二次漿渣共熟制漿工藝優(yōu)化研究

周 娟，謝靈來(lái)，尹樂(lè)斌，2*，李立才，金小柯，雷志明，孔彥卓

（1.邵陽(yáng)學(xué)院 食品與化學(xué)工程學(xué)院，湖南 邵陽(yáng) 422000；2.豆制品加工技術(shù)湖南省應(yīng)用基礎(chǔ)研究基地，湖南 邵陽(yáng) 422000）

大豆原產(chǎn)于中國(guó)，古代稱之為“菽”，有5 000多年的栽培史和加工史[1-2]。豆腐是以大豆為原料生產(chǎn)的中國(guó)傳統(tǒng)豆制品，因其蛋白質(zhì)含量高、脂肪含量低而廣受大眾喜愛(ài)，并且豆腐中含有大豆異黃酮、大豆皂苷、卵磷脂等活性成分能夠清除自由機(jī)、延緩衰老[3]。此外，豆腐還具有益中和氣、生津潤(rùn)燥、清熱解毒、消渴解酒等醫(yī)學(xué)價(jià)值[4-5]。在豆腐加工過(guò)程中制漿工藝對(duì)豆腐品質(zhì)影響較大，傳統(tǒng)的豆腐的制漿工藝大致可分為生漿法、熟漿法和熱水淘漿法。不同制漿工藝制得豆腐各有特點(diǎn)，品質(zhì)不一。陳洋等[6]的研究表明，熟漿法豆腐的出品率、保水性、含水量均顯著高于生漿法和熱水淘漿法，而生漿法的硬度明顯高于其他兩種方法。于寒松等[7]的研究表明，熟漿工藝不僅能夠很好地保留大豆中的營(yíng)養(yǎng)成分，而且對(duì)豆腐的得率及品質(zhì)特性有較好的提升。盧義伯等[8]的研究表明，熟漿法生產(chǎn)制作的豆?jié){蛋白質(zhì)含量高、脂肪含量低，理化指標(biāo)明顯優(yōu)于其他兩種方法。本試驗(yàn)是采用具有“湘派”特色的二次漿渣共熟制漿方法，在熟漿法的基礎(chǔ)上，對(duì)一渣進(jìn)行二次煮漿，對(duì)二次漿渣共熟制漿工藝進(jìn)行優(yōu)化，以期提高蛋白質(zhì)的提取率及豆?jié){中多糖的含量，使豆腐的品質(zhì)得到了很大提升。為工業(yè)化制漿技術(shù)提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

黃豆（黑龍江優(yōu)質(zhì)大豆）：市售；氫氧化鈉（分析純）、酚酞：天津市東麗區(qū)永大化學(xué)試劑有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

HU-500DG型多功能榨汁機(jī)：韓國(guó)HURM公司；LS-5型物性測(cè)定儀：美國(guó)阿美特克（AMETEK）有限公司；VELOCITY 18R型臺(tái)式冷凍離心機(jī)：澳大利亞達(dá)卡米公司；ATC型阿貝折射儀：上海淋譽(yù)貿(mào)易有限公司；MJ33型水分自動(dòng)測(cè)定儀：梅特勒-托利多公司；CA-HM型熱量成分檢測(cè)儀：日本JWP公司。

1.3 方法

1.3.1 二次漿渣共熟生產(chǎn)豆腐工藝流程

1.3.2 單因素試驗(yàn)

按1.3.1所述工藝流程生產(chǎn)制作豆腐，并以在此條件下點(diǎn)漿制得的豆腐的感官評(píng)分、蛋白質(zhì)含量為評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò)單因素試驗(yàn)分別考察一漿和二漿的配比（1∶2、2∶2、4∶2、6∶2、8∶2（V∶V）），一渣和水的配比（1∶1、1∶2、1∶3、1∶4、1∶5（g∶mL）），混合豆?jié){的加熱溫度（80℃、85℃、90℃、95℃、100℃），混合豆?jié){的加熱時(shí)間（1 min、3 min、5 min、7 min、9 min）對(duì)二次漿渣共熟制漿工藝的影響。

1.3.3 二次漿渣共熟制漿工藝的正交試驗(yàn)

在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，以一漿和二漿配比，一渣和水配比，混合豆?jié){加熱溫度，混合豆?jié){加熱時(shí)間為變量，以感官評(píng)分和蛋白質(zhì)含量為考察指標(biāo)進(jìn)行L9（34）正交試驗(yàn)。正交試驗(yàn)因素與水平見(jiàn)表1。

表1 二次漿渣共熟制漿工藝優(yōu)化正交試驗(yàn)因素與水平Table 1 Factors and levels of orthogonal experiments for soybean milk dregs repeated curing process optimization

1.3.4 檢測(cè)方法

感官評(píng)分：參照GB/T 22106—2008《非發(fā)酵豆制品》[10]，確定豆腐的總體接受性感官指標(biāo)為色澤、氣味、滋味和質(zhì)地對(duì)不同制漿條件下所得的豆腐產(chǎn)品進(jìn)行評(píng)價(jià)，滿分為100分。感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表2。

表2 豆腐感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)Table 2 Sensory evaluation standards of tofu

蛋白質(zhì)的測(cè)定：按照參考文獻(xiàn)[9]的方法進(jìn)行。

豆腐持水率的測(cè)定：稱取一定質(zhì)量的豆腐樣品，記為W1，置于50 mL離心管的底部，1 000 r/min離心10 min，去除上清液后，豆腐樣品質(zhì)量記重W2，然后將此樣品置于105℃干燥至質(zhì)量恒定，記為W3。持水率計(jì)算公式[11]：

式中：G為持水率，%；W1為原樣品質(zhì)量，g；W2為離心后除去上清液樣品質(zhì)量，g；W3為樣品干燥后質(zhì)量，g。

彈性、硬度測(cè)定：釆用質(zhì)構(gòu)試驗(yàn)機(jī)測(cè)定，同一個(gè)樣品選擇3個(gè)不同部位進(jìn)行測(cè)定，取其平均值[12]。

2 結(jié)果與分析

2.1 單因素試驗(yàn)

2.1.1 一漿和二漿配比對(duì)豆腐品質(zhì)的影響

圖1 一漿和二漿配比對(duì)豆腐感官評(píng)分和蛋白質(zhì)含量的影響Fig.1 Effect of the ratio of the first soy milk and second soy milk on sensory evaluation and protein content of tofu

由圖1可知，一漿和二漿的配比主要影響點(diǎn)漿前豆?jié){的濃度，點(diǎn)漿時(shí)豆?jié){濃度較低，形成的大豆蛋白絮狀物較小，不利于形成致密的凝膠網(wǎng)絡(luò)空間結(jié)構(gòu)，得到的豆腐組織松軟，不易成型。隨著一漿和二漿配比的增大，產(chǎn)品感官評(píng)分呈不斷增大，最后趨于穩(wěn)定的趨勢(shì)，這是由于當(dāng)一漿和二漿配比增大時(shí)，豆?jié){濃度逐漸提高，越來(lái)越利于形成穩(wěn)定的大豆蛋白凝膠[13]，當(dāng)豆?jié){濃度達(dá)到一定程度后，在一定量凝固劑條件下形成的蛋白凝膠達(dá)到飽和，所以所得的產(chǎn)品性質(zhì)基本固定。綜合考慮，選擇一漿和二漿配比6∶2（V∶V）作為較優(yōu)水平。

2.1.2 一渣和水配比對(duì)豆腐品質(zhì)的影響

由圖2可知，當(dāng)一渣和水配比為1∶1（g∶mL）時(shí)，豆腐感官評(píng)分較低，是因?yàn)檫@個(gè)配比的水不能和一渣充分混合，加熱時(shí)一渣中殘留的蛋白質(zhì)等成分不能充分溶解到水中，得到的二漿感官品質(zhì)稍差，豆?jié){濃度也稍低，所以與一漿混合后點(diǎn)漿制得的豆腐感官評(píng)分較低。當(dāng)一渣和水配比為1∶2時(shí)，豆腐感官評(píng)分達(dá)到最高，繼續(xù)增大水的比例，混合加熱得到的二漿濃度過(guò)低，和一漿混合后，得到的混合豆?jié){濃度也過(guò)低，所以點(diǎn)漿得到的豆腐品質(zhì)下降，感官評(píng)分受到影響。綜合考慮，選擇一渣和水配比1∶2（g∶mL）作為較優(yōu)水平。

圖2 一渣和水配比對(duì)豆腐感官評(píng)分和蛋白質(zhì)含量的影響Fig.2 Effect of second dregs and water ratio on sensory evaluation and protein content of tofu

2.1.3 混合豆?jié){加熱溫度對(duì)豆腐品質(zhì)的影響

圖3 混合豆?jié){加熱溫度對(duì)豆腐感官評(píng)分和蛋白質(zhì)含量的影響Fig.3 Effect of heating temperature of mixed soymilk on sensory evaluation and protein content of tofu

由圖3可知，當(dāng)加熱溫度為80℃時(shí)，豆腐感官評(píng)分較低，隨著加熱溫度的提高，感官評(píng)分也不斷提高，加熱溫度為95℃時(shí)，豆腐感官評(píng)分達(dá)到最大值，繼續(xù)提高加熱溫度，豆腐感官評(píng)分開始下降。原因可能是豆?jié){的加熱溫度不夠高時(shí)，大豆蛋白變性不充分，蛋白質(zhì)分子上的化學(xué)基團(tuán)和疏水區(qū)域無(wú)法充分暴露出來(lái)，蛋白質(zhì)之間的相互作用不足以促使蛋白質(zhì)分子形成穩(wěn)定的空間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)[14]，所以制得的豆腐蛋白質(zhì)含量低，感官評(píng)分也低。當(dāng)加熱溫度為95℃時(shí)，蛋白質(zhì)變性充分，形成的豆腐網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)最穩(wěn)定，豆腐的相關(guān)指標(biāo)也達(dá)到最大值。當(dāng)加熱溫度為100℃時(shí)，溫度過(guò)高，蛋白質(zhì)會(huì)變性過(guò)度，形成失去凝膠能力的亞溶膠，降低蛋白質(zhì)空間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，導(dǎo)致豆腐品質(zhì)下降。綜合考慮，選擇混合豆?jié){加熱溫度為95℃作為較優(yōu)水平。

2.1.4 不同混合豆?jié){加熱時(shí)間對(duì)豆腐品質(zhì)的影響

由圖4可知，混合豆?jié){的加熱時(shí)間為1 min時(shí)，豆腐的感官評(píng)分較低，隨著加熱時(shí)間的延長(zhǎng)，感官評(píng)分增大，加熱時(shí)間為5 min時(shí)，豆腐品質(zhì)最佳，豆腐感官評(píng)分達(dá)到最大值，繼續(xù)延長(zhǎng)加熱時(shí)間，感官評(píng)分開始下降。原因可能是加熱時(shí)間≤3 min時(shí)，大豆蛋白未能充分充分變性，蛋白質(zhì)分子上的化學(xué)基團(tuán)和疏水區(qū)域無(wú)法充分暴露出來(lái)，蛋白質(zhì)分子之間無(wú)法充分結(jié)合，形成的蛋白質(zhì)凝膠結(jié)構(gòu)不夠緊密[15]，使得所得豆腐的蛋白質(zhì)含量較低，感官評(píng)分也低。適當(dāng)?shù)募訜釙r(shí)間可以使蛋白質(zhì)變性充分，從而改善豆腐的品質(zhì)。加熱時(shí)間超過(guò)7 min時(shí)，蛋白質(zhì)會(huì)過(guò)度變性，形成失去凝膠能力的亞溶膠，降低蛋白質(zhì)空間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，導(dǎo)致豆腐的各項(xiàng)指標(biāo)都不理想。但是，相對(duì)來(lái)說(shuō)加熱時(shí)間對(duì)豆腐的得率影響較小。綜合考慮，選擇混合豆?jié){加熱時(shí)間5 min作為較優(yōu)水平。

圖4 混合豆?jié){加熱時(shí)間對(duì)豆腐感官評(píng)分和蛋白質(zhì)含量的影響Fig.4 Effect of heating time of mixed soy milk on sensory evaluation and protein content of tofu

2.2 正交試驗(yàn)優(yōu)化二次漿渣共熟工藝

在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，確定一漿和二漿配比，一渣和水配比，混合豆?jié){加熱溫度，混合豆?jié){加熱時(shí)間為變量，進(jìn)行L（934）正交試驗(yàn)，通過(guò)豆腐感官評(píng)分確定二次漿渣共熟制漿的最佳工藝條件，正交試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表3，方差分析表見(jiàn)表4。

表3 二次漿渣共熟制漿工藝優(yōu)化正交試驗(yàn)結(jié)果與分析Table 3 Results and analysis of orthogonal experiments for soybean milk dregs repeated curing process optimization

由表3可知，各因素對(duì)豆腐感官評(píng)分的影響程度大小依次為C＞B＞D＞A，即混合豆?jié){加熱溫度＞一渣和水配比＞混合豆?jié){加熱時(shí)間＞一漿和二漿配比。由感官評(píng)分不同水平的平均值k可知，最優(yōu)組合為A2B2C2D1，即一漿和二漿配比6∶2（V∶V），一渣和水配比1∶2（g∶mL），混合豆?jié){加熱溫度95℃，混合豆?jié){加熱時(shí)間3 min。

表4 正交試驗(yàn)結(jié)果方差分析Table 4 Variance analysis of orthogonal experiments results

由表4可知，因素C即混合豆?jié){加熱溫度對(duì)豆腐感官質(zhì)量的影響極顯著（P＜0.01），因素B即一渣和水配比對(duì)豆腐感官質(zhì)量的影響顯著（P＜0.05），而因素D即混合豆?jié){加熱時(shí)間和因素A一漿和二漿配比對(duì)豆腐感官質(zhì)量的影響不顯著（P＞0.05）；在此工藝條件下，按照1.3.1試驗(yàn)方法進(jìn)行3次驗(yàn)證試驗(yàn)，結(jié)果如表5所示。

表5 豆腐感官評(píng)價(jià)、理化指標(biāo)和質(zhì)構(gòu)指標(biāo)Table 5 Sensory evaluation,physicochemical indexes and texture indexes of tofu

由表5可知，3次驗(yàn)證試驗(yàn)制得的豆腐平均感官評(píng)分為79.33±0.47分，蛋白質(zhì)含量為（7.43±0.05）g/100 g，豆腐的品質(zhì)良好，二次漿渣共熟制漿工藝優(yōu)化效果好。

3 結(jié)論

以豆腐感官評(píng)分為指標(biāo)，通過(guò)單因素試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)二次漿渣共熟制漿工藝中的一漿和二漿配比、一渣和水配比、混合豆?jié){加熱溫度、混合豆?jié){加熱時(shí)間對(duì)豆腐品質(zhì)均有不同程度的影響。在單因素試驗(yàn)基礎(chǔ)上，以豆腐感官評(píng)分為考察指標(biāo)，選取一漿和二漿配比、一渣和水配比、混合豆?jié){加熱溫度、混合豆?jié){加熱時(shí)間進(jìn)行L9（34）正交試驗(yàn)，確定二次漿渣共熟制漿工藝生產(chǎn)豆腐的最佳工藝條件為：一漿和二漿配比6∶2（V∶V），一渣和水配比1∶2（g∶mL），混合豆?jié){加熱溫度95℃，混合豆?jié){加熱時(shí)間3 min。在此最優(yōu)工藝條件下制得的豆腐感官評(píng)分為79.33±0.47分，蛋白質(zhì)含量為（7.43±0.05）g/100 g，其他指標(biāo)均良好。

[1]SINGH G.The soybean:botany,production and uses[M].Ludhiana:Punjab Agricultural University,2010:300-324.

[2]LI Y,GUAN R,LIU Z,et al.Genetic structure and diversity of cultivated soybean(Glycine max(L.)Merr.)landraces in China[J].Theor Appl Genet,2008,117(6):857-871.

[3]王彥志.大豆皂甙的功能特性及其開發(fā)應(yīng)用前景[J].時(shí)代報(bào)告：學(xué)術(shù)版，2012（10）：73.

[4]華 子.食品小常識(shí)[J].安全與健康，2012（2）：49-49.

[5]佚 名.價(jià)廉物美的8種長(zhǎng)壽食物[J].工會(huì)博覽·理論研究，2013（2）：21-21.

[6]陳 洋，林最其，徐 麗，等.豆?jié){制備工藝對(duì)豆腐品質(zhì)的影響[J].大豆科學(xué)，2011，30（5）：838-842.

[7]于寒松，陳今朝，張 偉，等.兩種工藝生產(chǎn)豆腐的營(yíng)養(yǎng)成分與品質(zhì)特性的關(guān)系[J].食品科學(xué)，2015，36（19）：49-54.

[8]盧義伯，潘 超，祝義亮.豆腐生產(chǎn)中不同制漿工藝研究[J].食品工業(yè)科技，2007（8）：182-184，187.

[9]中華人民共和國(guó)衛(wèi)生部.GB 5009.5—2010食品中蛋白質(zhì)的測(cè)定[S].北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2010.

[10]中華人民共和國(guó)國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局，中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì).GB/T 22106—2008非發(fā)酵豆制品[S].北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2008.

[11]鄭明靜，周美齡，劉華豐，等.山礬豆腐的加工工藝研究[J].食品研究與開發(fā)，2015，36（21）：128-132.

[12]于寒松，陳今朝，張 偉，等.兩種工藝生產(chǎn)豆腐的營(yíng)養(yǎng)成分與品質(zhì)特性的關(guān)系[J].食品科學(xué)，2015，36（19）：49-54.

[13]燕平梅，薛文通，任媛媛，等.豆腐凝固過(guò)程的研究概況[J].糧油加工與食品機(jī)械，2005（3）：75.

[14]OBATA A,MATSUURA M.Decrease in the gel strength of tofu caused by an enzyme reaction during soybean grinding and its control[J].Biosci Biotechnol Biochem,2008,57(4):542-545.

[15]武 肖，傅玉穎，潘偉春，等.加熱和冷卻速率對(duì)大豆蛋白凝膠特性的影響[J].中國(guó)糧油學(xué)報(bào)，2014，29（4）：26-31.