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浦江萬方工貿有限公司
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"萬方牌"系列腐乳于1996年投產;"萬方"商標,于2011年被認定為浙江省著名商標;"萬方牌" 系列腐乳產品,在2012年被評為浙江省名牌產品;浦江萬方工貿有限公司擁有先進的不銹鋼全自動生產線,10多項專利技術,通過ISO22000食品安全管理體系認證,是出口食品備案生產企業。萬方腐乳銷往20多個省市、大量進入全國20多家著名連鎖超市,而且成功出口到美國、加拿大、歐盟、香港等世界高端市場。

傳統發酵豆制品營養功能成分研究進展(摘錄)
賈璠,郭霞,何晨,李慶雷,王秀伶*
(河北農業大學生命科學學院,河北保定 071000)

摘要:傳統發酵豆制品主要包括腐乳、豆豉、豆醬和醬油等。與未發酵豆制品相比,傳統發酵豆制品在發酵過程中產生新的功能性物質,不僅風味獨特、易于消化吸收,而且在營養保健等方面更具優勢。該文從傳統發酵豆制品的營養功能成分、活性以及發酵豆制品食用安全等方面進行綜述,旨在促進深入研究發酵豆制品中活性物質種類與結構,并為發酵豆制品生產工藝優化和食用安全提供參考。
關鍵詞:傳統發酵豆制品;營養功能成分;食用安全中國釀造,2019,38(4):1-6.
大豆除富含優質蛋白外,還含有脂肪、維生素、低聚糖、卵磷脂、微量元素等營養成分以及異黃酮和皂苷等天然活性物質。發酵豆制品主要包括腐乳、豆豉、豆醬和醬油等。在微生物酶的催化下,大豆中的營養功能成分發生系列生物化學反應,使得發酵豆制品不僅風味獨特、易于消化,更重要的是發酵過程中還產生許多新的功能性物質,如活性肽、不飽和脂肪酸、游離型大豆異黃酮以及不同種類的維生素和礦物質等,使發酵豆制品在營養與保健方面更具優勢。然而,目前人們關注和研究更多的是發酵豆制品的色、香、味等感官品質,對發酵豆制品發酵過程中產生的新物質的種類、結構和功能挖掘得不夠。本文擬對傳統發酵豆制品的營養功能成分、活性以及發酵豆制品食用安全性進行綜述,旨在促進深入挖掘發酵豆制品中的新營養功能成分與活性,倡導發酵豆制品生產企業優化生產工藝,兼顧產品的感官、功能成分含量與食用安全,推動我國發酵豆制品健康、穩定發展。
1 發酵豆制品的營養保健功能
1.1發酵豆制品主要營養功能成分
在發酵過程中,微生物產生的蛋白酶將大豆蛋白降解為游離氨基酸,這大大提高了大豆蛋白的生物利用度。與未發酵大豆相比,傳統發酵豆制品中的蛋白質、脂肪等含量明顯下降,而核黃素(維生素B2)、視黃醇(維生素A)等含量則明顯上升,大豆中的其他營養成分發酵后則有升有降(見表1[1-5])。大豆在發酵過程中,一方面,微生物產生的蛋白酶和脂肪酶等能將大豆中的蛋白質和脂肪降解為小分子水溶性蛋白質、游離氨基酸和脂肪酸,因此,與未發酵的大豆相比,發酵豆制品中的蛋白質和脂肪含量明顯降低。另一方面,微生物也會利用大豆中的營養成分產生一些新的活性物質,特別是B族維生素類,如發酵豆制品中的視黃醇、核黃素(醬油除外)和維生素B12等的含量明顯升高(見表1)。
視黃醇是一種人體必需的營養素,可促進視覺細胞內感光色素的形成,維持正常的視覺反應。
核黃素作為細胞內脫氫酶的主要成分,參與多種氧化呼吸過程,核黃素缺乏會影響機體的生物氧化,使代謝發生障礙。維生素2019 Vol.38 No.4Serial No.326B12(鈷胺素)能促進紅細胞發育和成熟、維持機體造血機能以及維護神經系統功能等。膳食中的維生素B12在動物性食物中含量較高,在植物性食物中則基本不存在。大豆在發酵過程中可產生維生素B12,因而,發酵豆制品是素食人群維生素B12的重要來源。

1.2 發酵豆制品中的新活性物質
大豆在發酵過程中會產生新的活性物質,如活性肽、維生素、不飽和脂肪酸、類黑精以及游離型大豆異黃酮等,
發酵過程中產生的新活性物質明顯著提升了產品的營養與保健功能。大豆在發酵過程中,發酵用菌株以及大豆內原有菌株分泌蛋白酶(內肽酶和端肽酶),使大豆中植物蛋白肽鏈中的肽鍵斷裂分解為小分子活性肽。產生的脂肪酶能將脂肪水解為甘油和脂肪酸,脂肪酸一方面經過β-氧化產生;-Co A與酮酸,并進一步生成醇和酮等;另一方面,脂肪酸則被氧化生成酸、酯和呋喃類化合物,提高了發酵豆制品的風味及營養價值。維生素合成過程復雜,目前產維生素的菌株已有分離報道,如少孢根霉可產維生素B2,該菌株與其他微生物協同作用還可以產生維生素B1[3],
巨大芽孢桿菌[6]和乳酸菌[7]等可產維生素B12。微生物產生的β-葡萄糖苷酶可將大豆中的異黃酮糖苷水解為苷元,利于機體吸收和利用。羰基化合物和氨基化合物間經歷復雜的過程(美拉德反應)可形成類黑精等,F有研究結果表明,發酵豆制品具有抗癌、抗氧化、營養神經、預防老年癡呆、降低血漿膽固醇、促進免疫調節系統、改善腸道環境以及增進食欲等多種功效[8-9]。
1.2.1 發酵豆制品中的游離氨基酸和活性肽
大豆在發酵過程中會有大量蛋白質降解為游離的氨基酸和一些活性短肽,氨基酸的生成不僅大大提高了大豆營養成分的生物利用度,還能使發酵豆制品產生特殊的鮮味。谷氨酸是中樞神經系統主要的興奮性神經遞質,參與神經元和膠質細胞的增殖、發育、存活與死亡等生理過程。另外,谷氨酸還可以在谷氨酸脫羧酶的作用下產生具有降血壓和改善機體神經機能的非蛋白質氨基酸—γ-氨基丁酸(gamma aminobutyricacid,GABA)。不同發酵工藝生產的發酵豆制品GABA含量各不相同,但一般以腐乳中的含量最高。即使同類發酵豆制品,不同廠家的產品也會因為發酵菌種、生產工藝、輔料成分等的不同導致GABA的含量不同。馬艷莉等[11]對發酵豆制品中的GABA進行測定,發現腐乳中的GABA含量最高(277.26 mg/100 g),其次是醬油(141.51 mg/100 m L)、豆豉(116.81 mg/100 g)和豆醬(68.81 mg/100 g)。
血管緊張素轉化酶(angiotensinconvertingenzyme,ACE)可使肽鏈C端二肽殘基水解。ACE催化血管緊張素I(十肽)水解生成血管緊張素II(八肽),血管緊張素II是強烈的血管收縮劑,可導致血壓升高。KUBA M等[14]利用凝膠過濾柱層析及反相高效液相色譜(reversed-phase high-performanceliquid chromatography,RPLC)技術,從腐乳中分離得到兩種具有ACE抑制活性的大豆多肽,并確定活性多肽序列為異亮氨酸(Ile)-苯丙氨酸(Phe)-亮氨酸(Leu)和色氨酸(Trp)-亮氨酸(Leu)。ZHU X L等[15]從醬油中分離得到具有ACE抑制活性的丙氨酸(Ala)-苯丙氨酸(Phe)和異亮氨酸(Ile)-苯丙氨酸(Phe)。馬艷莉等[16]在腐乳后發酵過程中發現,乙醇、紅曲和面曲等不同輔料的添加量會影響ACE抑制劑活性。
除降壓作用外,發酵豆制品還具有降糖和抑制腫瘤血管生成的作用。有研究報道,細菌型豆豉的乙醇和水提取物均能顯著降低果糖誘導的血糖不耐癥、高胰島素紊亂癥和高血脂紊亂癥[19]。根據韓國學者報道[20],用地衣芽孢桿菌發酵的清麹醬(Chungkookjang)中的小分子肽能顯著提高II型糖尿病大鼠的胰島素活性,有利于改善II型糖尿病大鼠血液中葡萄糖的動態平衡。
吳偉等[21]的研究結果表明,ACE抑制劑可促進糖尿病大鼠胰島素再生,進而對II型糖尿病起到治療作用。
1.2.2 發酵豆制品中的維生素
維生素在人體內的含量雖然低微,卻對保持人體健康有十分重要的意義。與未發酵的大豆相比,發酵豆制品中的維生素含量較高,表現突出的是B族維生素,尤其是維生素B2(核黃素)和維生素B12(見表1)。目前已知,維生素具有預防老年癡呆、營養神經、預防惡性貧血、保護缺血性腦損傷以及調節脂質代謝等多種功效。
因此,發酵豆制品儲存時應避免強光直射,食用時應避免高溫烹飪和堿性環境,以減少發酵豆制品中的維生素的降解。
(1)預防老年癡呆
隨著我國人口老齡化加劇,老年癡呆癥患者人數劇增。盡管老年癡呆產生的原因錯綜復雜,但體內維生素B12不足是原因之一。維生素B12化學結構復雜,人體自身不能合成,主要從食物中獲得,膳食中僅動物性食物含有較多維生素B12。老年人喜歡吃素食,而絕大多數植物性食物中基本不含維生素B12,導致老年人容易缺乏維生素B12。李梁蜜等[24]研究發現,維生素B12和葉酸可通過降低血漿同型半胱氨酸水平來降低患老年癡呆癥風險;盡管大豆中不含維生素B12,但大豆在發酵過程中,在發酵用菌株以及大豆原有內生菌等的共同作用下,可以合成維生素B12。因此,發酵豆制品可作為老年人維生素B12有效食物來源。
(2)調節脂質代謝、減少大腦缺血性損傷
維生素B2(核黃素)具有抑制膽固醇合成、預防缺血性腦損傷、參與細胞生長代謝等多種功效。顧清等[26]通過對SD雄性大鼠建立高脂血癥模型,發現維生素B2通過降低3-羥基-3-甲基戊二酰輔酶A還原酶水平來調節肝脂代謝。阮名花等[27]研究發現,維生素B2可通過保護抗氧化酶活力來發揮其保護腦組織的功能,抑制大鼠缺血性腦損傷的發生。
(3)維持正常視覺反應和免疫系統功能
維生素A(視黃醇)為脂溶性維生素,有助于眼疾治療和維持免疫系統功能正常。維生素A主要存在于動物肝臟、血液和眼球的視網膜中,人體自身不能合成維生素A,需從膳食中攝取,而發酵豆制品中的維生素A含量遠高于大豆(見表1)。輔助性T細胞17(T helper cell 17,Th17)是一種新型T細胞亞群,能分泌產生白介素-17(interleukin-17,IL-17),IL-17作為炎癥介質可介導炎癥、感染等的發生和發展。李亞力等[28]研究IL-17在糖尿病視網膜病變患者血漿與房水中的水平變化時發現,IL-17參與糖尿病患者視網膜病變的炎癥反應過程,可能在糖尿病患者視網膜病變發生、發展中發揮重要作用。陳永興等[29]的研究發現,維生素A可改善I型糖尿病患者血清IL-17的異常分泌,保護殘存胰島β細胞的功能。
1.2.3 發酵豆制品中的游離型大豆異黃酮及其微生物轉化產物
豆制品發酵過程中,微生物產生的糖苷酶能將結合型大豆異黃酮糖苷轉化為游離型苷元,顯著提高了大豆異黃酮的生物利用度。研究結果表明[31],大豆異黃酮代謝產物雌馬酚具有較強的體外抗氧化和抑制人肝癌細胞SMMC-7721生長[32]的作用。ABIRU Y等[33]通過HPLC檢測發現,來自臺灣的16種青腐乳(相當于國內的臭豆腐)樣品中均含有S-雌馬酚,其含量為0.34~2.68 mg/100 g。馬艷莉等[34]對青方腐乳(即臭豆腐)發酵過程中大豆異黃酮轉化進行研究,整個發酵周期約90 d,分為前酵、鹽坯和后酵,經HPLC檢測發現,白坯中的大豆異黃酮以糖苷型為主,前酵過程中糖苷型大豆異黃酮轉化為苷元型,在后酵前30 d苷元型大豆異黃酮總量顯著下降,根據新生成物質的高效液相保留時間,推測大豆苷元可能部分轉化為雌馬酚。
1.2.4 發酵豆制品中的可溶性礦物質、不飽和脂肪酸和有機酸
大豆富含鈣、鎂、鐵、磷等礦物質,但多以植酸鹽存在,不易被機體吸收利用。通過微生物發酵作用,植酸類物質被水解為磷酸鹽和肌醇,植酸含量減少15%,大豆中礦物質的可溶性增加2~3倍,利用率提高30%~50%[35]。
豆制品發酵過程中不僅會產生活性物質,還會產生豆制品特有的顏色和風味物質。
解春芝等[37]采用氣相色譜-質譜聯用技術測定了不同種類腐乳中游離脂肪酸含量,發現總游離脂肪酸含量為8.09~18.85 g/100 g,其中油酸、亞油酸等不飽和脂肪酸含量分別為22.29%~28.16%和43.36%~50.74%。這些不飽和脂肪酸可發揮免疫調節、清理血栓和調節血脂等作用。根據中國營養協會推薦,人體攝入脂肪酸的比例為單不飽和脂肪酸∶多不飽和脂肪酸∶飽和脂肪酸=1∶1∶1,但對于體內膽固醇含量較高的人群來說,飽和脂肪酸含量應低些,適當提高不飽和脂肪酸比例,
上述三類脂肪酸最佳比例為13∶10∶7。脂類物質水解生成的甘油可轉化為有機酸,并與發酵豆制品中所含的醇類物質結合生成風味獨特的酯類物質[38]。譚麗賢[39]通過固相萃取-高效液相色譜檢測發現,醬油中含有大量的乳酸、乙酸、檸檬酸、焦谷氨酸、琥珀酸等有機酸,其中焦谷氨酸的含量最高。焦谷氨酸是一種環狀氨基酸,由谷氨酰胺轉化而成,發酵過程中,當谷氨酰胺酶濃度較低或酶活性轉低時,
谷氨酰胺會經非酶解途徑生成焦谷氨酸。焦谷氨酸無鮮味,
對于醬油的風味不起作用,但具有保濕功能,焦谷氨酸鈉已被用作化妝品的保濕因子。葉秀娟等[40]經HPLC檢測發現,豆豉中的有機酸主要為酒石酸、蘋果酸、乳酸、醋酸、檸檬酸和琥珀酸。發酵豆制品中的有機酸不僅可以調節產品風味,還可增強食欲、刺激進食。
1.2.5 發酵豆制品中的類黑精和乙酰膽堿酯酶抑制劑
在微生物作用下,豆制品中的糖類和氨基酸類物質發生反應生成一類具有抗氧化活性的高分子混合體類黑精。何健等[41]采用水浸提法發現曲霉型豆豉中含有大量類黑精物質,F有研究結果表明,類黑精的抗氧化活性高于δ-生育酚[42-43]。乙酰膽堿(acetylcholine,ACh)是一種神經遞質,在保持記憶和維持正常認知方面有重要作用。正常生理條件下,ACh的釋放和降解需要維持動態平衡,一旦平衡被打破,將導致各種疾病的發生。管立軍等[44]對9種發酵豆豉進行了測定,發現其中的8種均具有較高ACh酯酶抑制活性。張赟彬等[45]利用水、甲醇和乙醇三種溶劑對豆豉、腐乳進行提取,發現體積分數為80%的乙醇提取物對乙酰膽堿酯酶抑制能力最強,抑制率為52%。乙酰膽堿酯酶抑制劑可抑制乙酰膽堿酯酶的活性,阻止神經元間神經遞質乙酰膽堿分解為膽堿和乙酸,保持機體內乙酰膽堿的動態平衡。
2 發酵豆制品食用安全
2.1 發酵豆制品中可能存在的有毒物質
發酵豆制品的主要原料為大豆,大豆在收獲和貯藏過程中易受外界環境的影響而發霉變質。大豆在發酵過程中,發酵用菌株或大豆中原有的內生菌等產生氨基酸脫羧酶,脫羧酶作用于氨基酸可產生生物胺。生物胺是一類對多種行為有潛在效應的神經遞質,也是荷爾蒙、生物堿以及核苷酸等合成的前體。適量的生物胺有利于人體健康,過量的生物胺則會導致人體中毒,引起血壓變化、頭痛、呼吸紊亂以及嘔吐等,嚴重時還會引起神經性毒性。生物胺廣泛存在于食品,尤其是發酵食品中。歐盟規定食品中組胺含量不得超過100 mg/kg,酪胺含量不得超過100~800 mg/kg。我國目前尚無發酵豆制品生物胺的限量值規定。JIN S M等[46]從豆豉中分離到產生物胺的梭菌屬(Clostridium)菌株和假單胞菌屬(Pseudomonas)菌株。胡鵬等[47]利用HPLC對豆豉中的生物胺進行了測定,發現生物胺含量范圍為101.07~427.19 mg/kg。丙烯酰胺是一種不飽和酰胺,具有神經毒性和潛在致癌性,易引起動物的神經退行性改變。文安燕等[48]通過高效液相色譜-串聯質譜(HPLC-MS/MS)檢測,發現水豆豉、黑豆豉、豆瓣醬以及腐乳中均含有一定量的丙烯酰胺,其中豆瓣醬和黑豆豉中的含量較高。目前雖未見食用豆豉等發酵豆制品致病的實例報道,但在發酵豆制品中檢測到一定量的丙烯酰胺,尤其豆瓣醬和豆豉中的丙烯酰胺含量相對較高。丙烯酰胺屬中等毒類,在體內有蓄積作用,進而會影響神經系統功能。1993年,世界衛生組織曾規定飲用水中的丙烯酰胺含量≤0.5 μg/L,但各國對食品中的丙烯酰胺均無限量值規定。1994年,國際癌癥研究中心將丙烯酰胺列為2A類致癌物,對人體有潛在的致癌性。因此,發酵豆制品生產企業應優化生產工藝,最大限度降低傳統發酵豆制品中的有毒有害物質含量,相關部門應對傳統發酵豆制品中的生物胺和丙烯酰胺等進行限量值規定,并將限量值納入傳統發酵豆制品的質量標準,科學質量標準的制定將有利于將我國傳統發酵豆制品盡快推向國際市場。
2.2 發酵豆制品中可能存在的有害微生物
盡管傳統發酵豆制品發酵時有各自的發酵用菌株,但由于其制作過程大多為開放式“自然發酵”,發酵過程容易污染雜菌,因此,傳統發酵豆制品的制作實際上是一個多菌混合發酵過程。HAN B Z等[49]用靜止法和不連續翻轉法發酵腐乳時,在豆腐坯中檢出金黃色葡萄球菌、大腸桿菌以及蠟樣芽孢桿菌等致病菌。羅信旭等[50]對細菌型豆豉不同發酵時期蠟樣芽孢桿菌污染情況進行動態檢測,發現自發發酵過程中的蠟樣芽孢桿菌數量高達2.3×104CFU/g,長期大量食用細菌型豆豉存在潛在風險。白鳳嵐等[51]從130份食品中分離得到23株蠟樣芽孢桿菌均攜帶不同的毒力基因,其中16株攜帶毒力基因nhe B和ent FM,檢出率為69.3%,14株攜帶毒力基因nhe A和nhe C,檢出率為60.9%,毒力基因hbl D在11株菌株中檢出,檢出率為47.8%,這些毒力基因的存在可能增加蠟樣芽孢桿菌的溶血風險。因此,應盡快建立準確、高效的病原微生物檢測方法(如PCR檢測法),加大對傳統發酵豆制品中潛在病原微生物的檢測力度,盡快制定傳統發酵豆制品病原微生物檢測標準,為消費者提供安全食用保障。
2.3 發酵豆制品中的高鹽危害
豆制品在發酵過程中容易混入雜菌,為減少雜菌污染,發酵豆制品在制作過程中會添加大量食鹽來防腐。醬油含鹽量高達18%,豆豉含鹽量為10%~15%,豆醬含鹽量在10%以上。魯超等[52]利用近紅外光譜對王致和腐乳鹽坯中鹽分含量進行測定,發現不同腐乳鹽坯含鹽量為7.10%~18.61%。由于含鹽量過高,導致我國傳統發酵豆制品目前多用作調味品使用。目前已知,食鹽量過高是導致高血壓等慢性疾病的重要原因之一。張海濤等[53]通過正交試驗極差分析和多指標綜合評定,設計了低鹽腐乳的發酵工藝,在保證腐乳的感官性質和理化性質的前提下,低鹽腐乳的鹽含量可降低至5.39 g/100 g。因此,發酵豆制品生產企業應不斷創新生產工藝,減少食鹽添加量,今后有必要將鹽含量納入發酵豆制品的質量標準。
3 結語
盡管傳統發酵豆制品的生產與加工在我國已有上千年歷史,然而國內對傳統發酵豆制品的研究大多集中于產品營養與風味方面,目前對傳統發酵豆制品中新活性物質的挖掘還非常有限。我國作為傳統發酵豆制品的發源地,
應盡快建立傳統發酵豆制品的質量標準,在保證有益活性物質含量的同時,徹底消除質量安全隱患。另外,由于含鹽量較高,目前我國傳統發酵豆制品大多只用作調味品。相比之下,由我國豆豉傳到國外加以改良后研制的納豆和天貝含鹽量較低,更適合消費者直接食用。值得注意的是,近年來有關納豆和天貝的新的研究成果不斷被報道。我國傳統發酵豆制品要延續和發展下去,必須不斷挖掘優良菌種,規范發酵工藝,解析發酵機制,深入研究傳統發酵豆制品中新活性物質的種類與結構,不斷研發具有我國自主知識產權、功效物質和作用機制明確、安全性高的創新型傳統發酵豆制品,通過制定科學的傳統發酵豆制品質量標準,將我國的高科技功能型發酵豆制品盡快推向世界。
參考文獻:略
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