高纖維酸漿豆干制作配方優(yōu)化及品質(zhì)分析

楊春華，齊 文，任麗琨，孫亞?wèn)|，張 光，楊 楊，張 娜

（哈爾濱商業(yè)大學(xué)食品工程學(xué)院，黑龍江哈爾濱 150028）

豆干是中國(guó)傳統(tǒng)豆制品之一，因其豐富的營(yíng)養(yǎng)元素受到世界各國(guó)消費(fèi)者的喜愛(ài)。酸漿豆干是利用自然條件下發(fā)酵的黃漿液加乳酸菌制備的酸漿作為凝固劑[1]。酸漿中含有豐富的乳酸菌，能分解蛋白質(zhì)、脂肪和多糖，作為豆腐凝固劑已有四百多年的歷史[2-3]，與外來(lái)凝固劑相比更綠色健康[4]。酸漿豆干在微觀結(jié)構(gòu)、質(zhì)構(gòu)特性和感官評(píng)價(jià)等方面都表現(xiàn)良好[5]，具有很大的研究前景。

豆干生產(chǎn)過(guò)程中副產(chǎn)物資源的浪費(fèi)是目前較為嚴(yán)重的問(wèn)題，豆渣是豆干加工的副產(chǎn)物[6]，其膳食纖維含量高達(dá)60%以上，是優(yōu)質(zhì)的膳食纖維來(lái)源。膳食纖維具有預(yù)防糖尿病、高血壓、冠心病、肥胖癥等多種慢性疾病和促進(jìn)腸胃蠕動(dòng)、降低血漿膽固醇、預(yù)防便秘與腸癌等功效[7]。但高膳食纖維產(chǎn)品口感粗糙、豆腥味重，存在一定的弊端，因此，本文在蹲腦過(guò)程添加TG酶改善豆干的口感。TG酶可以催化蛋白質(zhì)發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)形成高分子量生物聚合物，從而提高食品的熱穩(wěn)定性、質(zhì)構(gòu)特性、持水性和凝膠能力等[8-9]。Tang[10]等研究發(fā)現(xiàn)經(jīng)TG酶誘導(dǎo)的豆腐凝膠強(qiáng)度更高、內(nèi)部結(jié)構(gòu)更均勻致密。Kwan等[11]認(rèn)為TG酶能夠減少內(nèi)酯豆腐因蒸餾引起的脫水，可以利用其生產(chǎn)耐蒸煮豆腐。

目前，豆干的研究熱點(diǎn)和待解決難題主要集中在副產(chǎn)物再利用、綠色安全的凝固劑的制備和品質(zhì)特性的提高等方面。且我國(guó)對(duì)于豆干的研究主要集中在最適生產(chǎn)工藝及產(chǎn)品品質(zhì)改良方面[12]，對(duì)酸漿豆干生產(chǎn)的研究甚少。本實(shí)驗(yàn)在豆干生產(chǎn)中添加豆渣、酸漿和TG酶，利用單因素實(shí)驗(yàn)及正交試驗(yàn)確定最適生產(chǎn)工藝，并對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征，以期確定高纖維酸漿豆干的最佳制備工藝參數(shù)，為日后豆制品生產(chǎn)副產(chǎn)物的應(yīng)用及高纖維豆干的生產(chǎn)提供科學(xué)指導(dǎo)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

黃豆 黑龍江牡丹江市售；谷氨酰胺轉(zhuǎn)氨酶（簡(jiǎn)稱TG酶） 酶活8300 U/g，食品級(jí)；HCUL 1.1801-1912德式乳桿菌德式亞種 云南自然發(fā)酵酸漿中分離，現(xiàn)保藏于哈爾濱商業(yè)大學(xué)食品工程學(xué)院實(shí)驗(yàn)室；CGMCC: 1.2718嗜熱鏈球菌、CGMCC: 1.2472乳酸鏈球菌乳亞種 中國(guó)普通微生物菌種保藏管理中心。

HH-4恒溫水浴鍋 常州智博睿儀器制造有限公司；LDZX-50FBS高壓滅菌鍋 上海申安醫(yī)療器械廠；DM-Z100A自分渣磨漿機(jī) 滄州鐵獅民用機(jī)械廠；SX-12型電磁爐 九陽(yáng)股份有限公司；TDZ5AWS臺(tái)式高速離心機(jī) 中科華辰實(shí)業(yè)有限公司；Universal TA質(zhì)構(gòu)儀 上海騰撥儀器科技有限公司；BS224S型分析天平 賽多利斯科學(xué)儀器（北京）有限公司；Spestrum Two傅里葉紅外光譜 美國(guó)珀金埃爾默股份有限公司；ES-2030冷凍干燥儀、E-1010離子濺射鍍膜儀、Hitachi-3400掃描電鏡 日本日立儀器（上海）有限公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 高纖維酸漿豆干制作技術(shù)路線 豆干的一般制作工藝為泡豆、磨漿、分離豆渣、煮漿、點(diǎn)漿、蹲腦和壓制[13]。本試驗(yàn)工藝路線如圖1所示，分別在煮漿、點(diǎn)漿和蹲腦過(guò)程加入豆渣、酸漿和TG酶，以達(dá)到制備優(yōu)質(zhì)高纖維酸漿豆干的目的。傳統(tǒng)酸漿豆干除了不添加豆渣和TG酶，其余步驟與下文一樣，豆水比為1:4.5，酸漿添加量21%。

圖1 工藝路線圖Fig.1 Process roadmap

a.泡豆：挑選顏色光亮、顆粒飽滿、無(wú)雜質(zhì)的大豆浸泡12 h，換水3次后清洗干凈。

b.磨漿：磨漿時(shí)均勻控制加豆量、水流速度和水量，選擇豆水比。

c.濾漿：使用120目紗布過(guò)濾，除去豆渣。

d.煮漿：煮漿時(shí)采用轉(zhuǎn)速300 r/min的攪拌器攪拌，防止豆?jié){糊鍋粘底，此時(shí)添加豆渣（哈爾濱商業(yè)大學(xué)食品工程學(xué)院實(shí)驗(yàn)室自制，水溶性膳食纖維含量為19.97%），待豆?jié){溫度到達(dá)95 ℃后計(jì)時(shí)10 min。

e.點(diǎn)漿：將豆?jié){置于85 ℃水浴鍋內(nèi)降溫，溫度降到85 ℃時(shí)加入酸漿點(diǎn)腦（哈爾濱商業(yè)大學(xué)食品工程學(xué)院實(shí)驗(yàn)室自制，pH4.0），邊加酸漿用勺子順時(shí)針在鍋壁邊上勻速推著豆?jié){攪拌，當(dāng)鍋內(nèi)呈現(xiàn)凝固的大塊豆腦花時(shí)停止攪拌。

f.蹲腦：豆?jié){降溫至60 ℃時(shí)將其移入60 ℃恒溫水浴鍋，添加TG酶（TG酶液以37 ℃水浴保溫10 min）蹲腦，用勺子輕輕順時(shí)針攪拌兩圈，蓋上蓋子蹲腦25 min。

g.壓制：破腦，1000 MPa 下壓制 30 min。

1.2.2 高纖維酸漿豆干制作配方優(yōu)化

1.2.2.1 豆水比例對(duì)高纖維酸漿豆干感官評(píng)分的影響 設(shè)置豆渣添加量15%（w/w）、酸漿添加量20%（w/w）、TG 酶添加量 0.3%（w/w），豆水比例為 1:3.5、1:4、1:4.5、1:5、1:5.5（w/w）的條件下制備豆干，探究不同豆水比例對(duì)高纖維酸漿豆干感官評(píng)分的影響。

1.2.2.2 豆渣添加量對(duì)高纖維酸漿豆干感官評(píng)分的影響 設(shè)置豆水比例1:4.5、酸漿添加量20%、TG酶添加量0.3%，豆渣添加量為10%、12.5%、15%、17.5%、20%的條件下制備豆干，探究不同豆渣添加量對(duì)高纖維酸漿豆干感官評(píng)分的影響。

1.2.2.3 酸漿添加量對(duì)高纖維酸漿豆干感官評(píng)分的影響 設(shè)置豆水比例1:4.5、豆渣添加量15%、TG酶添加量0.3%，酸漿添加量為18%、19%、20%、21%、22%的條件下制備豆干，探究不同酸漿添加量對(duì)高纖維酸漿豆干感官評(píng)分的影響。

1.2.2.4 TG酶添加量對(duì)高纖維酸漿豆干感官評(píng)分的影響 設(shè)置豆水比例1:4.5、豆渣添加量15%、酸漿添加量20%，TG酶添加量為0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%的條件下制備豆干，探究不同TG酶添加量對(duì)高纖維酸漿豆干感官評(píng)分的影響。

1.2.2.5 響應(yīng)面優(yōu)化高纖維酸漿豆干工藝 根據(jù)單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果，以感官評(píng)分為響應(yīng)值，設(shè)計(jì)四因素三水平的Box-Benhnken試驗(yàn)，優(yōu)化高纖維酸漿豆干的制備工藝條件，響應(yīng)面試驗(yàn)因素水平見(jiàn)表1。

表1 響應(yīng)面試驗(yàn)因素水平設(shè)計(jì)Table 1 Response surface test factor level design

1.2.3 高纖維酸漿豆干指標(biāo)的測(cè)定

1.2.3.1 感官評(píng)價(jià)的測(cè)定 由20位經(jīng)過(guò)感官標(biāo)準(zhǔn)培訓(xùn)人員對(duì)豆干的色澤、氣味、口感、組織狀態(tài)和總體可接受度評(píng)分，四舍五入取整數(shù)，總分100分。評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)在Zhang等[14]的基礎(chǔ)上進(jìn)行了改進(jìn)，如表2所示。

表2 豆干感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)Table 2 Sensory assessment form of tofu

1.2.3.2 膳食纖維含量的測(cè)定 參照GB 5009.88-2014的方法對(duì)樣品總膳食纖維含量進(jìn)行測(cè)定。

1.2.3.3 凝膠強(qiáng)度的測(cè)定 參考岳文婷等[15]的方法，將剛制作完的豆干冷卻至室溫，切成2 cm×2 cm×2 cm的立方塊置于測(cè)試臺(tái)。探頭型號(hào)：P/0.5探頭；測(cè)試前中后速度：1 mm/s；應(yīng)變：30%。凝膠強(qiáng)度為凝膠破裂時(shí)最大感應(yīng)力（g）。

1.2.3.4 質(zhì)構(gòu)特性的測(cè)定 參考黃寶玲等[16]的方法，將冷卻至室溫的豆干切成2.5 cm×2.5 cm×2.5 cm大小的立方塊置于質(zhì)構(gòu)儀測(cè)試臺(tái)測(cè)定。探頭型號(hào)：P/35；測(cè)試前中后速度：1 mm/s；下壓高度：40%；觸發(fā)力：5 g。分別取豆干樣品5個(gè)點(diǎn)測(cè)定，取測(cè)定的平均值。

1.2.3.5 紅外光譜的測(cè)定 取凍干的豆干樣品，研磨過(guò)80目篩，使用傅里葉變換紅外光譜儀對(duì)蛋白二級(jí)結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析。分辨率：4 cm-1；掃描次數(shù)：32次；掃描范圍：400～4000 cm-1。

1.2.3.6 掃描電鏡的測(cè)定 用小刀片將豆干切成2 mm×4 mm的小條備用，采用固定、沖洗、脫水、置換、干燥等預(yù)處理，最后進(jìn)行噴金鍍膜，使用掃描電鏡觀察豆干的微觀結(jié)構(gòu)。

1.3 數(shù)據(jù)處理

利用SPSS 22.0對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)差分析；利用Origin Pro 8.5對(duì)相應(yīng)數(shù)據(jù)進(jìn)行作圖；使用Design-Expert 10.0.3軟件進(jìn)行Box-Behnken試驗(yàn)設(shè)計(jì)。

2 結(jié)果與分析

2.1 高纖維酸漿豆干工藝條件的單因素實(shí)驗(yàn)

2.1.1 豆水比例對(duì)高纖維酸漿豆干凝膠強(qiáng)度和感官品質(zhì)的影響 不同豆水比例對(duì)豆干凝膠強(qiáng)度和感官評(píng)分的影響如圖2所示。豆干的凝膠強(qiáng)度在豆水比1:3.5時(shí)最好，為776 g，然后逐漸降低。這可能與豆?jié){濃度有關(guān)，高水量可以提高豆干出品率，但會(huì)對(duì)產(chǎn)品的蛋白凝膠結(jié)構(gòu)造成不良影響。當(dāng)豆水比例為1:4.5時(shí)與傳統(tǒng)酸漿豆干的凝膠強(qiáng)度相近。豆水比例1:4.5的高纖維酸漿豆干在感官各個(gè)方面均得分最高，此時(shí)的口感最佳、彈性好、有嚼勁。豆水比過(guò)高會(huì)破壞豆干的內(nèi)部組織狀態(tài)，總體接受性差。因而確定制備高纖維酸漿豆干的最適豆水比例為1:4.5。

圖2 不同豆水比例對(duì)高纖維酸漿豆干品質(zhì)的影響Fig.2 Effects of different soybean-water ratios on the quality of high-fiber acid slurry tofu

2.1.2 豆渣添加量對(duì)高纖維酸漿豆干凝膠強(qiáng)度和感官品質(zhì)的影響 不同豆渣添加量對(duì)豆干凝膠強(qiáng)度和感官評(píng)分的影響如圖3所示。豆干凝膠強(qiáng)度隨著豆渣添加量的提高逐步升高，當(dāng)添加量高于17.5%后凝膠強(qiáng)度變化趨于平穩(wěn)。豆渣添加量為15%時(shí)，高纖維酸漿豆干與傳統(tǒng)酸漿豆干的凝膠強(qiáng)度最為相近，為726 g。少量膳食纖維的添加不會(huì)影響豆干凝膠結(jié)構(gòu)，而添加過(guò)多會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品硬度提高，從而增加凝膠強(qiáng)度。感官評(píng)定結(jié)果顯示豆渣添加量較低不會(huì)對(duì)豆干感官評(píng)定造成影響，產(chǎn)品仍顏色均一、組織質(zhì)地均勻。當(dāng)豆渣添加量超過(guò)15%時(shí)，豆干顏色偏黃、不均一，結(jié)構(gòu)粗糙，口感變差。因而確定制備高纖維酸漿豆干的最適豆渣添加量為15%。

圖3 不同豆渣添加量對(duì)高纖維酸漿豆干品質(zhì)的影響Fig.3 Effects of different addition amounts of bean dregs on the quality of high-fiber acid slurry tofu

2.1.3 酸漿添加量對(duì)高纖維酸漿豆干凝膠強(qiáng)度和感官品質(zhì)的影響 不同酸漿添加量對(duì)豆干凝膠強(qiáng)度和感官評(píng)分的影響如圖4所示。高纖維酸漿豆干的凝膠強(qiáng)度隨著酸漿添加量的增加呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì)，當(dāng)添加量為21%時(shí)，凝膠強(qiáng)度達(dá)到最高738 g，且此時(shí)的凝膠強(qiáng)度與傳統(tǒng)酸漿豆干相近。隨著酸漿添加量的增加，蛋白質(zhì)的凝固速度加快，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)變差致使豆干凝膠強(qiáng)度減弱[17-18]。酸漿添加量為21%的高纖維酸漿豆干總體接受度得分最高，此時(shí)的豆干呈現(xiàn)均一白色，具有濃郁的豆香味，組織細(xì)膩均勻。酸漿添加量較低時(shí)，豆干的彈性較小，且豆香味不明顯。酸漿添加量大于21%時(shí)，豆干產(chǎn)生明顯酸味，口感變粗糙。因而確定制備高纖維酸漿豆干的最適酸漿添加量為21%。

圖4 不同酸漿添加量對(duì)高纖維酸漿豆干品質(zhì)的影響Fig.4 Effects of different addition amounts of slurry on the quality of high-fiber acid slurry tofu

2.1.4 TG酶添加量對(duì)高纖維酸漿豆干膠凝強(qiáng)度和感官品質(zhì)的影響 不同TG酶添加量對(duì)豆干凝膠強(qiáng)度和感官評(píng)分的影響如圖5所示。隨著TG酶添加量的提高，豆干的凝膠強(qiáng)度呈現(xiàn)先升高后平穩(wěn)的趨勢(shì)，與劉張菊等[19]結(jié)果一致。0.3%TG酶添加量的豆干凝膠強(qiáng)度為735 g，與傳統(tǒng)酸漿豆干的凝膠強(qiáng)度最相近。TG酶會(huì)改變食品系統(tǒng)中的蛋白質(zhì)功能特性，是部分或完全變性蛋白之間共價(jià)交聯(lián)及非共價(jià)共同作用的結(jié)果，聚合致使分子疏水性發(fā)生變化。凝膠強(qiáng)度后期的平穩(wěn)趨勢(shì)說(shuō)明豆?jié){體系內(nèi)底物有限，所能交聯(lián)的共價(jià)鍵已接近飽和狀態(tài)[20-21]。當(dāng)TG酶添加量為0.3%時(shí)感官分?jǐn)?shù)最高，口感、色澤和可接受性均19分，此時(shí)豆干顏色偏白且均一，具有淡淡的豆香味，組織狀態(tài)結(jié)構(gòu)緊密。TG酶添加量較高會(huì)導(dǎo)致豆干的組織狀態(tài)不緊密，口感略微粗糙。因而確定制備高纖維酸漿豆干的最適TG酶添加量為0.3%。

圖5 不同TG酶添加量對(duì)高纖維酸漿豆干品質(zhì)的影響Fig.5 Effects of different addition amounts of transglutaminase on the quality of high-fiber acid slurry tofu

2.2 響應(yīng)面試驗(yàn)優(yōu)化高纖維酸漿豆干配方

2.2.1 響應(yīng)面試驗(yàn)結(jié)果 運(yùn)用Design-Expert8.0.6對(duì)表3進(jìn)行多元回歸擬合，得到高纖維酸漿豆干感官評(píng)分（Y）對(duì)自變量豆水比例（A）、豆渣添加量（B）、酸漿添加量（C）、TG酶添加量（D）的多元回歸方程：Y=+91.76-0.05A-0.89B-0.53C+0.81D+0.62AB+0.4AC+0.27AD-0.52BC-0.23BD+0.075CD-5.53A2-12.67B2-9.13C2-2.62D2

表3 Box-Behnken試驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果Table 3 Design and results of Box-Behnken experiment

對(duì)回歸模型進(jìn)行方差分析，結(jié)果見(jiàn)表4。由表4可知，該模型中模型項(xiàng)F值為227.31，建立的二次項(xiàng)模型具有極顯著性（P＜0.01），方差分析中失擬項(xiàng)P值為0.3887＞0.05，差異不顯著，模型與數(shù)據(jù)擬合度良好，實(shí)驗(yàn)誤差小。回歸模型系數(shù)的顯著性檢驗(yàn)結(jié)果R2為0.9956，R2Adj=0.9912，說(shuō)明方程因變量和自變量之間回歸效果顯著，可以用來(lái)進(jìn)行高纖維酸漿豆干的感官評(píng)分Y（響應(yīng)值）的預(yù)測(cè)。

表4 回歸模型和方差分析Table 4 Regression model and analysis of variance

通過(guò)比較各項(xiàng)P值，可以確定C為顯著因素（P＜0.05），B、D、A2、B2、C2、D2極顯著（P＜0.01），AB的交互作用最明顯。通過(guò)F值的大小可以判定各因素對(duì)高纖維酸漿豆干感官評(píng)分影響的重要性，F(xiàn)值越大代表影響程度越大，其影響大小為B＞D＞C＞A，即豆渣添加量＞TG酶添加量＞酸漿添加量＞豆水比例。

圖7 豆水比例和酸漿添加量交互作用對(duì)高纖維酸漿豆干感官評(píng)分的影響Fig.7 Effects of the interaction between the soybean-water ratio and the amount of acid slurry addition on the sensory of high-fiber acid slurry tofu

圖8 豆水比例和TG酶添加量交互作用對(duì)高纖維酸漿豆干感官評(píng)分的影響Fig.8 Effects of the interaction between the soybean-water ratio and the amount of transglutaminase addition on the sensory of high-fiber acid slurry tofu

2.2.2 各因素交互因子效應(yīng)分析 響應(yīng)面可直接反映各因素與響應(yīng)值之間的關(guān)系以及各因素間的交互作用，響應(yīng)面的坡度越陡則表明2個(gè)因素的交互作用的影響就越大。各因素間的交互作用見(jiàn)圖6～圖11，響應(yīng)面均呈凸形曲線表明最優(yōu)配方在所設(shè)計(jì)因素范圍之內(nèi)。由圖可知，在交互關(guān)系中，各因素對(duì)規(guī)范化綜合得分的影響B(tài)＞D＞C＞A。

圖6 豆水比例和豆渣添加量交互作用對(duì)高纖維酸漿豆干感官評(píng)分的影響Fig.6 Effects of the interaction between the soybean-water ratio and the amount of soybean dregs addition on the sensory of high-fiber acid slurry tofu

圖9 豆渣添加量和酸漿添加量交互作用對(duì)高纖維酸漿豆干感官評(píng)分的影響Fig.9 Effects of the interaction between the amount of soybean dregs addition and the amount of acid slurry addition on the sensory of high-fiber acid slurry tofu

圖10 豆渣添加量和TG酶添加量交互作用對(duì)高纖維酸漿豆干感官評(píng)分的影響Fig.10 Effects of the interaction between the amount of soybean dregs addition and the amount of transglutaminase addition on the sensory of high-fiber acid slurry tofu

圖11 酸漿添加量和TG酶添加量交互作用對(duì)高纖維酸漿豆干感官評(píng)分的影響Fig.11 Effects of the interaction between the amount of acid slurry addition and the amount of transglutaminase addition on the sensory of high-fiber acid slurry tofu

2.2.3 條件優(yōu)化及驗(yàn)證 按照Design-expert軟件分析優(yōu)化后得出高纖維酸漿豆干的最佳工藝條件為豆水比例1:4.57、豆渣添加量14.92%、酸漿添加量20.98%、TG酶添加量0.32%，預(yù)測(cè)高纖維酸漿豆干的感官評(píng)分為91.74分。為驗(yàn)證響應(yīng)面法所得結(jié)果的可靠性，在此最優(yōu)條件下做三次平行實(shí)驗(yàn)，將工藝條件參數(shù)修約為：豆水比例1:4.6、豆渣添加量15%、酸漿添加量為21%、TG酶添加量為0.3%，得到的感官評(píng)分為92.21分，和理論分?jǐn)?shù)的相對(duì)誤差為0.51%，誤差較小，說(shuō)明該模型合理可行。

2.3 高纖維酸漿豆干與傳統(tǒng)酸漿豆干的品質(zhì)比較分析

2.3.1 膳食纖維含量 經(jīng)測(cè)定，傳統(tǒng)酸漿豆干的膳食纖維含量為0.26%±0.15%，本試驗(yàn)制得的高纖維酸漿豆干膳食纖維含量為2.15%±0.28%。

2.3.2 質(zhì)構(gòu)測(cè)定 如表5所示，高纖維酸漿豆干的各質(zhì)構(gòu)指標(biāo)比傳統(tǒng)酸漿豆干略低，其中彈性無(wú)顯著差異（P＞0.05），其硬度和咀嚼性的降低說(shuō)明二種豆干品質(zhì)相似，前者在提高膳食纖維攝取量的同時(shí)避免了品質(zhì)裂化現(xiàn)象。

表5 豆干質(zhì)構(gòu)比較Table 5 Comparison of tofu texture

2.3.3 紅外光譜分析 圖12是兩種酸漿豆干凝膠樣品的傅里葉紅外光譜（fourier transform infrared spectrometer, FTIR）圖。FTIR是分析蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的重要方法，其高靈敏度、高分辨率、高信噪比和準(zhǔn)確的頻率精度能將酰胺I帶（1600～1700 cm-1光譜區(qū)間）的子峰進(jìn)一步分解，并對(duì)二級(jí)結(jié)構(gòu)定量分析。酰胺I帶的寬吸收峰與蛋白質(zhì)二級(jí)結(jié)構(gòu)的對(duì)應(yīng)關(guān)系為：1610～1640 cm-1為β-折疊，1640～1650 cm-1為無(wú)規(guī)則卷曲，1650～1660 cm-1為α-螺旋，1660～1700 cm-1為β-轉(zhuǎn)角[22]。

圖12 豆干FTIR光譜圖Fig.12 FTIR spectra of tofu

如表6所示，與傳統(tǒng)酸漿豆干相比，高纖維酸漿豆干的α-螺旋和β-轉(zhuǎn)角含量明顯減少，β-折疊和無(wú)規(guī)則卷曲含量明顯增加。這可能是由于添加豆渣后，豆渣中膳食纖維的羥基（-OH）與蛋白質(zhì)結(jié)合，形成蛋白-纖維聚集體，阻礙β-轉(zhuǎn)角中氫鍵的形成，使β-轉(zhuǎn)角發(fā)生解體。由于豆渣膳食纖維具有較多的氫鍵集合位點(diǎn)，影響了蛋白網(wǎng)絡(luò)中氫鍵與氫鍵的連接，使其形成了無(wú)規(guī)則構(gòu)象，因此無(wú)規(guī)則卷曲含量增加[23]。蛋白質(zhì)二級(jí)結(jié)構(gòu)中的α-螺旋結(jié)構(gòu)主要依靠氫鍵維持穩(wěn)定，TG酶催化谷氨酸殘基的γ-羧基酰胺基團(tuán)與各種伯胺的氨基間形成異肽鍵，致使蛋白質(zhì)發(fā)生聚集，增強(qiáng)蛋白質(zhì)與蛋白質(zhì)之間的交聯(lián)，所以α-螺旋結(jié)構(gòu)內(nèi)部的氫鍵解螺旋后展開(kāi)，轉(zhuǎn)變?yōu)棣?折疊[24]。

表6 不同豆干的二級(jí)結(jié)構(gòu)含量Table 6 The secondary structure content of different tofu

2.3.4 掃描電鏡分析 如圖13和圖14所示，傳統(tǒng)酸漿豆干的切面圖呈現(xiàn)出細(xì)密、均勻的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，有少部分出現(xiàn)較小的空洞。而添加了豆渣的高纖維酸漿豆干質(zhì)地并沒(méi)有比其粗糙，反而更均勻、細(xì)膩，說(shuō)明TG酶起到了很好的交聯(lián)膳食纖維與蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的作用，使豆干結(jié)構(gòu)更加致密有序。

圖13 傳統(tǒng)酸漿豆干的掃描電鏡圖Fig.13 Scanning electron micrograph of traditional acid slurry tofu

圖14 高纖維酸漿豆干的掃描電鏡圖Fig.14 Scanning electron micrograph of high-fiber acid slurry tofu

3 結(jié)論

本實(shí)驗(yàn)采用單因素和響應(yīng)面試驗(yàn)優(yōu)化了高纖維酸漿豆干的工藝，滿足了人們對(duì)豆干高纖維、高品質(zhì)、高彈性的需求，在提高膳食纖維攝取量的同時(shí)避免了豆干因膳食纖維過(guò)多而引起的品質(zhì)裂化。最終確定的最優(yōu)工藝如下：豆水比例1:4.6、豆渣添加量15%、酸漿添加量21%、TG酶添加量0.3%，此時(shí)感官評(píng)分為92.21分，各方面均優(yōu)良。影響高纖維酸漿豆干感官評(píng)分的大小順序依次為：豆渣添加量＞TG酶添加量＞酸漿添加量＞豆水比例。與傳統(tǒng)酸漿豆干對(duì)比，此工藝條件下高纖維酸漿豆干的膳食纖維含量由0.26%提升至2.15%；豆干豆香味濃郁、內(nèi)部組織均一，接受度明顯提升；由FTIR光譜圖可知TG酶增強(qiáng)了蛋白質(zhì)與蛋白質(zhì)之間的交聯(lián)，且微觀結(jié)構(gòu)更加致密、有序；質(zhì)構(gòu)特性沒(méi)有明顯變化，說(shuō)明豆干膳食纖維含量的提升并沒(méi)有裂化其品質(zhì)。本實(shí)驗(yàn)不僅為開(kāi)發(fā)酸漿豆干的多樣性做出理論參考，還為豆渣深加工和酸漿豆干工業(yè)化的發(fā)展提供了科學(xué)依據(jù)。