摘要：氨基酸在豆豉中發(fā)揮著重要的營(yíng)養(yǎng)功能，同時(shí)也是發(fā)酵品質(zhì)中風(fēng)味物質(zhì)的主要來(lái)源。文章圍繞豆豉中所含的氨基酸初步探討了豆豉的營(yíng)養(yǎng)功能，總結(jié)了豆豉發(fā)酵過(guò)程中的氨基酸變化途徑，從風(fēng)味和滋味角度探討了氨基酸代謝對(duì)豆豉發(fā)酵過(guò)程中感官品質(zhì)的影響，認(rèn)為發(fā)酵溫度、發(fā)酵時(shí)間以及發(fā)酵中的微生物菌種是造成豆豉品質(zhì)變化的關(guān)鍵因素，因此，應(yīng)篩選出適宜豆豉發(fā)酵的優(yōu)良菌株并改善其發(fā)酵策略，以純菌發(fā)酵替代自然發(fā)酵過(guò)程，提升豆豉產(chǎn)品的品質(zhì)。

關(guān)鍵詞：豆豉；氨基酸；代謝；微生物；風(fēng)味

中圖分類(lèi)號(hào)：TS214.2""""" 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A"""" 文章編號(hào)：1000-9973（2024）11-0213-08

Research Progress of Amino Acid Metabolism in Douchi and Its Effect on Product Quality

LI Jin-ge1，2， JI Yan-qing2， ZHANG Jian-ying2， LIN Xiang-na2，

TANG Xiao-juan2， LIU Yun-guo2*

（1.College of Bioscience and Technology， Yili Normal University， Yining 844500， China;

2.College of Life Sciences， Linyi University， Linyi 276000， China）

Abstract： Amino acids play an important nutritional function in Douchi， and are also the main source of flavor substances in fermentation quality. Based on the amino acids contained in Douchi， the nutritional function of Douchi is discussed preliminarily. The change ways of amino acids during Douchi fermentation are summarized. The effect of amino acid metabolism on sensory quality during Douchi fermentation is discussed from the perspective of flavor and taste. It is concluded that fermentation temperature， fermentation time and microbial strains in fermentation are the key factors that cause the quality change of Douchi.Therefore， the excellent strains suitable for Douchi fermentation should be screened out and the fermentation strategy should be improved. The natural fermentation process should be replaced by pure bacterial fermentation to improve the quality of Douchi products.

Key words： Douchi; amino acids; metabolism; microorganism; flavor

收稿日期：2024-04-26

基金項(xiàng)目：山東省重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目（2019YYSP026）

作者簡(jiǎn)介：李金哥（1996—），女，碩士，研究方向：食品微生物。

*通信作者：劉云國(guó)（1977—），男，教授，博士，研究方向：食品微生物。

豆豉，通常以大豆屬植物大豆或者黑豆為主要原材料，利用微生物群落發(fā)酵的方式制成的具有獨(dú)特味道、豐富營(yíng)養(yǎng)、深受消費(fèi)者喜愛(ài)的一種常見(jiàn)的中國(guó)著名傳統(tǒng)發(fā)酵型豆制品。豆子經(jīng)過(guò)發(fā)酵后，原料中的大分子物質(zhì)逐漸被水解成小分子的肽、糖和氨基酸，在某些情況下，還會(huì)間接作為芳香族產(chǎn)物的前體物質(zhì)產(chǎn)生多種揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)和功能性營(yíng)養(yǎng)素[1-2]。在中國(guó)古代，豆豉被稱(chēng)作“幽菽”，本意是經(jīng)過(guò)煮熟后的大豆，放置在幽閉的環(huán)境中發(fā)酵。據(jù)中醫(yī)典籍《本草綱目》記載：“豆豉藥用可祛風(fēng)散寒、治消化不良，與其他類(lèi)中藥相配伍會(huì)起到一定的藥用功效”[3]。近年來(lái)，相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)，豆豉經(jīng)美拉德反應(yīng)（Maillard reaction）產(chǎn)生的類(lèi)黑精具有抗氧化[4-6]、抗癌、抗炎抑菌、降血壓和護(hù)肝等潛在的藥用價(jià)值[7-9]。

微生物群落的組成及其代謝活動(dòng)對(duì)豆豉的產(chǎn)量和質(zhì)量起著決定性作用[10-11]，發(fā)酵中微生物群落是豆豉品質(zhì)形成的核心[12]。經(jīng)過(guò)發(fā)酵等一系列復(fù)雜反應(yīng)后釋放出的游離氨基酸、脂肪酸和揮發(fā)性化合物增強(qiáng)了豆豉的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，同時(shí)也增添了它的風(fēng)味[13]。一般根據(jù)參與發(fā)酵的微生物來(lái)源不同，將其分為自然發(fā)酵型豆豉和人工接種發(fā)酵型豆豉。豆豉的制作最早可追溯到中國(guó)春秋戰(zhàn)國(guó)時(shí)期[14]，并在唐代傳入日本。豆豉主要的制作流程包括制曲（前期）階段和后發(fā)酵階段兩部分，制作豆豉時(shí)，首先需要篩選出顆粒飽滿、無(wú)蟲(chóng)蛀的豆子進(jìn)行清洗和浸泡，預(yù)處理后開(kāi)始高溫蒸煮，需控制蒸煮的時(shí)間，時(shí)間既不能過(guò)長(zhǎng)，又不能過(guò)短，蒸煮后即可進(jìn)入豆豉的制曲階段，待豆子表面產(chǎn)生黏性物質(zhì)，攪拌后出現(xiàn)拉絲時(shí)視作制曲完成。通常根據(jù)參與制曲的優(yōu)勢(shì)微生物菌群的不同，將發(fā)酵型豆豉產(chǎn)品再次細(xì)分為細(xì)菌型豆豉與霉菌型豆豉兩大類(lèi)別，主要依靠細(xì)菌蛋白酶的細(xì)菌型豆豉既可以采用自然發(fā)酵的方式也可采用人工投放枯草芽孢桿菌（Bacillus subtilis）或者乳酸菌（lactic acid bacteria，LAB）等微生物單菌發(fā)酵或多菌混合發(fā)酵的方式進(jìn)行發(fā)酵制作；霉菌型豆豉又大致細(xì)分為毛霉型、根霉型、米曲霉型、脈孢霉型等類(lèi)型，中國(guó)重慶所產(chǎn)永川豆豉、湖南所產(chǎn)瀏陽(yáng)豆豉和印度尼西亞的天培（tempeh）是典型的霉菌型豆豉，而水豆豉和日本納豆（natto）是細(xì)菌型豆豉的代表。在我國(guó)，豆豉的主要產(chǎn)地不同，不同的豆豉產(chǎn)品風(fēng)味各異，并且一定程度上代表著地方特色，其中永川豆豉產(chǎn)自重慶、四川東部；易門(mén)豆豉產(chǎn)自云南；八寶豆豉產(chǎn)自山東臨沂；瀏陽(yáng)豆豉產(chǎn)自湖南；羅定豆豉和陽(yáng)江豆豉產(chǎn)自廣東等。豆豉之所以被世界美食愛(ài)好者廣泛接受，與它富含氨基酸、蛋白質(zhì)等營(yíng)養(yǎng)元素分不開(kāi)。根據(jù)目前有關(guān)豆豉的研究狀況來(lái)看，自然發(fā)酵型豆豉的研究主要集中于理化指標(biāo)的測(cè)定[15-16]、風(fēng)味物質(zhì)的測(cè)定[17]和微生物群落動(dòng)態(tài)演替分析[18-19]等表征方面；而人工接種發(fā)酵型豆豉的研究更傾向于菌種選擇、品質(zhì)分析和生產(chǎn)工藝條件的優(yōu)化等。研究指出，不同大豆發(fā)酵食品中氨基酸構(gòu)成不同，這與發(fā)酵菌群不同有關(guān)[20]，不同發(fā)酵工藝影響了不同豆豉產(chǎn)品的感官特征[21]。氨基酸是構(gòu)成蛋白質(zhì)的基本單位，眾多研究表明呈味氨基酸對(duì)味覺(jué)特征起到突出的貢獻(xiàn)作用。

1 豆豉中氨基酸的營(yíng)養(yǎng)功能

膳食與疾病的關(guān)系極為密切，氨基酸作為構(gòu)成人體營(yíng)養(yǎng)所需蛋白質(zhì)的基本物質(zhì)在諸多方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用，它與免疫、神經(jīng)、心血管、內(nèi)分泌等各類(lèi)疾病有著密切關(guān)聯(lián)，甚至影響人體的生長(zhǎng)發(fā)育、激素調(diào)節(jié)和功能代謝等各種健康問(wèn)題，由氨基酸代謝障礙所引發(fā)的機(jī)體代謝疾病已有400多種。20種氨基酸中存在著8種不能直接合成的必需氨基酸，此類(lèi)氨基酸只能從食品中攝取，豆豉中豐富的植物蛋白作為必需氨基酸和非必需氨基酸的重要來(lái)源，具有良好的營(yíng)養(yǎng)功能，并廣泛參與細(xì)胞生物活性和生理調(diào)節(jié)[22-24]，一般來(lái)講，食品中所含有的人體必需氨基酸比例越接近于人體需要，營(yíng)養(yǎng)價(jià)值越高，分光光度法、氨基酸分析儀法、高效液相色譜法、高效液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法等檢測(cè)方法可以對(duì)豆豉中氨基酸含量進(jìn)行測(cè)定。管泳宇[25]利用氨基酸自動(dòng)分析儀檢測(cè)兩種發(fā)酵豆豉的氨基酸種類(lèi)，其中包含精氨酸（arginine，Arg）、谷氨酸（glutamate，Glu）、脯氨酸（proline，Pro）、亮氨酸（leucine，Leu）、纈氨酸（valine，Val）、甲硫氨酸（methionine，Met）等。其中，Arg能夠調(diào)節(jié)能量中攝入與消耗之間的平衡關(guān)系和促進(jìn)脂肪消耗，研究發(fā)現(xiàn)，利用Arg的生物化學(xué)特性促進(jìn)如葡萄糖和脂肪酸等能量底物的基因表達(dá)，對(duì)減少肥胖、增肌和改善人體代謝起到重要作用[26]，同時(shí)可以預(yù)防高血壓和動(dòng)脈粥樣硬化[27]。Glu不僅可以應(yīng)用于醫(yī)療中減輕肝性昏迷，參與顱內(nèi)蛋白代謝，改善兒童智力發(fā)育，而且L-Glu還可以應(yīng)用于食品生產(chǎn)行業(yè)，是良好的代鹽劑、營(yíng)養(yǎng)增補(bǔ)劑和生化試劑[28]。研究指出谷氨酰胺（glutamine，Gln）是Glu的酰胺，作為組織和血液中占比較高的游離氨基酸，不僅能為腸道上皮細(xì)胞和淋巴細(xì)胞提供能量，而且能夠通過(guò)促進(jìn)淋巴細(xì)胞增殖修復(fù)受損的腸道黏膜，以保護(hù)腸道健康[29-30]。Pro作為唯一一個(gè)亞氨基酸，具有促進(jìn)肌肉生長(zhǎng)、調(diào)節(jié)免疫力和能量代謝功能；Leu可能會(huì)調(diào)節(jié)泛素蛋白酶，抑制蛋白分解[31]，降低機(jī)體血糖[32]；Val有著良好的抗氧化、清除自由基和增強(qiáng)神經(jīng)興奮的功能，主要可以預(yù)防和改善人腦部細(xì)胞不受損傷[33-35]。由于豆類(lèi)本身富含營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，隨著植物基肉類(lèi)似物（plant-based meat analogs，PBMA）市場(chǎng)需求的大大增加[36]，大豆蛋白衍生的兩種肽具有降膽固醇和抗氧化的作用，抗氧化肽N端的疏水氨基酸和C端的Trp、Glu、Leu、Ile、Met、Val和Tyr能夠增加肽的抗氧化活性[37]，并且植物源抗氧化肽優(yōu)于動(dòng)物源抗氧化肽，其安全性較高、分子量低、活性高、易被人體吸收[38]。此外，大豆異黃酮通過(guò)雌激素受體途徑預(yù)防乳腺癌和前列腺癌的發(fā)生而逐漸被科學(xué)界公認(rèn)[39]。豆豉中氨基酸具有調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)代謝、脂代謝、糖代謝等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)代謝的功能并能夠使機(jī)體內(nèi)環(huán)境維持在穩(wěn)定的狀態(tài)，同時(shí)，發(fā)酵動(dòng)力學(xué)受氨基酸的質(zhì)量和數(shù)量的影響較大，不少研究表明氨基酸是僅次于碳化合物被微生物吸收利用的主要營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)之一[40-41]。

綜上所述，豆豉中的氨基酸能提供人體所需營(yíng)養(yǎng)并促進(jìn)身體健康，但是影響豆豉中氨基酸含量的發(fā)酵機(jī)理尚待深入探討，因此，需要定性和定量分析豆豉樣品中代謝物及代謝物組成變化過(guò)程，提高必需氨基酸含量，對(duì)影響氨基酸生物轉(zhuǎn)化的因素進(jìn)行人為控制。

2 豆豉氨基酸代謝及其對(duì)感官品質(zhì)的影響

微生物的發(fā)酵過(guò)程是形成豆豉獨(dú)特色澤、風(fēng)味和營(yíng)養(yǎng)的關(guān)鍵，是豆豉加工工藝中極為重要的環(huán)節(jié)[42]。多肽酶和蛋白酶可將大豆蛋白分解轉(zhuǎn)化成多肽和氨基酸，在豆豉的發(fā)酵過(guò)程中，這些產(chǎn)物為豆豉增添了豐富的風(fēng)味。具有芳香活性的醛類(lèi)、酸類(lèi)、醇類(lèi)、酯類(lèi)和其他種類(lèi)的風(fēng)味化合物是由氨基酸的酶催化反應(yīng)產(chǎn)生的，主要包括轉(zhuǎn)氨基化反應(yīng)、脫羧酸脫氫反應(yīng)、脫氫反應(yīng)和酯化反應(yīng)[43]。氨基酸是呈味物質(zhì)的重要來(lái)源，因此豆豉氨基酸代謝對(duì)感官品質(zhì)的影響更值得深入探討。

2.1 氨基酸的代謝

代謝是控制發(fā)酵的手段，影響著豆豉中的營(yíng)養(yǎng)組分。在腸道中，氨基酸在微生物分解代謝下產(chǎn)生短鏈脂肪酸、芳香族化合物、含硫化合物、多胺、氨等物質(zhì)，這些氨基酸代謝物極有可能對(duì)宿主的細(xì)胞或組織產(chǎn)生有益或有害的生理影響[44]。利用UPLC-MS/MS的代謝組學(xué)分析食用菌豆豉的品質(zhì)時(shí)，發(fā)現(xiàn)抗氧化能力會(huì)隨著發(fā)酵時(shí)間的延長(zhǎng)而增強(qiáng)，這可能是由于異黃酮糖苷轉(zhuǎn)化為氨基酸及其衍生物、游離脂肪酸、苷元、酚酸類(lèi)物質(zhì)[45]。近年來(lái)，研究人員利用生物技術(shù)手段研究了豆豉發(fā)酵中微生物代謝途徑以及不同菌株之間的差異。Xie等[46]對(duì)永川毛霉型豆豉發(fā)酵優(yōu)勢(shì)真菌的基因組進(jìn)行了測(cè)定，分析了發(fā)酵制曲時(shí)期總狀毛霉中氨基酸的代謝通路。氨基酸的合成代謝途徑見(jiàn)圖1。

2.2 氨基酸對(duì)豆豉感官品質(zhì)的影響

選擇豆豉食品時(shí)，感官品質(zhì)對(duì)消費(fèi)者的選擇偏好極為重要，凡是能夠用觸覺(jué)、嗅覺(jué)、視覺(jué)和味覺(jué)進(jìn)行品質(zhì)特性評(píng)價(jià)的都被稱(chēng)為“感官品質(zhì)”。迄今為止，感官分析已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于豆類(lèi)發(fā)酵食品的創(chuàng)新開(kāi)發(fā)、市場(chǎng)準(zhǔn)入評(píng)估、品質(zhì)評(píng)價(jià)等方面。各種味覺(jué)多重結(jié)合促成了鮮味、咸味、余味豐富且多樣的豆豉感官風(fēng)味。

蛋白質(zhì)分子質(zhì)量較大，很難進(jìn)入味覺(jué)細(xì)胞并刺激到生物體的味覺(jué)器官，往往以降解的方式變成小分子的肽和氨基酸來(lái)刺激大腦味覺(jué)中樞系統(tǒng)。目前，氨基酸的呈味價(jià)值已被食品行業(yè)所證實(shí)，主要起味道作用的是氨基酸結(jié)構(gòu)式上的基團(tuán)，不同的氨基酸會(huì)賦予產(chǎn)品不同的滋味，根據(jù)氨基酸可提供的滋味將氨基酸分為鮮味氨基酸、甜味氨基酸、芳香族氨基酸和苦味氨基酸4種[47]。其中，谷氨酸、天冬氨酸和琥珀酸具有鮮味；丙氨酸、色氨酸和甘氨酸具有甜味；異亮氨酸和酪氨酸具有苦味；纈氨酸微甘后苦。氨基酸的呈味特征見(jiàn)表1[48]。代謝通路富集分析表明，豆豉中存在的鮮味、咸味和酸味極有可能與丙氨酸、谷氨酸和天冬氨酸的代謝通路相關(guān)；苦味則關(guān)系到氨基酰-tRNA的生物合成[49]。鮮味成分可增強(qiáng)咸味感知，也是豆豉感官評(píng)價(jià)中的基本味覺(jué)標(biāo)志，減鹽增鮮是豆豉產(chǎn)品面臨的問(wèn)題，NaCl添加量直接關(guān)系到低鹽飲食的健康理念，在研究食鹽代替物對(duì)郫縣豆瓣醬發(fā)酵的影響中表明，NaCl添加量關(guān)系到豆豉的保鮮防腐、酸化、調(diào)味、色澤和結(jié)構(gòu)等特性，加入食鹽替代物如L-組氨酸、葡萄糖酸鈉、KCl和L-賴(lài)氨酸復(fù)配可起到一定的減鹽調(diào)味作用[50-52]。研究發(fā)現(xiàn)，乳酸是影響瀏陽(yáng)豆豉和陽(yáng)江豆豉酸味的主要代謝物，L-蘋(píng)果酸則是影響永川豆豉酸味的主要代謝物。利用頂空固相微萃取/氣相色譜-質(zhì)譜法（HS-SPME/GC-MS）結(jié)合電子感官技術(shù)對(duì)不同發(fā)酵時(shí)期的毛霉型豆豉進(jìn)行評(píng)價(jià)，發(fā)現(xiàn)亮氨酸氨肽酶對(duì)大豆多肽起到脫苦效果，且存在脯氨酸氨肽酶與亮氨酸氨肽酶底物互補(bǔ)關(guān)系，致使感官評(píng)價(jià)中澀味和苦味在后酵階段呈現(xiàn)下降趨勢(shì)[53-55]。利用電子舌（E-tongue）研究味覺(jué)物質(zhì)發(fā)酵周期變化時(shí)，測(cè)定分析發(fā)現(xiàn)蛋白質(zhì)水解產(chǎn)生的與味覺(jué)相關(guān)的氨基酸包括谷氨酸、天冬氨酸、甘氨酸和丙氨酸，并且游離氨基酸和氨基酸衍生物是味覺(jué)特征的主要來(lái)源[56]。因此，綜上，在制作發(fā)酵型豆豉時(shí)，需要充分考慮制作工藝對(duì)豆子蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的影響及工藝與氨基酸之間存在的互作關(guān)系。

2.3 氨基酸衍生物對(duì)風(fēng)味品質(zhì)的影響

氨基酸、碳水化合物、有機(jī)酸和酚類(lèi)物質(zhì)的豐度差別影響食品的味道差異[57]，食品中風(fēng)味物質(zhì)是以碳水化合物、脂肪酸和氨基酸等前體物質(zhì)參與的多種代謝過(guò)程所生成的產(chǎn)物[58-59]，豆豉整體風(fēng)味通常以醛類(lèi)、酯類(lèi)、酚類(lèi)和醇類(lèi)為主，一些氨基酸的存在是合成顯著增加產(chǎn)品風(fēng)味和香味的揮發(fā)性化合物的前體物質(zhì)，在酶促或加熱的條件下，氨基酸可與有機(jī)酸或者糖類(lèi)反應(yīng)生成氨基酸衍生物[60]。此類(lèi)化合物不但是構(gòu)成蛋白質(zhì)的基本單元，而且使氨基酸與其他化合物反應(yīng)生成包括氨基酸衍生物、肽、多肽和其他蛋白質(zhì)類(lèi)化合物[61-62]，例如，亮氨酸生物合成與異戊醇及其乙酸鹽的形成密切相關(guān)[63]。呈味肽很大程度上取決氨基酸的呈味特征，能夠強(qiáng)化谷氨酸和氯化鈉的滋味強(qiáng)度[64-65]。游離氨基酸（free amino acids，F(xiàn)AA）作為含氮滋味化合物，廣泛存在豆豉中，研究發(fā)現(xiàn)游離氨基酸源自蛋白質(zhì)的降解，是構(gòu)成一些重要揮發(fā)性化合物的前體物質(zhì)，其中谷氨酸和天冬酰胺通過(guò)釋放與味道有關(guān)的元素形成大量的味覺(jué)肽，小分子肽對(duì)發(fā)酵成熟期的產(chǎn)品味道做出巨大貢獻(xiàn)[66-67]。豆豉游離氨基酸組成變化見(jiàn)表2[68]。對(duì)豆豉風(fēng)味的研究表明，豆豉散發(fā)出的堅(jiān)果味、水果味和可可香來(lái)源于高濃度的2，6-二甲基吡嗪、乙酸乙酯和苯甲醛[69]。苯丙氨酸、酪氨酸和色氨酸同屬芳香族氨基酸，苯丙氨酸和酪氨酸協(xié)同抑制芳香族氨基酸生物合成3-脫氧-D-阿拉伯-庚酮糖-7-磷酸（DAHP）合成酶的活力，色氨酸能增強(qiáng)這種抑制作用，3種氨基酸共同存在時(shí)可以達(dá)到最大的抑制作用。大量的研究表明，氨基酸衍生物的確帶來(lái)了美好的風(fēng)味，然而發(fā)酵中尤其要注意避免發(fā)酵過(guò)度，過(guò)度發(fā)酵會(huì)起到反作用，導(dǎo)致氨基酸降解生成氨氣或者二氧化碳，使其鮮味丟失甚至變苦，并不利于產(chǎn)品品質(zhì)的提升[25]。研究領(lǐng)域應(yīng)該進(jìn)一步擴(kuò)大到對(duì)不同類(lèi)型氨基酸衍生物的綠色合成方法，進(jìn)而闡明氨基酸衍生物在發(fā)酵過(guò)程中對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)的貢獻(xiàn)。

3 影響豆豉中氨基酸種類(lèi)和含量的因素

3.1 發(fā)酵溫度和時(shí)間

發(fā)酵溫度、發(fā)酵時(shí)間、微生物優(yōu)勢(shì)菌種等因素都會(huì)影響豆豉中氨基酸的種類(lèi)和含量，并且發(fā)酵條件的控制在一定程度上可能改變豆豉整個(gè)后發(fā)酵過(guò)程中的風(fēng)味特征。

研究表明，溫度對(duì)豆豉發(fā)酵的影響至關(guān)重要，維系著發(fā)酵的速率、質(zhì)構(gòu)、色澤與味道，決定發(fā)酵是否成功。溫度的變化會(huì)直接影響食品的發(fā)酵速率，進(jìn)而間接影響食品中揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的變化，李?lèi)?ài)君等[70]針對(duì)豆豉產(chǎn)品品質(zhì)指標(biāo)的相關(guān)分析，測(cè)定4種細(xì)菌型豆豉發(fā)酵過(guò)程中溫度與氨基酸含量的變化，認(rèn)為高溫可能加速美拉德反應(yīng)速率并消耗鮮味氨基酸。除此之外，在利用HS-GC-IMS探究發(fā)酵時(shí)間與不同揮發(fā)性物質(zhì)（VOC）的關(guān)系時(shí)，發(fā)現(xiàn)瀏陽(yáng)豆豉在不同發(fā)酵時(shí)期的VOC組成差異顯著，發(fā)酵過(guò)程中會(huì)釋放大量的揮發(fā)性化合物[16]。謝亮[71]在研究豆豉最優(yōu)發(fā)酵時(shí)間時(shí)發(fā)現(xiàn)，隨著發(fā)酵時(shí)間的延長(zhǎng)，樣品中的α-氨基酸含量呈現(xiàn)上升趨勢(shì)且口感在α-氨基酸含量最高時(shí)達(dá)到最佳。

3.2 微生物菌種

細(xì)菌與真菌群落之間會(huì)相互作用且作用關(guān)系十分復(fù)雜，甚至來(lái)自不同產(chǎn)地的豆豉中的細(xì)菌群落存在著明顯的差異[72-73]。微生物以各種代謝途徑影響著豆豉發(fā)酵且與感官特性和品質(zhì)的形成密切相關(guān)，人工發(fā)酵時(shí)選用合適的微生物發(fā)酵菌種與豆豉的氨基酸含量有一定關(guān)聯(lián)，并會(huì)對(duì)豆豉的發(fā)酵速率起到控制作用。李薇等[74]采用高通量測(cè)序探討了永川毛霉型豆豉細(xì)菌和真菌群落動(dòng)態(tài)變化，毛霉和根霉優(yōu)勢(shì)菌株的共同作用產(chǎn)生多種酶類(lèi)，影響豆豉獨(dú)特的風(fēng)味和分解大豆蛋白。Yang等[75]在研究郫縣豆瓣醬微生物群落動(dòng)態(tài)時(shí)發(fā)現(xiàn)細(xì)菌和真菌中的酶均影響游離氨基酸和揮發(fā)性化合物的特征，曲霉、芽孢桿菌屬和乳桿菌屬對(duì)天冬氨酸（Asp）、Leu、β-紫羅蘭酮和2-乙?；量┑蕊L(fēng)味化合物的調(diào)控起到積極作用。毛霉型和根霉型豆豉相對(duì)于曲霉型豆豉會(huì)產(chǎn)生更多的酯類(lèi)和吡嗪類(lèi)化合物，醬香味道更濃。微生物群落的演替規(guī)律介導(dǎo)了豆豉的風(fēng)味特征，貝萊斯芽孢桿菌參與在制曲階段多種揮發(fā)性物質(zhì)的合成，葡萄球菌屬和德巴利酵母屬與整個(gè)后發(fā)酵過(guò)程中的風(fēng)味形成密切相關(guān)[76]。

由此可見(jiàn)，篩選培育優(yōu)良接種菌株的方式相比于傳統(tǒng)自然狀態(tài)下發(fā)酵的豆豉可在提高豆豉營(yíng)養(yǎng)成分的基礎(chǔ)上間接地控制豆豉中的生物胺含量，對(duì)生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)豆豉產(chǎn)品和保證發(fā)酵豆制品的安全性至關(guān)重要[77]。

4 調(diào)控豆豉發(fā)酵過(guò)程，改善其產(chǎn)品品質(zhì)

4.1 篩選適宜的發(fā)酵菌株

發(fā)酵菌株的選擇對(duì)食品發(fā)酵行業(yè)的影響不可小覷，適宜的發(fā)酵菌株為產(chǎn)品提供了獨(dú)特的風(fēng)味和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，目前，各種新穎的人工菌株選育策略促進(jìn)了發(fā)酵工業(yè)的快速發(fā)展，氨基酸高產(chǎn)菌株的選育推進(jìn)了食品生物行業(yè)的改革[78]，豆類(lèi)食品的研究大多由傳統(tǒng)的自然發(fā)酵轉(zhuǎn)變?yōu)槿斯そ臃N菌株發(fā)酵工藝條件的優(yōu)化，周旭等[79]通過(guò)比較永川豆豉米曲霉制曲和傳統(tǒng)自然制曲的理化性質(zhì)和微生物群落，認(rèn)為不同的制曲工藝的確會(huì)對(duì)永川豆豉的產(chǎn)品品質(zhì)有一定的影響。蘭光群[80]以枯草芽孢桿菌GUTU09、毛霉菌、乳酸菌和雙歧桿菌等幾種不同的菌株發(fā)酵組合制備出有助于提升納豆中納豆激酶含量和提升感官品質(zhì)的新型納豆發(fā)酵劑配方。乳酸菌不但能夠抑制發(fā)酵過(guò)程中存在的有害微生物的生長(zhǎng)，而且能夠產(chǎn)生游離氨基酸，賦予食品醇厚的滋味[81-82]。Hu等[83]在醬油發(fā)酵中發(fā)現(xiàn)，添加酵母、乳酸菌和增加醇類(lèi)、揮發(fā)性酸類(lèi)、酯類(lèi)物質(zhì)與減少有害生物胺相關(guān)。以上研究表明篩選適宜的發(fā)酵菌株對(duì)改善豆豉產(chǎn)品的品質(zhì)起到突出貢獻(xiàn)，目前，特異性菌種被廣泛應(yīng)用于食品行業(yè)[84]，逐漸推進(jìn)發(fā)酵食品工業(yè)朝安全、健康、靶向應(yīng)用方向發(fā)展，研究并分析豆豉發(fā)酵過(guò)程中內(nèi)源微生物特異性代謝將成為未來(lái)菌種保藏和應(yīng)用發(fā)展的新動(dòng)力。

4.2 改善發(fā)酵策略

單一化的自然發(fā)酵形式不利于企業(yè)的規(guī)?；紊a(chǎn)，影響企業(yè)的生產(chǎn)效率。目前，傳統(tǒng)加工的豆制品容易表現(xiàn)出內(nèi)在的品質(zhì)缺陷，如豆腥味、易染雜菌、發(fā)酵周期不可控、抗?fàn)I養(yǎng)成分含量高以及出現(xiàn)為延長(zhǎng)保質(zhì)期而添加過(guò)量鹽、添加防腐劑和配方老舊等問(wèn)題。針對(duì)以上問(wèn)題應(yīng)該采取新的加工策略，例如非熱處理、膳食纖維改性、酸處理和定制發(fā)酵等，從而優(yōu)化和改進(jìn)豆制品的健康功效和品質(zhì)。以純菌發(fā)酵替代傳統(tǒng)自然發(fā)酵，在純菌發(fā)酵豆豉過(guò)程中對(duì)原料的品質(zhì)、發(fā)酵時(shí)間、發(fā)酵溫度、接菌量、接菌配比等參數(shù)設(shè)計(jì)響應(yīng)面優(yōu)化實(shí)驗(yàn)，之后對(duì)發(fā)酵特征進(jìn)行詳細(xì)分析，結(jié)合滋味、風(fēng)味、質(zhì)地和品相等，確立出最佳的豆豉純菌發(fā)酵工藝。

5 結(jié)語(yǔ)

開(kāi)發(fā)健康且美味的食品、減少使用化學(xué)合成原料是目前食品行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)。影響豆豉產(chǎn)品品質(zhì)的因素是多元的、可控的，任何科學(xué)研究都要把握好安全、健康、營(yíng)養(yǎng)的前提才能夠在風(fēng)味感官層面上進(jìn)行改良和優(yōu)化。營(yíng)養(yǎng)和風(fēng)味之間基本存在著“降解-轉(zhuǎn)化-平衡”的關(guān)系，其中恰到好處的互作關(guān)系能夠完美地呈現(xiàn)出豆豉產(chǎn)品中不可多得的味覺(jué)品質(zhì)。如何權(quán)衡優(yōu)勢(shì)微生物菌屬發(fā)酵，將微生物發(fā)酵作用達(dá)到最優(yōu)化逐漸成為市場(chǎng)各類(lèi)豆豉產(chǎn)品生產(chǎn)的目標(biāo)和市場(chǎng)準(zhǔn)入著眼點(diǎn)。首先，滋味和風(fēng)味作為豆豉感官評(píng)價(jià)中最關(guān)鍵的評(píng)價(jià)因素直接影響消費(fèi)者的購(gòu)買(mǎi)意愿，因此，對(duì)風(fēng)味物質(zhì)進(jìn)行定性定量分析是豆豉發(fā)酵工藝中十分關(guān)鍵的一步。其次，利用豆豉中含有的風(fēng)味組分化學(xué)結(jié)構(gòu)來(lái)分析產(chǎn)品之間的關(guān)系，可以加強(qiáng)產(chǎn)品的品控和質(zhì)量分級(jí)，同時(shí)有助于實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品改良及新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)。由于豆類(lèi)中不飽和脂類(lèi)含量較高，發(fā)生氧化作用時(shí)會(huì)導(dǎo)致大豆蛋白產(chǎn)品出現(xiàn)令人不愉快的豆腥味，如何利用微生物發(fā)酵做到既保證營(yíng)養(yǎng)又保證鮮美味道不易流失是該研究領(lǐng)域的難題。研究發(fā)酵改良工藝進(jìn)而尋找出發(fā)酵食品工藝中響應(yīng)面優(yōu)化適配度是目前和未來(lái)食品的主題方向，未來(lái)研究應(yīng)進(jìn)一步結(jié)合多組學(xué)技術(shù)，開(kāi)發(fā)和利用微生物菌種資源，深入探討微生物參與下的代謝途徑信息，從而完善發(fā)酵工業(yè)產(chǎn)品的生產(chǎn)品質(zhì)。

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