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兩種工藝生產(chǎn)豆腐的營養(yǎng)成分與品質(zhì)特性的關(guān)系

2015-12-20 07:56:11于寒松陳今朝王玉華劉俊梅樸春紅胡耀輝
食品科學(xué) 2015年19期
關(guān)鍵詞:大豆工藝

于寒松,陳今朝,張 偉,王玉華,劉俊梅,樸春紅,胡耀輝

(吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院,國家大豆產(chǎn)業(yè)技術(shù)研發(fā)中心加工研究室,吉林 長春 130118)

兩種工藝生產(chǎn)豆腐的營養(yǎng)成分與品質(zhì)特性的關(guān)系

于寒松,陳今朝,張 偉,王玉華,劉俊梅,樸春紅,胡耀輝*

(吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院,國家大豆產(chǎn)業(yè)技術(shù)研發(fā)中心加工研究室,吉林 長春 130118)

本研究以12 個大豆品種為原料,分別采用生漿工藝和熟漿工藝制作豆腐,并測定豆腐中的蛋白質(zhì)及其組分含量、脂肪含量,同時分析豆腐的得率、保水性、色度以及質(zhì)構(gòu)特性。在對上述實驗結(jié)果進(jìn)行分析整理之后,通過顯著性分析得到在豆腐生產(chǎn)過程中,熟漿工藝相比于生漿工藝更具有一定優(yōu)勢的結(jié)論,熟漿工藝不僅能夠很好地保留大豆中的營養(yǎng)成分,還對豆腐的得率及品質(zhì)特性有較好的提升。

豆腐;生漿工藝;熟漿工藝;營養(yǎng)成分;品質(zhì)特性

大豆,在中國古漢語中也叫做“菽”。大豆起源于中國,有將近5 000a的栽培史[1]和加工史,大豆?fàn)I養(yǎng)價值很高,故有著“豆中之王”的美譽(yù)[2],在我國人民日常膳食中占有十分重要的地位。

豆腐,是我國傳統(tǒng)豆制品中歷史最悠久的一種產(chǎn)品,它營養(yǎng)豐富,容易消化吸收[3-6]。豆腐的制作是一個受到諸多因素影響的復(fù)雜過程。這些因素包括大豆的內(nèi)在品質(zhì)特性[7-11],如大豆的總蛋白質(zhì)含量[12-13]、11S和7S兩種蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的比值等[14],制作豆腐的條件不同也會對豆腐的產(chǎn)率和品質(zhì)產(chǎn)生影響[7,11,13-19]。

豆腐生產(chǎn)過程中有一道工序是制漿工序,一般是將溶脹的大豆加水研磨后過濾而成,根據(jù)過濾前后熱處理方式的不同,豆?jié){的制取工藝可分為生漿法和熟漿法,生漿法是將浸泡好的大豆磨漿,將過濾后得到的豆?jié){加熱煮熟的一種方法;熟漿法是將磨碎的豆糊先經(jīng)加熱煮熟,然后再過濾得到豆?jié){的一種方法,加熱處理在豆乳和豆渣分離前或后進(jìn)行的差異對豆腐制品的產(chǎn)率、滋味、口感等有很大影響,這種差異也就是最近在大豆加工業(yè)界引起廣泛爭論的豆腐的生漿法和熟漿法加工工藝。

國內(nèi)外大量的研究都集中在選用CaSO4為凝固劑的傳統(tǒng)工藝制作豆腐,也就是生漿工藝。而針對熟漿工藝生產(chǎn)的豆腐的品質(zhì)特性及營養(yǎng)活性成分的研究報道相對較少,以Toda[20]、郭順堂[21]和李景妍[22]等研究較多,他們對這兩個工藝制備豆?jié){的香氣成分、多糖成分、所制備豆腐的產(chǎn)率和質(zhì)構(gòu)特征進(jìn)行了比較;陳聰?shù)萚23]優(yōu)化了熟漿工藝豆?jié){煮漿和分離環(huán)節(jié)的工藝參數(shù)。但是,目前以不同大豆品種分別采用兩種工藝制備豆腐,然后進(jìn)行其營養(yǎng)成分、產(chǎn)率和質(zhì)構(gòu)特性分析,考察不同大豆品種的不同加工特性這方面還未見報道。因此,本研究以12 個國內(nèi)大豆主栽品種為研究對象,考察采用兩種不同工藝生產(chǎn)豆腐的營養(yǎng)成分與品質(zhì)特性的關(guān)系。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

以2013年度國家大豆產(chǎn)業(yè)技術(shù)研發(fā)中心加工研究室收集的皖豆28、合豆4號、蒙1001、蒙11-1、蒙9803、蒙0803、蒙9413、蒙9449、中黃13、合豆3號、蒙0804和HD0032這12 個大豆品種為材料,來源于安徽省農(nóng)科院作物所。

丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、過硫酸銨、考馬斯亮藍(lán)R-250、溴酚藍(lán)、十二烷基硫酸鈉、四甲基乙二胺、三羥甲基氨基甲烷(Tris) 加拿大Bio Basic公司;NaOH北京化工廠。

1.2 儀器與設(shè)備

電泳儀 美國Bio-Rad公司;Freezone6凍干機(jī) 美國Labconco公司;infinitieM200酶標(biāo)儀 瑞士TECAN公司;8002電熱恒溫水浴鍋 北京國華醫(yī)療器械廠;AΜY220電子分析天平 日本島津公司;HYP-Ⅱ消化爐 上海纖檢儀器有限公司;TL-18M高速臺式離心機(jī) 上海離心機(jī)械研究所有限公司;ΜV-2600紫外-可見分光光度計 尤尼柯(上海)儀器有限公司;XBLL-S01豆?jié){機(jī) 上海帥佳電子科技有限公司;WK2102T電磁爐 美的集團(tuán);RCT基本型磁力攪拌器 德國IKA集團(tuán);TA-XTplus食品物性測試儀 英國Stable Micro System公司;Color flex色差儀 美國Huntlab公司。

1.3 方法

1.3.1 蛋白質(zhì)含量的測定

參照GB/T 5009.5-2010《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中蛋白質(zhì)的測定》進(jìn)行測定。

1.3.2 脂肪含量的測定

參照GB/T 14488.1-2008《植物油料 含油量測定》進(jìn)行測定。

1.3.3 7S和11S蛋白含量的測定

蛋白前處理參照Liu Zhisheng等[24]的方法。7S和11S蛋白含量測定:采用垂直板聚丙烯酰胺凝膠電泳儀進(jìn)行電泳實驗,用凝膠成像系統(tǒng)對電泳后的凝膠進(jìn)行灰度掃描,利用Quantity One 4.1軟件根據(jù)蛋白譜帶的灰度進(jìn)行分析,得到不同制漿工藝豆腐中貯藏蛋白的亞基相對含量。

1.3.4 不同工藝豆腐的制備

采用國家大豆產(chǎn)業(yè)技術(shù)研發(fā)中心加工研究室標(biāo)準(zhǔn)化豆腐評價方法,具體如下:用CaSO4作為凝固劑,準(zhǔn)確稱取300 g大豆,除雜,洗凈。先以干大豆和水的質(zhì)量比為1∶5進(jìn)行浸泡,在20 ℃條件下浸泡16 h,然后把水倒出,再用清水補(bǔ)至干大豆和水的質(zhì)量比為1∶9至3 000 g,平均分成3 次用豆?jié){機(jī)進(jìn)行研磨,每次研磨3 min,轉(zhuǎn)速大約10 000 r/min。研磨完成后用120 目濾布進(jìn)行擠壓過濾,取大約1 100 g生豆?jié){(取漿量=大豆所得豆?jié){總質(zhì)量/稱取大豆質(zhì)量×130),放入沸水浴中加熱,當(dāng)漿液中心溫度達(dá)到90 ℃時,保持10 min,再用電磁爐繼續(xù)加熱保持沸騰5 min,當(dāng)漿液中心溫度降至86 ℃時加入2%大豆原料質(zhì)量(130 g)的CaSO4,用數(shù)顯攪拌器240 r/min攪拌15 s后直接放入保溫盒子中保溫12 min,然后倒入豆腐模具中用24 LB鋼板進(jìn)行壓制15 min,再用48 LB鋼板壓制15 min,將壓制成型的豆腐放入4 ℃冰箱中水封冷藏。每個品種大豆3 次重復(fù)。

生漿工藝豆腐生產(chǎn)流程:挑選大豆→浸泡→粗磨漿→精磨漿→過濾→煮沸5 min→豆?jié){→點(diǎn)腦→蹲腦→壓制→破腦→成品。

熟漿工藝豆腐生產(chǎn)流程:挑選大豆→浸泡→粗磨漿→精磨漿→帶渣煮沸5 min→過濾→豆?jié){→點(diǎn)腦→蹲腦→壓制→破腦→成品。

1.3.5 豆腐得率的測定

參照Cai Tiande[16]的方法,即將新鮮的豆腐在室溫條件下靜置5 min后,稱質(zhì)量,計算每100 g干大豆所得濕豆腐的質(zhì)量,即為濕豆腐得率。

1.3.6 豆腐保水性的測定

豆腐的保水性按照Chang等[18]的方法進(jìn)行測定,稍加修改。精確稱取2.000 g豆腐,放于底部有脫脂棉的50 mL離心管中,以1 000 r/min轉(zhuǎn)速離心10 min后稱質(zhì)量并記錄,置于105 ℃條件下干燥至恒質(zhì)量。

式中:m0為豆腐干燥后的恒質(zhì)量/g;m1為豆腐離心后的質(zhì)量/g。

1.3.7 豆腐色度的測定

將豆腐水封保存在4 ℃條件下過夜,取出后使豆腐的溫度平衡至室溫,用色度儀進(jìn)行色度的測定。具體操作如下:用直徑為5 cm的不銹鋼鋼管取樣器在豆腐中取樣,樣品高度為2 cm,放在檢測托盤上進(jìn)行色度測定,每個樣品進(jìn)行3 次重復(fù)。按式(3)計算白度。

式中:L*為亮度;a*正值表示偏紅,負(fù)值表示偏黃;b*正值表示偏黃,負(fù)值表示偏藍(lán)。

1.3.8 豆腐質(zhì)構(gòu)參數(shù)的測定

豆腐的質(zhì)構(gòu)特性是豆腐制品重要的品質(zhì)指標(biāo)[20]。本實驗采用二次壓縮實驗研究豆腐的質(zhì)構(gòu)特性。將豆腐水封保存在4 ℃條件下過夜,取出后使豆腐的溫度平衡至室溫,用質(zhì)構(gòu)儀的質(zhì)地剖面分析(texture profile analysis,TPA)模式進(jìn)行測定。具體操作如下:用直徑為2 cm的不銹鋼鋼管取樣器在豆腐中部取樣,樣品高1 cm;選擇直徑為8 mm的探頭,測試前速率5 mm/s,測試中速率5 mm/s,測試后速率10 mm/s,下壓距離為豆腐樣品高度的75%。測定參數(shù)為豆腐的硬度、彈性、黏聚性、咀嚼度、回復(fù)性。每個樣品進(jìn)行2 次重復(fù)測定。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同生產(chǎn)工藝豆腐中蛋白質(zhì)和脂肪含量分析

表1 不同大豆品種采用兩種工藝加工豆腐的蛋白質(zhì)和脂肪含量Table 1 Protein and fat contents of tofu prepared by both methods from different soybean varieties

由表1可知,雖然12 個大豆品種制備的豆腐中蛋白質(zhì)和脂肪含量差異顯著(P<0.05),但是以12 個品種為原料采用熟漿工藝制備的豆腐,其干基蛋白質(zhì)含量和脂肪含量均高于生漿工藝制備的豆腐,說明大豆品種對豆腐加工過程中蛋白質(zhì)和脂肪的溶出率影響不大,而其中起決定性作用的是其生產(chǎn)工藝。

2.2 不同生產(chǎn)工藝制備的豆腐中7S和11S亞基含量的分析

不同大豆品種采用兩種工藝加工豆腐的7S、11S亞基電泳圖如圖1、2所示。對圖1、2中7S、11S亞基的條帶進(jìn)行灰度掃描并分析,得到不同制漿工藝豆腐中貯藏蛋白的亞基的相對含量,見表2。12 個品種大豆中,有6 個品種生漿工藝制備的豆腐的11S/7S值低于熟漿工藝,有5 個品種的熟漿工藝制備的豆腐的11S/7S值低于生漿工藝,有1 個品種11S/7S值生熟漿工藝一樣,由此可知,不同生產(chǎn)工藝對最后制備的豆腐中的蛋白質(zhì)亞基比影響不大,差異不顯著(P>0.05)。

圖1 不同大豆品種生漿工藝加工豆腐的7S和11S亞基電泳圖Fig.1 SDS-PAGE of subunits 7S and 11S in tofu prepared by squeezing homogenates before heating from different soybean varieties

圖2 不同大豆品種熟漿工藝加工豆腐的7S和11S亞基電泳圖Fig.2 SDS-PAGE of subunits 7S and 11S in tofu prepared by squeezing homogenates after heating using different soybean varieties

表2 不同大豆品種采用兩種工藝加工豆腐的7S和11S亞基含量Table 2 7S and 11S contents of tofu prepared by both methods from different soybean varieties

2.3 不同生產(chǎn)工藝制成的豆腐品質(zhì)特性分析

2.3.1 不同生產(chǎn)工藝豆腐得率和保水性

由表3可知,12 個品種大豆中,所有品種采用熟漿工藝制備豆腐的得率和生漿工藝均具有顯著差異(P<0.05),且都是熟漿工藝制備豆腐的得率高于生漿工藝,這與郭順堂[21]的實驗結(jié)果一致。但是從保水性來看,不同工藝制備的豆腐保水性大多數(shù)沒有明顯差異,所以不同加工工藝對豆腐保水性的影響不大,這與郭順堂的實驗結(jié)果不同,這可能是由于樣本量不同導(dǎo)致的實驗結(jié)果不同。

表3 不同大豆品種采用兩種工藝加工豆腐的得率和保水性Table 3 The yield and water-holding capacity of tofu prepared by both methods from different soybean varieties

2.3.2 不同生產(chǎn)工藝制備豆腐的色度

表4 不同大豆品種采用兩種工藝加工豆腐的色度Table 4 Color parameters of tofu prepared by both methods from different soybean varieties

由表4可知,12 個品種大豆中有8 個品種生漿工藝制備的豆腐白度值>熟漿工藝制備的豆腐白度值,4 個品種生漿工藝制備的豆腐白度值<熟漿工藝制備的豆腐白度值,對兩組數(shù)據(jù)進(jìn)行單因素方差分析,結(jié)果均為差異顯著(P<0.05),但是規(guī)律性并不強(qiáng),即豆腐的白度值與豆腐的加工工藝間相關(guān)性不大。但是,豆腐的白度值可能與大豆品種有關(guān)系。從表中數(shù)據(jù)可以看出,黃淮海地區(qū)的大豆品種制備的豆腐白度值普遍高于北部地區(qū)大豆品種制備的豆腐白度值,這與黃淮海地區(qū)大豆品種的蛋白質(zhì)含量相對較高有關(guān)系,這個結(jié)果也與豆制品企業(yè)用黃淮海地區(qū)大豆品種制備的豆腐比東北地區(qū)大豆品種制備的豆腐白這一結(jié)論相符合。

2.3.3 不同生產(chǎn)工藝制備豆腐的質(zhì)構(gòu)特性

表5 不同大豆品種采用兩種工藝加工豆腐的質(zhì)構(gòu)特性Table 5 Texture properties of tofu prepared by both methods from different soybean varieties

由表5可知,12 個品種大豆中,有7 個品種生漿工藝制備的豆腐硬度>熟漿工藝制備的豆腐硬度,5 個品種生漿工藝制備的豆腐硬度<熟漿工藝制備的豆腐硬度,對兩組數(shù)據(jù)進(jìn)行單因素方差分析,結(jié)果表明大部分差異顯著(P<0.05),但是規(guī)律性并不強(qiáng),即加工工藝對豆腐的硬度影響不大。同理,兩種工藝制備的大部分豆腐彈性、黏聚性、咀嚼度、回復(fù)度均差異顯著(P<0.05),但是規(guī)律性并不強(qiáng),即加工工藝對豆腐的質(zhì)構(gòu)特性影響不大。

2.4 不同生產(chǎn)工藝制備豆腐得率和保水性與蛋白質(zhì)和脂肪組分的相關(guān)性分析

2.4.1 生漿工藝制備豆腐得率和保水性與蛋白質(zhì)和脂肪組分的相關(guān)性分析

表6 生漿工藝制備豆腐得率和保水性與蛋白質(zhì)和脂肪組分的相關(guān)性Table 6 Correlation among tofu yield, water-holding capacity and protein, fat components of tofu prepared by squeezing homogenates before heating

由表6可知,豆腐的得率與蛋白質(zhì)含量成正相關(guān),脂肪含量與豆腐的得率成負(fù)相關(guān),11S/7S值與豆腐的保水性成正相關(guān),7S亞基含量與豆腐的得率、保水性成負(fù)相關(guān),11S/7S值、11S亞基含量與豆腐的保水性成正相關(guān)。

2.4.2 生漿工藝制備豆腐質(zhì)構(gòu)特性與蛋白質(zhì)和脂肪組分的相關(guān)性分析

表7 生漿工藝制備豆腐質(zhì)構(gòu)特性與蛋白質(zhì)和脂肪組分的相關(guān)性Table 7 Correlation between textur properties and protein, fat components of tofu prepared by squeezing homogenates before heating

由表7可知,豆腐的蛋白質(zhì)含量與彈性成極顯著正相關(guān)(r=0.754),蛋白質(zhì)含量與黏聚性、咀嚼度成顯著正相關(guān)(r=0.697、0.594),脂肪含量與彈性成顯著負(fù)相關(guān)(r=-0.581),但是7S亞基含量、11S亞基含量和11S/7S值與豆腐質(zhì)構(gòu)特性指標(biāo)之間的相關(guān)性不十分明顯。

2.4.3 熟漿工藝制備豆腐得率和保水性與蛋白質(zhì)和脂肪組分的相關(guān)性分析

表8 熟漿工藝制備豆腐得率和保水性與蛋白質(zhì)和脂肪組分的相關(guān)性Table 8 Correlation among total yield, water-holding capacity and protein, fat components of tofu prepared by squeezing homogenates after heating

由表8可知,11S/7S值與豆腐的保水性成顯著正相關(guān)(r=0.654),蛋白質(zhì)含量與豆腐的得率、保水性成正相關(guān),脂肪含量、7S亞基含量、11S亞基含量與豆腐的得率成負(fù)相關(guān),脂肪含量、11S亞基含量與豆腐的保水性成正相關(guān),7S亞基含量與豆腐的保水性成負(fù)相關(guān)。

2.4.4 熟漿工藝制備豆腐質(zhì)構(gòu)特性與蛋白質(zhì)和脂肪組分的相關(guān)性分析

表9 熟漿工藝制備豆腐質(zhì)構(gòu)特性與蛋白質(zhì)和脂肪組分的相關(guān)性Table 9 Correlation between texture properties and protein, fat components of tofu prepared by squeezing homogenates after heating

由表9可知,蛋白質(zhì)含量與豆腐的彈性、黏聚性成顯著正相關(guān)(r=0.688、0.592)。

2.4.5 生漿工藝制備豆腐品質(zhì)指標(biāo)間的關(guān)系

表10 生漿工藝制備豆腐品質(zhì)指標(biāo)間的關(guān)系Table 10 Correlation among quality characteristics of tofu prepared by squeezing homogenates before heating

由表10可知,豆腐得率與硬度成顯著負(fù)相關(guān)(r=-0.63),質(zhì)構(gòu)指標(biāo)彈性與黏聚性成極顯著正相關(guān)(r=0.788),黏聚性與咀嚼度成顯著正相關(guān)(r=0.646),黏聚性與回復(fù)性成極顯著正相關(guān)(r=0.921),咀嚼度與回復(fù)性成顯著正相關(guān)(r=0.640)。

2.4.6 熟漿工藝制備豆腐品質(zhì)指標(biāo)間的關(guān)系

表11 熟漿工藝制備豆腐品質(zhì)指標(biāo)間的關(guān)系Table 11 Correlation among quality characteristics of tofu prepared by squeezing homogenates after heating

由表11可知,質(zhì)構(gòu)指標(biāo)硬度與咀嚼度成極顯著正相關(guān)(r=0.888),彈性與黏聚性、回復(fù)性成極顯著正相關(guān)(r=0.797、0.866),黏聚性與回復(fù)性成極顯著正相關(guān)(r=0.840)。

3 結(jié) 論

將實驗所選的12 個大豆品種按生漿法和熟漿法制作豆腐后,分別測定豆腐的蛋白質(zhì)含量、脂肪含量、7S亞基及11S亞基含量,結(jié)果因生產(chǎn)工藝不同而有較大差異,但是不同生產(chǎn)工藝制作豆腐中的11S/7S值沒有統(tǒng)計學(xué)規(guī)律。熟漿法制作豆腐中的蛋白質(zhì)含量和脂肪含量高于生漿法制作豆腐中的蛋白質(zhì)含量和脂肪含量,熟漿法制作豆腐中的7S亞基含量和11S亞基含量高于生漿法制作豆腐中的7S亞基含量和11S亞基含量,但是生漿法、熟漿法生產(chǎn)工藝豆腐中的11S/7S值沒有明顯的關(guān)系。因此,從不同工藝制備豆腐中的蛋白質(zhì)含量、脂肪含量、7S亞基及11S亞基含量來看,熟漿工藝要優(yōu)于生漿工藝。同時,測定結(jié)果表明不同生產(chǎn)工藝制作豆腐的得率差異顯著,且熟漿工藝制作豆腐的得率高于生漿工藝制作豆腐的得率,而兩種工藝制作豆腐的保水性沒有明顯的差異。

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Relationship between Nutritional Components and Texture Profi le of Tofu from Two Preparation Methods

YU Hansong, CHEN Jinzhao, ZHANG Wei, WANG Yuhua, LIU Junmei, PIAO Chunhong, HU Yaohui*
(Division of Soybean Processing, Soybean Research & Development Center, China Agriculture Research System, College of Food Science and Engineering, Jilin Agricultural University, Changchun 130118, China)

Tofu was made from 12 soybean varieties by two different methods including squeezing homogenates before heating (method 1) and squeezing after heating raw soymilk with okara (method 2). The contents of total protein, protein subunits and total lipid, tofu yield, color and texture profi le of the prepared samples were determined. The results showed that the contents of protein and lipid, and tofu yield were signifi cantly different (P < 0.05) between the two preparation methods, and our analysis implied that method 2 was advantageous over method 1 in terms of nutritional preservation, tofu yield and tofu quality.

tofu; squeezing homogenates before heating; squeezing after heating; nutritional components; texture profi le

TS214.2

A

1002-6630(2015)19-0049-06

10.7506/spkx1002-6630-201519009

2014-12-08

國家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)(大豆)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)專項(CARS-04)

于寒松(1979-),男,教授,博士,研究方向為豆制品加工。E-mail:yuhansong@163.com

*通信作者:胡耀輝(1951-),男,教授,學(xué)士,研究方向為食品生物制造與新資源利用。E-mail:huyaohui@vip.163.com

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