中国传统大豆发酵食品中微生物的分布
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中国传统大豆发酵食品中微生物的分布
梁恒宇１， 程建军１，马 莺２
（１．东北农业大学食品学院，黑龙江 哈尔滨 １５００３０；２．哈尔滨工业大学，黑龙江 哈尔滨 １５００３０）
摘 要：豆豉、豆酱、酱油和腐乳并列为我国四大传统大豆发酵食品，生产历史悠久。为了实现其工业化生产，必须先了解自然发酵产品中的主要发酵微生物，然后再从中筛选出适合工业发酵的菌株进行纯种发酵。本文简单介绍了以上四种发酵食品中的微生物分布情况。
关键词：大豆；发酵；微生物；分布
Ｔｈｅ Ｍｉｃｒｏｏｒｇａｎｉｓｍ＇ｓ Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ Ｃｈｉｎｅｓｅ Ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ Ｓｏｙｂｅａｎ Ｆｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎ Ｆｏｏｄ
ＬＩＡＮＧ Ｈｅｎｇ－ｙｕ１，ＣＨＥＮＧ Ｊｉａｎ－ｊｕｎ１，ＭＡ Ｙｉｎｇ２
（１．Ｎｏｒｔｈｅａｓｔ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， Ｈａｙｂｉｎ １５００３０， Ｃｈｉｎａ ；２．Ｈａｒｂｉｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｈａｒｂｉｎ １５００３０，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ ：Ｔｈｅ ｄｏｕｃｈｉ， ｂｅａｎ ｓａｕｃｅ， ｌｉｑｕｉｄ ｏｆ ｓｏｙ ｓａｕｃｅ ａｎｄ ｂｅａｎｃｕｒｄ ｃｈｅｅｓｅ ｉｓ ｊｕｘｔａｐｏｓｅｄ ｆｏｒ ｏｕｒ ｃｏｕｎｔｒｙ＇ｓ ｆｏｕｒ ｇｒｅａｔ ｋｉｎｄｓ ｏｆｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ ｓｏｙｂｅａｎ ｆｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎ ｆｏｏｄ， ｐｒｏｄｕｃｉｎｇ ｔｈｅ ｈｉｓｔｏｒｙ ｌｏｎｇ． Ｆｏｒ ｒｅａｌｉｚｉｎｇ ｉｔｓ ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌｉｚａｔｉｏｎ ｐｒｏｄｕｃｅｓ， ｗｅ ｍｕｓｔ ｕｎｄｅｒ－ｓｔａｎｄ ｔｈｅ ｐｒｉｍａｒｙ ｋｉｎｄｓ ｏｆ ｍｉｃｒｏｏｒｇａｎｉｓｍ ｉｎｓｉｄｅ ｔｈｅ ｎａｔｕｒｅ ｆｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎ ｐｒｏｄｕｃｔｓ ｆｉｒｓｔ，ｔｈｅｎ ｓｉｅｖｅ ｔｈｅ ｇｅｒｍ ｓｔｕｂ ｔｈａｔ ｓｕｉｔｉｎｄｕｓｔｒｙ＇ｓ ｆｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎ ｔｏ ｐｒｏｃｅｅｄ ｔｈｅ ｐｕｒｅ ｆｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎ．Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｐｌａｉｎｌｙ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅ ｔｈｅ ｍｉｃｒｏｏｒｇａｎｉｓｍ＇ｓ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅｆｏｕｒ ｋｉｎｄｓ ｏｆ ｆｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎ ｐｒｏｄｕｃｔｓ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｓｏｙｂｅａｎ；ｆｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎ；ｍｉｃｒｏｏｒｇａｎｉｓｍ；ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ
中图分类号：ＴＳ２１４．２ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００２－６６３０（２００４）１１－０４０１－０４
收稿日期：２００４－０７－２１
作者简介：梁恒宇（１９８０－），男，硕士，研究方向为农产品加工。
中国是大豆的故乡，几千年来，大豆为中华民族的繁衍生息做出了不可磨灭的贡献，而大豆发酵食品也成为中国传统食品中的一朵奇葩。大豆发酵食品不仅含有大豆中原有的丰富营养素，而且通过微生物发酵作用又产生很多种对人体有极高保健作用的功能性物质，因此，在许多国家都掀起了对大豆发酵食品的研究热潮。豆豉、豆酱、酱油和腐乳并列为我国四大传统大豆发酵食品，它们均具有营养丰富、易于消化吸收等优点，在我国有悠久的生产历史，已成为我国饮食文化的重要组成部分，具有较好的消费基础。过去我国生产大豆发酵食品是以家庭作坊式为主，全靠自然发酵。这样不仅发酵周期长，而且存在食品安全隐患。因此，为了满足广大消费者的需求，必须寻求工业化的道路。而要想实现发酵豆制品生产的工业化，首先就要先了解自然发酵产品中的主要发酵微生物，然后才能从中筛选出适合工业发酵的菌株进行纯种发酵。因此，研究自然发酵豆制品中菌系分布情况就十分必要了。
１豆豉中微生物的分布
豆豉的起源可以追溯到汉朝以前，自古以来深受人民喜爱。现代研究表明豆豉中含有大量能溶解血栓的尿激酶，还富含一些能产生大量Ｂ族维生素和抗菌素的人体益生菌［１］。豆豉的品种繁多，在中国不同地区有不同的生产工艺，传到国外后根据当地的气候又衍生出一些新的产品和工艺。根据发酵微生物不同豆豉可分为四大类：细菌型（如四川水豆豉、日本纳豆）、毛霉型（如四川永川豆豉、潼川豆豉）、根霉型（如印尼天培）和曲霉型（如广东阳江豆豉、湖南浏阳豆豉）。
自然发酵的豆豉中主要的微生物菌群为细菌和霉菌，而酵母菌较少，为非主要作用微生物，这与未经过酸浸工序的天培相似。其中芽孢菌的数量仅为４．５～４．６×１０５ＣＦＵ／ｇ，说明豆豉制曲过程是一个混合发酵过程。但由于细菌中除了芽孢菌外，其余菌株产蛋白酶和淀粉酶能力不高，所以制曲过程中的主要菌系应为霉菌而非细菌［２］。
曲霉型豆豉中的曲霉菌可以占霉菌总数的９０％以上。根据张建华［２］的研究，发现主要发酵菌株是埃及曲霉（Ａ．Ｅｇｙｐｔｉａｃｕｓ）和米曲霉原变种 （Ａ．ｏｒｙｚａｅ），而烟曲霉（Ａ．ｆｕｍｉｇａｔｕｓ）和寄生曲霉（Ａ．ｐａｒａｓｉｔｉｃｕｓ）的存在表明自然发酵的豆豉存在着一定的安全隐患。
天培和纳豆是由我国豆豉传到国外后，为适应当地气候和文化而改造的产品。自然发酵的天培中主要发酵微生物为米根霉、少孢根霉［３］等。而纳豆生产则主要是的纳豆杆菌（Ｂａｃｉｌｌｕｓ ｎａｔｔｏ）［４］。
２酱油中微生物的分布
我国在周朝时已有酱油生产，因其营养丰富、味道鲜美、色泽浓艳而成为经久不衰的调味佳品。据有关研究结果显示，酱油中含有３００多种化学成分，其中很多成分都对人体有一定的保健功能，如大豆异黄酮、酱油色素、大豆卵磷脂［５］等。根据原料和制造方法不同，酱油基本上可分为三大类发酵酱油、化学酱油和半化学酱油。我国的传统酱油属于发酵酱油。目前，酱油生产已大部分实现工业化。
自然发酵的酱油属于天然晒露发酵酱油。天然晒露发酵工艺是我国酿造行业自古以来形成的一种独特工艺，它是我国劳动人民在长达两千多年的生产实践中所形成的科学与技术的结晶，它的合理性是经过了两千多年的实践检验，它所生产的产品风味是固态低盐 （包括无盐 ）发酵工艺所生产的产品无法比拟的。
酱油发酵料中微生物的数量在发酵前和发酵后有很大的变化，这是因为在发酵前温度较低，适合各类微生物生长，当进入高温期（５５～６０℃）后，大部分微生物被淘汰，仅剩下一些高温且耐盐的微生物继续生长。从微生物优势菌群变化情况来看，低温发酵时细菌占绝对优势，其次为霉菌，再次是酵母菌；当发酵进入高温期后，细菌大量衰亡，被霉菌中少数耐热种取代，但芽孢菌的数量和优势变化不大［６］。
酱油发酵料中的主要霉菌为曲霉、毛霉和根霉，其中最重要的是米曲霉（有些酱油发酵料会受到黄曲霉的污染），因其产酶能力较强，工业发酵中就常选用米曲霉沪酿３．０４２作为发酵种曲。此外，酱油发酵料中主要的细菌有有益的醋酸杆菌、乳酸菌等，有害的小球菌、短杆菌、马铃薯杆菌、芽孢杆菌和粪链球菌等；酵母菌有有益的鲁氏酵母、假丝酵母、汉逊酵母，有害的醭酵母、毕赤氏酵母和圆酵母等菌属［７］。
酱油发酵醪液的初始ｐＨ值一般为６．５～７．０，由于蛋白质被酶降解成氨基酸和低肽以及乳酸菌的发酵，ｐＨ会迅速降低。酱油醪中的主要乳酸菌为酱油足球菌、大豆足球菌以及植物乳杆菌［７］。如果ｐＨ低于５．５～５．０，这些菌生长将逐渐趋缓。在酱油醪中主要发酵酵母的耐渗透压酵母，在１８％的盐溶液中最适ｐＨ为４．０～５．０。因此当醪液的ｐＨ降至５．５～５．０时，酵母发酵取代乳酸发酵。当ｐＨ在这个范围内时，常添加耐酸酵母菌的纯培养种子。在酱油发酵醪中，出发酵母菌是耐渗透压酵母，但有时是假丝酵母，比如Ｃ．ｖｅｒｓａｔｉｌｉｓ酵母和Ｃ．ｅｔｃｈｅｌｌｓｓｉ酵母。耐渗透压酵母和假丝酵母的水活度分别为０．７８～０．８１和０．８４～０．９８。这两种酵母都能在２４％和２６％的盐溶液中生长［８］。
产膜酵母是引起酱油污染的主要菌。比如异常汉逊酵母和膜醭毕赤氏酵母这两种酵母就会在酱油表面氧化生长，并形成白色的薄膜，从而降低酱油的感官和营养品质。当酱油的盐分降低至１５％以下还会生成一些对酱油
品质产生不利影响的乳酸菌，如胚芽乳杆菌［８］，降低酱油的风味。
３腐乳中微生物的分布
腐乳又称豆乳腐，是我国著名的传统酿造调味品之一，至今已有一千余年的历史。古籍中常见有酱腐乳、糟腐乳、白腐乳的记载，清朝初期又创造了青腐乳（臭豆腐）制造方法，形成了腐乳中风味独特的产品。我国现代的腐乳的种类很多，大体上可以分为红腐乳、白腐乳、青腐乳、酱腐乳及各种花色腐乳，主要是以表面的颜色、原材料的配方以及酿造后呈现出来的不同风味而区分，生产工艺过程大体相同。
腐乳发酵分为前期培菌和后期发酵。前期培菌主要是培养菌系，后期发酵主要是酶系与微生物协同参与生化反应的过程。
采用传统的自然发酵法生产腐乳时，在前期培菌（发酵）过程中参与作用的微生物主要是毛霉（也有些品种是根霉或细菌），如腐乳毛霉、鲁氏毛霉、总状毛霉等［９］。毛霉的生长大致分为孢子发芽生长期、菌丝生长旺盛期和菌丝产酶期。毛霉在前期培菌的作用主要有两点：一是使坯表面有一层菌膜包住，形成腐乳的形状；二是分泌蛋白酶，以利于蛋白质水解［１３］。
由于地域的不同，因此我国各地方产腐乳在前期发酵的过程中所使用的主要菌种也有所不同，但主要还是毛霉菌株（个别地方使用根霉或细菌）。如四川五通桥毛霉，编号为ＡＳ．３．２５，从绍兴及苏州等地分离得到的腐乳毛霉、鲁氏毛霉，从北京腐乳及台湾腐乳中分离得到的雅致放射毛霉，编号为ＡＳ．３．２７７８；从宜兴选育的新春３号根霉，江苏的溶胶根霉及酵母菌株［９］。从黑龙江克东腐乳中分离到的藤黄微球菌等［１０］。
在后期发酵过程中，参与作用的还有红曲霉、紫红曲霉、米曲霉、溶胶根霉、青霉、交链孢霉（Ａｌｔｅｒｎａｒｉａ）、枝孢霉（Ｃｌａｄｏｓｐｏｒｉｕｍ），以及少量的酵母、乳酸菌（如弯曲乳杆菌和干酪乳杆菌）、杆菌、链球菌、小球菌、棒杆菌等［１１］。由于它们的协同作用，使代谢产生各种有机酸和乙醇形成酯类，以及蛋白质水解产生的多肽和氨基酸，共同构成腐乳的特殊香气。同时产生色素（如红曲霉产生的红色素）形成腐乳的特有颜色。青腐乳中刺激食欲的特殊气味是由细菌作用的结果，所以盐分不能太高。
另外，自然发酵的腐乳还可能被大肠菌群、芽孢杆菌（如腊状芽孢杆菌和枯草芽孢杆菌）［１２］等杂菌污染。
４豆酱中的微生物分布
豆酱的起源可以上溯到周朝 ，它在人们日常饮食生活中的重要性可由孔子“不得其酱不食”的话得以窥知。豆酱自古以来就药食两用，历史上历朝历代医籍都有豆酱防治疾病的记载。但是由于豆酱的生产方式落后，产品质量不稳定，且人们对其价值认识不够，所以研究非常有限。日本对酱的功能性进行了大量的研究，研究结果显示豆酱具有抑制胆固醇、抗肿瘤、降血压、除去放射性物质、防止胃溃疡、抗氧化作用（抑制过氧化物的生成）等生理功能。目前，国内对豆酱中微生物的分布研究也十分有限。
优良的酱类发酵剂应来源于自然发酵的优质酱类。酱类发酵可以分为三个不同的阶段。第一个阶段是制曲阶段，在这一阶段中，霉菌占绝对优势，主要包括米曲霉、酱油曲霉、高大毛霉和黑曲霉。霉菌在经过蒸煮的大豆和面粉混合物上生长，并且分泌出各种酶包括蛋白酶、淀粉酶等，使大豆中的蛋白质水解为多肽、氨基酸，淀粉水解为糖类，从而为后阶段其他微生物的生长创造条件。
第二个阶段为发酵初期阶段。在这个阶段中，添加盐水进行发酵，由于食盐浓度较高和缺乏氧气，霉菌的生长已经基本停止，但由霉菌分泌的各种酶类将继续发挥作用。与此同时，耐盐的乳酸菌和酵母菌开始大量繁殖。从豆酱中分离得到的乳酸菌主要为耐盐乳酸菌，如嗜盐四联球菌［１５，１８］等。酵母菌主要有鲁氏酵母，球拟酵母中的豆酱球拟酵母、清酒球拟酵母［１４］等。乳酸菌和酵母菌产生协同作用，共同代谢酱醪中的可发酵糖，产生乙醇、乳酸、乙酸等产物并结合成乳酸乙酯和乙酸乙酯等成香物质。
第三个阶段为酱类的后发酵成熟阶段。由于有机酸等代谢产物的积累，微生物的生长基本停止，但也还存在微弱的代谢活性。这一阶段是酱类各种特殊风味形成的关键阶段［１４］。
由于传统豆酱在发酵过程中采用敞口的自然发酵方式，因此，在酱中很有可能染上一些对豆酱的风味产生不良气味或对人体健康产生危害的杂菌或致病菌［１６］。
５结 论
大豆发酵食品含有许多有益于人体健康的功能性成分，它的营养价值是早已得到肯定。有人预言到２０２０年世界大豆产量的一半将用于制作大豆食品，东方的豆制品将风靡全球。豆豉、酱油、腐乳和豆酱是我国特有的传统发酵豆制品，是我国宝贵饮食文化遗产中的一部分，也是世界科学技术发展中人类的一笔宝贵财富［１７］。
对这些传统的发酵大豆食品，采用现代高新技术进行改造实现生产的工业化和现代化，是继承、发扬、发展传统发酵食品的努力方向。然而与传统自然发酵的大豆食品相较而言，虽然工业化生产具有发酵周期短、不易污染杂菌等优点，但在风味特色和产品特点上往往比不
上自然发酵。由于发酵食品的色、香、味、体等很多特点都是由其中的特殊微生物所决定的，所以，广泛研究各地方特色发酵豆制品中的微生物种类是十分必要的。
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国内外食品冷藏链行业的现状与发展
黄 健１，杜恩杰１，石文星２
（１．天津商学院制冷与空调工程系，天津 ３００１３４；２．清华大学建筑技术科学系，北京 １０００８４）
摘 要：随着国民经济的发展和人民对食品要求的不断提高，食品冷藏链行业的发展越来越受到重视。文章介绍了国内外冷藏链技术的最新进展和国内冷藏链行业的现状，指出我国在食品冷藏链发展中值得注意的问题和适宜的发展方向。
关键词：食品冷藏链；冷冻；预冷；冷藏运输
Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔａｌ Ｓｔａｔｕｓ ａｎｄ Ｔｒｅｎｄｓ ｏｆ Ｆｏｏｄ Ｃｏｌｄ Ｃｈａｉｎ ｉｎ ｔｈｅ Ｗｏｒｌｄ
ＨＵＡＮＧ Ｊｉａｎ１，ＤＵ Ｅｎ－ｊｉｅ１，ＳＨＩ Ｗｅｎ－ｘｉｎｇ２
（１．Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆ Ｒｅｆｒｉｇｅｒａｔｉｏｎ ａｎｄ Ａｉｒ Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ，Ｔｉａｎｊｉｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｃｏｍｍｅｒｃｅ， Ｔｉａｎｊｉｎ １０００８４， Ｃｈｉｎａ；
２．Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆ Ｂｕｉｌｄｉｎｇ Ｓｃｉｅｎｃｅ， Ｔｓｉｎｇｈｕａ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， Ｂｅｉｊｉｎｇ １０００８４， Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ ：Ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ｅｃｏｎｏｍｙ ａｎｄ ｆｕｒｔｈｅｒ ｄｅｍａｎｄ ｔｏ ｆｏｏｄ， ｐｅｏｐｌｅ ｌａｙ ｍｏｒｅ ａｎｄ ｍｏｒｅ ｅｍｐｈａｓｉｓ ｏｎ ｔｈｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆ ｆｏｏｄ ｃｏｌｄ ｃｈａｉｎ． Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｐｒｏｖｉｄｅｓ ａ ｃｒｉｔｉｃａｌ ｒｅｖｉｅｗ ｔｏ ｔｈｅ ｌａｓｔ ｐｒｏｇｒｅｓｓｅｓ ｏｆ ｆｏｏｄ ｃｏｌｄ ｃｈａｉｎ ｉｎ ｔｈｅ ｗｏｒｌｄ ａｎｄ ｔｈｅ ｐｒｅｓｅｎｔ ｓｔａｔｕｓｏｆ ｆｏｏｄ ｃｏｌｄ ｃｈａｉｎ ｉｎ Ｃｈｉｎａ． Ｓｏｍｅ ｐｒｏｂｌｅｍｓ ｔｈａｔ ｓｈｏｕｌｄ ｂｅ ｐａｉｄ ａｔｔｅｎｔｉｏｎ ｔｏ ａｎｄ ｔｈｅ ｔｒｅｎｄ ｏｆ ｆｏｏｄ ｃｏｌｄ ｃｈａｉｎ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｉｎ Ｃｈｉｎａａｒｅ ａｌｓｏ ｐｒｅｓｅｎｔｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ｐａｐｅｒ．
收稿日期：２００４－０３－０１
作者简介：黄健（１９７９－），男，硕士研究生，主要研究方向为制冷空调系统。