70.005 7±0.000 50.005 4±0.000 60.005 5±0.000 3Asp—0.021 9±0.001 30.043 1±0.002 00.052 7±0.003 10.061 4±0.003 7Cys0.024 5±0.001 80.025 7±0.001 60.027 4±0.001 70.031 6±0.001 50.034 4±0.001 8Glu0.013 3±0.000 70.082 4±0.004 00.156 6±0.008 90.174 9±0.007 30.232 0±0.012 7Gly—0.009 2±0.000 90.018 9±0.001 40.025 4±0.002 10.027 9±0.001 5His0.001 3±0.000 10.004 6±0.000 20.011 9±0.000 90.013 2±0.000 70.015 7±0.001 6Ile∗—0.019 2±0.001 10.025 1±0.002 10.039 6±0.002 40.044 1±0.001 9Leu∗—0.028 7±0.001 80.041 9±0.002 30.058 3±0.003 20.071 2±0.003 9Lys∗0.001 0±0.000 20.009 3±0.001 40.017 5±0.000 70.024 5±0.001 10.028 9±0.001 3Met∗—0.007 4±0.000 30.012 8±0.000 40.023 9±0.000 90.033 5±0.002 1Phe∗—0.010 6±0.000 50.057 6±0.002 90.076 1±0.002 80.084 3±0.004 1Pro—0.042 9±0.002 90.065 0±0.003 80.063 7±0.003 50.060 5±0.002 9Ser—0.069 0±0.003 70.019 7±0.001 60.025 8±0.001 40.036 9±0.001 3Thr∗—0.012 1±0.001 30.025 4±0.001 20.031 7±0.002 20.040 9±0.001 5Tyr—0.019 2±0.001 10.034 7±0.002 70.041 5±0.001 60.046 6±0.002 6Val∗0.013 2±0.000 90.025 6±0.002 40.041 8±0.002 50.059 0±0.003 70.071 7±0.003 8
注：*表示必需氨基酸;“—”表示未检出。
a-发酵前;b-发酵后
图5 氨基酸色谱图
Fig.5 Amino acid chromatogram
食品中蛋白质的营养价值主要取决于2个因素:必需氨基酸的种类和含量,以及必需、非必需氨基酸的比例。由表1可知,传统豆腐乳共检出16种游离氨基酸(包含7种必需氨基酸):游离氨基酸含量、必需氨基酸总量分别为1.060 9、0.374 6 g/100 g,其比例为2.83∶1。其中必需氨基酸占氨基酸总量的37.45%,超过联合国粮食及农业组织(Food and Agriculture Organization of the United Nations,FAO)/世界卫生组织(World Health Organization,WHO)标准中总必需氨基酸/总氨基酸值(35.38%),表明其氨基酸组成更接近人体需求,蛋白质营养价值高且易被人体高效利用。
此外,必需氨基酸与非必需氨基酸的比值为187.67%,高于FAO/WHO标准中必需氨基酸/非必需氨基酸的值(60%)。因此可以推测出豆腐乳的蛋白质品质较好。传统豆腐乳发酵过程中必需氨基酸在持续增长:赖氨酸(Lys)增长了0.027 9 g/100 g,苯丙氨酸(Phe)增长了0.084 3 g/100 g,甲硫氨酸(Met)增长了0.033 5 g/100 g,苏氨酸(Thr)增长了0.040 9 g/100 g,异亮氨酸(Ile)增长了0.044 1 g/100 g,亮氨酸(Leu)增长了0.071 2 g/100 g,缬氨酸(Val)增长了0.058 5 g/100 g。其中精氨酸(Arg),谷氨酸(Glu)和丙氨酸(Ala)可以调节豆腐乳发酵过程中维持生长繁殖和免疫所必需的关键代谢途径,为需要重点关注的氨基酸。以上结果说明豆腐乳在发酵过程中氨基酸含量持续增长,种类变得更为丰富。
2.5 豆腐乳发酵过程中理化指标相关性分析
本实验采用Pearson/Spearman方法对传统豆腐乳发酵过程中理化指标进行相关性分析,计算4个理化指标(水分、氨基酸态氮、蛋白质和氨基酸)之间相关系数及研究其相关性。
如图6所示,水分与氨基酸态氮呈负相关(r=-0.93,P=0.043),与蛋白质相关性不显著(r=0.80,P=0.138),与氨基酸总含量呈负相关(r=-0.96,P=0.022)。这表明在豆腐乳中,水分含量的变化与氨基酸态氮和氨基酸总含量的变化趋势相反,即水分含量降低时,氨基酸态氮和氨基酸总含量可能升高。虽然水分与蛋白质的相关系数为0.80,但并未达到认为的显著水平,需要进一步深入研究以确定其确切关系。
图6 豆腐乳理化指标相关性分析热图
Fig.6 Heatmap of correlation analysis of physicochemical indicators in fermented bean curd
注:*表示相关性在5%的显著性水平下显著,P<0.05;**表示相关性在1%的显著性水平下高度显著,P<0.01。
氨基酸态氮与水分呈负相关(r=-0.93,P=0.043),与蛋白质呈负相关(r=-0.95,P=0.027),与氨基酸总含量呈强正相关(r=0.95,P=0.027)。说明氨基酸态氮和氨基酸总含量之间变化趋势一致,当氨基酸态氮含量增加时,氨基酸总含量也倾向于增加;而氨基酸态氮与水分和蛋白质的变化趋势相反。
蛋白质与水分相关性不显著(r=0.80,P=0.013 8),与氨基酸态氮呈负相关(r=-0.95,P=0.027),与氨基酸总含量呈负相关(r=-0.89,P=0.055)。表明蛋白质含量与氨基酸态氮和氨基酸总含量的变化趋势相反。
氨基酸总含量与水分呈负相关(r=-0.96,P=0.022),与氨基酸态氮呈强正相关(r=0.95,P=0.027),与蛋白质呈负相关(r=-0.89,P=0.055)。即氨基酸总含量与氨基酸态氮变化同步,与水分和蛋白质的变化趋势相反。
综上所述,豆腐乳的理化指标之间存在复杂的相关性关系,这些关系对于深入理解豆腐乳的品质形成机制以及在生产过程中通过调控某一指标来影响其他品质指标具有重要的指导意义。
3 结论与讨论
在传统豆腐乳发酵过程中,水分、氨基酸态氮、蛋白质和氨基酸这4个理化指标呈现出特定变化规律且存在复杂相关性。水分含量逐步下降,下降了17.40%,为微生物生长代谢提供适宜环境,同时也影响着豆腐乳质地口感。氨基酸态氮含量逐步增长,增长了0.744 g/100 g,其含量反映蛋白质分解程度,与豆腐乳风味和品质密切相关。蛋白质含量逐步下降,下降了43.52%。氨基酸含量总体呈上升趋势,从0 d 的0.063 g/100 g增长到15 d的1.061 g/100 g,种类增加了11种。不同氨基酸变化趋势各有差异,反映微生物在发酵过程中对不同氨基酸代谢转化作用不同。
从相关性来看,氨基酸与氨基酸态氮呈显著正相关(r=0.95),二者均随发酵过程波动变化,反映了蛋白质分解情况。氨基酸与水分呈显著负相关(r=-0.96),水分减少可能促进了蛋白质分解和氨基酸生成。氨基酸与蛋白质呈显著负相关(r=-0.89),蛋白质分解直接影响氨基酸积累。这些理化指标并非孤立变化,而是相互影响相互制约,共同塑造了传统豆腐乳在发酵过程中品质演变和独特风味形成。深入研究它们相关性有助于更好地控制豆腐乳的发酵工艺,提升产品质量。
本研究通过对豆腐乳发酵过程中理化指标及相关性分析,不仅丰富了豆腐乳发酵理论,还为实际生产中豆腐乳品质控制和提升提供方法。然而豆腐乳发酵过程仍存在未知领域,例如微生物群落结构与理化指标和氨基酸变化之间定量关系等。未来研究可以深入探讨,结合现代生物技术手段,全面揭示豆腐乳发酵机制,为豆腐乳产业可持续发展提供更有力支持。
[1] 李穗君, 费永涛, 郑茵, 等.乳酸菌发酵豆腐乳清的风味特征研究[J].中国食品学报, 2021, 21(12):242-253.LI S J, FEI Y T, ZHENG Y, et al.Studies on the flavor characteristics of tofu whey fermented by Lactobacillus[J].Journal of Chinese Institute of Food Science and Technology, 2021, 21(12):242-253.
[2] 钟小廷, 郭川川, 张林, 等.低盐腐乳发酵工艺优化[J].食品工业, 2022, 43(10):92-96.ZHONG X T, GUO C C, ZHANG L, et al.Optimization of fermentation process of low-salt sufu[J].The Food Industry, 2022, 43(10):92-96.
[3] 孙睿, 吕博, 朱世杰, 等.黑曲霉全豆腐乳的制备及其营养特性研究[J].中国酿造, 2022, 41(4):130-136.SUN R, LU/LYU B, ZHU S J, et al.Preparation of whole bean curd fermented by Aspergillus niger and its nutritional properties[J].China Brewing, 2022, 41(4):130-136.
[4] 张雅婷, 孙娜, 于寒松, 等.红腐乳发酵过程中菌群结构与风味相关性研究进展[J].食品与发酵工业, 2020, 46(1):287-294.ZHANG Y T, SUN N, YU H S, et al.Advances in research on correlation between flora structure and product flavor during red sufu fermentation[J].Food and Fermentation Industries, 2020, 46(1):287-294.
[5] 屈丽池, 王近近, 黄纯勇, 等.绿茶加工工艺对氨基酸及风味品质形成的影响研究进展[J].食品与发酵工业, 2025, 51(5):380-388.QU L C, WANG J J, HUANG C Y, et al.Research progress on effects of processing technology of green tea on formation of amino acids and flavor quality[J].Food and Fermentation Industries, 2025, 51(5):380-388.
[6] 李穗君. 发酵豆腐乳清的营养成分和护肤功能研究[D].广州:华南理工大学, 2021.LI H J.Research on the nutrition and skin care function offermented tofu whey[D].Guangzhou:South China University of Technology, 2021.
[7] FATHANA H, IQHRAMMULLAH M, RAHMI R, et al.Tofu wastewater-derived amino acids identification using LC-MS/MS and their uses in the modification of chitosan/TiO2 film composite[J].Chemical Data Collections, 2021, 35:100754.
[8] LETIZIA F, FUSCO G M, FRATIANNI A, et al.Application of lactiplantibacillus plantarum LP95 as a functional starter culture in fermented tofu production[J].Processes, 2024, 12(6):1093.
[9] 冉春霞. 全豆腐乳加工技术的研究[D].重庆:西南大学, 2013.RAN C X.Research on the Processing Technology of Whole Fermented Bean curd[D].Chongqing:SouthwestUniversity,2013.
[10] 李璘佼. 豆腐乳发酵功能菌菌系优化的研究[D].成都:西华大学, 2010.LI L J.Research on the optimization of functional bacterial strains in fermented bean curd fermentation[D].Chengdu:Xihua University,2010.
[11] 古斯愣图. 奶茶粉和传统奶酪及含乳固态制品氨基酸指纹特征及其模型研究[D].呼和浩特:内蒙古农业大学, 2022.GU S L T.Research on amino acid fingerprint characteristics and models of milk tea powder, traditional cheese and solid milk-containing products[D].Hohhot:Inner Mongolia Agricultural University,2022.
[12] 杨玉美. 熟浆工艺制备包浆豆腐及其品质特性与贮藏期稳定性研究[D].贵阳:贵州大学, 2024.YANG Y M.Study on the preparation of coated tofu by cooked slurry process and its quality characteristics and storage stability[D].Guiyang:Guizhou University,2024.
[13] 周常义, 沈会玲, 江锋, 等.鱼腐乳发酵过程中游离氨基酸含量及抗氧化活性的变化[J].中国酿造, 2020, 39(12):42-45.ZHOU C Y, SHEN H L, JIANG F, et al.Changes of free amino acid contents and antioxidant activity during fermentation process of fish sufu[J].China Brewing, 2020, 39(12):42-45.
[14] 杨春晖, 王文平, 续丹丹, 等.黑豆腐乳的研制、品质评价及香气成分分析[J].食品科技, 2023, 48(3):267-274.YANG C H, WANG W P, XU D D, et al.Development, quality evaluation and aroma components analysis of black bean sufu[J].Food Science and Technology, 2023, 48(3):267-274.
[15] 徐磊. 杂豆腐乳微生物群落结构及风味品质研究[D].大庆:黑龙江八一农垦大学, 2021.XU L.Research on the microbial community structure and flavor quality of mixed bean fermented bean curd[D].Daqing:Heilongjiang Bayi Agricultural University,2021.
[16] 段洁. 全豆腐乳工艺的研究[D].郑州:河南农业大学, 2018.DUAN J.Research on the entire process of fermented bean curd[D].Zhengzhou:Henan Agricultural University,2018.
[17] 方杨, 卫春会, 黄治国, 等.德阳酱油低盐固态发酵过程中微生物群落与理化指标相关性分析[J].中国酿造, 2025, 44(4):56-64.FANG Y, WEI C H, HUANG Z G, et al.Correlation analysis between microbial communities and physicochemical indicators during low-salt solid-state fermentation of soy sauce in Deyang[J].China Brewing, 2025, 44(4):56-64.
[18] 杨康丽, 苏伟, 母应春, 等.洞酿酱香型白酒下沙轮次微生物多样性与理化品质相关性分析[J].中国食品添加剂, 2025, 36(5):33-42.YANG K L, SU W, MU Y C, et al.Correlation analysis of microbial diversity and physicochemical properties during Xiasha rounds of Dongniang Maotai-flavor Baijiu[J].China Food Additives, 2025, 36(5):33-42.
[19] 李美丽. 不同大豆品种全豆豆腐加工适用性及其氨基酸营养价值评价[D].雅安:四川农业大学, 2020.LI M L.Processing suitability and amino acidnutritional value evaluation of whole soybeancurd of different soybean varieties[D].Ya’an:Sichuan Agricultural University, 2020.
[20] 阚冲. 施磷对西南地区不同大豆产量和品质的影响[D].贵阳:贵州大学, 2020.KAN C.Effect of phosphorus application on yield and quality of ninesoybean varieties in southwest China [D].Guiyang:Guizhou University, 2020.
[21] 孙耀军. 《公共营养师》教材中氨基酸评分计算谬误分析[J].扬州大学烹饪学报, 2011, 28(2):40-43.SUN Y J.Error analysis of amino acids score calculation in communal nutritionists[J].Culinary Science Journal of Yangzhou University, 2011, 28(2):40-43.
[22] 惠梦雨, 苏式兵, 周汶君, 等.414例原发性肝癌患者证候分布特征及其与理化指标相关性观察[J].世界中医药, 2025, 20(3):460-466.HUI M Y, SU S B, ZHOU W J, et al.Syndrome distribution characteristics and correlation with clinical laboratory indicators of 414 primary hepatocellular carcinoma patients[J].World Chinese Medicine, 2025, 20(3):460-466.
[23] 陈业颖, 梁楚情, 马亚鑫, 等.贵州黔南地区辣椒酱发酵过程细菌群落特征及理化指标分析[J].食品科技, 2025, 50(3):10-16.CHEN Y Y, LIANG C Q, MA Y X, et al.Analysis of bacterial community characteristics and physicochemical indexes during chili sauce fermentation in Qiannan area of Guizhou Province[J].Food Science and Technology, 2025, 50(3):10-16.
[24] 魏冠棉. 油腐乳发酵过程中质地与风味的变化及其形成路径分析[D].无锡:江南大学, 2019.WEI G M.Study on the changes of texture and flavor of oil furuand their formation pathways during fermentation[D].Wuxi:Jiangnan University, 2019.
[25] 谢驰,周凯,任杰,等.不同灰腐乳的特征风味化合物及细菌群落研究[J].国际食品特性杂志, 2024, 27(1):462-477.XIE C, ZHOU K, REN J, et al.Characteristic flavor compounds and bacterial community of different gray sufu, atraditional Chinese fermented soybean curd[J].International Journal of Food Properties, 2024, 27(1):462-477.
[26] JUNG J Y, LEE S H, KIM J M, et al.Metagenomic analysis of kimchi, a traditional Korean fermented food[J].Applied and Environmental Microbiology, 2011, 77(7):2264-2274.
[27] MOY Y S, LU T J, CHOU C C.Volatile components of the enzyme-ripened sufu, a Chinese traditional fermented product of soy bean[J].Journal of Bioscience and Bioengineering, 2012, 113(2):196-201.
[28] A KORMA S,LI L.The influence of combined fermentation of lactic acid bacteria and yeast on the physicochemical properties, rheology and sensory flavor of soy milk[C].Abstracts of the 16th International Symposium on Probiotics and Health.Suzhou:South China University of Technology, 2021:142-143.
[29] 祁勇刚, 高冰, 黄菲武, 等.纳豆腐乳发酵工艺优化[J].中国酿造, 2016, 35(8):78-82.QI Y G, GAO B, HUANG F W, et al.Optimization of fermentation technology for natto sufu[J].China Brewing, 2016, 35(8):78-82.
[30] 兰林, 段树华, 汪晟羽, 等.基于高通量测序技术分析豆腐乳中微生物多样性[J].中国酿造, 2023, 42(1):31-36.LAN L, DUAN S H, WANG S Y, et al.Analysis of microbial diversity in sufu based on high-throughput sequencing technology[J].China Brewing, 2023, 42(1):31-36.
[31] 陶祥婕. 复合菌种发酵黄浆水对酸浆豆腐的风味品质研究[D].贵阳:贵州大学, 2024.TAO X J.Study on the flavor quality of suanjiang tofuby fermenting soybean whey with compound[D].Guiyang:Guizhou University, 2024.
[32] 尹礼国, 闵小兰, 袁华伟, 等.宜宾豆腐乳毛霉分离及应用[J].中国调味品, 2017, 42(2):89-92.YIN L G, MIN X L, YUAN H W, et al.Isolation and application of Mucor from Yibin sufu[J].China Condiment, 2017, 42(2):89-92.
[33] 石黎琳. 自然发酵腐乳微生物多样性及其品质的研究[D].重庆:西南大学, 2021.SHI L L.Study on the microbial diversity and qualityof natural fermented sufu[D]Chongqing:Southwest University,2021.
[34] 李幼筠. 中国腐乳的现代研究[J].中国酿造, 2006, 25(1):4-7.LI Y Y.Modern research on Chinese sufu[J].China Brewing, 2006, 25(1):4-7.
[35] 杨杨, 曾剑华, 王冰, 等.中国传统发酵豆制品风味物质的研究进展[J].大豆科学, 2018, 37(6):969-974.YANG Y, ZENG J H, WANG B, et al.Research progress on flavor substance of traditional fermented bean products[J].Soybean Science, 2018, 37(6):969-974.
[36] 黄容, 谢一平, 陈玉蓝, 等.水分条件对不同类型土壤氮矿化及酶活性的影响[J].土壤, 2022, 54(5):950-957.HUANG R, XIE Y P, CHEN Y L, et al.Effects of soil water status on nitrogen mineralization and enzyme activities in different soils[J].Soils, 2022, 54(5):950-957.