丹贝发酵工艺研究进展
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摘要：丹贝是以豆类为原料，经少孢根霉短时间发酵而成的一种高蛋白食品。综述丹贝的生产原料、发酵微生物，以及发酵工艺和保健作用，展望其在我国的发展前景，为丹贝大规模生产研究提供技术借鉴。
关键词：丹贝;豆类;少孢根霉;发酵工艺;保健作用
中图分类号：TS201.3 文献标识码：A 文章编号：1674-1161（2019）04-0036-03
丹贝（Tempeh）又称“天培”，是以豆类为原料，经少孢根霉短时间发酵而成的一种高蛋白食品。其源于印度尼西亚，是当地的主食。因风味独特、营养丰富、价格低廉和制作简易，丹贝备受民众喜爱，美、日、澳、荷等20多个国家建立了丹贝生产企业。综述丹贝的生产原料、发酵微生物，以及发酵工艺、保健作用，展望其在我国的发展前景，为丹贝大规模生产研究提供技术借鉴。
1 生产丹贝的原料
生产丹贝的原料不尽相同，除常用的大豆外，还有黑豆丹贝、蚕豆丹贝、云豆丹贝等。
1.1 大豆
大豆中含有丰富的营养物质，如蛋白质、矿物质和维生素等。其中，蛋白质含量约在40%左右，因其蛋白中不含胆固醇，因此被称为动物蛋白的替代品。大豆中的矿物质含量一般在4.0%～6.8%之间。同时，大豆中还含有丰富的维生素，如维生素C、维生素B1等。
1.2 黑豆
黑豆又称乌豆、黑大豆，有“豆中之王”“营养之花”之称。它具有比普通大豆更高的营养价值，不仅可以养颜抗衰、补肾强身，对心血管患者也大有益处。黑豆富含不饱和脂肪酸、氨基酸、黄酮、酚类物质、花色苷等。与黄豆相比，黑豆中的蛋白质、Ca、Fe、总黄酮、花色苷含量分别高14.21%，30.93%，224%，26.24%，44.92%，且黑豆蛋白质与人体所需蛋白质的氨基酸模式和比例十分相近。
1.3 蚕豆
蚕豆含有丰富的维生素，尤其是硫铵素和核黄素。蚕豆中还有钙、铁、锌等可以调节大脑和神经组织的矿物质元素。宋庆明的研究发现，虽然蚕豆中的蛋白质含量为27%～30%，但所含氨基酸种类丰富，且可检测出谷类蛋白所缺少的赖氨酸。
2 丹贝发酵的主要微生物
丹贝的生产菌株主要为少孢根霉，还有少量的米根霉、无根根霉、黑根霉等。其中，根霉菌是丹贝发酵的主要菌株，它可以在特定条件下利用原料代谢产生L-乳酸、L-苹果酸、富马酸和脂肪酶等，是传统发酵食品的优势菌株。
2.1 少孢根霉
丹贝以少孢根霉为主要发酵菌株，可产出将以结合型糖苷存在的异黄酮转化为以苷元形式的异黄酮的β-葡萄糖苷酶，從而使丹贝具有较高的生理活性。
目前，常用的商业丹贝生产菌株是Hesseltine鉴定的R. oligosporousNRRL2710。董明盛等对丹贝菌株进行筛选、分离，发现了可在50 ℃下生长的耐高温的少孢根霉RT-3，这种菌株具有与NRRL2710相似的特征。Wang等发现少孢根霉蛋白酶的最适pH是3.0～5.5， pH在3.0～6.0时的酶活也相当稳定，但是当pH在7.0以上或者小于3.0时，酶活将瞬间消失。
少孢根霉具有很强的蛋白质水解能力，能将豆类中的蛋白质水解为氨基酸和氨，供少孢根霉利用。同时，它还具有较强的分泌脂肪和植酸的能力，可提高矿物质的生物利用率。
2.2 米根霉
米根霉属于毛霉目毛霉科根霉属，其菌落疏松或稠密，匍匐枝爬行，无色。假根发达，指状或根状分枝。发育温度30～35 ℃，最适温度37 ℃。它具有发达的淀粉酶和蛋白酶体系，可以为乳酸菌生长提供必需的小分子糖类和氨基酸，能够改善产品的功能特性和增加乳酸含量。张慧娟等还发现，利用米根霉对脱脂米糠进行半固态发酵，可以改善脱脂米糠中酚类物质的释放，使酚类、黄酮类物质分别增加47.3%和48.96%。
2.3 无根根霉
无根根霉假根不发达，孢子囊呈球形。发育温度30～35 ℃，最适温度37 ℃，在41 ℃时不能生长，常用来发酵豆类食品和谷类食品。
3 丹贝发酵工艺
3.1 自然发酵工艺
传统生产丹贝的发酵工艺是：将浸泡的大豆手工脱皮、蒸煮、控水和放凉后，堆砌2～3 cm，用芭蕉叶或香蕉叶覆盖，室温下自然发酵。传统发酵工艺有一些不足，发酵周期较长，比较耗时。传统丹贝发酵主要靠磨碎的储藏丹贝、香蕉叶和芭蕉叶上的微生物，接种方式极易感染杂菌，导致丹贝质量不稳定。
3.2 人工接种发酵工艺
随着丹贝生产工艺的逐渐成熟，逐渐出现不同的人工接种生产工艺。例如，吴定等直接将乳酸添加到蒸煮过的大豆中酸化，提升了酸化效果，还减少了对乳酸的消耗，时间也节省了很多。但是，不同原料对乳酸菌种类的要求不同。某些乳酸菌可在大麦基质中生长良好，但在大豆中很难生长。王华等对接种方式进行改进，在实验室纯培养根霉后扩大培养，制成孢子或菌丝发酵剂，能够缩短发酵周期且不用分段控温。
在包装方式上，实验室研究中常采用平皿或将豆粒装入真空袋中压实扎孔进行小试生产，而在大范围工业生产中，可将豆粒灌入塑料肠衣，整形后悬挂于培养室中，这样不仅减少人工操作，还可提高培养室使用效率。
单玉玲等对黑豆丹贝的发酵工艺进行研究，发现当蒸煮时间40 min、菌粉接种量3%、发酵时间20 h、发酵温度37 ℃时，黑豆丹贝菌丝致密，气味芳香，呈白色糕团状，味道鲜美。周思静利用β-葡萄糖苷酶活性作为评价指标，对丹贝发酵工艺进行优化，发现在蒸煮时间20 min、接种量1.5%、发酵时间36 h的条件下，β-葡萄糖苷酶含量最高。
4 丹贝的保健作用
丹贝是发酵的豆制品，不仅含有大豆的营养成分，而且在发酵后产生一些新的有益健康物质，以及去除一些有害成分。丹贝的营养价值很高，被日本人称作“肉的替代品”。近年来，国内外很多学者对丹贝的保健作用进行研究。 4.1 抗氧化
丹贝中的主要抗氧化物质是酚类、黄酮类和氨基酸类。黑豆丹贝中的酚类物质含量为2.22 mg/g，对DPPH清除率可达83.09%。此外，在丹贝发酵过程中，蛋白质水解使氨基酸含量大大增加，这使丹贝更易消化和吸收，增加了丹贝的营养，丰富了丹贝的功能特性。同时，氨基酸可与还原糖发生美拉德反應，产生的蛋白黑素能降低血糖、抑制胰蛋白酶活性，有很强的自由基清除能力和抗氧化活性。
4.2 缓解胀气及促进肠胃
袭淑俐等发现，丹贝发酵过程中能生成具有降血压和血清胆固醇、调节人体消化系统功能、增强机体免疫力、延缓衰老等生理功能的低聚糖。这些低聚糖由少孢根霉分泌的淀粉酶将分子量较大的化合物分解而得。此外，豆类中含有的纤维素不能被人体消化和吸收，令细胞内营养物质的消化率降低且促使肠内产气，对胃肠患者具有伤害性。但发酵后的丹贝可将纤维素降解为低聚纤维素和葡萄糖，提高营养物质的消化率。
4.3 抗肿瘤
癌细胞培养试验和数据统计分析均表明，大豆异黄酮对许多癌症有抑制作用。在丹贝发酵过程中，少孢根霉分泌β-葡萄糖苷酶，异黄酮糖苷经酶解几乎完全转化为具有抗癌功能的异黄酮苷元。丹贝中除少孢根霉具有分解异黄酮糖苷的能力外，某些微球菌和节杆菌也具有此能力。周思静等的研究发现，黄豆丹贝发酵后的β-葡萄糖苷酶活性达345.63 U。
5 丹贝发展前景
目前，丹贝产品日趋多样化，产品广泛销售。除作为主食的发酵豆类食品外，在丹贝中添加山药等果蔬制成果蔬丹贝产品，或者在丹贝粉中添加奶粉制成冰淇淋，或将丹贝与各民族菜系进行融合，可以开发出更多适合我国消费者的新型功能性产品。作为豆类生产大国，丹贝在我国尚未普及。相信在未来，我国丹贝相关产品的开发与应用会越来越受到重视，市场前景广阔。
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Abstract： Tempeh is made from beans， which is a kind of high protein food produced byfermentation of Rhizopus oligosporium in short time. This paper summarized the production raw materials， fermentation microorganisms， fermentation process and health care function of Tempeh， and prospected its development prospect in China， in order to provide technical reference for the large-scale production research of Tempeh.
Key words： Tempeh;beans; Rhizopus oligosporus; fermentation process; healthy function
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