閩北豆豉生產過程中營養成分的變化

張 靜，魏禮慧，徐穎惠，陳宗道，張見明，黃 艷

（1.武夷學院 茶與食品學院，福建 武夷山 354300；2.武夷學院 生態與資源工程學院，福建 武夷山 354300；3.武夷學院 科研處，福建 武夷山 354300）

豆豉古稱“幽菽”，是出現在我國先秦時期的一種傳統發酵豆制品，《漢書》、《本草綱目》等古籍中均有記載。它是以大豆或黑豆為主要原料，經過微生物發酵而成的一種豆制品，在發酵過程中所產生的氨基酸與糖類等物質使豆豉具有鮮美的滋味和獨特的風味[1-2]。我國的豆豉種類繁多，按發酵微生物種類的不同，可分為細菌型、毛霉型、根霉型、曲霉型和脈胞菌型；以產品形態可分為干豆豉和水豆豉兩類，以口味又可分為淡豆豉、咸豆豉和酒豆豉三類[3-4]。隋唐時期，豆豉的制作方法隨著佛教的傳播流傳到了日本、印度尼西亞等一些國家，從而演變成了現在的日本納豆和印尼天培。因此，日本納豆和印尼天培在生產工藝上和豆豉還是有著相似之處[5-8]。

閩北豆豉在當地被稱為霉豆子，是豆豉的一種。閩北豆豉作為福建省閩北地域特色小菜，因其風味獨特、口感美味而深受當地居民和外來游客喜愛。它是一種類似于細菌型豆豉的大豆發酵制品，傳統制作方法是將蒸熟的大豆，包裹在稻草內，進行自然發酵，2 d后大豆表面發黏，用筷子夾起時有拉絲現象后，加入食鹽、紅曲和其他輔料裝罐繼續發酵一星期左右，即可產生成品閩北豆豉。經過民間長期的流傳，閩北豆豉生產工藝不斷完善，至今已基本形成比較成熟的家庭制作方法與技巧和比較固定的產品風味與品質。如果能夠確定閩北豆豉的規模生產工藝與過程控制，傳統風味的改善與品質的提升，產品質量標準與質量控制，產品的開發與策劃等一系列工作，則可為閩北豆豉實現產業化發展奠定堅實的基礎。

該研究是在對國內豆豉研究結果認真查閱及對閩北豆豉調研后的基礎上展開試驗的。主要目的是研究閩北豆豉生產過程中，水分、還原糖、蛋白質、氨基酸態氮及賴氨酸等營養成分含量的動態變化，為深化閩北豆豉試驗研究奠定基礎。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

大豆、食鹽、紅曲、黃椒等均購于閩北武夷山農貿市場。

氯化銅、亞鐵氰化鉀、乙酸鋅、酒石酸鉀鈉、冰乙酸、甲醛、硫酸銅、茚三酮、乙二醇甲醚等均為分析純：國藥集團化學試劑有限公司；L-賴氨酸：上海展云化工有限公司；檸檬酸：西隴化工股份有限公司。

1.2 儀器與設備

KDN08C數控消化爐：上海新嘉電子有限公司；V-1100D型可見分光光度計：上海美普達儀器有限公司；PB-10酸度計：賽多利斯科學儀器（北京）有限公司；FW100高速萬能粉碎機：天津市泰斯特儀器有限公司；DHP-9082型電熱恒溫培養箱：上?；厶﹥x器制造有限公司。

1.3 方法

1.3.1 閩北豆豉的傳統生產工藝及操作說明

大豆篩選→清洗→浸泡→蒸煮→瀝干→冷卻→稻草包裹→自然發酵→半成品→拌料→后熟→閩北豆豉成品→檢測

操作說明：

①選料：選擇無蟲蝕、無霉爛變質且顆粒完整、均勻飽滿的新鮮大豆。

②浸泡：將清洗干凈的黃豆倒入盆中，加水使之淹沒，浸泡2～5 h至90%以上豆粒無皺皮。

③蒸煮：常壓蒸料在4 h左右，若在0.1 MPa壓力下蒸25 min即可。蒸煮操作使熟豆的水分含量控制在50%左右為宜，水分過低不利于微生物的生長繁殖和產酶，且制好的閩北豆豉口感發硬；水分過高則易使其他雜菌繁殖，且豆粒容易潰爛。蒸熟的大豆顆粒完整，用手指能捻成豆餅狀。

④瀝干、冷卻：將蒸好的熟豆倒入紗布袋中，瀝干，冷卻至（35±1）℃。

⑤稻草包裹：將冷卻后的熟豆倒入鋪好約5 cm厚稻草的紙箱內，再在熟豆表層鋪蓋上約5 cm厚的稻草。稻草的作用是為閩北豆豉的發酵提供枯草芽孢桿菌，同時還可吸收發酵過程中放出的氨味，給閩北豆豉提供特殊的發酵風味。

⑥發酵：由于閩北豆豉的生產受天氣的影響，是具有季節性的地方產品。為了完成試驗，克服這個問題，本試驗在30 ℃，相對濕度為95%的條件下對其進行發酵（枯草芽孢桿菌最適宜的生長溫度為30～37 ℃）。大豆表面發黏，用筷子夾起時有拉絲現象后發酵結束，一般2 d左右。

⑦拌料：每100 kg黃豆制成的閩北豆豉半成品中，加入食鹽50 kg、紅曲25 kg、黃椒0.5 kg，再添加煮豆水配成總量為300 kg。

⑧后熟：將上述物料拌均勻后，裝入罐中。在室溫條件下后熟1～2個星期即可。

⑨檢測：以發酵7 d后豆豉進行各種指標測定。

1.3.2 營養成分含量變化的測定方法

水分的測定用直接干燥法[9]；還原糖的測定用直接滴定法[10]；蛋白質的測定用凱氏定氮法[11]；氨基酸態氮的測定用中性甲醛反應法[12]；賴氨酸的測定用分光光度法[13]。

2 結果與分析

2.1 閩北豆豉的發酵動態分析

2.1.1 發酵過程中閩北豆豉水分含量的變化

經過測定，原料大豆中水分含量只有10.86%，蒸煮后的原料水分含量最高。在發酵的過程中，水分含量日漸下降。

圖1 閩北豆豉生產過程中水分含量的變化Fig.1 Change of moisture in the Minbei Douchi processing

從圖1可以看出，蒸煮后的原料水分含量達53.34%，發酵1 d后，水分含量降為52.69%。在發酵的過程中，由于水分蒸發及微生物利用的原因，水分含量明顯下降。到第7天時，水分含量已降至27.34%。另外，在閩北豆豉發酵過程中，蒸煮后的原料水分含量直接影響著發酵過程中微生物的生長和代謝，進而影響各種酶的產生，因此要控制好蒸煮后的原料水分含量，使其控制在50%左右。

2.1.2 發酵過程中閩北豆豉還原糖含量的變化

圖2 閩北豆豉生產過程中還原糖含量的變化Fig.2 Change of reducing sugar content in the Minbei Douchi processing

從圖2可以看出，在發酵過程中閩北豆豉中還原糖含量的變化呈先增后減的趨勢，但總體含量變化不大。

在發酵開始階段，由于微生物的生長需要能量，部分碳水化合物被分解，使淀粉等生物大分子分解產生還原糖，因此在發酵第1天～第5天這期間，還原糖的含量在逐漸上升，由1.42%上升至2.50%。而在第5天～第7天這個階段，由于微生物產酶旺盛，一方面酶將大分子物質分解為小分子物質，并釋放能量，另一方面微生物利用這些分解后的物質合成生物體，因此，此階段還原糖含量急劇下降，到第7天時含量為1.82%。

2.1.3 發酵過程中閩北豆豉蛋白質含量的變化

圖3 閩北豆豉生產過程中蛋白質含量的變化Fig.3 Change of protein content in the Minbei Douchi processing

從圖3可以看出，蛋白質的含量在閩北豆豉發酵的前期略有上升，由36%上升至44.41%，它與發酵過程中固形物的損失有關，這與RUIZ-TERAN F等[14-15]的研究一致。由以上2.1.2還原糖含量的變化分析可知，在發酵過程中，由于被微生物分解而生成的還原糖等小分子物質再次被其利用生成生物有機體，因此發酵過程中存在固形物損失。

在發酵的后期，由于發酵體系所產生氨氣的釋放，導致試驗結果測定的氮元素含量下降，從而體現在蛋白質含量的降低。所以蛋白質的含量由發酵4 d后的44.41%降為發酵7 d后的41.77%。

2.1.4 發酵過程中閩北豆豉氨基酸態氮含量的變化

圖4 閩北豆豉生產過程中氨基酸態氮含量的變化Fig.4 Change of amino acid nitrogen content in the Minbei Douchi processing

氨基酸態氮可以反映出發酵制品是否已經成熟，因此對于閩北豆豉的生產有著很重要的指導意義，且制好的閩北豆豉中所具有的特殊風味也是由其所賦予的。另外，蛋白質的水解程度與氨基酸態氮的含量也有關。

從圖4可以看出，閩北豆豉在發酵的過程中氨基酸態氮的含量明顯升高，由發酵1 d后的0.45 g/100 g升至發酵7 d后的0.9 g/100 g。在豆豉的國家標準及各地的地方標準中最高要求氨基酸態氮≥0.8 g/100 g，閩北豆豉發酵7 d后的氨基酸態氮已＞0.8 g/100 g，說明發酵7 d閩北豆豉已發酵成熟，這也證明了閩北豆豉傳統制作方法發酵時間為7 d的可行性。另外，氨基酸態氮在發酵過程中，一方面作為微生物的氮源被利用，另一方面，由發酵體系中的酶分解生成。

2.1.5 發酵過程中閩北豆豉賴氨酸含量的變化

圖5 閩北豆豉生產過程中賴氨酸含量的變化Fig.5 Change of lysine content in the Minbei Douchi processing

從圖5可以看出，在閩北豆豉的生產過程中，賴氨酸含量的變化呈直線增長趨勢，由發酵1 d后的2.45 mg/100 g升至發酵7 d后的19.23 mg/100 g，含量增加了近7倍，與宋永生[16]的豆豉加工前后營養成分與活性成分變化的研究結果相似。在大豆蛋白質中含有的賴氨酸含量相對較高，但絕大部分以結合態形式存在，閩北豆豉發酵過程中，發酵菌種大量繁殖所產生的蛋白酶使大豆的蛋白質部分水解，使賴氨酸的含量提高，并使大豆的硬度下降。因此，閩北豆豉中的賴氨酸等游離氨基酸可在進食后直接被腸黏膜吸收，這對消化力減退和患有消化功能障礙的人是十分有利的。

3 結論

閩北豆豉是具有地方性的一種細菌型大豆發酵制品，人們對它的制作與產品質量的評價一般是依靠多年來的經驗積累做出的判斷，缺乏科學性。本研究通過試驗得出的閩北豆豉在生產過程中，主要營養成分的含量變化如下：在發酵7 d后，水分含量變化呈直線下降趨勢，由53.34%下降至27.34%，還原糖含量變化不大，呈先增后減的趨勢，在1.42%～2.50%之間波動；蛋白質總的含量略有上升，由開始的36%升至41.77%；氨基酸態氮的含量明顯升高，由0.45 g/100 g升至0.90 g/100 g；賴氨酸含量的變化呈直線增長趨勢，由2.45 mg/100 g升至19.23 mg/100 g，含量增加了近7倍。

目前閩北豆豉一直是停留在農家自產自銷和小作坊生產的狀態，其生產規模擴大、產品品質提升、發酵過程中有益微生物的確定及其生產、產品風味的改善、科學生產等研究還沒有被重視，這是制約其發展和向產業化轉化的關鍵。

本研究通過試驗得出的閩北豆豉在發酵過程中水分、氨基酸態氮這些指標含量的變化情況，可以為今后指導閩北豆豉生產、優化工藝、提高產品質量提供參考。

[1]藉保平.豆制品安全生產與品質控制[M].北京：化學工業出版社，2005.

[2]林曉華.曲霉型豆豉的發酵條件及揮發性成分的研究[D].南昌：南昌大學碩士論文，2013.

[3]鄭建安.功能性食品（第二卷）[M].北京：中國輕工業出版社，2002.

[4]崔洪斌.大豆生理活性物質的開發與應用[M].北京：中國輕工業出版社，2001.

[5]CHEN Q,HE G.Research advancement of nattokinase[J].Food &Fermentation Industries,2001,27(12):55-58.

[6]MINE Y,WONG A H K,JIANG B.Fibrinolytic enzymes in Asian traditional fermented foods[J].Food Res Int,2005,38(3):243-250.

[7]代麗嬌，孫 森，錢家亮.豆豉營養與保健功能的研究[J].糧食加工，2007，32（2）：57-59.

[8]牛廣財，賈亭亭，魏文毅，等.淡豆豉的研究進展[J].中國釀造，2013，32（9）：6-10.

[9]中華人民共和國衛生部.GB 5009.3—2010 食品中水分的測定[S].北京：中國標準出版社，2010.

[10]中華人民共和國衛生部.GB/T 5009.7—2008 食品中還原糖的測定[S].北京：中國標準出版社，2008.

[11]中華人民共和國衛生部.GB 5009.5—2010 食品中蛋白質的測定[S].北京：中國標準出版社，2010.

[12]中華人民共和國國內貿易部.SB/T 10229—1994 豆制品理化檢驗方法[S].北京：中國標準出版社，1994.

[13]王德利，曲紅杰，張玉瑛.分光光度法測定豆類食品中賴氨酸含量的研究[J].內蒙古科技與經濟，2005（16）：65.

[14]RUIZ-TERAN F,OWENS J D.Chemical and enzymic changes during the Fermentation of baeteria-free soya bean tempeh[J].J Sci Food Agric,1996,71(4):523-530.

[15]張建華.曲霉型豆豉發酵機理及功能性的研究[D].北京：中國農業大學博士論文，2003.

[16]宋永生.豆豉加工后營養與活性成分變化的研究[J].食品工業科技，2003，24（7）：79-81.