不同大豆原料對豆清發酵液豆腐和鹵水豆腐加工特性的影響

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(1.邵陽學院食品與化學工程學院,湖南邵陽 422000;2.豆制品加工技術湖南省應用基礎研究基地,湖南邵陽 422000;3.湖南省果蔬清潔加工工程技術研究中心,湖南邵陽 422000;4.山東省臨沂市農業科學院,山東臨沂 276000;5.北京康得利智能科技有限公司,北京 100074;6.廣州佳明食品科技有限公司，廣東廣州 510000)

豆腐是大豆原料經過清洗浸泡、制漿、點漿(即凝固)、壓榨等多道工序形成的蛋白質凝膠物。它是一種傳統的豆制品,有著十分悠久的生產歷史,它含有人體和動物所需的8種必需氨基酸,且消化吸收率高達90%以上[1]。大豆是我國傳統的“五谷”之一,也是四大油料作物之一,有著5000多年的種植歷史[2-3]。大豆中含有40%左右的蛋白質,20%左右的脂肪,同時富含維生素B1、鈣、磷、煙酸與胡蘿卜素等人體所需營養成分[4-5],其中大豆蛋白具有降低患冠心病風險的生理功能[6]。豆清發酵液是指以豆腐點漿析出的上清液和壓榨等過程產生排出液(即豆清液),經純種發酵而成的產品[7-8]。豆清發酵液中含0.25%～0.4%蛋白質和0.1%還原糖,同時富含大豆異黃酮、皂苷、大豆低聚糖等生理活性物質[9-10]。隨著社會生活水平不斷提高,人們對飲食的健康意識不斷加強,大豆食品以其全面、獨特的營養保健功能越來越受到消費者的青睞,同時也對大豆加工的科學和技術提出了更高的要求。

豆腐品質不僅與加工技術相關,而且與大豆原料品種關系緊密[11-12]。黃明偉等[13]在研究大豆品種及其組分對石膏豆腐品質的影響及原料大豆分級標準建立的實驗中,將豆腐按主要品質指標進行聚類分析,制定了原料大豆分級標準:大豆的蛋白含量高于42%,脂肪含量低于18%,植酸含量在17～20 mg/g之間,蛋白亞基7S組分含量低于20%,11S組分含量高于45%。南喜平等[14]在研究大豆籽粒品質對干豆腐加工特性的影響及適用性評價中,得出不同大豆品種理化指標與干豆腐品質指標有較大的差異且存在復雜的相關關系,籽粒蛋白含量、水溶性蛋白含量與干豆腐品質指標存在顯著或極顯著正相關關系,籽粒脂肪含量、7S的含量與干豆腐品質指標呈顯著或極顯著負相關關系。

但是,目前我國大豆品種繁多,多數豆制品企業比較注重產品的生產工藝,忽略大豆原料對產品質量的影響,一般隨機市購大豆原料進行豆腐生產,不關注大豆品種,且原料的選用沒有專一性,造成豆腐品質特性差異性較大。本實驗為了篩選出適應于豆清發酵液豆腐和鹵水豆腐的大豆品種,選以山東省臨沂農科院提供的華豆2號等5個大豆較新品種為試材,以黑龍48號為對照,分別以豆清發酵液和鹵水為凝固劑生產豆腐,通過對豆腐感官評價、產品得率、保水性、質構特性、蛋白質、脂肪及水分等指標綜合分析,探討不同原料對豆清發酵液豆腐和鹵水豆腐加工特性的影響,為豆制品加工企業在選擇原料提供參考依據。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

大豆 要求顆粒飽滿、大小一致、色澤光亮及無霉變等,臨豆9號、臨豆10號、齊黃34、華豆2號、華豆10號由山東省臨沂農科院提供,黑龍48號由黑龍江省薩福迦公司提供;鹽鹵(MgCl2) 天津市塘沽金輪煙花有限公司;豆清發酵液 由豆制品加工技術湖南省應用基礎研究基地提供;其他試劑均為分析純 國藥化學試劑有限公司。

EL204型電子天平 梅特勒-托利多儀器有限公司;UV-1780型紫外可見分光光度計 日本島津公司;JYL-CO12型九陽豆漿機 九陽股份公司;UDK139型凱氏定氮儀 意大利VELP公司;VELOCITY18R型臺式冷凍離心機 澳大利亞達卡米公;LS-5型質構儀 美國阿美特克(AMETEK)有限公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 豆腐生產工藝流程 每種大豆原料稱取200 g,清洗2～3次,按干豆干重∶水=1∶4的比例在室溫(20～25 ℃)浸泡約8 h,以干豆干重∶水=1∶6的比例加去離子水進行磨漿,再將磨好后的豆糊加熱至沸并保溫8 min,120目紗布過濾,得到豆漿,分別將350 mL豆清發酵液、50 mL調配后的鹽鹵從上而下加入過濾后的豆漿中,邊加邊攪拌點漿,直至腦花析出。點漿后靜置蹲腦20 min,用勺進行破腦,最后再將腦花澆注至鋪好濾布的小型豆腐框中,包好布后,置于2.5 kg的重物壓30 min,脫模即得鮮豆腐[15-16]。

圖1 豆腐制作工藝流程Fig.1 Tofu production process

1.2.2 豆腐感官評定 邀請10名具有食品專業背景的老師、同學組成感官評定小組,并對小組成員進行感官評定的簡單培訓。感官評定的標準根據GB 2712-2014[17],采用百分制,分從豆腐的色澤、風味、口感和組織狀態4個方面進行感官評分,感官評價標準見表1。

表1 豆腐感官評價標準Table 1 Sensory evaluation standards of tofu

1.2.3 豆腐保水性測定 用電子天平稱取2 g(精確到0.0001 g)豆腐,將其裝入底部有脫脂棉的50 mL離心管中,以1000 r/min離心10 min后[18],稱量離心后豆腐樣品的質量并記錄M1,最后置于105 ℃下干燥至恒重M2。保水性計算公式為:

式中:WHC-代表保水性(%);M1-代表豆腐離心后的質量(g);M2-代表干燥至恒重的質量(g)。

1.2.4 豆腐得率的測定 豆清發酵液豆腐及鹽鹵豆腐的得率均參照Cai等[19]的方法進行測定,具體操作:將制作好的豆腐在室溫下靜置,稱量每M1干基大豆所得到的豆清發酵液及鹽鹵豆腐的質量M2。

1.2.5 質構測定 物性測定是對豆腐質構、口感的一種量化,通過對豆腐的物性測定,可以反映豆腐的質量[20]。參照謝靈來[21]方法進行測定,具體操作:將新鮮豆腐于室溫下冷卻平衡后進行二次壓縮試驗。測定條件為:探頭型號P/35,測試前、中、后速率分別為40、30、40 mm/s,觸發力0.05 N,壓縮形變率40%,中間停留時間5 s。同一批次豆腐選擇3塊,進行測定,取其平均值。質構參數定義如下表2所示。

表2 質構部分參數的定義Table 2 Definition of texture parameters

1.2.6 豆腐中水分、蛋白質、脂肪測定 水分含量的測定:參照GB5009.3-2016[22];蛋白質含量的測定:參照GB5009.5-2016[23];脂肪含量的測定:參照GB5009.6-2016[24]。

1.3 數據處理

運用IBM SPSS Statistics 22軟件進行數據處理分析,且每組實驗重復3次(結果均以平均值±標準差表示)。

2 結果與分析

2.1 不同大豆原料對豆腐感官評價的影響

由圖2可以看出,不同大豆原料生產的豆清發酵液豆腐,從風味、組織狀態指標中,華豆2號生產豆清發酵液豆腐的感官得分最高,其豆香味濃厚、無異味澀味,塊型完整,組織結構緊密且表面均勻細嫩;齊黃34成品感官評分最低,其豆香味較淡,表面有微小的氣孔,塊型較完整;從豆腐色澤、口感指標中,以華豆10號、臨豆10號感官得分最高,其色澤光亮均一,有獨特的酸甜味且彈性適中;黑龍48成品色澤灰暗、略黃,口感較細膩,其相應的感官評分最低。總體感官評分以華豆2號為最高,極顯著高于其他不同大豆原料生產的豆清發酵液豆腐(p<0.01)。

圖2 不同大豆原料生產豆腐的感官評價Fig.2 Sensory evaluation of tofu produced by different soybean varieties注:凝固劑為豆清發酵液、鹵水分別以大豆品種-D、大豆品種-L來表示。其中豆清發酵液、鹵水分別用a～e,a′～d′來表示差異極顯著(p<0.01)。

不同大豆原料生產的鹵水豆腐,從口感、組織狀態指標中可以看出,齊黃34所制鹵水豆腐的感官得分最高,其口感柔軟而細膩,組織切面均勻緊密,內部空隙小;而華豆2號成品口感較硬,組織切面有微小氣孔;從色澤、風味指標中臨豆10號、黑龍48號居最高,其具有獨特甜味,色澤均一,呈白色;臨豆9號色澤略黃,風味較單一。總體感官評分以齊黃34為最高,極顯著高于其他不同大豆原料所制鹵水豆腐(p<0.01)。

由圖2可知，同一品種在兩種不同凝固劑點漿條件下,黑龍48號、華豆2號、華豆10號豆清發酵液豆腐總體感官評分明顯高于相對應的鹵水豆腐,其色澤光亮、口感柔和更細膩、豆香味濃厚,塊型結構完整;臨豆10號、臨豆9號、齊黃34號鹵水豆腐總體感官評分明顯高于相應的豆清發酵液豆腐,其色澤更光亮、呈白色、結構更緊密,彈性適中。由此可見,同一大豆品種在兩種不同凝固劑條件下生產的豆腐,其感官評價差異極顯著(p<0.01)。

2.2 大豆原料對豆腐得率及保水性的影響

豆腐得率高低直接反映出豆子的加工價值,對大豆原料是否適合豆腐加工有著十分重要的意義。制作豆腐的過程中點漿的濃度與豆腐得率有密切的關系[25]。由圖3可以看出,不同大豆原料生產豆清發酵液豆腐產品得率約在149%～180%之間,其中華豆2號的得率最高,高達176.532%。不同大豆原料生產鹵水豆腐產品得率大約在155%～190%,其中齊黃34的得率最高,高達188.879%。

圖3 不同大豆原料豆腐得率及保水性Fig.3 Yields and WHC of tofu produced by different soybean varieties注:不同大豆品種同種凝固劑條件下,豆腐得率、保水性分析進行多重比較,不同字母表示差異極顯著(p<0.01)。

保水性是豆腐凝膠重要的品質指標之一。對于生產者而言,豆腐的保水性越好,產品的得率越高;對于消費者而言,豆腐的保水性越好,黃漿水損失越少,大豆中的營養成分損失的越少[26]。由圖3可以看出,不同大豆原料豆清發酵液豆腐保水性大約在60%～75%之間,其中華豆2號的保水性最高,高達72.155%。不同大豆原料下的鹵水豆腐保水性大約在60%～75%之間,其中臨豆10號的保水性最高,高達74.526%。

同一大豆品種在兩種不同點漿條件下生產的豆腐,得率均具有極顯著性差異(p<0.01),結果如圖4所示,臨豆10號、臨豆9號、華豆2號豆清發酵液豆腐產品得率均高于鹵水豆腐產品得率。黑龍48、齊黃34、華豆10號鹵水豆腐產品得率均高于豆清發酵液豆腐產品得率。同一大豆品種在兩種不同點漿條件下生產的豆腐,其保水性具有極顯著差異(p<0.01),由圖4可以清晰的看出臨豆10號豆清發酵液豆腐保水性高于相應的鹵水豆腐;臨豆9號、華豆10號鹵水豆腐的保水性均高于相應的豆清發酵液豆腐。

圖4 不同大豆原料豆腐得率及保水性Fig.4 Yields and WHC of tofu produced by different soybean varieties注:同一大豆品種在不同凝固劑條件下,豆腐得率、保水性分析進行多重比較,不同字母表示差異極顯著(p<0.01)。

2.3 大豆原料對豆清發酵液豆腐及鹵水豆腐質構特性的影響

質構是衡量豆腐品質的重要指標之一。本試驗重點主要測定豆腐的彈性、硬度、凝聚性、耐嚼性等指標,其中不同大豆原料與豆腐質構參數結果分別如下表3、表4所示:

表3 不同大豆原料所制豆清發酵液豆腐的質構特性Table 3 Texture characteristics of soybean whey fermented liquid tofu produced by different soybean varieties

表4 不同大豆原料所制鹵水豆腐的質構特性Table 4 Texture characteristics of brine tofu produced by different soybean varieties

由表3可知,不同大豆原料所制豆清發酵液豆腐凝聚性分布在2.147～3.003,硬度分布在113.663～174.482 g之間,彈性分布在0.670～0.778 mm之間,耐嚼性分布在45.446～64.530之間,其中華豆2號豆清發酵液豆腐的硬度、彈性、耐嚼性的指標最高,分別高達174.482 g、0.778 mm、64.530,表明豆腐結構緊密,空隙小;而黑龍48號、臨豆10號所制豆腐硬度和凝聚性均較低,分別為122.465 g、113.663 g和2.186、2.147;在凝聚性方面,齊黃34豆清發酵液豆腐的凝聚性最高,高為3.003,說明其內部結合力比其他大豆原料所制豆清發酵液豆腐較強。由此看出在凝聚性、硬度、彈性、耐嚼性等物性參數可以反映出不同大豆品種之間的差異,表明大豆原料對豆清發酵液豆腐及鹵水豆腐質構存在顯著差異(p<0.01)。

由表4可知,不同大豆原料所制鹵水豆腐凝聚性分布在1.842～2.951,硬度分布在103.293～199.277 g之間,彈性分布在0.674～0.789 mm之間,耐嚼性分布在36.420～69.091之間,其中齊黃34鹵水豆腐的凝聚性、彈性的質構參數均最高,高為2.951、0.789 mm,極顯著于其他大豆原料所生產的鹵水豆腐(p<0.01);其中華豆2號鹵水豆腐硬度、耐嚼性的指標最高,分別為199.277 g、69.091,均極顯著于其他品種的豆腐(p<0.01)。而齊黃34在硬度這方面數值也較高,為189.177 g。其中硬度形變量大表明豆腐形變發生越大,則豆腐硬度越小。由此可見不同原料大豆原料對鹵水豆腐質構特性也存在顯著差異(p<0.01)。

綜合表3、表4可知,對于同種大豆原料在兩種不同點漿條件下生產的豆腐質構參數差異也比較顯著。黑龍48、臨豆10號及臨豆9號的鹵水豆腐的凝聚性指標高為2.747、2.642、2.732,均高于所對應的豆清發酵液豆腐。在硬度方面,華豆10號的豆清發酵液豆腐指標高于所對應的鹵水豆腐,其相差約為60 g。但黑龍48號、臨豆10號、臨豆9號、齊黃34和華豆2號的豆清發酵液豆腐的硬度均低于鹵水豆腐。臨豆10號、華豆2號豆清發酵液豆腐產品在耐嚼性指質構參數結果均低于鹵水豆腐產品,其依次相差約為16和5。由此可以反映出同一品種在不同凝固劑條件下生產的豆腐指標參數差異極顯著(p<0.01)。

2.4 大豆原料對豆腐營養成分的影響

不同大豆原料在兩種不同凝固劑點漿下所制豆腐水分、蛋白質及脂肪含量的測定,其中蛋白質、脂肪以干基計,如下表5所示:

表5 不同大豆原料豆腐的水分、蛋白質及脂肪含量Table 5 Moisture,protein and fat contents of tofu produced by different soybean varieties using different coagulants

豆腐的軟硬度取決于水分含量高低。豆腐水分含量高,其質地柔軟且切面細膩緊密;反之質地較硬,豆腐切面粗糙[27]。由表5可知:不同大豆原料生產的豆清發酵液豆腐含水量大約在75%～79%之間,其中齊黃34豆清發酵液豆腐的水分含量較高,高達78.898%。不同大豆原料生產的鹵水豆腐含水量大約在73%～77%之間,其中中華豆2號鹵水豆腐的水分含量最高,為76.627%。同種大豆原料在兩種不同點漿條件下生產的豆清發酵液豆腐水分含量均高于鹵水豆腐。

豆制品營養價值的高低直接取決于豆腐中蛋白質含量高低。由表5可知:不同大豆原料生產豆清發酵液豆腐蛋白質含量大約在10%～15%之間。其中華豆2號豆清發酵液豆腐的蛋白質含量最高,高達14.661%,其次為臨豆9號,黑龍48號含量最低,約為10.098%。不同大豆原料生產鹵水豆腐蛋白質含量大約在10%～16%之間。其中臨豆9號蛋白質最高,齊黃34最低,分別約為15.596%、10.485%,這可能與大豆原料中蛋白質含量較低有關,張玉靜等[28]研究表明:大豆蛋白質含量與豆腐蛋白質含量呈顯著正相關。同種大豆原料在兩種不同點漿條件下生產的鹵水豆腐蛋白質含量基本高于豆清發酵液豆腐。

脂肪也是豆腐營養成分重要指標之一,其不含膽固醇,含有的大部分脂肪又是不飽和脂肪酸,是男女老少補充營養的食療佳品。不同大豆所做的豆清發酵液豆腐的脂肪9%～11%之間,其中臨豆9號豆清發酵液豆腐脂肪含量最高,黑龍48號豆清發酵液豆腐含量最低,約為9.050%。不同品種大豆所制作的鹵水豆腐脂肪含量大約在8%～11%之間,其中臨豆10號、華豆2號鹵水豆腐的脂肪含量最高,華豆10號鹵水豆腐的脂肪含量最低,這差異主要來源于原料豆中脂肪的含量對其豆制品脂肪含量起到了重要作用,制作豆腐的大豆所含的油脂能大部分轉移到豆腐中去。同種大豆原料在兩種不同點漿條件下生產的豆清發酵液豆腐與鹵水豆腐脂肪含量居于8%～11%之間,其中臨豆9號、齊黃34、華豆10號豆清發酵液豆腐脂肪含量均高于鹵水豆腐;而黑龍48號、臨豆10號、華豆2號所制得鹵水豆腐均高于豆清發酵液豆腐。

3 結論與展望

通過選用黑龍48、臨豆10號、臨豆9號、齊黃34、華豆2號及華豆10號的大豆原料,分別以豆清發酵液、鹽鹵作為凝固劑生產豆腐,通過感官評價、產品得率、保水性、質構特性、蛋白質、脂肪及水分含量等指標進行分析和比較,結果表明:同一凝固劑,不同大豆原料對豆腐指標參數影響差異極顯著(p<0.01),綜合豆腐感官評價、得率、保水性、質構等指標分析得出華豆2號適加工豆清發酵液豆腐,其后依次是臨豆9號、臨豆10號、齊黃34、華豆10號、黑龍48;齊黃34適加工鹵水豆腐,其后依次是華豆2號、華豆10號、臨豆10號、臨豆9號、黑龍48。同一品種,在不同凝固劑條件下生產的豆腐指標參數差異極顯著(p<0.01)。綜合豆腐感官評價、得率、保水性、質構等指標分析得出華豆2號、臨豆10號及臨豆9號適加工豆清發酵液豆腐;黑龍48、齊黃34及華豆10號適加工鹵水豆腐。此外,由于國內外大豆品種繁多,為更好的為豆制品加工企業在選擇大豆原料時提供參考依據,建立相關的分級標準,需要對不同大豆原料與豆清發酵液豆腐和鹵水豆腐品質之間的相關性作進一步研究。