均质在大豆全子叶豆腐制备中的作用

刘 浩，魏安池，盖均镒，刘若瑜

（河南工业大学 粮油食品学院，河南 郑州 450001）

均质在大豆全子叶豆腐制备中的作用

刘 浩，魏安池*，盖均镒，刘若瑜

（河南工业大学 粮油食品学院，河南 郑州 450001）

研究了高剪切均质机在大豆全子叶豆腐生产工艺中的工作条件和应用效果.结果表明：使用高剪切均质机对豆浆进行均质可以有效降低豆浆中不溶性颗粒的大小，从而提高豆腐的凝胶强度和品质；均质机最佳工作条件为转速25 000 r/min，均质6 min；豆浆稳定系数与豆腐的凝胶质构存在相关性，因而可以在制浆阶段通过测定豆浆的稳定系数，对豆腐的凝胶质构进行初步的判断.

大豆；全子叶豆腐；均质；豆浆稳定系数；凝胶质构

0 引言

豆腐的起源可以追溯到中国的汉朝，距今已经有两千多年的历史，是中国老百姓餐桌上一种最常见的食品.近几十年来，豆腐也逐渐得到了西方消费者的认可与喜爱.传统的豆腐制作工艺是先将大豆加水磨浆，过滤掉豆渣，豆浆经加热煮浆后添加凝固剂使其凝固，最终挤压排水形成豆腐[1-2].但传统的工艺产生大量的废水和豆渣难于处理，并且造成豆腐得率和营养物质利用率下降[3-4]，所以对传统豆腐制作工艺进行改进是十分必要的.大豆全子叶豆腐是指使用脱皮大豆为原料，在加工过程中不过滤豆渣，并且不排水，从而解决传统工艺所产生的问题.但是由于大量的大颗粒不溶性物质的存在，破坏了豆腐的凝胶结构，使得豆腐的品质下降，因此如何细化豆腐中的大颗粒不溶性物质成为生产全子叶豆腐的关键.作者旨在研究高剪切均质机在大豆全子叶豆腐生产工艺中应用的工作条件和效果，进而提高大豆全子叶豆腐的品质.

1 材料与方法

1.1 材料

脱皮大豆：陕西省宝鸡市斗鸡粮食购销中心；葡萄糖酸-δ-内酯：上海新洛洛食品有限公司；消泡剂：杭州富春食品添加剂有限公司.

1.2 主要仪器与设备

TA.XT2i物性测试仪：英国SMS公司；2300型全自动定氮仪：瑞典FOSS公司；Biofuge Stratos离心机：德国贺利氏公司；分光光度计：上海精密科学仪器有限公司；FA25—18G高剪切均质机：德国FLUKO公司；NDJ—8S黏度计：上海方瑞仪器有限公司.

1.3 方法

1.3.1 大豆全子叶豆腐的制作工艺

先将脱皮大豆清理除杂后，粉碎机粉碎过100目筛备用.每次称取40 g豆粉与240 mL蒸馏水混合（W/V=1∶6），搅拌使其分散均匀后，使用高剪切均质机对其进行均质.所得浆液加热煮沸2 min，期间加入适量消泡剂，待豆浆冷却至80℃左右时加入0.2%的葡萄糖酸-δ-内酯并快速搅拌.将豆浆迅速倒入边长10 cm高4 cm的正方形耐热塑料盒中，放置在85℃保温箱内凝固成型20 min，冷却至室温后放置于4℃冰箱中储存待测.

1.3.2 高剪切均质机的工作条件

选取高剪切均质机的18G号工作头，其最适的处理量为50～1 500 mL.对均质机转速和均质时间两个因素进行研究，选择转速为：25 000 r/min、19 000 r/min、13 000 r/min.选择时间为：10min、6min、2min.共9种组合，同时做一组平行试验.

1.3.3 豆浆黏度测定方法

参考黏度计使用说明书.使用黏度计1号转子，测试转速30 r/min.

1.3.4 豆浆稳定性测定方法

豆浆的稳定性利用稳定系数来测定[5].将豆浆用蒸馏水稀释100倍混匀，在750 nm波长下测定其吸光度，记为A1；再将待测豆浆在2 500 g转速离心机离心5min，取上清液稀释100倍测定吸光度，记为A2；豆浆的稳定系数R=A2/A1.R值越大说明样品的稳定性越好.

1.3.5 豆腐的凝胶质构测定方法

使用TA.XT2i物性测试仪，选用texture profile analysis（TPA）模式测定豆腐的凝胶性能.试验参数：10 mm圆柱形探头；测前速度5 mm/s；测试速度1 mm/s；测后速度1 mm/s；压缩比75%（穿刺距离约21mm）；两次穿刺间隔1 s.测定豆腐的硬度、脆性、黏着性、弹性、凝聚性、胶黏性.每个样品取3个点进行测试，求其平均值为测定结果.

1.3.6 数据处理与统计分析

所有试验进行两个重复平行试验，计算其平均值.应用SPSS（17.0版本）软件进行数据统计分析.利用两因素方差分析法对豆浆稳定性和豆腐凝胶质构数据进行分析，并使用新复极差法（Duncan法）对数据进行多重比较.检验的显著水平设定为P≤0.05，高度显著水平为P≤0.01.

2 结果与讨论

2.1 均质对豆浆稳定性的影响

测定不同均质条件下所制得豆浆的稳定系数，结果见表1.豆浆的稳定系数表明其自然沉降出现沉淀分层的可能性.

从表1可以看出，均质对豆浆黏度的影响是不显著的.所以根据斯托克斯定律，在体系黏度变化不大的情况下，液体中颗粒的沉降速度与其直径的平方成正比.也就是说豆浆的稳定性越高，表明其中的不溶性颗粒越小.所以豆浆稳定系数的变化能在一定程度上表明其中不溶性颗粒大小的变化[6-7].以豆浆稳定系数为因变量，转速和时间为自变量，进行两因素方差分析.转速×时间的交互作用的F值为 18.695，Sig（ 统计显著性）为 0.000，达到高度显著水平.说明转速×时间的交互作用对豆浆稳定系数的影响是十分明显的.均质机转速为25 000 r/min，均质时间为10 min时的豆浆稳定系数最大，达到0.692，并且显著高于其他组合.说明此条件下均质后的豆浆最稳定，其中的不溶性颗粒直径最小.不做任何处理的豆浆其稳定系数仅为0.128，只有最佳条件下的18.5%.表明使用高剪切均质机对豆浆进行均质，可以显著降低豆浆中不溶性颗粒的大小.

表1 均质条件对豆浆稳定性的影响

2.2 均质对豆腐凝胶性能的影响

使用SPSS数据分析软件对豆腐凝胶质构的参数进行相关性分析.结果表明：硬度与胶黏性的相关系数r值为0.950，达到高度显著水平；脆性与黏着性、弹性、胶黏性的相关系数r值分别为-0.725、-0.641、0.747，达到显著水平；凝聚性与其他凝胶质构性能的相关性均不显著.综上所述，主要对硬度、脆性和凝聚性分别进行论述.

以硬度为因变量，转速和时间为自变量，进行两因素方差分析.转速×时间的交互作用的F值为 8.582，Sig为0.000，达到高度显著水平.说明均质机转速×均质时间的交互作用对豆腐的硬度影响是十分明显的.再对各种组合进行多重比较（Duncan法），见表2.试验组合为1至7可归为一类，组合8、9及不做任何处理的（组合0）可归另一类.这说明当以较低转速开始均质时，均质时间较短并不会提高豆腐的硬度.而当均质工艺起作用之后，豆腐的硬度基本稳定.由于凝胶质构测定试验TPA的试验参数对豆腐的硬度测定产生显著影响，从而推测在一定的蛋白浓度下，当豆腐的凝胶网状结构达到一定强度后，豆腐的硬度主要受试验参数的影响.

以脆性为因变量，转速和时间为自变量，进行两因素方差分析.转速×时间的交互作用的F值为 0.913，Sig为 0.465，不显著.转速和时间的F值分别为44.075和8.065，Sig分别为0.000和 0.001，到达高度显著水平.表明均质机转速和均质时间对豆腐脆性的影响是十分明显的.另对转速和时间分别进行多重比较（Duncan法），结果表明转速为25 000 r/min时，豆腐的脆性明显高于其他转速；均质时间为10 min和6 min时，豆腐的脆性最高.综合考虑当转速为25 000 r/min，均质6 min豆腐的脆性达最大值.

以凝聚性为因变量，转速和时间为自变量，进行两因素方差分析.转速、时间和转速×时间的交互作用的F 值分别为 1.788，0.069，0.376，Sig 分别为 0.180，0.933，0.824，均不显著.说明均质工艺对豆腐的凝聚性没有影响.同样经分析发现，均质工艺对黏着性和弹性的影响均不显著.

综合比较均质工艺对豆腐凝胶质构参数的影响，确定最佳条件为均质机转速为25 000 r/min，均质时间为6min.

表2 均质条件对豆腐凝胶性能的影响

2.3 豆浆稳定系数与豆腐凝胶质构的相关性

对豆浆稳定系数（表1）和豆腐凝胶质构参数（表2）进行相关性分析，发现豆浆稳定系数与豆腐的硬度、脆性和胶黏性的相关系数r值分别为0.767、0.813、0.778，Sig 分 别 为 0.010、0.004、0.008， 属 高度显著.豆浆稳定系数与豆腐黏着性相关系数r值为 -0.726，Sig为 0.017，也达到了显著水平.这表明豆浆的稳定系数与豆腐的凝胶质构是有相关性的，特别是说明豆腐凝胶结构强度的硬度和脆性与豆浆稳定系数的相关性高度显著.因此，可以在豆腐加工的制浆阶段，通过测定豆浆的稳定系数，对豆腐的凝胶质构性能进行初步判断.

3 结论

使用高剪切均质机对豆浆进行均质可以有效降低豆浆中不溶性颗粒的大小，从而提高豆腐的凝胶强度和质构性能.均质机最佳工作条件为转速 25 000 r/min，均质 6 min.豆浆的稳定系数与豆腐的凝胶质构性能有相关性，特别是豆浆的稳定系数与豆腐的硬度、脆性的相关性高度显著.因此在制浆阶段，可以通过豆浆的稳定系数初步判断豆腐的凝胶质构性能.

［1］李里特，李再贵，殷丽君.大豆加工与利用［M］.北京：化学工业出版社，2003：7.

［2］殷勇光，刘静波.大豆食品工艺学［M］.北京：化学工业出版社，2006：39.

［3］石彦国，程翠林.无渣豆腐工艺研究［J］.粮油加工与食品机械，2004（1） ：64-67.

［4］王东玲，李波，芦菲，等.豆腐渣的营养成分分析［J］.食品与发酵科学，2010，46（4）：85-87.

［5］胡宝松.超高压射流破碎对大豆蛋白分子结构和功能性质的影响及应用［D］.北京：中国农业大学，2007.

［6］朱伟光，汪立平，俞骏.豆浆稳定性工艺优化的 研 究［J］. 大 豆 科 学 ，2009，28（5） ：898-901.

［7］郑其良，钱志伟.斯托克斯（Stokes）定律在混浊型饮料中的应用［J］.饮料工业，1998，1（1） ：24-26.

EFFECTSOF HOMOGENIZATION IN PRODUCTION OF TOFU MADE FROM WHOLE SOYBEAN COTYLEDON

LIU Hao,WEIAn-chi,GAIJun-yi,LIU Ruo-yu
（School of Food Science and Technology,Henan University of Technology,Zhengzhou 450001,China）

This paper studied the working conditions and effects of a high shear homogenizer in the production of tofu made from whole soybean cotyledon.The results showed that the high shear homogenizer for homogenizing soybean milk could reduce the size of insoluble particles,thereby enhancing the strength and quality of tofu,and the best working conditions of the high shear homogenizer were working 6 m in at 25 000 r/m in.This study also found that the stability coefficient of soybean milk was correlated with the gel texture of tofu,so that the texture of tofu could be estimated primarily by measuring the stability coefficient of soybean milk on the soybean milk preparation stage.

soybean； whole cotyledon tofu； homogenization； stability coefficientof soybeanmilk； gel texture

TS 201.1

B

CNKI:41-1378/N.20120208.0844.007

1673-2383（2012）01-0031-03

http://www.cnki.net/kcms/detail/41.1378.N.20120208.0844.007.html

网络出版时间：2012-2-8 08:44:47AM

2011-07-11

现代农业产业技术体系建设专项资金资助（nycytx-20-1-08）；河南省食用植物油倍增计划专项资金资助；河南工业大学博士基金资助项目（2007BS021）

刘浩（1987-），男，河南郑州人，硕士研究生，主要从事食品科学与植物蛋白方面的研究.

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