1.2.1 霉菌

霉菌（Mould，Mold）是丝状真菌的一个通称，霉菌在潮湿的环境下能够大量的生长繁殖，长出肉眼可见的绒毛状、棉絮状或蜘蛛网状的菌丝体。霉菌在分类学上分属藻状菌（毛霉、根霉、梨霉）、子囊菌（红曲霉）和半知菌（青霉、曲霉）。霉菌在自然界分布很广，种类繁多，与人类的日常生活关系十分密切。有一些霉菌可用来制曲、制造腐乳、做酱或酱油等，利用霉菌还可生产酶制剂（淀粉酶、蛋白酶、果胶酶等）、有机酸和抗生素等。

大豆发酵食品主要有酱油、豆酱、腐乳和豆豉等，在这些大豆发酵食品的生产过程中，霉菌的培养即制曲是大豆发酵食品生产的关键步骤之一。在制曲过程中，霉菌通过再在生长并分泌胞外酶，使制曲后的原料中含有大量的蛋白酶、淀粉酶等胞外酶，为发酵过程中大豆原料中大分子物质的分解及转化奠定了物质基础。在酱油、豆酱、腐乳和豆豉等大豆发酵食品中，在制曲中采用的微生物主要是霉菌，其中大多大豆发酵食品以米曲霉（Aspergillus oryzae）为制曲主要采用的微生物。除了米曲霉之外，在腐乳发酵过程中参与作用的霉菌主要还有腐乳毛霉、鲁氏毛霉、总状毛霉等毛霉或根霉。

1.2.1.1 曲霉

曲霉菌在分类上分属于半知菌类（丝孢纲、丝孢目）和不整子囊菌纲、散囊菌目、散囊菌科（红曲霉）。广布于土壤空气中，常见有红曲霉、黑曲霉、黄曲霉。包括许多发酵工业中应用的一些菌种。

菌丝有隔（多细胞）成熟菌丝呈浅黄色或褐色，部分菌丝顶端膨大形成顶囊，呈球形，在其表面，辐射生长一层或两层小梗，小梗上着生分生孢子、顶囊、小梗，分生孢子构成分生孢子头，分生孢子梗基是足细胞。产生分生孢子（无性）、有性繁殖极少发生。

曲霉在自然界分布十分广泛，曲霉具有多种活性强大的酶系，如淀粉酶、蛋白酶和果胶酶等，是做酱、酿酒、制醋的主要菌种。米曲霉可用来生产酱油和酱类，生产有机酸和酸E制剂。如黑曲霉产生的淀粉酶可用于糖化和液化淀粉，产生的果胶酶可用来澄清果汁，黑曲霉还可生产多种有机酸等，也可生产糖化饲料。红曲霉用于生产乳腐或食品色素。

（1）米曲霉

在大豆发酵食品中常用的霉菌为米曲霉。米霉菌能在蒸煮后的大豆等原料上生长，并且分泌出各种胞外酶包括蛋白酶、淀粉酶等，使大豆中的蛋白质水解为多肽、氨基酸，淀粉水解为糖类，能够为发酵阶段其他微生物的生长创造条件。

米曲霉通常为黄绿色菌丛，成熟后孢子为黄褐色或绿褐色。米曲霉的顶囊接近球形，分生孢子头呈放射状，分生孢子小梗一般为单层。米曲霉的分生孢子呈球形或近球形，直径为4.5～7μm，分生孢子表面多平滑，少数有刺。米曲霉主要通过孢子繁殖，主要以分生孢子这种无性孢子为主进行繁殖。

米曲霉的酶系复杂，能够向细胞外分泌α-淀粉酶、糖化酶、蛋白酶、果胶酶、谷氨酰胺酶、半纤维素酶等胞外酶。

米曲霉能够利用单糖、双糖、多糖、有机酸、醇类及淀粉等多种碳源。米曲霉能以铵盐、硝酸盐、氨基酸、蛋白质等作为氮源。另外米曲霉在生长过程中也需要P、K、Mg、S、Ca等无机盐。

米曲霉的生长需要大量的水分，当物料中水分含量低于40%时会影响霉菌菌丝的生长，当曲料水分过高时则容易导致杂菌大量繁殖。在曲霉生长期，物料含水量以48%左右为宜，空气相对湿度应控制在90%以上，在米曲霉产胞外酶的阶段，水分应适当降低，将有利蛋白酶活力的提高。

米曲霉生长和产胞外酶的适宜pH值为6.5～6.8。

米曲霉是好氧微生物，当氧气供应不足时，米曲霉生长受到抑制。米曲霉菌体的呼吸作用会产生大量的二氧化碳，如果过多积聚于物料中，对米曲霉的生长和产酶会产生不利的影响。因此在大豆发酵食品生产的制曲阶段应通入空气，以排除大量的二氧化碳。

在一定温度下，随米曲霉培养时间的延长，胞外酶的活力逐渐提高，到某一时间酶活力达到高峰，随后酶活力下降。一般来说，培养温度低时胞外酶的产酶高峰较迟到达；当温度在25℃以上时，温度越高，米曲霉分泌的蛋白酶、谷氨酰胺酶生成量越少，淀粉酶生成量越多。因此，制曲时应控制前期培养温度在32～35℃；后期培养温度28～30℃，这样有利于蛋白酶、谷氨酰胺酶生成。

用于大豆发酵食品生产的米曲霉菌株应具有不产生黄曲霉毒素等有害物质；产胞外蛋白酶、淀粉酶的活力高，有谷氨酰胺酶活力；菌体生长快速，培养条件粗放、抗有害杂菌的能力强；发酵过程中不产生异味，制曲后酿制的产品香气好等特点。

目前在大豆发酵食品生产中常用的米曲酶菌株有米曲酶AS3.863、AS3.951（沪酿3.042）UE328、UE336、渝3.811、3.860等。

（2）酱油曲霉

酱油曲霉（Aspergillus sojae）是日本学者坂口从酱油中分离出来的，目前被广泛用于酱油生产。酱油曲霉分生孢子表面不光滑，有小的突起，孢子柄表面平滑。酱油曲霉与米曲霉相比，其碱性蛋白酶的活力较强。

1.2.1.2 毛霉

我国各地方产腐乳在前期发酵的过程中所使用的主要菌种也有所不同，但主要以毛霉菌为主。如四川乐山专区五通桥竹根滩德昌酱园生产的腐乳中分离出来的四川五通桥毛霉，从绍兴及苏州等地分离得到的鲁氏毛霉，从北京及台湾腐乳中分离得到的雅致放射毛霉等。

毛霉在前期菌种培养的过程中能使物料表面有一层菌膜包围，同时向细胞外分泌蛋白酶、脂肪酶等，有利于蛋白质、脂肪等大分子物质的水解。目前在大豆发酵食品中常用的毛霉主要有五通桥毛霉、腐乳毛霉、总状毛霉及雅致放射毛霉。

（1）五通桥毛霉

五通桥毛霉是当前我国常用的生产腐乳的优良菌种之一，编号为AS3.25。五通桥毛霉的菌丛高10～35mm，菌丝呈白色，衰老后稍黄。五通桥毛霉的孢子梗不分枝，通常很少成串或假状分枝状，孢子梗宽20～30μm。孢子囊呈圆形。颜色较淡、囊膜成熟后，多易溶解于水。五通桥毛霉菌丝上能产生很多的厚垣孢子，孢子梗上都有孢子囊，20～30μm。五通桥毛霉生长的最适温度为10～25℃，在37℃不能生长。

（2）腐乳毛霉

腐乳毛霉是从浙江绍兴、江苏苏州、镇江等地生产的腐乳中分离得到的。腐乳毛霉在大豆等培养基上培养时，菌丝初期呈白色，后期呈灰黄色。腐乳毛霉的孢子囊呈球形，灰黄色，直径1.46～28.4μm。腐乳毛霉主要以孢囊孢子进行无性繁殖，其孢囊孢子平滑、呈椭圆形、大小（4.9～15.9）μm×（3.2～8.0）μm。生长的最适温度为29℃。

（3）总状毛霉

总状毛霉的菌丝初期呈白色，随着培养时间的延长逐渐呈黄褐色，菌丝高度为5～20μm。总状毛霉的孢子梗在培养初期不分枝，在培养后期成单轴式的不规则分枝，长短不一，直径一般在8～12μm。总状毛霉的孢子囊呈球形、褐色，直径一般20～100μm。总状毛霉的孢囊孢子呈短卵形，一般直径6～10μm或4～7μm×5～10μm。总状毛霉的菌丝上大量形成厚垣孢子，大小均匀，光滑，呈无色或黄色。总状毛霉生长的最适温度为23℃，在4℃以下及37℃以上都不生长。

（4）雅致放射毛霉

雅致放射毛霉是从北京腐乳厂和台湾省腐乳中分离得到的。它是我国当前推广应用的生产腐乳的优良菌种之一，编号为AS3.2778。

雅致放射毛霉的菌丝呈棉絮状，高约10mm，菌丝呈白色或浅橙黄色。雅致放射毛霉有匍匐菌丝和不发达的假根。雅致放射毛霉的孢子梗呈直立状，其分枝多集中于菌丝的顶端。在孢子梗的分枝顶端有一较大的孢子囊，孢子囊直径约30μm左右。雅致放射毛霉的孢子囊呈球形，主枝直径较大约80μm，有时可达120μm；分枝上的直径较小，一般20～50μm。雅致放射毛霉的孢子梗衰老后，呈深黄色，壁较粗糙，有草酸钙结晶；在孢子成熟后，孢子囊壁消解或裂开。雅致放射毛霉的孢囊孢子呈圆形，光滑或粗糙，壁较厚，直径一般5～8μm。在气生菌丝上有厚垣孢子，呈圆形，壁厚，有刺，呈黄色。