劉麗莎,趙金紅,蔣華彬,張 清,金 楊,白 潔,李玉美,彭義交*
(北京食品科學研究院,北京 100068)
北豆腐中蛋白質(zhì)、脂肪、糖類含量豐富,含有異黃酮、低聚糖、大豆磷脂等功能性成分,且鈣、鎂等微量元素含量較高[1],深受我國消費者喜愛。由于北豆腐營養(yǎng)豐富、水分活度高且pH值呈中性,適合微生物代謝繁殖;此外,由于原料微生物污染嚴重、自動化加工程度不高、殺菌溫度過高易影響大豆蛋白凝膠性質(zhì)[2],導致北豆腐產(chǎn)品貨架期極短,嚴重限制了豆制品企業(yè)的規(guī)?;l(fā)展。
豆腐中的微生物主要來源于大豆原料及加工環(huán)境,研究表明豆腐中最普遍的微生物有腸道菌、鏈球菌屬、乳桿菌屬、片球菌屬、假單胞菌屬、穩(wěn)桿菌屬、芽孢桿菌屬等[3-5];內(nèi)酯豆腐中腐敗菌為芽孢桿菌屬和屎腸球菌屬[6];魚豆腐等豆制品中主要為乳桿菌屬、魏斯氏菌屬、腸球菌屬和葡萄球菌屬[7]。目前,微生物污染及控制依舊是限制傳統(tǒng)豆制品發(fā)展的重要瓶頸,尤其在北豆腐加工過程中大豆浸泡工序耗時長(8~12 h),微生物快速增殖,豆?jié){品質(zhì)不穩(wěn)定,點腦需靠人工經(jīng)驗值指導,標準化自動控制難以實現(xiàn);大型加工企業(yè)目前大多采用流水浸泡減輕微生物的影響,但耗費大量水資源并產(chǎn)生大量污水;科研人員也將生物防腐劑、超高壓、微波、射線等技術(shù)引入豆制品防腐并取得一定效果[8-10],但目前未在產(chǎn)業(yè)化中應用。關(guān)于豆腐腐敗方面的研究主要集中于豆腐貨架期間微生物數(shù)量及種類,針對不同腐敗菌對北豆腐的腐敗作用、加工過程腐敗菌分析及控制的報道較少。低耗水制漿技術(shù)是本團隊前期研發(fā)的具有低耗水、耗時短、低排放等優(yōu)勢的綠色制漿技術(shù),關(guān)于其對豆制品制漿過程的微生物控制作用還鮮有報道。本研究通過分離北豆腐加工貯藏期間的優(yōu)勢菌,分析腐敗菌在北豆腐產(chǎn)品中的生長規(guī)律及腐敗作用,探明北豆腐加工過程中主要腐敗菌來源及增殖環(huán)節(jié),并研究低耗水制漿技術(shù)對豆制品加工過程中微生物的控制作用,保障傳統(tǒng)豆制品加工穩(wěn)定性,為豆制品加工自動化及食品安全保障提供依據(jù)。
盒裝北豆腐 北京某豆制品加工企業(yè);散裝北豆腐北京市西紅門市場手工作坊;微生物培養(yǎng)基 北京陸橋技術(shù)股份有限公司;溶菌酶、蛋白酶K、細菌總DNA提取試劑盒、DNA膠回收試劑盒 寶生物工程(大連)有限公司;引物合成及序列測定 北京博邁德生物技術(shù)有限公司;其余試劑均為國產(chǎn)分析純。
ME204E分析天平 瑞士Mettler Toledo公司;高壓蒸汽滅菌鍋 長沙平凡儀器儀表有限公司;DM750顯微鏡 德國Leica公司;TC-512聚合酶鏈式反應(polymerase chain reaction,PCR)儀 英國TechNet公司;PB-10 pH計 德國Sartorius公司。
1.3.1 北豆腐優(yōu)勢腐敗菌分離純化及鑒定
1.3.1.1 優(yōu)勢菌分離純化
從北豆腐菌落總數(shù)計數(shù)平皿中收集不同菌落形態(tài)的菌落進行反復劃線純化,分離主要優(yōu)勢菌。
1.3.1.2 形態(tài)學鑒定
觀察菌株的菌落形態(tài),包括大小、形態(tài)、顏色、質(zhì)地、邊緣狀態(tài)及透明度等。挑取培養(yǎng)18~24 h長勢好的單菌落,經(jīng)革蘭氏染色觀察菌體形態(tài)。
1.3.1.3 16S rDNA鑒定
采用細菌總DNA試劑盒提取腐敗菌DNA,16S rDNA鑒定引物:LPW57(5’-AGTTTGATCCTGGCTCAG-3’)、LPW205(5’-CTTGTTACGACTTCACCC-3’)[11]。PCR體系(25 μL):2×Taq PCR Master Mix 11 μL,上、下游引物各1.5 μL,模板DNA 1.0 μL,ddH2O 10 μL。程序:94 ℃初始變性5 min;94 ℃變性1 min,50 ℃退火30 s,72 ℃延伸90 s,30 個循環(huán);72 ℃延伸10 min。PCR產(chǎn)物純化后連接T載體測序,將結(jié)果與GenBank中收錄的其他菌株序列進行分析比對。結(jié)合菌株形態(tài)學及分子生物學對主要腐敗菌進行鑒定。
1.3.2 腐敗菌對北豆腐的腐敗作用測定
盒裝北豆腐沸水加熱20 min,將腐敗菌稀釋成105CFU/mL回接至豆腐表面,于25 ℃下貯藏,測定豆腐活菌數(shù)、理化指標及感官品質(zhì)。
1.3.2.1 活菌數(shù)
無菌操作稱取北豆腐10 g,搗碎后于90 mL滅菌生理鹽水中充分振搖,體積比1∶10稀釋,用稀釋平板法測定樣品的活菌數(shù)。
1.3.2.2 pH值
用清潔小勺取北豆腐樣品,搗碎后于6 000 r/min離心5 min,用pH計測定上清液pH值。
1.3.2.3 可溶性氨基酸態(tài)氮質(zhì)量分數(shù)
按GB 5009.235—2016《食品安全國家標準 食品中氨基酸態(tài)氮的測定》,取樣品5 g加50 mL水研碎,50 ℃放置10 min,離心取10 mL濾液加入70 mL水中,用0.1 mol/L NaOH溶液滴定至pH 8.2,加入10 mL體積分數(shù)38%甲醛溶液(pH 8.2),用0.1 mol/L NaOH溶液滴定至pH 9.2,以空白水樣為對照。氨基酸態(tài)氮質(zhì)量分數(shù)按下式計算。
式中:c為NaOH溶液濃度(0.1 mol/L);V1為樣品消耗NaOH溶液體積/mL;V01為對照消耗NaOH溶液體積/mL。
1.3.2.4 感官評價
北豆腐接種腐敗菌后每隔6 h取樣,觀察其顏色、氣味、質(zhì)地和產(chǎn)黏情況,評價豆腐腐敗程度。
1.3.3 北豆腐加工及貯藏過程的微生態(tài)分析
按北豆腐生產(chǎn)工序(某豆制品企業(yè)北豆腐生產(chǎn)線)取樣,市售盒裝及散裝北豆腐于25 ℃貯藏24 h,按GB 4789.2—2016《食品安全國家標準 食品微生物學檢驗 菌落總數(shù)測定》檢測菌落總數(shù),根據(jù)菌落形態(tài)統(tǒng)計菌群數(shù)量,研究北豆腐加工及貯藏過程中的微生態(tài)。
1.3.4 低耗水制漿技術(shù)對微生物的控制作用
將相同原料分別采用如下不同工藝浸泡制漿,檢測制漿后生漿的菌落總數(shù)及腐敗菌種類,研究不同工藝對北豆腐加工過程中微生物的影響。
傳統(tǒng)工藝:大豆原料清洗一遍,按料液比1∶7加水浸泡12 h制漿;流水浸泡工藝:大豆原料清洗一遍,按料液比1∶7流水浸泡12 h制漿(某豆制品企業(yè)制漿生產(chǎn)線);低耗水制漿技術(shù)[12]:大豆破碎脫皮,按料液比1∶7加水浸泡3 h制漿。
數(shù)據(jù)采用Excel 2016軟件和SPSS 22.0軟件進行統(tǒng)計分析,實驗數(shù)據(jù)均重復3 次,采用Duncan法進行差異顯著性分析,P<0.05表示差異顯著。
2.1.1 形態(tài)學鑒定結(jié)果
采用平板培養(yǎng)技術(shù)從北豆腐成品及貯藏過程中篩選分離出5 類菌落形態(tài)不同的優(yōu)勢菌(圖1),分別命名為BDF-1~5。
圖1 腐敗菌菌落形態(tài)圖Fig.1 Colonial morphology of spoilage bacteria
BDF-1為白色針尖狀小菌落,顯微鏡下鑒定為革蘭氏陽性鏈球菌;BDF-2在固體培養(yǎng)基上生長時呈不規(guī)則假根狀,邊緣呈羽毛狀,表面干燥,革蘭氏染色呈陽性,幼齡培養(yǎng)物桿狀,長時間培養(yǎng)出現(xiàn)球狀細胞;BDF-3為較大乳白色圓形菌落,革蘭氏染色呈陰性;BDF-4為典型的黃色菌落,邊緣整齊,表面濕潤,光滑有光澤,顯微鏡下觀察為革蘭氏陰性球桿菌;BDF-5為圓形白色菌落,邊緣不整齊,表面微皺,革蘭氏染色為陽性桿菌,產(chǎn)芽孢。
2.1.2 16S rDNA序列同源性分析結(jié)果
分別提取5 株優(yōu)勢菌的總DNA,利用細菌16S rDNA基因為目標片段,擴增獲得1 400 bp左右(1 420、1 452、1 420、1 384、1 420 bp)特異性擴增條帶,經(jīng)測序后5 株菌的16S rDNA測序結(jié)果在美國國立生物技術(shù)信息中心網(wǎng)站(https://www.ncbi.nlm.nih.gov/)使用BLASTN比對確定屬,結(jié)果如表1所示。
表1 腐敗菌16S rDNA鑒定Table1 Identification of spoilage bacteria by 16S rDNA gene sequence analysis
北豆腐因營養(yǎng)豐富,水分含量高,適宜微生物快速增殖,在豆腐腐敗過程中,部分種類的微生物將占據(jù)優(yōu)勢,大量增殖生成代謝產(chǎn)物使豆腐產(chǎn)生臭味、黏液、顏色變化及變軟等現(xiàn)象,此類微生物被稱為特定腐敗菌。目前國內(nèi)外報道的豆腐腐敗菌主要是庫特氏菌、腸桿菌、假單胞菌、芽孢桿菌屬等細菌,由于原料和加工環(huán)境的差別,報道的菌群有較大差異。本研究將分離到的5 株優(yōu)勢菌反接至豆腐,研究其對北豆腐的腐敗作用。
2.2.1 優(yōu)勢菌在豆腐中的增殖規(guī)律
圖2 優(yōu)勢菌在北豆腐貯藏過程中的變化Fig.2 North Chinese of curves of bacteria in tofu during storage
圖2表明,豆腐接種5 種腐敗菌后在25 ℃貯存,微生物快速增殖。BDF-3(產(chǎn)氣腸桿菌)生長速率最快,在6 h時達107CFU/g,北豆腐已有異味,至24 h時,BDF-3活菌數(shù)達109CFU/g,樣品已嚴重腐敗。BDF-2(吉氏庫特氏菌)、BDF-5(枯草芽孢桿菌)在6 h后進入快速生長期,于12 h時達108CFU/g左右,此時接種BDF-2、BDF-5的樣品已有輕微異味,至24 h時已嚴重腐敗,散發(fā)惡臭。BDF-1(乳酸乳球菌)在6 h后快速增殖,于12 h時達107CFU/g,18 h時達109CFU/g,除產(chǎn)生酸味外,對樣品其余性質(zhì)無明顯影響。BDF-4(短穩(wěn)桿菌)生長較為遲緩,至18 h時樣品產(chǎn)生品質(zhì)劣變,活菌數(shù)接近107CFU/g,貯藏24 h時活菌數(shù)近108CFU/g,產(chǎn)生惡臭味,短穩(wěn)桿菌目前主要應用于微生物殺蟲劑,可能隨原料進入豆制品加工環(huán)節(jié)[13]。
2.2.2 優(yōu)勢菌對豆腐pH值的影響
圖3 優(yōu)勢菌對貯藏期間豆腐pH值的影響Fig.3 Effect of dominant bacteria on pH of tofu during storage
如圖3所示,北豆腐在初始6 h內(nèi)pH值無明顯變化。6 h后,接種BDF-1的北豆腐pH值明顯下降,放置24 h后其pH值降至4.5。接種BDF-3和BDF-5的樣品pH值小幅下降,24 h后pH值為5.8左右。北豆腐pH值下降可能是微生物利用碳水化合物產(chǎn)生乳酸、乙酸等有機酸所致[14]。據(jù)報道,乳酸乳球菌、產(chǎn)氣腸桿菌有較強產(chǎn)酸能力[15-16],可使樣品pH值迅速下降。BDF-4對北豆腐pH值影響較小,其pH值保持相對穩(wěn)定。接種BDF-2的樣品貯藏24 h后pH值升至6.4,可能是由于豆腐富含蛋白質(zhì),微生物代謝產(chǎn)生堿性胺類化合物,從而導致其pH值上升[17-18]。
2.2.3 優(yōu)勢菌對可溶性氨基酸態(tài)氮質(zhì)量分數(shù)的影響
圖4 優(yōu)勢菌對貯藏期間豆腐可溶性氨基酸態(tài)氮質(zhì)量分數(shù)的影響Fig.4 Effect of dominant bacteria on soluble amino nitrogen content of tofu during storage
氨基酸態(tài)氮質(zhì)量分數(shù)是蛋白質(zhì)水解程度的一個重要指標,其質(zhì)量分數(shù)越高表明蛋白質(zhì)水解越嚴重[19]。圖4表明,隨著北豆腐貯藏時間延長,其可溶性氨基酸態(tài)氮質(zhì)量分數(shù)不斷升高。貯藏24 h時,氨基酸態(tài)氮質(zhì)量分數(shù)由高至低依次為BDF-5、BDF-3、BDF-2、BDF-4、BDF-1。接種BDF-1的樣品氨基酸態(tài)氮質(zhì)量分數(shù)基本保持穩(wěn)定,稍有上升。接種其余菌株的樣品氨基酸態(tài)氮質(zhì)量分數(shù)均有明顯上升,其中BDF-3、BDF-5增加最為迅速。據(jù)報道,產(chǎn)氣腸桿菌和枯草芽孢桿菌產(chǎn)蛋白酶能力較強[20],微生物通過分泌蛋白酶水解蛋白質(zhì)產(chǎn)生氨基酸,破壞由7S、11S球蛋白形成的三維網(wǎng)絡結(jié)構(gòu),將豆腐腐化成軟泥狀[21]。
2.2.4 感官評價結(jié)果
表2 北豆腐感官評價結(jié)果Table2 Sensory evaluation of north Chinese tofu
圖5 貯藏24 h時的豆腐樣品Fig.5 Tofu samples during storage for 24 h
北豆腐樣品初始狀態(tài)均為乳白色,表面濕潤,有彈性、無黏液、無異味。隨著微生物的繁殖,豆腐的顏色、質(zhì)地及風味產(chǎn)生了顯著變化。表2及圖5表明,乳酸乳球菌(BDF-1)對北豆腐色澤及質(zhì)地影響較小,其不產(chǎn)生黏液及色素,于25 ℃放置24 h,豆腐仍保持乳白色及原有質(zhì)地;其產(chǎn)酸能力強,樣品放置18 h時開始有較明顯的酸味;產(chǎn)蛋白酶能力弱,對豆腐蛋白質(zhì)凝膠結(jié)構(gòu)破壞較小,僅彈性降低、硬度變大,可能與pH值下降引起豆腐凝膠收縮有關(guān)。接種庫特氏菌(BDF-2)的豆腐從18 h時開始表面出現(xiàn)黃膜,至24 h時已覆滿鵝黃色黏膜,質(zhì)地變軟,從12 h時開始出現(xiàn)餿味。產(chǎn)氣腸桿菌(BDF-3)、短穩(wěn)桿菌(BDF-4)和枯草芽孢桿菌(BDF-5)均能使豆腐顏色變?yōu)榛尹S色,放置24 h時豆腐成泥狀,這與菌株生長過程中水解大豆蛋白破壞原有凝膠結(jié)構(gòu)有關(guān),樣品質(zhì)地的腐壞速率與氨基酸態(tài)氮質(zhì)量分數(shù)變化趨勢一致。此外菌株在代謝過程中催化氨基酸脫羧,生成生物胺、氨氣、吲哚、硫化物等[22],嚴重影響產(chǎn)品品質(zhì)及安全性。
根據(jù)豆腐樣品感官評價與微生物生長趨勢分析,微生物增長速率與豆腐腐敗速率(樣品感官品質(zhì)劣變程度)一致,當腐敗菌數(shù)量增長到107CFU/g時,樣品感官品質(zhì)出現(xiàn)明顯劣變,為食品能被接受的最大微生物限量值[23],腐敗速率由快至慢為產(chǎn)氣腸桿菌(BDF-3)、庫特氏菌(BDF-2)、枯草芽孢桿菌(BDF-5)、乳酸乳球菌(BDF-1)、短穩(wěn)桿菌(BDF-4)。
蛋白類食品的防腐保鮮技術(shù)一直是科研人員關(guān)注的重點及難點,由于大豆蛋白對溫度較敏感,溫度過高易導致蛋白變性影響其凝膠特性[24],豆腐類產(chǎn)品難以徹底殺菌。不同包裝形式的北豆腐微生物污染情況有顯著差異(P<0.05)。經(jīng)高溫殺菌處理的盒裝產(chǎn)品菌落總數(shù)為(3.3±0.5)×102CFU/g,當天生產(chǎn)的散裝北豆腐菌落總數(shù)高達(1.3±0.1)×105CFU/g,遠超過盒裝產(chǎn)品(P<0.05)。樣品經(jīng)25 ℃貯藏24 h,散裝和盒裝北豆腐菌落總數(shù)分別達(2.9±0.3)×109CFU/g和(1.0±0.1)×108CFU/g,樣品已腐敗變質(zhì)。豆腐類產(chǎn)品蛋白質(zhì)含量豐富,水分含量高,適合微生物繁殖[25],且北豆腐基本為敞開式加工,原料、設(shè)備及加工環(huán)境中的微生物均會污染產(chǎn)品。散裝豆腐成型后無殺菌措施且無冷鏈保藏,產(chǎn)品微生物污染更為嚴重,存在較大的食品安全問題;盒裝豆腐成品經(jīng)殺菌后仍需冷鏈運輸、銷售,才能保證北豆腐產(chǎn)品的品質(zhì)及安全性,但貨架期較短。
圖6 北豆腐貯藏過程微生態(tài)分析Fig.6 Changes in bacterial counts of north Chinese tofu during storage
如圖6所示,5 類主要腐敗菌均可在散裝產(chǎn)品中檢測到,盒裝豆腐經(jīng)殺菌后,生物多樣性明顯小于散裝豆腐,僅能檢測到乳酸乳球菌。樣品經(jīng)25 ℃貯藏24 h后完全腐敗,BDF-1和BDF-2快速增殖,為散裝和盒裝北豆腐的主要腐敗菌,散裝產(chǎn)品中利用本研究方法未檢出BDF-3~5(活菌數(shù)小于106CFU/g)。乳酸乳球菌發(fā)酵產(chǎn)酸導致樣品pH值大幅下降,此外,其能產(chǎn)生抑菌代謝產(chǎn)物或信號分子抑制其余微生物繁殖[26]。乳酸菌是豆制品加工及貯藏中普遍存在的一類微生物,傳統(tǒng)酸漿豆腐即利用乳酸菌發(fā)酵酸漿作為酸凝固劑[27]。庫特氏菌在吳麗櫻報道的3 種品牌豆腐中均有檢出[28],也是本研究中散裝和盒裝北豆腐的主要腐敗菌,該菌可能在北豆腐產(chǎn)品中普遍存在,但在未腐敗豆腐中并不占優(yōu)勢,溫度適宜時其快速增殖造成北豆腐腐敗,針對該菌污染來源及毒理學等方面的報道較少。腸桿菌、短穩(wěn)桿菌和芽孢桿菌在盒裝北豆腐成品中未檢出,但存在于散裝北豆腐產(chǎn)品中,與其他研究中報道的豆制品中常見腐敗微生物一致[5,23,28]。
2.4.1 北豆腐加工過程的微生態(tài)分析
圖7 盒裝北豆腐加工環(huán)節(jié)微生態(tài)分析Fig.7 Bacterial community analysis of packaged north Chinese tofu during processing
如圖7所示,在盒裝北豆腐加工過程中,浸泡、生漿工序的微生物數(shù)量最高(大于105CFU/g),生物多樣性最豐富,優(yōu)勢菌為乳酸乳球菌(BDF-1)、產(chǎn)氣腸桿菌(BDF-3)和短穩(wěn)桿菌(BDF-4)。我國傳統(tǒng)豆制品加工一般選用蛋白質(zhì)含量較高的國產(chǎn)大豆,在田間收獲后未經(jīng)篩選、除雜、清洗等處理,大豆原料攜帶大量微生物進入浸泡環(huán)節(jié)[28-29],經(jīng)10~12 h流水浸泡,蛋白質(zhì)、糖類物質(zhì)溶出,微生物大量繁殖(105CFU/g),溫度較高時,微生物快速繁殖產(chǎn)酸導致pH值下降,還可能產(chǎn)生胺類等有害成分,嚴重影響豆?jié){加工穩(wěn)定性及安全性。
熟漿的微生物數(shù)量最低(24 CFU/g),與李博[6]、石彥國[30]等的報道一致,這是因為大部分微生物被殺滅,僅殘留少量乳酸乳球菌。點腦成型過程溫度高,微生物數(shù)量變化不顯著(P>0.05)。豆腐成型后經(jīng)冷卻、分割、包裝,微生物數(shù)量顯著上升(至104CFU/g),主要為乳酸乳球菌和產(chǎn)氣腸桿菌,這是由于北豆腐為敞開式加工,設(shè)備、包布、冷卻水、環(huán)境中微生物容易污染產(chǎn)品。包裝后北豆腐經(jīng)巴氏殺菌,微生物數(shù)量顯著降低(至102CFU/g),不耐熱微生物基本被殺滅,冷鏈條件下貨架期可保持7 d,在常溫下不足1 d。
庫特氏菌在加工過程并未檢出,但在散裝及盒裝產(chǎn)品中均出現(xiàn)。據(jù)報道,庫特氏菌主要存在于雞糞、不流動淡水、肉制品、牛乳中[31],曾在豆腐切割刀上檢出[28],豆腐成品中的庫特氏菌可能是成型后冷卻、分割過程中由設(shè)備及冷卻水帶入,在加熱過程中未完全殺滅,在適宜溫度下快速增殖,成為豆腐的主要腐敗菌。
2.4.2 不同浸泡工藝對制漿過程中微生物增殖的影響
圖8 不同浸泡工藝對制漿過程中微生物增殖的影響Fig.8 Effect of different pulping technologies on microbial proliferation in soymilk during processing
大豆浸泡過程中的微生物主要為乳酸乳球菌、產(chǎn)氣腸桿菌、短穩(wěn)桿菌三大類,主要來源于大豆原料,散裝產(chǎn)品由于殺菌程度低,這3 類菌均能在成品中檢出,盒裝產(chǎn)品殺菌較為徹底,乳酸乳球菌為主要優(yōu)勢菌。前期研究證實,乳酸乳球菌和產(chǎn)氣腸桿菌在豆?jié){中發(fā)酵產(chǎn)酸使蛋白凝聚,短穩(wěn)桿菌產(chǎn)生黃色菌膜,3 類腐敗菌都會嚴重影響豆?jié){的加工穩(wěn)定性和產(chǎn)品品質(zhì)[32]。
圖8表明,低耗水制漿技術(shù)可大幅降低原料微生物數(shù)量,菌落總數(shù)從傳統(tǒng)工藝的3.7×105CFU/g降至8.6×103CFU/g(P<0.05)。大豆原料攜帶的微生物主要來源于種皮[29],采用低耗水制漿技術(shù)的原料經(jīng)前處理脫皮,可有效降低原料中攜帶的各類微生物數(shù)量。
傳統(tǒng)大豆制漿技術(shù)由于耗時長(12 h),微生物增殖迅速,制漿后菌落總數(shù)達2.3×108CFU/g,溫度較高時,微生物腐敗速率更快,對豆?jié){品質(zhì)影響更為顯著。大型豆制品加工廠為保證產(chǎn)品品質(zhì)及安全性,采用流水浸泡制漿技術(shù)將微生物總數(shù)控制在105~106CFU/g,但此工藝耗水量及污水排放量巨大,給企業(yè)造成極大的經(jīng)濟負擔和環(huán)境壓力。低耗水制漿技術(shù)由于破碎后的大豆顆粒較小,吸水面積增加,蛋白質(zhì)吸水迅速,3 h即可完成浸泡;且由于原料污染程度降低,制漿結(jié)束后菌落總數(shù)(7.0×104CFU/g)較傳統(tǒng)工藝和流水浸泡工藝顯著下降(P<0.05),與傳統(tǒng)工藝浸泡初始階段相當。低耗水制漿技術(shù)制漿過程中微生物污染少且繁殖慢,無需換水,浸泡用水可直接用于磨漿,可大幅降低工藝耗水量及污水排放量,有利于傳統(tǒng)豆制品加工行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展;此外,由于耗時短,微生物對豆?jié){的水解腐敗作用較小,豆?jié){的加工穩(wěn)定性和安全性得以保障,有利于豆制品加工過程的標準化自動控制。
本研究考察市售散裝及盒裝北豆腐微生物污染及多樣性,發(fā)現(xiàn)散裝北豆腐成品菌落總數(shù)高,微生物種類繁多,盒裝北豆腐經(jīng)殺菌處理,微生物多樣性較單一,主要為乳酸乳球菌。從北豆腐成品中分離出5 株優(yōu)勢菌,經(jīng)16S rDNA鑒定為乳酸乳球菌、吉氏庫特氏菌、產(chǎn)氣腸桿菌、短穩(wěn)桿菌及枯草芽孢桿菌。腐敗菌回接實驗表明,微生物數(shù)量達107CFU/g時,豆腐開始產(chǎn)生較明顯的腐敗現(xiàn)象,乳酸乳球菌產(chǎn)酸使豆腐pH值下降,其余4 種優(yōu)勢菌可導致北豆腐顏色變化、質(zhì)地變軟、產(chǎn)生不良氣味,嚴重影響產(chǎn)品品質(zhì)及安全性。
豆制品企業(yè)加工過程浸泡、制漿工序中由于原料攜帶大量微生物且條件適宜,微生物污染嚴重,主要污染微生物為乳酸乳球菌、產(chǎn)氣腸桿菌和短穩(wěn)桿菌,經(jīng)煮漿后微生物數(shù)量大幅下降,僅為24 CFU/g,經(jīng)點腦、壓榨成型、冷卻、分割后的成品微生物數(shù)量上升,經(jīng)殺菌后成品微生物數(shù)量控制在102CFU/g。本研究發(fā)現(xiàn),通過低耗水制漿技術(shù)可減少工藝用水量并縮短耗時,有效控制浸泡及制漿過程中微生物數(shù)量,降低加工過程中微生物對產(chǎn)品加工穩(wěn)定性及安全性的影響,為傳統(tǒng)豆制品的標準化控制及工業(yè)化生產(chǎn)提供依據(jù)。