凝固劑種類及添加量對豆腐質構的影響

陶 康，任 凱，于政鮮，劉明偉，劉 通，吳凌偉，王水興*

(南昌大學 a.資源環境與化工學院，鄱陽湖環境與資源利用教育部重點實驗室；b.食品學院；c.中德聯合研究院，江西 南昌 330047)

豆腐是中國傳統食品，除了含有很多植物蛋白，還富含有益的脂質、維生素、礦物質以及其他生物活性化合物，如大豆異黃酮、大豆皂苷等[1]；質地柔軟，口感細膩，深受老百姓的喜愛[2]。在豆腐生產中，點腦，即蛋白凝膠的形成是最關鍵的一步，所以凝固劑的選擇和使用顯得尤為重要[3]。豆漿經過加熱后，蛋白質分子發生熱變性，多肽側鏈斷裂，分子變成疏松的無規則狀態，然后在凝固劑的作用下，蛋白質分子之間相互聚集形成三維網狀的蛋白質凝膠結構，并把水包裹在凝膠網狀結構中[4-5]，宏觀上呈豆腦的狀態。不同凝固劑的具體凝固機理有所差別[6]，也因此產生不同口感品質的豆腐產品，且凝固劑的添加量也會影響豆腐的品質[7]。

傳統的豆腐制作所用的凝固劑為石膏和鹵水，近年來發展葡萄糖酸內酯作為豆腐的凝固劑。石膏豆腐保水性好，得率高，表面光滑細膩，但口感略帶澀味；鹵水豆腐含水量低得率不佳，且硬度大；葡萄糖酸內酯豆腐持水性極好，質地滑潤，但質地偏軟，容易有酸味[8]。豆腐的老嫩本身沒有好壞之分，不同質構的豆腐有著不同的吃法，老豆腐適合煎炸，嫩豆腐適合做湯。再比如，不同的人群對豆腐的選擇各有不同，因此必須根據不同需要，選用不同的凝固劑的種類和添加量，以期滿足市場的需求[9]。

本研究分別以鹵水、石膏和葡萄糖酸內酯為凝固劑制作豆腐，然后利用質構儀對豆腐進行TPA測試和穿刺測試，通過分析硬度、韌性、黏性、彈性、膠著性、咀嚼性、凝聚性、回復性、平均硬度、表面強度等指標對豆腐質量進行評價[10-11]。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

大豆：南昌市天虹商場；葡萄糖酸內酯：江西新黃海醫藥食品化工有限公司；石膏：湖北美基石膏制品有限公司；鹵片：天津市濱化精細化工有限公司；紗布：新鄉市華西衛材有限公司。

DM-Z80自分渣磨漿機：河北鐵獅磨漿機械有限公司；電子萬用爐:北京市永光明醫療儀器有限公司；Universal TA質構儀:上海騰拔儀器科技有限公司；水浴鍋：深圳市力通世紀科技有限公司；數顯電動攪拌器：鄭州長城科工貿有限公司；豆腐模具：網上購買。

1.2 試驗方法

1.2.1 凝固劑單因素實驗

凝固劑單因素實驗：分別單獨使用鹵水、石膏、葡萄糖酸內酯作為凝固劑進行豆腐的制作，并設置不同的添加量梯度，具體梯度設置如表1：

表1 凝固劑添加量梯度

1.2.2 豆腐制作

先挑選顆粒飽滿的優質大豆清洗干凈，將大豆以水豆比3:1在4 ℃浸泡12 h；泡好后撈出大豆瀝干，并以水豆比5:1進行打漿；然后，將過濾后的豆漿加熱到95 ℃保溫5 min；后將豆漿冷卻至80 ℃時加入凝固劑，再放入80 ℃水浴鍋保溫30 min[12-14]。最后將豆腐腦放入12×12×12 cm3的模具中壓制形成豆腐[15]。

1.2.3 TPA測試

用質構儀專用的取樣器，取每塊豆腐的中心區域，制作成高10 mm，直徑40 mm的圓柱形豆腐樣品。探頭采用直徑50 mm的柱形探頭P50[16]。

具體測試條件設置為：測試方向為平行方向；測試前和返回速度都設定為1 mm·s-1，測試中速度設定為2 mm·s-1；壓縮比設定為35%；間隔的間設定為3 s；觸發力為5 g；數據采集速度為200 Hz。

1.2.4 穿刺測試

用質構儀的專用取樣器，取每塊豆腐的中心區域，制作成高10 mm，直徑40 mm的圓柱形豆腐樣品。探頭采用直徑2 mm的柱形探頭P2。

具體測試條件設置為：測試方向設定為平行方向；測試前速度為0.3 mm· s-1,返回速度設定為0.5 mm· s-1，測試中速度設定是0.8 mm·s-1，共10個水平；觸發力為5 g；數據采集速度為200 Hz。

1.3 豆腐的感官評價

豆腐的感官評定方法參照GB/T 15682。選出南昌大學食品學院研究生10名，并對其進行培訓，當其對同一種豆腐的評分誤差小于10% 時，才能進行正式的豆腐感官評價。實驗前豆腐被切成2×2×2 cm3的正方體，并被隨機編號，在有隔板的實驗室進行感官評價，評價標準見表2。

表2 豆腐感官評價評分標準

1.4 數據分析

用Excel2013對試驗結果進行統計分析，用Origin 2017進行繪圖。

2 結果與分析

2.1 鹵水用量的影響

2.1.1 鹵水添加量對豆腐穿刺質構指標的影響

由圖1可以看出，對于鹵水豆腐，鹵水添加量會明顯影響豆腐的硬度、咀嚼性和膠著性，三項指標均會隨著鹵水添加量的增加而增加，且增加趨勢基本一致，說明這3個指標有相關性；與此同時，鹵水添加量的改變對彈性、凝聚性和回復性影響沒有明顯規律，從1.5%～2.5%，彈性有少量增加，回復性和凝聚性有升有降。由此可以證明鹵水主要是改變與豆腐硬度相關的指標，對其它質構指標影響不大。這是因為鹵水豆腐的特點是凝固速度快，瞬間形成的豆腐凝膠保水性差，形成的豆腐粗糙而又老硬。

2.1.2 鹵水添加量對豆腐穿刺質構指標的影響

由圖2可知，鹵水豆腐隨著鹵水添加量的增加，表面強度、平均硬度、黏性、韌性等穿刺指標均有增加，且增長趨勢明顯。這說明TPA測試與穿刺測試之間也存在一定的聯系，TPA測試中硬度、咀嚼性、膠著性指標增加時，穿刺測試中的平均硬度及表面強度也相應增加，TPA測試和穿刺測試這種相關聯的結果，更加證明了凝固劑添加量對豆腐質構的影響的是科學的、有理有據的。

2.1.3 鹵水添加量對豆腐感官特性的影響

由表3可知，鹵水豆腐由于整體含水量低、硬度大，所以感官評價的整體分數偏低。其中感官硬度得分均在6分以上，最大的是2.5%；細膩度不夠，整體較粗糙，最低的是2.25%和2.5%，最高的是1.5%；斷面結構容易有較大空隙出現，最好的是1.5%，最差的是2.5%，分數只有1.10；由于硬度較大，含水量低，所以鹵水豆腐整體Q彈性不好，但是隨著硬度逐漸增大，含水量降低，感官Q彈性會有少量的增加，所以最高的是2.5%，最差的是1.5%。整體可接受性較差，最好的是最低添加量1.5%，最差的是最高添加量2.5%。

表3 不同鹵水添加量制作豆腐的感官特性

2.2 葡萄糖酸內酯用量的影響

2.2.1 葡萄糖酸內酯添加量對豆腐TPA質構指標的影響

由圖3可知，葡萄糖酸內酯添加量的增加會使豆腐的硬度、咀嚼性和膠著性等指標明顯增加，其它指標變化不明顯。原因是葡萄酸內酯在水中水解成葡萄糖酸電離產生氫離子，使得溶液的PH降低到接近大豆蛋白的等電點，引起蛋白質表面帶電量下降，破壞了膠體的穩定性，從而產生沉淀[17]。

2.2.2 葡萄糖酸內酯添加量對豆腐TPA質構指標的影響

由圖4(a)可知，隨著葡萄糖酸內酯添加量的增加，豆腐的表面強度和平均硬度均不斷增加，且平均硬度在1.5%～2%和2.5%～3%之間增加速度不如在2%～2.5%之間。由圖4(b)可知，豆腐的韌性在1.5%～2%之間降低，在2%～3%之間緩慢增加；豆腐的黏性在1.5%～2.5%之間增加速度快，在2.5%～3%之間增加速度慢。

2.2.3 葡萄糖酸內酯添加量對豆腐感官特性的影響

由表4可知，葡萄糖酸內酯豆腐由于整體含水量高，硬度較小，所以感官評價的整體分數適中。其中感官硬度最大在3%處取得，為5.19分；感官硬度最小在最低添加量處，為2.38分。細膩度在添加量達到2.5%后，評分較高，均超過7.5分。斷面結構隨著添加量的增加，不斷降低。最高為7.55分，最低為1.99分。在2%的添加量時Q彈性最大，為5.07分，在3%時最低，為2.99分。整體可接受性逐漸降低，最高為6.51分，最低為2.75分。

2.3 石膏用量的影響

2.3.1 石膏添加量對豆腐TPA質構指標的影響

由圖5(a)可知，隨著石膏添加量的增加，硬度、咀嚼性和膠著性的總體呈上升趨勢。但是相比鹵水豆腐，石膏豆腐的保水性要很多，是因為石膏在水中的溶解度很小，形成懸濁液，與大豆蛋白反應的速度較慢，所以形成好的網狀結構，保水性好[17]。由圖5(b)可知豆腐的彈性、回復性和凝聚性隨著石膏添加量的增加，變化不明顯。

表4 不同葡萄糖酸內酯添加量制作豆腐的感官特性

2.3.2 石膏添加量對豆腐穿刺質構指標的影響

由圖6(a)可知，隨著石膏添加量的增加，豆腐的表面強度和平均硬度均不斷增加，原因在于大豆蛋白與鈣離子的結合形成凝膠，隨著石膏添加量的增加，水中的鈣離子與大豆蛋白結合的更完全，從而增加了豆腐的凝膠強度。由圖6(b)可知，隨著石膏添加量的增加，豆腐的韌性在1.5%～2.5%之間趨于穩定，隨后出現增長的趨勢；黏性在1.5%～2%之間保持不變，在2%～3.5%之間不斷增大。

2.3.3 石膏添加量對豆腐感官特性的影響

由表5可知，石膏豆腐的感官硬度得分范圍在3.34～7.44分，當添加量為2%時得到最小值3.34分，添加量為3.5%時得到最大值7.44分。細膩度的變化趨勢是先增大后減小，在2%處取得最大值7.41分，在1.5%處取得最小值4.72分。斷面結構在2%處取得最高分6.61分，在3.5%處取得最低分3.1分。Q彈性變化幅度不大為3.75～5.77分，且在2.5%處取得最大值。當石膏添加量在1.5%～2.0%之間時，豆腐的總體可接受性較好，在6分左右，且在1.5%添加量時取得最佳值。

表5 不同石膏添加量制作豆腐的感官特性

3 結論

選用了3種凝固劑進行了豆腐的制作，并針對每種凝固劑添加量進行了單因素實驗，再利用質構儀對豆腐進行TPA測試和穿刺測試，并結合感官評價對豆腐的質量進行了綜合評判。結果表明，鹵水豆腐的硬度、表面強度、黏性等質構指標遠高于石膏豆腐和鹵水豆腐，感官評價為豆腐多孔且粗糙，吃起來較硬；石膏豆腐和葡萄糖酸內酯豆腐質構指標較為接近，凝膠保水性好，感官評價為豆腐細膩而光滑，吃起來爽口而柔嫩，這一結果也與趙海波[18]的研究結論一致。在同一種凝固劑的不同添加量的條件下，得到的豆腐質構指標與感官評價各不相同，這本身也沒有好壞之分，豆腐有老嫩之分，消費人群也各不相同，這些參數揭示了凝固劑及用量與豆腐品質的關系，從而為豆腐的生產選擇凝固劑和添加量提供一個初步的依據。