《Frontiers in Nutrition》：Nisin improves the storage quality of refrigerated pre-packaged fermented soybean whey-tofu—food safety, texture, and flavor
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为解决传统发酵豆清豆腐冷藏期间易发生质地软化、总挥发性盐基氮(TVB-N)升高、生物胺积累等问题，研究人员通过评估不同浓度Nisin（0.5%、1.0%、2.0%）对10?°C下贮藏28天豆腐的品质影响。结果表明，Nisin可剂量依赖性地抑制微生物生长、减少生物胺积累、维持持水力与感官评分，并通过电子鼻、GC–IMS/MS分析证实其可抑制不良风味物质，保留关键香气成分，为传统豆制品提供了一种安全高效的天然保鲜策略。
豆腐，这种源于中国的传统豆制品，因其细腻的口感和丰富的营养而广受欢迎。其中，以发酵豆清（即“酸浆”）点制的豆腐，更以其独特的风味和质地成为地方特色美食。然而，这类水分含量高、蛋白质丰富的食物在贮藏，尤其是冷藏流通过程中，面临着不小的挑战。微生物悄然滋生，不仅导致豆腐质地软化、表面发黏，还会分解蛋白质产生带有异味的总挥发性盐基氮（TVB-N），更严重的是，某些细菌能将氨基酸转化为组胺、酪胺等生物胺，过量摄入可能引发头痛、心悸等健康风险。目前，工业上常用高温灭菌或添加化学防腐剂来延长保质期，但前者可能破坏热敏性营养素，后者则让追求“清洁标签”的现代消费者心生顾虑。那么，是否存在一种既安全高效，又能最大限度保持豆腐原有风味与质感的保鲜方案呢？研究人员将目光投向了一种天然抑菌物质——乳酸链球菌素（Nisin）。
Nisin是由乳酸乳球菌（Lactococcus lactis）产生的一种细菌素，作为一种天然抗菌肽，它早已在奶酪、肉制品等领域的保鲜应用中证明了自己的价值。但它对以植物蛋白为基础的复杂食品体系，特别是豆腐，能否发挥同样出色的、超越单纯抗菌的多维品质调控作用，此前的研究并不充分。为此，一篇发表在《Frontiers in Nutrition》上的研究，系统探讨了Nisin作为保鲜剂应用于预包装发酵豆清豆腐的潜力，揭示了其从微观抗菌到宏观品质维持的全方位功效。
为了回答上述问题，研究团队设计了一套严谨的实验方案。他们制备了标准化的发酵豆清豆腐块，进行无菌包装后，分别浸泡于含有0%（对照组）、0.5%、1.0%和2.0% Nisin的溶液中，经热封和反压灭菌后，置于10?°C下模拟冷链贮藏28天。研究采用了多维度、多技术的综合评价体系：通过测定持水力（WHC）、pH、总酸、微生物总数、丙二醛（MDA，脂质氧化指标）和TVB-N来监控理化变化；利用高效液相色谱（HPLC）精准定量8种生物胺（如组胺、酪胺、尸胺、腐胺等）的积累情况；组织经过培训的感官评价小组对豆腐的外观、色泽、气味和结构进行评分；采用质构分析仪（TPA）量化硬度、弹性、咀嚼性和回复性等质地参数；并创新性地联用电子鼻、气相色谱-离子迁移谱（GC–IMS）和气相色谱-质谱联用（GC–MS）三种技术，对贮藏期间豆腐挥发性风味化合物的动态变化进行全景式捕捉与解析。
3.1 理化分析表明，Nisin的添加显著改善了豆腐的贮藏品质，且效果呈剂量依赖性。2.0% Nisin处理组的持水力在贮藏28天后最高，优于对照组。Nisin通过其广谱抗菌活性，有效抑制了微生物繁殖及其代谢对水分分布的干扰。同时，它能抑制乳酸菌等产酸菌的生长，延缓总酸度的上升和pH值的波动。更重要的是，2.0% Nisin使微生物总数降低至对照组的34.5%，并将指示蛋白质腐败的TVB-N积累量降低了60.6%，对指示脂质氧化的MDA含量也有35.8%的降低效果。
3.2 生物胺分析结果显示，Nisin能剂量依赖性地显著抑制多种生物胺的积累。在整个贮藏期内，2.0% Nisin处理使总生物胺含量比对照组减少了约40-60%。特别是对具有潜在健康风险的组胺和酪胺，抑制效果尤为明显，其含量仅为对照组的50-60%和45%。这源于Nisin抑制了腐败菌的生长及其氨基酸脱羧酶的活性，从而从源头上减少了生物胺的生成。
3.3 感官评价发现，在所有贮藏时间点，Nisin处理组在外观、色泽、气味和结构四个方面的评分均显著高于对照组。高浓度（2.0%）Nisin的保鲜效果最佳，能最有效地减缓豆腐表面缺陷、颜色劣变和不良气味的产生，并维持其结构的紧实与完整。
3.4 质构剖面分析证实，Nisin能够有效减缓豆腐在贮藏过程中硬度的下降。28天后，对照组的硬度下降了48.2%，而2.0% Nisin组仅下降18.3%。同时，Nisin对豆腐的弹性、咀嚼性和回复性也有较好的维持作用。这表明Nisin不仅抗菌，还可能通过与豆腐中的蛋白质等成分发生相互作用，起到了稳定凝胶网络结构的作用。
3.5 电子鼻分析通过雷达图和主成分分析（PCA）直观显示，对照组豆腐的挥发性物质在贮藏期间变化剧烈，而与不良气味相关的传感器（如对硫化物、氨类敏感的传感器）响应值显著升高。Nisin处理，特别是2.0%浓度，能极大地抑制这种动态变化，使各样品的挥发性物质图谱在PCA中聚集得更紧密，表明其风味轮廓更为稳定，有效抑制了不良风味物质的产生。
3.6 GC–IMS分析与3.7 GC–MS分析从化合物层面提供了更精细的证据。GC–IMS指纹图谱、正交偏最小二乘判别分析（OPLS-DA）和热图分析均表明，1.0% Nisin（基于市场接受度和成本，此部分研究选用该浓度）的添加稳定了豆腐中挥发性有机物（VOCs）的组成，减少了醛类、酮类等可能带来不良风味化合物的过度积累，同时调节了酯类等有益风味物质的动态平衡。GC–MS检测到Nisin处理组的挥发性物质种类（143种）比对照组（119种）更丰富，韦恩图显示两组既有共有成分也有特有成分，说明Nisin调控了风味代谢途径。
综合以上结果，研究得出结论：天然抗菌肽Nisin能够通过多维度协同机制，有效提升预包装发酵豆清豆腐的冷藏贮藏品质和货架期。其作用不仅限于抑制微生物这一核心环节，还延伸至延缓蛋白降解与脂质氧化、大幅降低生物胺这一安全隐患、维持良好的质构与感官属性，并稳定其挥发性风味图谱。虽然2.0% Nisin展示出最佳的保鲜效能，但综合考虑成本与市场接受度，1.0%的添加浓度已被证明是适宜的选择。这项研究为Nisin在传统植物基蛋白食品（尤其是豆腐）保鲜中的应用提供了坚实的科学依据，展示了一种符合“清洁标签”趋势的天然解决方案。在讨论部分，作者指出，Nisin的主要作用机制是通过与细菌细胞膜上的脂质II结合形成孔道导致细胞死亡，从而抑制细菌生长。由此带来的微生物数量减少，间接减缓了由微生物活动驱动的蛋白质水解、氨基酸脱羧（生成生物胺）以及脂质氧化等系列腐败反应，这构成了其多维保鲜效果的共同基础。未来研究可进一步探讨Nisin与其他天然保鲜剂的协同效应，并在更广泛的生产和贮藏条件下验证其应用潜力，以推动天然抗菌肽在食品工业中的现代化应用，满足消费者对安全、营养、少加工食品的日益增长的需求。
