五種地標腐竹理化指標及品質分析

李佳運，楊鋒，侯玉澄，任仙娥，劉純友，黃承都，黃永春

(1.廣西科技大學 生物與化學工程學院，廣西 柳州 545006；2.廣西糖資源綠色加工重點實驗室，廣西 柳州 545006；3.廣西高校糖資源加工重點實驗室，廣西 柳州 545006；4.廣西柳州螺螄粉工程技術研究中心，廣西 柳州 545006)

腐竹是豆漿經過煮沸后，蛋白質分子在加熱變性過程中通過疏水鍵與脂肪結合形成的蛋白質-脂類薄膜[1]，又稱腐皮、腐竹或豆腐衣[2]，是我國傳統的豆制品。腐竹富含蛋白質、磷脂，可降低人體血液中膽固醇含量，達到防治高脂血癥、動脈硬化的效果[3]，屬于高檔豆制品[4]。我國腐竹的生產廠家多為手工作坊和中小企業，產品品質參差不齊，這與生產工藝以及生產過程環境有關，更主要的是對腐竹品質的變化不夠了解。目前對于提高腐竹得率的研究較多[5-6]，但對腐竹品質的研究較少。消費者對腐竹品質的關注除了色澤、營養成分外，更關注口感，而口感與斷裂延伸率、彈性、復水性等緊密相關。本試驗測定5種地標腐竹的成分含量、質構、微觀結構等指標，并研究其品質影響，希望為提高腐竹的品質提供參考[7]。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

清流腐竹：清流縣嵩溪鎮鑫牌豆腐皮廠；八公山腐竹：八公山豆制品有限公司；石屏腐竹：云南尼羅非食品開發有限公司；高安腐竹：江西大觀樓食品有限公司；許昌腐竹：許昌市建安區好大哥豆制品廠；鹽酸、氫氧化鈉、硫酸鉀、硫酸、對硝基苯酚、無水乙酸鈉、乙酸、甲醛(37%)、乙酰丙酮、石油醚(30～60 ℃)：均為分析純，天津市大茂化學試劑廠；硫酸銅：分析純，廣州市金華大化學試劑有限公司。

1.2 儀器與設備

CT3質構分析儀 Brookfield公司；Phenom Prox掃描電子顯微鏡 Phenom-World BV公司；ZXRD-A7230鼓風干燥箱 上海博訊實業有限公司；PerkinElmer Frontier傅里葉變換紅外光譜儀 上海斯邁歐分析儀器有限公司；HH-S4數顯恒溫水浴鍋 江蘇金怡儀器科技有限公司；UV3100紫外可見分光光度計 上海美譜達儀器有限公司。

1.3 試驗方法

1.3.1 腐竹質構測定[8]

將腐竹在常溫下(25 ℃)冷水浸泡5 h，晾干1 h后，裁成4 cm×4 cm的正方形折疊成5層，進行質構測定。測試參數：P/36R圓柱形探頭，壓縮部位為腐竹中心，觸發力為5 g，測前速度1 mm/s，測時速度0.5 mm/s，測后速度1 mm/s，形變力90%，兩次壓縮間隔時間為10 s，返回距離20 mm，返回速度1 mm/s，平行測量5次。

將腐竹在常溫下(25 ℃)冷水浸泡5 h，晾干1 h后，裁成2 cm×8 cm的長條，用質構物性測試儀做拉伸試驗，測定腐竹樣品的最大斷裂張力(F)、抗拉強度(TS)以及斷裂延伸率(E)，每個樣品測定5個平行。測定參數：測前速度1 mm/s，測時速度0.5 mm/s，測后速度1 mm/s，夾具選擇TA-DGA。抗拉強度和斷裂延伸率分別按下式計算：

TS=F/S。

(1)

E=ΔL/L1。

(2)

式中：TS為抗拉強度(N/cm2)；F為試樣斷裂時承受的最大張力(N)；S為試樣的截面積(cm2)；E為斷裂延伸率(%)；ΔL為試樣斷裂時增長長度(mm)；L1為試樣拉伸前的長度(mm)。

1.3.2 腐竹掃描電子顯微鏡觀察[9]

將腐竹在100 ℃下恒溫干燥1 h，以保證其充分干燥，磨成粉末，放在樣品臺上抽真空，鍍金20 s。將樣品放入掃描電子顯微鏡中觀察其結構。電子束加速電壓為10 kV，放大2500倍。

1.3.3 腐竹耐煮性及復水性測定[10]

將腐竹裁成2 cm×2 cm的正方形，在85 ℃水浴中煮制15 min，挑出后瀝干5 min后稱得質量m1，然后放入105 ℃烘箱中干燥3 h后得到質量m2。以腐竹樣品煮制前后的質量差占腐竹樣品質量的百分比來量化其干物質失落率。以在煮制過程中吸收的水分比例表示腐竹的復水性。每組樣品重復3次，計算公式如下：

(3)

(4)

式中：A為干物質失落率；B為復水性；m0為腐竹樣品的質量(g)；w為腐竹樣品水分含量(%)。

1.3.4 腐竹FTIR測定

將腐竹樣品磨碎，稱取1 mg腐竹樣品，加入100 mg干燥的KBr，置于研缽中均勻研磨為小于2 μm的顆粒，用壓片機壓片，通過紅外光譜儀對樣品進行結構分析[11]，波長范圍為500～4000 cm-1。

1.3.5 腐竹蛋白質含量測定

參照GB 5009.5-2016《食品安全國家標準 食品中蛋白質的測定》，采用分光光度計法測定腐竹中的蛋白質含量。

1.3.6 腐竹脂肪含量的測定

參照GB 5009.6-2016《食品安全國家標準 食品中脂肪的測定》，采用索氏抽提法測定腐竹中的脂肪含量。

1.3.7 腐竹水分含量的測定

參照GB/T 23490-2009《食品水分活度的測定》，采用直接干燥法測定腐竹中的水分含量。

2 試驗結果分析

2.1 腐竹成分含量分析

腐竹富含蛋白質和脂肪，具有較高的營養價值。由圖1可知，5種地標腐竹中，蛋白質含量范圍為30.50%～37.91%，平均值為34.6%，其中高安腐竹蛋白質含量最高，為37.91%，許昌腐竹蛋白質含量最低，為30.50%；脂肪含量范圍為18.30%～24.51%，平均值為21.53%，其中石屏腐竹脂肪含量最高，為24.51%，許昌腐竹脂肪含量最低，為18.30%；水分含量范圍為5.12%～8.01%，平均值為6.7%，其中清流腐竹水分含量最高，為8.01%，八公山腐竹水分含量最低，為5.12%。

圖1 腐竹成分含量Fig.1 The component content of beancurd sticks

2.2 腐竹質構分析

質構特性是評價腐竹的一個重要指標，會影響腐竹的口感，但質構特性沒有最好，而是對應產品在一定范圍內效果更好。由表1可知，5種地標腐竹的4種質構指標數值有顯著差異(P<0.05)。5種腐竹硬度范圍為831.43～1005.04 g，其中許昌腐竹硬度最大，八公山腐竹硬度最小；彈性范圍為0.70～0.92 mm，彈性越高，抗形變能力越好，其中八公山腐竹彈性最高，許昌腐竹彈性最低；黏聚性范圍為0.70～0.94 N，其中八公山腐竹黏聚性最高，清流腐竹黏聚性最低；咀嚼性范圍為359.95～649.20 g，咀嚼性越高，蛋白質網絡結構質量越好，其中高安腐竹咀嚼性最高，八公山腐竹咀嚼性最低。

表1 腐竹質構分析結果Table 1 The texture analysis results of beancurd sticks

腐竹的抗拉強度和斷裂延伸率是反映腐竹特性的質構指標，會影響腐竹的品質。由圖2可知，5種腐竹的抗拉強度范圍為6.60～79.96 N/cm2，高安腐竹的抗拉強度最高，八公山腐竹的抗拉強度最低，結合5種地標腐竹的脂質含量來看，結果符合李升鋒等[12]關于脂類物質越多，腐竹的抗拉強度越低的結論。

圖2 腐竹抗拉強度Fig.2 The tensile strength of beancurd sticks

由圖3可知，5種腐竹的斷裂延伸率范圍為14.77%～25.75%，其中高安腐竹的斷裂延伸率最高，石屏腐竹的斷裂延伸率最低，腐竹的斷裂延伸率可能與蛋白質和脂肪的結合狀態相關，腐竹結膜過程中，形成越多的蛋白-脂肪復合物參與形成腐竹的網絡結構，腐竹的斷裂延伸率越高[13]。

2.3 腐竹電鏡結構圖

由圖4可知，石屏腐竹、清流腐竹和許昌腐竹結構疏松，內部網絡層層疊加，內部夾著脂肪形成三合板結構[14]，符合腐竹是蛋白質-脂肪交聯而成的薄膜的研究[15-17]，豆漿加熱時，水分蒸發，蛋白質形成側面骨架，與脂肪、碳水化合物凝結成膜。八公山腐竹和許昌腐竹表面的蛋白懸浮顆粒和可溶性蛋白附著在蛋白質網絡結構上會使結構更加致密，與Chen等[18-19]的蛋白懸浮顆粒和可溶性蛋白均是以“粒子”存在于腐竹表面一致。高安腐竹出現了浸油現象，原因是豆漿加熱時脂肪球會凝結在表面附著在蛋白質網絡結構中，腐竹加熱烘干時出現浸油現象。

2.4 腐竹耐煮性和復水性

目前干制腐竹是市面上主要的產品形式之一，其復水性和耐煮性為考察腐竹品質的重要方面。由圖5可知，5種腐竹的復水性范圍為0.60～2.06，其中石屏腐竹的結構疏松，復水性最高，為2.06，許昌腐竹的結構致密，復水性最低，為0.60，反映了腐竹結構越疏松，復水性越大[20]，腐竹結構越致密，復水性越小，數值越大表明腐竹質量變化越大，吸水性能越強。

圖5 腐竹復水性Fig.5 The rehydration of beancurd sticks

干物質失落率可以反映耐煮性，干物質失落率越大，耐煮性越差。由圖6可知，5種腐竹的干物質失落率范圍為1.58%～3.18%，清流腐竹的干物質失落率最大，為3.18%，許昌腐竹的干物質失落率最小，為1.58%，表明許昌腐竹在5種腐竹中耐煮性最好，清流腐竹的耐煮性最差，這可能與腐竹的網狀結構有關，脂肪含量少，蛋白質-脂肪網絡結構疏松，水分子易進入結構，干物質易脫落，腐竹蛋白質-脂肪網絡結構致密，干物質不易脫落，則耐煮性好。

圖6 腐竹干物質失落率Fig.6 The dry matter loss rate of beancurd sticks

2.5 腐竹官能團分析

5種腐竹紅外光譜圖見圖7。

圖7 FTIR圖譜Fig.7 FTIR chromatogram

由圖7可知，在720 cm-1處有-C-C-伸縮振動；在1650 cm-1處有-C-O伸縮振動；在2920 cm-1處有-C-H伸縮振動；在3290 cm-1處有-OH伸縮振動。5種腐竹在這4種官能團波數范圍內都能出峰，且趨勢大體相同，說明官能團種類基本相同，含量有所差別，5種不同工藝流程對官能團種類影響不大。

2.6 腐竹主要成分與理化性質的相關性

腐竹的蛋白質含量、脂肪含量、復水性、干物質失落率、抗拉強度、斷裂延伸率等指標相關性分析見表2。

表2 腐竹主要成分與理化性質的相關性Table 2 The correlation between main components and physicochemical properties of beancurd sticks

由表2可知，蛋白質含量與抗拉強度呈顯著正相關關系(P<0.05)，脂肪含量與硬度、咀嚼性呈極顯著負相關關系(P<0.01)，脂肪含量與復水性、抗拉強度呈顯著負相關關系(P<0.05)，脂肪含量與彈性、黏聚性呈極顯著正相關關系(P<0.01)。

3 結論

本文對5種國家地標腐竹的理化性質和成分進行分析，發現5種腐竹的復水性、耐煮性、抗拉強度、斷裂延伸率、微觀結構以及成分含量等指標之間存在密切聯系。結合成分含量與質構指標來看，蛋白質含量、脂肪含量對微觀結構、耐煮性、復水性有一定影響。蛋白質含量、脂肪含量越少，腐竹微觀結構越疏松，水分子易進入網絡結構，復水性越好，干物質失落越多，耐煮性越差。從FTIR來看，5種腐竹出峰官能團基本相同，無太大差別。腐竹成分含量和理化性質存在多種相關性，蛋白質含量與抗拉強度呈顯著正相關關系(r=0.598*)。脂肪含量與硬度、咀嚼性呈極顯著負相關關系(r=-0.784**、r=-0.827**)，脂肪含量與復水性、抗拉強度呈顯著負相關關系(r=-0.589*、r=-0.625*)，脂肪含量與彈性、黏聚性呈極顯著正相關關系(r=0.876**、r=0.746**)。5種腐竹各有風味，以上結果為腐竹的選擇和加強腐竹某方面品質提供了參考。