豆腐保鲜研究进展.pdf

2023年第36 卷第9 期摘要：从地域导向、营养组分、微生物、加工工艺等方面分析了传统豆腐难保鲜的原因并概述了豆腐的包装方式。从物理杀菌、化学杀菌、生物杀菌等方面介绍了豆腐的传统保鲜方法，并阐述了低温等离子体活化水（PAW）、高压均质技术（HPH）、新型凝固剂等豆腐保鲜新技术，以期为豆腐保鲜提供理论参考。关键词：豆腐；保鲜方法；包装方式Research progress in tofu preservationLI Dan-dan,LI Lu,DING Xu,LI Xi-hong(College of Food Science and Engineering,Tianjin University of Science and Technology,Abstract:The reasons for the dfficulty of preserving traditional tofu were analyzed from the aspects ofregional orientation,nutrient composition,microorganism and processing technology,and the packagingmethods of tofu were summarized.The traditional preservation methods of tofu were introduced from theaspects of physical sterilization,chemical sterilization and biological sterilization,and the new preserva-tion technologies of tofu such as low temperature plasma activated water(PAW),high pressure homoge-nization technology(HPH)and new coagulant were elaborated in order to provide theoretical reference forthe preservation of tofu.Key words:tofu;preservation method;packaging method中图分类号：TS201.1豆腐富含蛋白质,维生素A、B、C、D、E等多种维生素及钙、铁、硒、铜等矿物质，还含亚油酸、亚麻酸、花生四烯酸等脂肪酸。这些营养成分具有降胆固醇、降血压、调节血糖、促进脂肪代谢、预防肝脏损伤、预防骨质疏松、提高免疫力等保健功效。豆腐作为常见的传统豆制品，加工工艺简单。部分小作坊常因空间环境差，微生物控制不达标，使豆腐成型前被杂菌侵染，加之灭菌不彻底，微生物凭借高水分、高营养底物快速增殖，极大缩短了豆腐货架期。本文对豆腐腐败变质原因及保鲜技术进行综述，为提高豆制品品质提供参考。1传统豆腐难保鲜的原因1.1地域导向大豆产地、种植环境和品种会影响豆腐保鲜。南方多阴雨天气，环境潮湿易于菌类生长，而北方天气干燥，植物含水量低，抗旱耐冻等抗逆性保护收稿日期：2 0 2 2-0 6-15基金项目：山东省重点研发计划（重大科技创新工程）（2 0 2 1CXGC010809）；天津市科技计划项目（2 0 ZYCGSN00190）作者简介：李丹丹（1997 一），女，硕士研究生，研究方向为农产品物流保鲜与加工。通信作者：李喜宏（196 0 一），男，博士，教授，研究方向为农产品物流保鲜与加工。粮食与油脂豆腐保鲜研究进展李丹丹，李卢，丁旭，李喜宏（天津科技大学食品科学与工程学院，天津30 0 457）Tianjin 300457,China)文献标志码：A文章编号：10 0 8-9 57 8(2 0 2 3)0 9-0 0 19-0 4机制完善；种植环境与大豆自身携带微生物量相关,且种植前期杆状细菌居多；大豆品种的差异在于大豆气孔和大豆籽粒的多层结构，这些多层结构作为微生物避难所及增殖底物会影响微生物的繁殖,从而影响大豆的质构及风味特性。1.2营养组分豆腐中水分含量高达8 4.55%2 ,为微生物提供新陈代谢和物质交换媒介以及微生物生存环境；蛋白质含量约8.0 8%，为微生物提供生长繁殖所需的氮源;pH6.07.0,中性环境适合大部分细菌生长。1.3微生物造成豆腐货架期短的微生物主要有细菌和真菌。豆腐中的革兰氏阴性菌有假单胞菌属、大肠杆菌、沙门氏菌、阪崎克罗诺杆菌等,革兰氏阳性菌有肠球菌属、乳酸菌、蜡状芽孢杆菌、葡萄球菌属等3。引起豆1920腐腐败变质的真菌有克假丝酵母、诞沫假丝酵母、芸苔丝孢酵母等酵母菌以及圆弧青霉、黄绿青霉等霉菌。此外，不同的生产工艺、包装方式、放置时间会造成豆制品中微生物的优势菌不同。腐败微生物会导致豆制品颜色变黄，产酸产臭,产黏液，破坏质构等。大肠杆菌在厌氧条件下会产酸产气，使豆腐包装涨袋；假单胞菌和肠杆菌的代谢产物会导致豆腐表面变黄、产生氨臭味；肠膜明串珠菌导致豆腐质构变软并伴有发酵味；沙门氏菌、蜡样芽胞杆菌、金黄色葡萄球菌等食源性致病微生物有传播疾病的风险。1.4加工方式豆腐的加工过程主要有原料筛选、清洗、浸泡、磨浆、煮浆、凝固成型及包装。清洗过程一般采用水洗和脱皮，可将大部分固体异物及表面微生物去除；煮浆过程一般为10 0 加热，可使蛋白质变性，但会残留部分芽孢杆菌等耐热菌；凝固成型阶段添加石膏、盐卤等凝固剂可能引入腐败菌，造成二次污染。此外，生产设备、生产用具、包装材料、人员操作等也会携菌导致污染。2豆腐包装方式2.1散装传统豆腐售卖时一般采用散装的方式，即用纱布简单包裹后放人与其形状、大小类似并留有一定体积水的箱子内，进人市场后直接分割售卖。但散装卫生条件差，且无法远距离运输，只能在当地现做现卖。2.2盒装聚乙烯材料是1种无毒、无味、耐低温、耐腐蚀、易于加工的热塑性材料,适合包装豆腐。聚乙烯薄膜中添加天然食品添加剂乳酸链球菌素（Nisin），可在低温下抑制单细胞增生李斯特菌生长30 d。在印度,铜罐常用作豆腐的包装容器，溶于水的铜离子使微生物细胞中某些酶变性，破坏其生命代谢活动。盒装可防止豆腐在远距离运输过程中破碎，但过度包装会增加成本。2.3气调保鲜包装气调包装是通过气体置换的方式改变包装物内部气体组分，气调时常用气体有CO2、0 2、N2、惰性气体等。增加CO，可抑制微生物生长；减少O，可延缓脂质氧化酸败；N，可作为气体填装材料防止包装塌陷;Ar、H e 等惰性气体通过影响线粒体中的酶活性来抑制呼吸4。调节豆腐包装气体环境，使粮食与油脂CO,与N体积比达到3：7 后冷藏，可延缓豆腐中微生物生长14 d53传统保鲜技术3.1物理杀菌3.1.1辐照技术辐照技术具有一次性处理量大、覆盖面广的特点,将食品暴露在辐射源射线、X射线和电子束中,影响微生物细胞质中生物活性物质及细胞分裂等抑制腐败菌的生命活动。2.0 kGy辐照剂量在抑菌的同时对粗蛋白和氨基酸含量无显著影响，1.25kGy辐射剂量处理低密度聚乙烯材料包装的豆腐，可使其保质期延长到15d6。3.1.2微波杀菌微波杀菌是通过微生物对电磁波的选择性吸收，会改变微生物DNA或蛋白质结构，使其体内原有机制失衡。此外，低温下微波产生的等离子体对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌等有抑制作用。但是豆腐的多孔结构使得微波杀菌具有一定局限性，等离子体仅作用于豆腐表面，多孔结构中微生物仍可繁殖”。3.1.3超高压灭菌技术(UHP)UHP是通过施加超高压降低微生物细胞膜的流动性、减小细胞体积、破坏核糖体等方式灭菌。此外,高压处理使豆腐点浆后具有较好的凝胶强度和交联网络结构，改变豆腐纹理和自组装特性，从而延长豆腐货架期8 3.2化学杀菌化学杀菌通过作用于微生物细胞壁、细胞膜、遗传物质、酶、功能蛋白质等来抑制微生物生长代谢。限量添加双乙酸钠、山梨酸及山梨酸钾等化学防腐剂杀菌作用明显，但要符合GB255382010食品安全国家标准食品添加剂双乙酸钠、GB1886.186一2 0 16 食品安全国家标准食品添加剂山梨酸以及GB1886.392015食品安全国家标准食品添加剂山梨酸钾的要求。近年来,研究者趋向于将化学添加剂和天然食品添加剂复配制成新型食品添加剂来延长豆腐货架期。3.3生物杀菌3.3.1电解水电解水是稀酸和盐溶液在电解作用下，消耗极少能量生成酸性、碱性电解溶剂的总称。用富含次氯酸根离子、次氯酸等有效氯的电解水浸泡豆腐可在几乎不影响豆腐凝胶强度的同时，破坏病原微生2023年第36 卷第9 期2023年第36 卷第9 期物细胞壁、核酸、酶等，且杀菌效果强于臭氧等表面消毒剂。此外,搅拌可使电解水与豆腐表面气孔充分接触以增强杀菌效果。3.3.2乳酸链球菌素(Nisin)Nisin 作为1种抗菌肽,其氨基酸二级结构产生的两亲性阳离子多肽使其具有广泛的抗菌、抗病毒活性。Nisin可通过细菌细胞膜降解等外部机制及抑制微生物细胞中的遗传物质和蛋白质合成、干扰酶的调控等内部机制来杀灭微生物。此外,Nisin将肽聚糖前体物质脂质I（Li p i d-）作为对接分子，可促进杀菌活动、抑制肽聚糖生物合成。Nisin作为天然食品添加剂可通过浸泡、与其他添加剂复配、作为包装材料添加剂等多种方式应用于豆腐保鲜中。3.3.3壳聚糖壳聚糖中不同酶基因表达产生的分子降解产物经相互交联的细胞壁到达微生物细胞内，干扰基因表达、降低关键酶活性、抑制微生物的生长和代谢。壳聚糖具有良好的阻阳性、抗菌性、生物相容性,且安全高效。此外，采用壳聚糖-不溶性豆渣膳食纤维、壳聚糖-大豆分离蛋白涂膜液等对豆腐进行涂膜，可以改善豆腐的营养价值、质构和感官特性9-10 。3.3.4香料精油作为天然抗菌化合物，香料精油在延长豆腐保质期的同时更易被消费者从感官等方面接受。使用添加香蜂草（MelissaOfficinalisL.）精油的明胶对豆腐进行涂膜，可使其在低温下储藏14d，且持水性、感官评价均较好1。此外，豆腐柴叶（PMTLs）中富含可制备豆腐凝胶的低甲氧基果胶以及黄酮类化合物、原花青素等。添加质量分数0.8%PMTLs于豆腐中,可较好地维持豆腐的质构、流变、感官特性,同时提高其抗氧化活性12 。4高新技术4.1低温等离子体活化水(PAW)PAW是用低温等离子体处理去离子水、磷酸盐缓冲溶液、质量分数0.9%氯化钠溶液等不同性质水的统称。PAW中的活性氧化物（ROS）和活性氮化物(RNS)与H+联合,形成细胞毒性物质过氧化氢、硝酸和亚硝酸盐等,并导致pH降低。此外，PAW的灭菌效果随着电导率和氧化还原电位(ORP)的上升而升高。用PAW处理豆腐,在抑菌的同时，总酚保留率高达8 0%13。此外,PAW处粮食与油脂理豆腐操作简便、杀菌效果明显，但还应考虑PAW中的活性成分是否会对人体造成伤害。4.2高压均质技术(HPH)HPH作为1种连续的非热加工技术,其压力范围为10 0 40 0 MPa，对食品的热损伤较小。HPH通过影响氢键和疏水作用来改变蛋白构象,破坏球蛋白质结构；通过降低大豆分离蛋白的粒径，改善凝胶性能。超高压均质（UHPH）压力为30 0 400MPa,其高端流度和剪切应力可改变食品基质的压力和最终温度，从而杀死微生物细胞或细菌孢子,改善食品营养成分。此外,UHPH改变了7 S蛋白、11 S蛋白的二级结构,降低了豆腐的致敏性14。而HPH在应用于豆腐点浆的过程中,明显改善了豆腐的感官特性、营养特性154.3新型凝固剂4.3.1复合凝固剂复合凝固剂是通过将2 种及以上物质复配的方式来制备豆腐的凝固剂。例如,酸类凝固剂（GDL)与酶类凝固剂如转谷酰胺酶（TGase）复配制备的豆腐，出品率、持水性、感官特性、营养品质等均好于单一凝固剂16 4.3.2豆清发酵液豆清发酵液是以豆腐生产的废液（黄浆水）为底物,利用微生物发酵凝固蛋白质所得。其凝固机理主要有酸凝、酶凝和盐凝。在黄浆水中添加体积分数8%的植物乳杆菌后，在34下发酵48 h，制得的酸浆豆腐出品率、感官评价高，结构致密且风味更佳，但黄浆水本身含有腐败菌种，豆腐货架期较短17 。4.3.3生物凝固剂通过添加乳酸菌和干酪乳杆菌等菌种发酵产生的酸浆制备豆腐。如豆浆中添加体积分数4.0%的干酪乳杆菌，制得的发酵豆腐,其产量、持水率、储藏时间、储藏稳定性均显著提高18 。5结论与展望豆腐中腐败微生物种类受原辅料、加工工艺、营养组分以及包装方式的影响。今后研究的重点将放在延长豆腐保质期，最大程度地保留营养、风味等方面。首先，辐照技术、微波杀菌、超高压灭菌技术等物理杀菌方式高效、安全、环保、无化学残留，为豆腐保鲜提供了新思路。其次，添加双乙酸钠等化学添加剂可以很好地抑制微生物的生长，但是添加剂用量要符合国家标准。今后，可朝着化学2122添加剂和天然食品添加剂复配作为新型豆腐保鲜剂的方向进行研究。此外，电解水、Nisin、壳聚糖、香料精油等生物添加剂对人体无毒害作用，且保鲜效果明显。有些香料精油还可开发为新型豆腐包装材料，以防止脂质氧化，保持豆腐的质构特性、流变特性、感官特性。近年来，开发的豆腐保鲜新技术，如低温等离子体活化水（PAW），可高效抑菌且操作简便，但其毒害作用还未可知，且对设备要求高；高压均质技术(HPH)可以提高豆腐成型前的热稳定性,改善豆腐的凝胶网络特性和储藏稳定性。将来可以探索复合凝固剂、豆清发酵液、生物凝固剂等新型凝固剂，制造出更美味、更营养、更健康、保质期更长的豆腐。此外，或许可以在豆腐加工生产的各个阶段，通过不同保鲜技术相结合的方式，开发出适合工厂大规模生产的豆腐综合保鲜技术。参考文献 1 WANG F,MENG J,SUN L,et al.Study on the tofuquality evaluation method and the establishment of a mod-el for suitable soybean varieties for Chinese traditional tofuprocessing J.LWT-Food Science and Technology,2020,117:108441 2 HAMAD A,RAMADHAN M B,DEWI D Y S,et al.Preservation potential of lemon basil essential oil on tofu:Development of a natural food preservative J.IOP Con-ference Series:Materials Science and 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