張際峰，張 兮，葉 韜

（淮南師范學(xué)院 生物工程學(xué)院，安徽 淮南 232038）

1 豆腐簡介

1.1 豆腐分類組成

豆腐是大豆蛋白在相應(yīng)凝固劑作用下，分子間發(fā)生相互作用形成的膠體。豆腐起始于漢朝，豆腐文化影響深遠(yuǎn)。目前豆腐品類齊全，主要可分為南豆腐、北豆腐和內(nèi)酯豆腐3類，其中用鹽鹵做凝固劑可制成北豆腐，其含水量低，口感筋道；南豆腐以石膏粉為凝固劑，其水分含量高，口感細(xì)膩；內(nèi)酯豆腐用葡萄糖酸-δ-內(nèi)酯作凝固劑制作而成，相比于前兩者，它更有韌性[1]。

大豆?fàn)I養(yǎng)豐富、蛋白質(zhì)含量很高，其中還含有人體必需的多種氨基酸，且這些氨基酸比例和人體所需的比例基本一致，是優(yōu)質(zhì)的植物蛋白，因此又被稱為“完全蛋白質(zhì)”。相比于原料大豆，豆腐蛋白質(zhì)更易被人體腸道吸收。豆腐還有保健功能，孫常文等[2]研究表明豆制品中含有豐富的低聚糖，能促進(jìn)腸胃蠕動，有利于身體健康。隨著人們對豆腐的深入了解，豆腐受到越來越多人的青睞。

1.2 豆腐制作工藝

近年，國內(nèi)外研究者開展了大量的豆腐相關(guān)研究，但在其生產(chǎn)工序主要環(huán)節(jié)鮮有變化。其主要制作工藝流程為：洗豆→泡豆→磨漿→濾漿→煮漿→點(diǎn)漿→成型。

在豆腐制作過程中，大豆品種、泡豆條件、煮漿工藝、凝固劑使用等條件都會影響豆腐的品質(zhì)。在大豆品種方面，有研究表明大豆品種不同，豆腐產(chǎn)量及豆腐蛋白率也不同[3]；在泡豆條件方面，泡豆水溫、水量、環(huán)境溫度會通過影響大豆中各種酶活性影響豆腐的質(zhì)量；在制漿工藝方面，干法、濕法及凝固劑變化也會影響豆腐的得率和感官特性。如李升等[4]研究表明，用干法工藝制作的全子葉豆腐在彈性、咀嚼性與外觀上都優(yōu)于濕法工藝。凝固劑對豆腐的形成十分關(guān)鍵?，F(xiàn)階段用于豆腐制作的凝固劑主要包括單一型凝固劑和復(fù)合型凝固劑兩種。近年來，各種復(fù)合凝固劑的配方開發(fā)的研究也有不少報道。如宋蓮軍等[5]研究顯示，使用0.4%檸檬酸與2.5%硫酸鈣復(fù)配的凝固劑制作豆腐，其在凝膠特性、口感等方面有明顯改善。

1.3 豆腐研究現(xiàn)狀

國內(nèi)外研究者主要從以下方面開展豆腐研究。一是豆腐凝膠成型、營養(yǎng)價值等相關(guān)理論研究。19世紀(jì)80年代，國外已開始結(jié)合先進(jìn)技術(shù)探究豆腐的具體形成原理，深入探究其營養(yǎng)價值。如王宸之等[6]研究了多種因素對豆腐凝膠成型及豆腐品質(zhì)的影響等；二是新型營養(yǎng)保健豆腐的研究。如馬騰飛等[7]為了提高豆腐營養(yǎng)，研究了紫薯豆腐的制作工藝，楊豫斐等[8]對莧菜汁豆腐抗氧化特性進(jìn)行了探究等。三是延長豆腐保質(zhì)期研究，日本早在1994年就將豆腐納入保健食品行列，并建立了第一條全面實(shí)現(xiàn)機(jī)械自動化的豆腐生產(chǎn)流水線，形成嚴(yán)格的質(zhì)量管理系統(tǒng)。它使用空氣淋浴、自動清洗等設(shè)備保證車間環(huán)境衛(wèi)生質(zhì)量。通過此流水線生產(chǎn)的豆腐，即使不添加任何防腐劑，也能存放10d[9]；而王丙鑫研發(fā)團(tuán)隊[10]開發(fā)出一種綜合微波殺菌和真空包裝的新型技術(shù)，該技術(shù)不僅可以殺死豆腐中的微生物，還能通過抽真空，使豆腐隔絕氧氣，抑制微生物的繁殖，從而達(dá)到延長豆腐保質(zhì)期的目的。

現(xiàn)階段，我國豆腐保質(zhì)期短，嚴(yán)重阻礙了工業(yè)化、規(guī)?；a(chǎn)。因此，探究豆腐保鮮工藝，延長豆腐保質(zhì)期對豆腐行業(yè)發(fā)展十分必要。

2 豆腐的腐敗因素

影響豆腐腐敗的主要因素是微生物污染[11]。由于豆腐中蛋白質(zhì)、脂肪、糖類等物質(zhì)含量豐富，且水分含量高，因此微生物在此條件下很容易繁殖，導(dǎo)致豆腐腐敗變質(zhì)加快。豆腐腐敗后，會發(fā)生明顯的感官變化，如發(fā)黏、散發(fā)酸臭味等。主要由蛋白質(zhì)在酶的作用下被分解成氨基酸，后進(jìn)一步被相應(yīng)酶分解所致。根據(jù)《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)豆制品》GB2712-2014 規(guī)定，豆制品中不得檢出沙門氏菌、志賀氏菌、金黃色葡萄球菌這3種致病菌，且細(xì)菌總數(shù)≤105CFU/g，大腸菌群≤150MPN/100g。

在豆腐腐敗菌種類方面，研究者們往往持有不同的觀點(diǎn)。其原因可能是大豆原料產(chǎn)地、品質(zhì)不同，豆腐加工工藝及其他控制條件不同等所致。一方面，大豆原料的產(chǎn)地、品種不同，分離出的菌種存在差異。如王敏等[12]從腐敗變質(zhì)的非發(fā)酵豆制品中分離出了3株主要細(xì)菌，分別是巨大芽孢桿菌、成團(tuán)腸桿菌、短小芽孢桿菌。楊明等[13]從腐敗的散裝老豆腐中分離出的腐敗菌主要有發(fā)酵乳桿菌、梨形腸桿菌，而腐敗的盒裝內(nèi)酯豆腐的主要腐敗菌為類短短芽孢桿菌。FrancaRossi等[14]對意大利部分地區(qū)豆腐企業(yè)的豆腐腐敗菌分析后認(rèn)為，月份不同，豆腐的主要腐敗菌也不同，主要有乳酸乳球菌、腸球菌等。另一方面，研究發(fā)現(xiàn)豆腐加工工藝、品種不同，豆腐的主要腐敗菌也不同。如鄭玉璽[15]研究認(rèn)為，南豆腐的腐敗菌主要為假單胞桿菌、乳酸桿菌、醋酸桿菌、枯草芽孢桿菌等；北豆腐的腐敗菌主要是乳桿菌、假單胞桿菌、鏈球菌等；內(nèi)酯豆腐的腐敗菌主要為枯草芽孢桿菌、屎腸球菌、凝結(jié)芽孢桿菌、堅強(qiáng)芽孢桿菌等。

豆腐腐敗菌的引入途徑多種多樣。在豆腐制作過程中，大豆原料、加工輔料、生產(chǎn)用具等環(huán)節(jié)都易被引入，并在豆腐制成后大量繁殖。首先大豆原料中帶有大量雜菌，主要是土壤微生物，浸泡大豆還會使微生物繁殖，導(dǎo)致細(xì)菌總數(shù)升高；其次加工輔料會帶入很多雜菌。豆腐凝固劑一般是經(jīng)過配制而成，本身可能因儲存時間久有雜菌。其中鹽鹵凝固劑可能還會引入耐鹽微生物，配制用水及環(huán)境條件也可能引入雜菌；再者，生產(chǎn)設(shè)備上也會攜帶大量微生物被帶入到豆腐產(chǎn)品中。模具、濾布等生產(chǎn)用具未經(jīng)滅菌或滅菌不當(dāng)，都可能會將大量微生物引入豆腐食品中，導(dǎo)致豆腐的腐敗變質(zhì)；最后，豆腐的貯藏條件同樣影響豆腐的保質(zhì)期。豆腐制成后，如果暴露于空氣中，空氣中的多種微生物可能會附著于豆腐表面，不斷繁殖。而如果將制成后的豆腐進(jìn)行包裝，包裝材料亦會存在多種微生物。

3 豆腐保鮮技術(shù)

根據(jù)上述微生物引入途徑，下文將針對性地對豆腐保鮮技術(shù)進(jìn)行綜述。豆腐保鮮技術(shù)可分為3類，即豆腐制作過程保鮮，豆腐成品保鮮，綜合保鮮。

3.1 豆腐制作過程保鮮

3.1.1 大豆原料方面

大豆原料本身攜帶大量微生物，初始菌落數(shù)高。在大豆清洗、浸泡工序上殺滅微生物的研究已有一些報道。在大豆原料清洗工序上，楊國龍等[16]測定了大豆清洗前后細(xì)菌總數(shù)及大腸菌群數(shù)。結(jié)果顯示，大豆經(jīng)過清洗后，其細(xì)菌總數(shù)和大腸菌群分別下降了70%和75%，說明大豆攜帶的微生物可通過清洗工序大大降低。暗示大豆原料應(yīng)多次反復(fù)清洗，目前電解殺菌技術(shù)在大豆清洗中也被應(yīng)用廣泛。電生功能水是將電解質(zhì)溶液置于特殊電生功能水發(fā)生器中，經(jīng)電場處理，使溶液的氧化還原電位、pH值等發(fā)生變化而產(chǎn)生的具有特殊功能的酸性和堿性電解水。其中強(qiáng)酸性電解水殺菌效果強(qiáng)，可殺滅芽孢。李博等[17]研究表明，強(qiáng)酸性電解水清洗大豆能降低大豆表面的細(xì)菌及菌落總數(shù)。還有研究[18]發(fā)現(xiàn)，比起傳統(tǒng)表面消毒劑次氯酸鈉、臭氧等，酸性電解水可將大豆中的微生物總數(shù)降低2-3個數(shù)量級，殺菌效果優(yōu)于次氯酸鈉和臭氧。大豆經(jīng)過清洗后，還有部分微生物存在于大豆表皮氣孔中沒被清除，這些微生物會隨下一步工序進(jìn)入豆?jié){。

其次，在泡豆工序上，如張平安等[19]探究出最佳泡豆條件下料水比為1:12，溫度22℃，時間12h。還有研究人員在探究溫度對菌落總數(shù)影響時發(fā)現(xiàn)，用自來水浸泡大豆10h，浸泡溫度在12-15℃范圍內(nèi)為最佳泡豆條件[20]。楊紅等[21]的單因素實(shí)驗(yàn)表明，豆水比為1:4時，豆腐的保鮮效果最好。浸泡大豆時，添加Na2CO3或NaHCO3可延長豆腐的保存期。此外，除上文提及的電生功能水可用于清洗外，它也可用于浸泡大豆，如有研究顯示電生功能水浸泡大豆殺菌效果比用自來水浸泡要好，且酸性水浸泡效果優(yōu)于堿性水[22]。電解殺菌技術(shù)是原料大豆的預(yù)處理最為有效的方法之一[23]。

3.1.2 點(diǎn)漿方面

點(diǎn)漿是指在一定溫度條件下將凝固劑加入漿液的環(huán)節(jié)。管立軍等[24]研究表明，加入凝固劑后，豆?jié){中的細(xì)菌總數(shù)大幅度提升。其原因主要有兩方面，一是凝固劑帶入，二是操作人員、用具以及水等造成的二次污染。凝固劑本身可能帶有雜菌，使用前需要進(jìn)行滅菌預(yù)處理。石彥國等[25]研究認(rèn)為，首先，用紫外線照射處理凝固劑后微生物明顯減少，大腸桿菌在豆?jié){保溫條件下也基本全部被殺死，殺菌凝固劑比未經(jīng)殺菌的凝固劑點(diǎn)漿后的豆?jié){中細(xì)菌總數(shù)下降43.7%；其次，水中含有各種雜菌，根據(jù)GB5749-2006 規(guī)定的我國生活生產(chǎn)用水中細(xì)菌總數(shù)＜100CFU/mL 的要求，自來水需過濾消毒達(dá)到用水標(biāo)準(zhǔn)后才能使用。最后，相關(guān)操作的用具也要清洗消毒。

3.2 豆腐成品保鮮

3.2.1 物理殺菌保鮮

在豆腐制成后，包裝前的殺菌方法主要是物理方法。它大體可分為輻射殺菌、微波殺菌、高壓滅菌3種。

1.輻射殺菌。輻照殺菌始于20 世紀(jì)中期,它是利用電離輻射對食品微生物的DNA 結(jié)構(gòu)進(jìn)行破壞而達(dá)到殺菌目的的一種技術(shù)。細(xì)菌種類不同，其對輻照劑量的耐受力也不同，假單胞菌在0.4kGy的輻照劑量下就會滅活，而芽孢桿菌產(chǎn)生的芽孢在10-50kGy 的劑量下才可將其全部殺死[26]。但輻射劑量有時會影響豆腐的品質(zhì)。有研究表明6.5kGy 的輻射劑量，會使豆腐中的含水量明顯下降，而一些脂肪酸含量明顯上升[27]。袁芳等[28]研究顯示,豆腐經(jīng)5-10kGy劑量的60Co-γ射線輻照后可延長豆腐的保質(zhì)期，其中盒裝水豆腐在輻射劑量為6-8kGy 時，6-7℃可以貯存10d，貯藏期間豆腐的感官性狀沒有明顯變化。盡管研究聲明此技術(shù)一般在豆腐成型后進(jìn)行輻照殺菌，不會有射線殘留，可以較好地保持食品的感官性狀，且操作簡單、成本低。但輻照技術(shù)的安全性始終飽受爭議。因?yàn)檩椛鋾鹗称分袃?nèi)部分子結(jié)構(gòu)的改變，可能會產(chǎn)生新物質(zhì)，對人體的影響尚無明確結(jié)論。

2.微波殺菌。微波殺菌的原理是微生物對電磁波的選擇性吸收，打破微生物體內(nèi)原有的平衡，促使微生物體內(nèi)DNA 或蛋白質(zhì)發(fā)生結(jié)構(gòu)性改變。微波能穿透到豆腐內(nèi)部，且殺菌時間短，殺菌效率高，對食品營養(yǎng)成分及感官性狀影響小。國外學(xué)者的研究表明,豆腐經(jīng)過65℃微波處理后，在4.5℃條件下可保存16d[29]。我國目前在微波殺菌工藝等方面也取得了進(jìn)步。吳暉等[30]將微波殺菌技術(shù)應(yīng)用于豆腐保鮮中，結(jié)果顯示此技術(shù)可在一定程度上延長豆腐保質(zhì)期。

3.高壓處理。超高壓殺菌是利用高壓破壞微生物的細(xì)胞結(jié)構(gòu)，致其死亡而達(dá)到滅菌目的的一種方法。Garcia 等[31]研究表明，用400MPa 的高壓處理豆腐，并在25℃下分別保存5min、30min、45min，微生物量都在相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，可延長豆腐的保質(zhì)期。然而，一般在豆腐成型后進(jìn)行高壓處理，高溫高壓下豆腐易縮水，在包裝材料中豆腐可能有豆?jié){水析出，嚴(yán)重影響其外觀及風(fēng)味。

此外，豆腐腐敗變質(zhì)的主要原因是微生物污染。低溫條件下，大部分微生物生命活力下降。因?yàn)槎垢形⑸锏拿富钕陆?，?xì)胞呼吸作用減弱，抑制了微生物的繁殖，從而減緩豆腐腐敗變質(zhì)的速度。因此，豆腐制成后可放入冰箱中冷藏或在冷水中浸泡。

3.2.2 化學(xué)殺菌保鮮

食品化學(xué)保鮮法主要是向食品中添加化學(xué)防腐劑或在食品表面涂抹化合物以實(shí)現(xiàn)保鮮，是當(dāng)前最經(jīng)濟(jì)、最常用的食品保鮮方法之一。其防腐原理是通過抑制微生物呼吸作用或改變食品表面氣體環(huán)境，抑制微生物的繁殖。在豆腐中添加食品防腐劑進(jìn)行保鮮是延長其保質(zhì)期常用的方法之一。國家添加劑使用標(biāo)準(zhǔn)（GB2760-2014）中規(guī)定，可以添加在豆腐中的化學(xué)防腐劑只有雙乙酸鈉，山梨酸及山梨酸鉀。如張桂等[32]人用雙乙酸鈉溶液浸泡豆腐的結(jié)果表明，4℃條件下豆腐可保鮮24d。潘明等[33]復(fù)配了乳酸鏈球菌素和山梨酸鈉兩種防腐劑的豆腐保鮮結(jié)果顯示，乳酸鏈球菌素與山梨酸鉀濃度為2.0%，復(fù)合溶液的pH值為6.0，殺菌溫度95℃，殺菌時間為40min 時，豆腐能在37℃條件下保存7d。復(fù)配化學(xué)防腐劑浸泡的方法使用廣泛，但是易引起豆腐色澤變化，有的防腐劑還會引起人體不良反應(yīng)。有研究報道了某些化學(xué)合成的防腐劑會引起人體皮膚過敏，如山梨酸及其鹽類[34]。

3.2.3 生物殺菌保鮮

天然防腐劑由生物體中提取獲得，是生物體本身的物質(zhì)或由其分泌的物質(zhì)，其水溶性好、不易產(chǎn)生耐藥性，且具有抑制菌類繁殖的功能[35]。如由乳酸鏈球菌分泌的乳酸鏈球菌素，從蟹殼中提取的甲殼素等，它們在安全性、熱穩(wěn)定性等方面優(yōu)于化學(xué)防腐劑。天然防腐劑按照來源可分為植物源天然防腐劑、動物源天然防腐劑和微生物源天然防腐劑。

植物源天然防腐劑是從植物組織中提取而來。主要有肉桂、黃連、月桂、金銀花、大蒜、辣椒等香辛料、植物精油和一些中草藥等。單月桂酸甘油酯存在于美洲蒲葵中，抑菌效果對pH值不敏感，被我國批準(zhǔn)可根據(jù)需要向食品中添加[36]。楊明等[37]研究表明單月桂酸甘油酯分別與檸檬酸、乳酸鏈球菌素等復(fù)配可起到延長豆腐保質(zhì)期的作用；崔海英等[38]研究表明用丁香精油處理豆腐，豆腐中細(xì)菌的致死量高達(dá)99.9%，對豆腐有較好的保鮮作用。馮德明和劉深[39]利用不同濃度的大蒜素浸泡豆腐的結(jié)果顯示，當(dāng)豆腐片在0.1g/100mL的大蒜素溶液中浸泡5-7min 時，25℃條件下，豆腐片的保質(zhì)期可延長7d以上。

動物源天然防腐劑是由動物體內(nèi)提取，最常見的有殼聚糖、溶菌酶、蜂膠、海洋抗菌肽等。殼聚糖是以蝦蟹殼廢料為基礎(chǔ)加工的，具有廣譜抗菌性，能有效抑制金黃色葡萄球菌和大腸桿菌的繁殖。有研究顯示在豆腐制作中加入2.0%的殼聚糖可使豆腐的貨架期延長2-10d，而且此法能充分利用大豆中蛋白質(zhì)，減少蛋白損失[40]。王敏等[41]研究表明在豆制品表面涂抹濃度為0.4%蜂膠，并于0.02×105Pa 下真空包裝，4℃條件下豆制品保質(zhì)期可延長至35d。也有國外學(xué)者從岸蟹中分離出的抗菌肽對微生物有強(qiáng)烈抑制作用，可用于豆腐保鮮[42]。

微生物源天然防腐劑包括乳酸鏈球菌素、聚賴氨酸、曲酸等。乳酸鏈球菌素是由乳酸鏈球菌分泌合成的多肽類物質(zhì)，食用后能快速被蛋白酶消化為小分子氨基酸。當(dāng)前，世界多個國家已將乳酸鏈球菌素應(yīng)用于食品行業(yè)。有研究表明乳酸鏈球菌素能強(qiáng)烈抑制大部分革蘭氏陽性菌，對芽孢的抑制作用更顯著，且它無毒無害[43]。孔保華等[44]探究了乳酸鏈球菌素對豆腐的作用，其結(jié)果表明乳酸鏈球菌素可降低豆腐的菌落總數(shù)，且在豆腐中加入乳酸鏈球菌素可將豆腐的貨架期延長至7d。此外，葛子榜[45]將ε-聚賴氨酸加入豆腐的保鮮研究顯示，向豆腐中加入0.025%的ε-聚賴氨酸可將豆腐的保質(zhì)期延長2d。

然而，用天然生物防腐劑浸泡液殺菌常常使豆腐的口感發(fā)生變化，影響人們的食用。因此，開發(fā)天然、無異味的防腐劑用于豆腐保鮮十分必要。

3.3 綜合保鮮技術(shù)

綜合保鮮技術(shù)是綜合利用多種保鮮方法以彌補(bǔ)單一保鮮手段不足的一種保鮮技術(shù)，其保鮮效果往往優(yōu)于單一保鮮手段的效果。柵欄技術(shù)是當(dāng)前食品保鮮中最常用的綜合性技術(shù)。柵欄因子理論是其核心理論，即一套完整的、系統(tǒng)的、可以實(shí)現(xiàn)科學(xué)控制食品保質(zhì)期的理論，其原理是防腐柵欄因子通過破壞微生物體內(nèi)平衡達(dá)到防腐的目的，當(dāng)前，食品中最常見的防腐柵欄因子有水分活度、壓力、溫度及pH值等[46]。

綜合保鮮技術(shù)目前應(yīng)用廣泛。如吳暉等[47]研究顯示豆腐先用山梨酸鉀溶液浸泡，再經(jīng)巴氏殺菌，可有效延長豆腐的保質(zhì)期。齊寶坤等[48]將微波殺菌技術(shù)與高壓脈沖技術(shù)相結(jié)合，優(yōu)化干豆腐保鮮工藝條件，確定了豆腐保鮮的最優(yōu)工藝，并能有效延長干豆腐的保質(zhì)期。此外，還有王燕榮和李正英[49]綜合防腐劑浸泡液保鮮技術(shù)和真空包裝技術(shù)，進(jìn)行正交試驗(yàn)優(yōu)化，可以把豆腐絲的保質(zhì)期延長至30d。

4 小結(jié)與展望

豆腐保質(zhì)期短一直是豆腐工業(yè)生產(chǎn)的短板，因此豆腐保鮮工藝的研究是其研究的熱點(diǎn)之一。雖然國內(nèi)外研究者們通過各種方法嘗試延長豆腐保質(zhì)期，但是大多僅停留在實(shí)驗(yàn)室階段，很少應(yīng)用于豆腐的工業(yè)化生產(chǎn)，且新型保鮮技術(shù)不易推廣。微生物污染是豆腐腐敗的“罪魁禍?zhǔn)住?，但由于原料品種、各地區(qū)環(huán)境條件等差異，以及腐敗菌分離鑒定的方法也各不相同，眾多研究者對豆腐主要腐敗菌的觀點(diǎn)也不同，這為豆腐的保鮮抑菌研究帶來不少阻力。但是，多數(shù)研究者認(rèn)為原料中攜帶的微生物是豆腐腐敗菌的主要來源，所以深入開展大豆原料預(yù)處理殺菌技術(shù)研究仍是今后的豆腐保鮮研究的主要發(fā)展方向。盡管防腐劑保鮮在豆腐保鮮中應(yīng)用廣泛，但多數(shù)經(jīng)防腐劑溶液浸泡的豆腐口感會發(fā)生改變，影響人們食用。因此研究新型天然、健康、廣譜和高效的防腐劑必將成為今后豆腐保鮮的研究重點(diǎn)。