改良劑對(duì)菱米豆腐品質(zhì)的影響

李麗，徐素吟，周霞，何保勝，王校成，鄭安妮

1. 武昌工學(xué)院（武漢 430065）；2. 武漢輕工大學(xué)（武漢 430023）

前期研究表明，以菱米為原料，通過浸泡、粉碎、過濾、熬煮、冷卻等特定的工序可制備出色、香味較好的菱米豆腐。菱米豆腐屬于菱角淀粉凝膠類食品，目前對(duì)谷類和薯類淀粉凝膠食品研究頗多[1,6-10]，但對(duì)水生蔬菜，例如蓮藕、菱角及芋頭等的凝膠食品研究甚少。研究發(fā)現(xiàn)，菱米豆腐在貯藏運(yùn)輸過程中還存在如下問題：一是菱米淀粉凝膠的老化導(dǎo)致豆腐口感變差，二是菱米淀粉凝膠的彈性和硬度還有待于進(jìn)一步的加強(qiáng)和改善。針對(duì)上述問題，此次試驗(yàn)選用了三類不同類型的添加劑（增稠劑、保水劑及乳化劑）來對(duì)菱米豆腐進(jìn)行品質(zhì)改良[2-5]，通過設(shè)計(jì)單因素試驗(yàn)和正交試驗(yàn)，確定改良劑的最佳配比，旨在為菱米豆腐的工業(yè)化生產(chǎn)奠定一定的理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 主要材料與試劑

菱米（湖北華貴科技股份有限公司）；海藻酸鈉（食品級(jí)，南京納滿生物科技有限公司）；蔗糖脂肪酸酯（食品級(jí)，南京納滿生物科技有限公司）；六偏磷酸鈉（食品級(jí)，南京納滿生物科技有限公司）。

1.2 主要儀器與設(shè)備

LD5-10離心機(jī)（上海滬粵明科學(xué)儀器有限公司）；高速多功能粉碎機(jī)（浙江省永康市象珠松青五金廠）；JA1001電子天平（上海滬析實(shí)業(yè)有限公司）；DK-98-Ⅱ電爐（天津市泰斯特儀器有限公司）；DF-101S集熱式磁力攪拌器（力辰邦西儀器科技有限公司。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 菱米豆腐的品質(zhì)改良工藝

1.3.2 單因素試驗(yàn)設(shè)計(jì)

1) 海藻酸鈉添加量的單因素試驗(yàn)。以菱米粉的質(zhì)量為基準(zhǔn)，其中六偏磷酸鈉的添加量為0.4%，蔗糖脂肪酸酯的添加量為0.3%，海藻酸鈉的添加量分別為0，0.3%，0.6%，0.9%和1.2%，按照1.3.1所述的工藝進(jìn)行試驗(yàn)，以菱米豆腐的外觀色澤、成形度、彈韌性及凝膠強(qiáng)度為評(píng)價(jià)指標(biāo)，探討不同海藻酸鈉的添加量對(duì)菱米豆腐感官品質(zhì)的影響。

2) 六偏磷酸鈉添加量的單因素試驗(yàn)。以菱米粉的質(zhì)量為基準(zhǔn)，其中海藻酸鈉添加量為0.6%，蔗糖脂肪酸酯的添加量為0.3%，六偏磷酸鈉的添加量分別為0，0.1%，0.2%，0.3%和0.4%，按照1.3.1所述的工藝進(jìn)行試驗(yàn)，以菱米豆腐的外觀色澤、成形度、彈韌性及凝膠強(qiáng)度為評(píng)價(jià)指標(biāo)，探討不同六偏磷酸鈉的添加量對(duì)菱米豆腐感官品質(zhì)的影響。

3) 蔗糖脂肪酸酯添加量的單因素試驗(yàn)。以菱米粉的質(zhì)量為基準(zhǔn)，其中六偏磷酸鈉添加量為0.4%，海藻酸鈉添加量為0.6%，蔗糖脂肪酸酯的添加量分別為0，0.1%，0.2%，0.3%和0.4%，按照1.3.1所述的工藝進(jìn)行試驗(yàn)，以菱米豆腐的外觀色澤、成形度、彈韌性及凝膠強(qiáng)度為評(píng)價(jià)指標(biāo)，探討不同蔗糖脂肪酸酯的添加量對(duì)菱米豆腐感官品質(zhì)的影響。

1.3.3 菱米豆腐品質(zhì)改良的正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)

在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，確定了菱米豆腐與海藻酸鈉添加量、六偏磷酸鈉添加量、蔗糖脂肪酸酯添加量這三個(gè)因素的最佳參數(shù)，進(jìn)行L9(34)正交試驗(yàn)，見表3。以菱米豆腐的外觀色澤、成形度、彈韌性及凝膠強(qiáng)度為指標(biāo)確定三因素的最佳組合。

表1 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)因素水平表

1.3.4 感官質(zhì)量評(píng)價(jià)方法

由10名與食品專業(yè)的相關(guān)人員組成評(píng)定小組，對(duì)菱米豆腐的外觀色澤、成形度、彈韌性及凝膠強(qiáng)度進(jìn)行評(píng)價(jià)，利用權(quán)重比進(jìn)行打分，其中菱米豆腐的外觀色澤占20%、成形度占30%、彈韌性占20%、凝膠強(qiáng)度占30%，滿分為10分，每個(gè)樣品去掉最高分與最低分，然后取其平均值作為綜合評(píng)分，具體評(píng)分細(xì)則見表2。

表2 菱米豆腐評(píng)分細(xì)則

1.3.5 對(duì)比試驗(yàn)

按照1.3.1所述的工藝，分別制備空白對(duì)照組和改良組，用密閉的塑料杯分裝，然后按照1.3.4所述的方法進(jìn)行感官評(píng)定。

1.3.6 數(shù)據(jù)處理方法

每組試驗(yàn)均進(jìn)行2次平行試驗(yàn)，相對(duì)偏差不超過±0.5%，試驗(yàn)結(jié)果取兩次試驗(yàn)的平均值，圖表均采用Excel軟件進(jìn)行繪制。

2 結(jié)果與分析

2.1 菱米豆腐品質(zhì)改良單因素試驗(yàn)結(jié)果與分析

2.1.1 海藻酸鈉對(duì)菱米豆腐感官品質(zhì)的影響

海藻酸鈉為白色或淡黃色粉末，是一種常用的增稠劑，可根據(jù)生產(chǎn)需要適量添加到各類食品中。由于其分子結(jié)構(gòu)中包含大量的親水基團(tuán)，可以較好地促進(jìn)水分子的擴(kuò)散，從而有助于凝膠三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的形成與穩(wěn)定。由圖1可知，當(dāng)海藻酸鈉添加量為0～0.6%時(shí)，隨著添加量的增加，綜合評(píng)分也逐漸增加，當(dāng)添加量為0.6%時(shí)，綜合評(píng)分最高，為8.1分。這是由于海藻酸鈉可以形成可食用的凝膠，適量添加到菱米粉中可以改善淀粉的凝膠性，并且可以提高菱米淀粉的吸水速度，增加淀粉分子間的緊密程度，從而改善產(chǎn)品品質(zhì)；當(dāng)添加量為0.6%～1.2%時(shí)，隨著添加量的逐漸增加，綜合評(píng)分逐漸降低，可能是海藻酸鈉吸水溶脹，在一定程度上阻礙了菱米淀粉的糊化以及后期的老化，使得菱米豆腐的彈韌性增加而硬度變差。因此，海藻酸鈉適宜添加量為0.6%。

圖1 海藻酸鈉對(duì)菱米豆腐感官品質(zhì)的影響趨勢(shì)圖

2.1.2 六偏磷酸鈉對(duì)菱米豆腐感官品質(zhì)的影響

六偏磷酸鈉為白色粉末結(jié)晶，常用作水分保持劑、穩(wěn)定劑及凝固劑、抗結(jié)劑，可用于食用淀粉、方便米面制品，冷凍米面制品等。將其添加到菱米豆腐中，由于離子與水發(fā)生離子-偶極相互作用，可以較好地鎖住水分，而且有助于凝膠結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。由圖2可知，當(dāng)六偏磷酸鈉添加量為0～0.4%時(shí)，隨著添加量的增加，菱米豆腐的綜合評(píng)分逐漸增加。當(dāng)六偏磷酸鈉添加量為0～0.2%時(shí)，菱米豆腐雖能成形，亦有一定的彈韌性，但凝膠強(qiáng)度不太理想；當(dāng)添加量為0.4%時(shí)，綜合評(píng)分達(dá)到最大，為8.1分，此時(shí)的菱米豆腐成形良好，凝膠強(qiáng)度良好；可能是低濃度的六偏磷酸鈉能促進(jìn)淀粉吸水，促進(jìn)菱米淀粉充分糊化，進(jìn)而更好地老化成形；亦可能是低濃度的六偏磷酸鈉能促進(jìn)蛋白的熱變性，利于蛋白凝膠的成形。因此，六偏磷酸鈉適宜添加量為0.4%。

圖2 六偏磷酸鈉對(duì)菱米豆腐感官品質(zhì)的影響趨勢(shì)圖

2.1.3 蔗糖脂肪酸酯對(duì)菱米豆腐感官品質(zhì)的影響

蔗糖脂肪酸酯為白色粉末，常用作乳化劑，可用于生濕面制品、生干面制品及方便米面制品等。它能使食品體系中的各種組分均勻融合、高度分散，形成均一的穩(wěn)定狀態(tài)。由圖3可知，當(dāng)蔗糖脂肪酸酯添加量為0～0.3%時(shí)，隨著添加量的增加，綜合評(píng)分也逐漸增加，當(dāng)蔗糖脂肪酸酯添加量為0.3%時(shí)，綜合評(píng)分最高，為8.1分。這是由于蔗糖脂肪酸酯與淀粉的絡(luò)合能夠促進(jìn)大分子的有序排列，增加凝膠柔軟性；而當(dāng)添加量為0.3%～0.4%時(shí)，隨著添加量的逐漸增加，綜合評(píng)分逐漸降低，可能是蔗糖脂肪酸酯與直鏈淀粉復(fù)合物過多，阻礙直鏈淀粉分子間的交聯(lián)，使得菱米豆腐的凝膠強(qiáng)度降低。因此，蔗糖脂肪酸酯適宜添加量為0.3%。

圖3 蔗糖脂肪酸酯對(duì)菱米豆腐感官品質(zhì)的影響趨勢(shì)圖

2.2 菱米豆腐品質(zhì)改良的正交試驗(yàn)結(jié)果與分析

2.2.1 正交試驗(yàn)結(jié)果與極差分析

從表3可知，極差最大的為A因素，其次為B因素和C因素，即海藻酸鈉添加量＞六偏磷酸鈉添加量＞蔗糖脂肪酸酯添加量。豆腐的綜合評(píng)分越高，說明其感官品質(zhì)越好，因此菱米豆腐改良的最佳配方為A2B3C1，即第5組試驗(yàn)，海藻酸鈉添加量為0.6%、六偏磷酸鈉添加量為0.45%、蔗糖脂肪酸酯添加量為0.25%，此條件下所得菱米豆腐的綜合評(píng)分最高，為9.2分。

表3 正交試驗(yàn)結(jié)果極差分析表

2.2.2 正交試驗(yàn)結(jié)果的方差分析

從表4可知，F(xiàn)A＞F0.01，表明海藻酸鈉的添加量對(duì)菱米豆腐的感官品質(zhì)有極其顯著的影響；FB＞F0.05，表明六偏磷酸鈉的添加量對(duì)菱米豆腐的感官品質(zhì)也存在顯著的影響；FC略小于F0.05，表明蔗糖脂肪酸酯的添加量對(duì)對(duì)菱米豆腐的感官品質(zhì)也存在一定的影響，只是影響不如前二者顯著。因此，在菱米豆腐的生產(chǎn)中應(yīng)注意嚴(yán)格控制各改良劑的添加量，從而確保產(chǎn)品的質(zhì)量。

表4 方差分析表

2.3 對(duì)比試驗(yàn)評(píng)定結(jié)果

對(duì)比試驗(yàn)結(jié)果表明，改良組的綜合評(píng)分（9.2）明顯高于空白組（7.8），產(chǎn)品口感細(xì)膩滑潤，呈現(xiàn)出了良好的彈韌性和凝膠強(qiáng)度，綜合品質(zhì)明顯優(yōu)于空白組。

表5 對(duì)比試驗(yàn)測(cè)定結(jié)果

3 結(jié)論

試驗(yàn)結(jié)果表明，當(dāng)海藻酸鈉添加量為0.6%，六偏磷酸鈉添加量為0.45%，蔗糖脂肪酸酯添加量為0.25%時(shí)，菱米豆腐的綜合評(píng)分最高，產(chǎn)品呈淺紅色，半透明，成形度、彈韌性及凝膠強(qiáng)度良好。研究結(jié)果表明，以上3種添加劑可以較好地改善菱米豆腐的品質(zhì)，但各種添加劑改良菱米豆腐品質(zhì)的機(jī)理尚不清晰，還需從豆腐凝膠的顯微結(jié)構(gòu)及質(zhì)構(gòu)特性做更加深入的研究；另外，還將對(duì)菱米豆腐的貯藏穩(wěn)定性做進(jìn)一步地研究，探討不同的保鮮工藝對(duì)其貯藏穩(wěn)定性的影響，力爭(zhēng)為菱米豆腐的工業(yè)化生產(chǎn)提供一定的理論基礎(chǔ)。