熱處理方式對豆腐品質(zhì)特性的影響

李加雙，張良，3，王晶，姜雪晶，邢利婷，張春江，3*

1(中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院 農(nóng)產(chǎn)品加工研究所，農(nóng)業(yè)部農(nóng)產(chǎn)品加工重點實驗室，北京,100193) 2(中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院 農(nóng)產(chǎn)品加工研究所主食加工技術(shù)研究院，黑龍江 哈爾濱,151900) 3(合肥中農(nóng)科泓智營養(yǎng)健康有限公司，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院 合肥食品營養(yǎng)與健康創(chuàng)新研究院，合肥，238000)

豆腐營養(yǎng)豐富且全面，素有“植物肉”的美稱，物美價廉、品種多樣、制作方便、老少皆宜，深受人們的青睞[1-2]，在國民日常膳食中起著舉足輕重的作用[3-4]，不但富含各種必需氨基酸、維生素B1、B2、B3、維生素C、葉酸、鈣、鐵、鉀等營養(yǎng)成分，而且還含有豐富的異黃酮物質(zhì)，具有預(yù)防膽固醇和降血糖的功效[5-6]。作為健康飲食的重要食材之一，中國居民膳食指南中明確指出要適量增加豆制品的消費量。豆腐的主要熱加工方式包括蒸制、燉煮、油炸、涮煮等，也可以進(jìn)行短時預(yù)煮后蘸料食用。熱處理方式對食物的組成和品質(zhì)變化有重要影響[7]。但調(diào)理過程中不同熱處理方式對豆腐食用品質(zhì)的影響還缺乏相關(guān)數(shù)據(jù)，本文采用煮制、蒸制、過熱蒸汽、油炸、微波短時加熱方式，對豆腐進(jìn)行預(yù)處理，分析其品質(zhì)變化，確定最佳預(yù)處理條件和參數(shù)，以期為豆腐菜肴工業(yè)化加工提供技術(shù)參考。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

新鮮豆腐，北京廂黃旗幸福超市；C21-SK2101電磁爐,廣州美的公司；G80F20CN2L-B8(R0)微波爐,廣東格蘭仕微波生活電器制造有限公司；YZ-3032-T多功能油炸鍋,廣東容聲電器股份有限公司； TABLE-TOP 350型過熱蒸汽烤箱，日本Naomoto公司，TA-XT2i質(zhì)構(gòu)分析儀,英國Stable Micro System公司；CR-400色差計,柯尼卡美能達(dá)(日本)公司；BS2SS型電子分析天平,北京賽多利斯計量儀器有限公司；美德時(Anymetre)PT3002熱電偶、高精度電子食品溫度計,美德時北京儀器表有限公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 原料處理

采購的新鮮豆腐，常溫放置，用刀片刮去表面4 mm，去除表面的模具壓制痕跡。將豆腐切成4 cm×4 cm×1.5 cm的長方塊，每組3塊分3組，稱重和測量，進(jìn)行如下處理：

(1)電磁爐煮制：蒸餾水煮沸后(水溫>95 ℃)，然后將3組豆腐分別放入煮沸的蒸餾水中(W/V,1∶10),分別煮制4、8、12、16、20 min，電磁爐輸出功率為2 100 W。

(2)電磁爐蒸制：蒸鍋中水煮沸后，將豆腐放入蒸鍋蒸制，處理時間如上，電磁爐輸出功率為2 100 W。

(3)過熱蒸汽處理：過熱蒸汽烤箱蒸制豆腐處理，上、下火，蒸汽溫度均為160 ℃，處理時間為4、8、12、16、20 min。

(4)油炸處理：多功能油炸鍋油炸豆腐處理，油炸溫度150 ℃，油炸1、2、3、4、5 min。

(5)微波處理：微波加熱30、60、90、120、150、180、210、240 s，額定功率1 300 W。

1.2.2 蒸煮損失測定[8]

將切好的豆腐進(jìn)行稱重(b0)，蒸煮后控水，冷卻至室溫，取樣稱重(b1)，蒸煮后控水，按公式(1)計算蒸煮損失：

(1)

式中：W,蒸煮損失，%；b0,煮制前樣品重，g；b1,煮制后樣品重，g。

1.2.3 中心溫度測定

將熱電偶探針在冰水浴中校準(zhǔn)，將溫度探針插入常溫放置的豆腐內(nèi)部，檢測不同加熱條件下中心溫度的變化。數(shù)據(jù)記錄頻率為2 s/次。其中，微波(輸出功率700 W，頻率50 Hz)加熱時，應(yīng)每隔10 s關(guān)閉微波爐，停止加熱，進(jìn)行中心溫度的測定，重復(fù)上述實驗操作步驟，直至豆腐達(dá)到加熱終點[9]。

1.2.4 色澤測定[10]

對不同處理組的豆腐進(jìn)行測定，將制得的樣品在4 ℃條件下過夜，樣品取出，溫度恢復(fù)至室溫后，用色度儀進(jìn)行色度測定。應(yīng)用L*、a*、b*表示色系，同時測定L*、a*、b*的值，每個樣品進(jìn)行3次重復(fù)。L*值稱為明度指數(shù)，在色澤測定標(biāo)記白度和亮度，值越大意味著樣品越白亮。a*、b*值稱為彩度指數(shù)，它們共同決定物質(zhì)的色調(diào)。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)。

1.2.5 質(zhì)構(gòu)分析

將做好的豆腐封口放置于4 ℃冰箱中過夜存放，樣品取出后將豆腐切成2 cm的正方形，探頭中心對準(zhǔn)樣品中心位置。參數(shù)：探頭P/35，平均速度2 mm/s，觸發(fā)力5 g，壓縮形變率50%。檢測豆腐樣品的硬度、內(nèi)聚性、彈性、咀嚼性指標(biāo)。

1.2.6 水分測定

根據(jù)GB 5009.6—2016 食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中水分的測定。

1.2.7 感官評價

在實驗室挑選10位(年齡22～42之間)評價員進(jìn)行感官評價實驗，對每種處理方法的樣品進(jìn)行隨機(jī)編碼，同時進(jìn)行呈送，置于一次性餐盤內(nèi)，對其色香味根據(jù)表1進(jìn)行評分。

表1 感官評價表Table 1 Sensory evaluation form

1.3 數(shù)據(jù)分析

采用SPSS 17.0進(jìn)行(ANOVA)方法分析，采用Duncan多重比較法分析其差異顯著性。

2 結(jié)果與討論

2.1 不同熱處理方式對豆腐中心溫度的影響

如圖1所示，豆腐中心溫度隨加熱時間的延長而增加，對不同加熱形式進(jìn)行比較，微波加熱豆腐的中心溫度升高速度最快。豆腐中心溫度升高到75 ℃時，所需要時間如表2所示，由短到長依次為微波、油炸、過熱蒸汽、水煮、蒸制。

2.2 不同熱處理方式對豆腐蒸煮損失的影響

豆腐重量的變化是加熱過程中豆腐水分及水溶性成分流失的直接體現(xiàn)，加熱方法因升溫方式不同，造成豆腐重量損失的效果也有所不同[13]。不同方式熱處理豆腐的過程與干燥原理一致，加熱升高使分子運動加快，物料表面的熱空氣對流加快，物料內(nèi)體積熱增加，水分?jǐn)U散速率加快[14]，從而導(dǎo)致了物料的蒸煮損失。豆腐經(jīng)蒸制時，質(zhì)量損失隨時間的增加而增加，但質(zhì)量損失較少；水煮實驗證明，豆腐隨水煮時間的增加而質(zhì)量增加。油炸預(yù)處理，豆腐質(zhì)量損失與油炸時間和溫度呈正相關(guān)。微波加熱預(yù)處理豆腐質(zhì)量損失隨加熱時間呈正相關(guān)趨勢，加熱時間越長，豆腐的水分散失越多，當(dāng)微波加熱至4 min時，豆腐水分含量很少，呈豆腐干狀，此時質(zhì)量損失達(dá)76.97%。比較幾種預(yù)煮處理方式，微波短時加熱預(yù)處理豆腐質(zhì)量損失較大，可能是由于微波短時加熱，熱量升高較快，促使豆腐內(nèi)部水分遷移速度加快，而質(zhì)量損失即為加熱過程中的水分逸散，所以豆腐質(zhì)量損失較大，這與達(dá)迪拉·買買提[14]的結(jié)論一致。質(zhì)量損失也影響著豆腐的口感和品質(zhì),對比表4、表7，微波加熱4 min即豆腐質(zhì)量損失最大時，其硬度和咀嚼性指標(biāo)也明顯高于其他處理形式。

圖1 不同方式加熱預(yù)處理豆腐中心溫度變化Fig.1 Central temperature change of tofu during heating pretreatment in different ways

表2 不同方式加熱終溫所需時間 單位：minTable 2 Time required to heat the final temperature in different ways

表3 不同方式預(yù)處理過程中蒸煮損失變化 單位：%Table 3 The change of cooking loss during different cookingpretreatment

注：同行數(shù)據(jù)肩頭字母不同表示具有顯著差異(P<0.05),同行未標(biāo)字母或字母相同則表示差異不顯著(P>0.05)。下同。

2.3 不同熱處理方式對豆腐色澤的影響

顏色是影響消費者可接受性的重要屬性之一，優(yōu)質(zhì)豆腐一般為白色或淡黃色[15]。豆腐在加熱過程中，色澤逐漸發(fā)生了變化。加熱過程中色澤變化主要是與水分減少引起的光折射現(xiàn)象及脂肪氧化有關(guān)。加熱過程中，水蒸氣的揮發(fā)破壞了蛋白質(zhì)-脂肪復(fù)合物的穩(wěn)定性，使脂肪游離出來，水分蒸發(fā)速度越快，脂肪氧化速度越快，顏色越偏黃、偏暗[8]。豆腐經(jīng)不同方式處理，色澤變化如下(圖2)：水煮實驗樣品白度變化沒有顯著差異；蒸制處理白度始終好于水煮組。水煮測試，豆腐的a*值呈先增高后降低的趨勢；蒸制組隨時間的延長，a*升高，綠色的趨勢越來越弱。由圖2-c可看出水煮豆腐組b*值在組內(nèi)及組間，總體差距不大，證明豆腐樣品通過2種方式熟制，對色澤的影響不大。油炸處理組的豆腐白度時間延長而降低，a*、b*隨油炸時間延長而增加。過熱蒸汽處理，豆腐的白度在前12 min處理時并無明顯差距，在相同時間作用下，白度值均低于水煮和蒸制組。在微波處理過程中，隨加熱時間的延長，豆腐的白亮度呈先降低后升高的趨勢；微波加熱前60 s，顏色幾乎不發(fā)生變化，在90 s時紅色指標(biāo)降低，然后隨時間的延長，色澤呈先增加再降低的趨勢。

熱處理過程中，豆腐的表面顏色加深，豆腐的質(zhì)構(gòu)、質(zhì)量損失、孔隙大小和口感也發(fā)生了明顯的變化。熱處理中微波處理、油炸處理、過熱蒸汽處理過程中豆腐的色澤變化較為明顯，在色澤加深的過程中，豆腐的質(zhì)構(gòu)變化、質(zhì)量損失明顯，孔隙增大，且在后續(xù)的研究中發(fā)現(xiàn)豆腐的口感也較蒸制和水煮處理組變化明顯。

2.4 不同熱處理方式對豆腐質(zhì)構(gòu)的影響

質(zhì)構(gòu)特性是組成食品四大品質(zhì)要素之一，反映了食品的物理特性和組織結(jié)構(gòu)[16]。用質(zhì)構(gòu)儀TPA模式對豆腐樣品的物性指標(biāo)進(jìn)行檢測，選擇硬度、內(nèi)聚性、彈性和咀嚼性來反映不同因素處理下豆腐的質(zhì)構(gòu)品質(zhì)變化，結(jié)果如表4～7所示。

豆腐經(jīng)微波加熱后，硬度隨加熱時間的延長而增加。且由于加熱過程中水分的大量逸散，導(dǎo)致其硬度明顯高于其他處理組。油炸豆腐的硬度在3 min時增加的比較明顯隨后降低，在5 min時達(dá)到最高值。水煮、蒸制對硬度的影響并不明顯，除未經(jīng)處理的樣品與處理20 min有明顯差距，其他均無顯著差異，20 min處理后的樣品硬度顯著降低。過熱蒸汽處理后，豆腐的硬度與加熱時間呈正相關(guān)。

a-微波處理；b-油炸處理；c-水煮處理;d-蒸制處理; e-過熱蒸汽處理圖2 不同熱處理對豆腐色澤的影響Fig.2 The change of Color during different cooking pretreatment

表4 不同熱處理對豆腐硬度的影響 單位：gTable 4 The change of hardness during pretreatment in different ways

表5 不同熱處理對豆腐內(nèi)聚性的影響Table 5 The change of cohesion during pretreatment in different ways

表6 不同熱處理對豆腐彈性的影響 單位：%Table 6 The change of elasticity during pretreatment in different ways

表7 不同熱處理對豆腐咀嚼性的影響Table 7 The change of chewability during pretreatment in different ways

內(nèi)聚性是指2次壓縮面積的比值，感官定義為內(nèi)聚性強弱與樣品內(nèi)部收縮力的數(shù)值成正比，內(nèi)聚性數(shù)值越大樣品品質(zhì)越好[17]。對于彈性和內(nèi)聚性指標(biāo)，除微波處理影響豆腐的內(nèi)聚性外，其他不同熱處理和未經(jīng)處理的對照組之間基本無明顯差異，說明熱處理基本不影響豆腐的內(nèi)聚性和彈性。咀嚼性反映了牙齒咀嚼樣品時所需要的能量，表示食物對牙齒咀嚼的抵抗能力[18]。微波加熱咀嚼性隨時間的增加呈先增加后降低再回升的趨勢；前90 s變化趨勢不明顯，在加熱至終點240 s時呈現(xiàn)最大值。油炸對咀嚼性的影響隨時間的增加呈遞增趨勢。水煮處理，豆腐的咀嚼性數(shù)值變化范圍較小，幾乎不存在影響。蒸制和過熱蒸汽處理過程中，咀嚼性隨時間的增加呈遞增的趨勢。

2.5 不同熱處理方式對豆腐結(jié)構(gòu)的影響

由組織結(jié)構(gòu)觀察可知，豆腐在加熱過程中由于溫度的增加，大量水分流失，水分向外表面遷移，豆腐表面收縮并且內(nèi)部出現(xiàn)孔隙，結(jié)構(gòu)發(fā)生改變[19]。如圖3-a由左至右分別為油炸時間1、2、3、4、5 min時的豆腐切面圖。在油炸過程中，豆腐的孔隙隨油炸時間的延長而增多、變大。圖3-b為短時微波加熱切面圖，由左至右依次為微波加熱0、30、60、90、120、150、180、210、240 s，微波加熱對豆腐的結(jié)構(gòu)影響較大，隨著加熱時間的延長，豆腐的孔隙也隨之增多、變大，且切面的顏色變化也較明顯，此時豆腐變得堅韌硬化。圖3-(c)、(d)分別為電磁爐水煮、蒸制的豆腐切面圖，從左至右依次為熱處理0、4、8、12、16、20 min。由圖3可知，豆腐經(jīng)水煮處理后，結(jié)構(gòu)變化比較明顯，在加熱初期便出現(xiàn)孔隙，隨著水煮時間的延長切面的孔徑增大，蒸制過程中豆腐的結(jié)構(gòu)變化較微小，在加熱處理16 min時才可觀察到細(xì)小孔隙。綜合觀察可知，不同熱處理對豆腐影響是不同的，對豆腐致密的凝膠結(jié)構(gòu)影響由大到小依次為：過熱蒸汽、水煮、微波、油炸、蒸制。豆腐在油炸過程中油脂由外部向內(nèi)部浸入、水分逐漸蒸發(fā)并從表面滋出，水蒸氣氣流不斷由內(nèi)向外流動，外殼水分劇烈蒸發(fā)，導(dǎo)致一部分油脂進(jìn)入外殼由水分蒸發(fā)后留下的孔隙，一部分附著在外殼表面，使得油脂吸收的速率較快，油脂質(zhì)量分?jǐn)?shù)增加[20-21]。

a-油炸處理；b-微波處理；c-水煮處理;d-蒸制處理;e-過熱蒸汽處理圖3 不同加熱方式處理豆腐切面圖Fig.3 Different ways of heating tofu slices

2.6 感官評價結(jié)果

對5種方式熱處理的豆腐在口感、組織質(zhì)地、外觀、色澤、風(fēng)味做出感官評價，微波處理過程中，溫度和水分逸散的速度都比其他處理組迅速，在30 s時感官評分較高。油炸處理賦予了豆腐更加豐富的風(fēng)味，處理5 min時綜合評分最高。水煮和蒸制過程中，豆腐的風(fēng)味變化不明顯，但在口感上存在著一定的差異，評價結(jié)果顯示水煮12 min時，各項指標(biāo)都高于其他時間處理組。蒸制評分結(jié)果顯示，不同處理時間，豆腐在口感、組織質(zhì)地、外觀、色澤、風(fēng)味方面各有優(yōu)勢，加熱12、16 min時口感較好，風(fēng)味在處理 16 min時評分最高，處理8 min色澤、外觀、組織質(zhì)地較好。過熱蒸汽處理4 min的總體評分較高，在口感、色澤、外觀、組織質(zhì)地評分均高于其他時間處理組，在風(fēng)味方面處理8 min與4 min時，得分相同。

a-微波處理；b-油炸處理；c-水煮處理;d-蒸制處理;e-過熱蒸汽處理圖4 不同加熱處理豆腐感官評價結(jié)果Fig.4 Sensory evaluation results of tofu treated by different heating methods

3 結(jié)論

豆腐分別經(jīng)過5種方式熱處理，其中心溫度、蒸煮損失、切面多孔結(jié)構(gòu)等指標(biāo)顯示，豆腐在不同的方式處理后發(fā)生了顯著的變化：中心溫度升高最快的為微波加熱處理組，同時，隨著加熱時間的延長此種加熱方式對豆腐的品質(zhì)影響也最大。蒸制豆腐過程中，豆腐的色澤、質(zhì)構(gòu)變化、切面結(jié)構(gòu)變化均不明顯；隨著煮制時間的延長，豆腐的切面結(jié)構(gòu)中孔隙越多、越大；油炸處理過程中，豆腐的色澤變化顯著，硬度和咀嚼性增加，質(zhì)量損失較微波少，切面孔隙變化較小，油炸5 min時，感官評價值最好；過熱蒸汽處理豆腐中心溫度變化較水煮、蒸制迅速，質(zhì)量損失較多，切面結(jié)構(gòu)中孔隙逐漸增大，感官評價中加熱4 min時評分效果較好。

綜合整體指標(biāo)，各熱處理方式的較優(yōu)條件為：油炸溫度150 ℃、時間5 min。微波90 s，蒸制8 min、水煮4 min、160 ℃過熱蒸汽8 min。本文從傳熱的角度考察5種熱處理方式對豆腐的食用品質(zhì)的影響并進(jìn)行分析，而不同熱處理方式對豆腐的營養(yǎng)成分、風(fēng)味物質(zhì)的影響仍需進(jìn)行深入研究。