不同大豆原料对豆清发酵液豆腐和卤水豆腐加工特性的影响

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(1.邵阳学院食品与化学工程学院,湖南邵阳 422000;2.豆制品加工技术湖南省应用基础研究基地,湖南邵阳 422000;3.湖南省果蔬清洁加工工程技术研究中心,湖南邵阳 422000;4.山东省临沂市农业科学院,山东临沂 276000;5.北京康得利智能科技有限公司,北京 100074;6.广州佳明食品科技有限公司，广东广州 510000)

豆腐是大豆原料经过清洗浸泡、制浆、点浆(即凝固)、压榨等多道工序形成的蛋白质凝胶物。它是一种传统的豆制品,有着十分悠久的生产历史,它含有人体和动物所需的8种必需氨基酸,且消化吸收率高达90%以上[1]。大豆是我国传统的“五谷”之一,也是四大油料作物之一,有着5000多年的种植历史[2-3]。大豆中含有40%左右的蛋白质,20%左右的脂肪,同时富含维生素B1、钙、磷、烟酸与胡萝卜素等人体所需营养成分[4-5],其中大豆蛋白具有降低患冠心病风险的生理功能[6]。豆清发酵液是指以豆腐点浆析出的上清液和压榨等过程产生排出液(即豆清液),经纯种发酵而成的产品[7-8]。豆清发酵液中含0.25%～0.4%蛋白质和0.1%还原糖,同时富含大豆异黄酮、皂苷、大豆低聚糖等生理活性物质[9-10]。随着社会生活水平不断提高,人们对饮食的健康意识不断加强,大豆食品以其全面、独特的营养保健功能越来越受到消费者的青睐,同时也对大豆加工的科学和技术提出了更高的要求。

豆腐品质不仅与加工技术相关,而且与大豆原料品种关系紧密[11-12]。黄明伟等[13]在研究大豆品种及其组分对石膏豆腐品质的影响及原料大豆分级标准建立的实验中,将豆腐按主要品质指标进行聚类分析,制定了原料大豆分级标准:大豆的蛋白含量高于42%,脂肪含量低于18%,植酸含量在17～20 mg/g之间,蛋白亚基7S组分含量低于20%,11S组分含量高于45%。南喜平等[14]在研究大豆籽粒品质对干豆腐加工特性的影响及适用性评价中,得出不同大豆品种理化指标与干豆腐品质指标有较大的差异且存在复杂的相关关系,籽粒蛋白含量、水溶性蛋白含量与干豆腐品质指标存在显著或极显著正相关关系,籽粒脂肪含量、7S的含量与干豆腐品质指标呈显著或极显著负相关关系。

但是,目前我国大豆品种繁多,多数豆制品企业比较注重产品的生产工艺,忽略大豆原料对产品质量的影响,一般随机市购大豆原料进行豆腐生产,不关注大豆品种,且原料的选用没有专一性,造成豆腐品质特性差异性较大。本实验为了筛选出适应于豆清发酵液豆腐和卤水豆腐的大豆品种,选以山东省临沂农科院提供的华豆2号等5个大豆较新品种为试材,以黑龙48号为对照,分别以豆清发酵液和卤水为凝固剂生产豆腐,通过对豆腐感官评价、产品得率、保水性、质构特性、蛋白质、脂肪及水分等指标综合分析,探讨不同原料对豆清发酵液豆腐和卤水豆腐加工特性的影响,为豆制品加工企业在选择原料提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

大豆 要求颗粒饱满、大小一致、色泽光亮及无霉变等,临豆9号、临豆10号、齐黄34、华豆2号、华豆10号由山东省临沂农科院提供,黑龙48号由黑龙江省萨福迦公司提供;盐卤(MgCl2) 天津市塘沽金轮烟花有限公司;豆清发酵液 由豆制品加工技术湖南省应用基础研究基地提供;其他试剂均为分析纯 国药化学试剂有限公司。

EL204型电子天平 梅特勒-托利多仪器有限公司;UV-1780型紫外可见分光光度计 日本岛津公司;JYL-CO12型九阳豆浆机 九阳股份公司;UDK139型凯氏定氮仪 意大利VELP公司;VELOCITY18R型台式冷冻离心机 澳大利亚达卡米公;LS-5型质构仪 美国阿美特克(AMETEK)有限公司。

1.2 实验方法

1.2.1 豆腐生产工艺流程 每种大豆原料称取200 g,清洗2～3次,按干豆干重∶水=1∶4的比例在室温(20～25 ℃)浸泡约8 h,以干豆干重∶水=1∶6的比例加去离子水进行磨浆,再将磨好后的豆糊加热至沸并保温8 min,120目纱布过滤,得到豆浆,分别将350 mL豆清发酵液、50 mL调配后的盐卤从上而下加入过滤后的豆浆中,边加边搅拌点浆,直至脑花析出。点浆后静置蹲脑20 min,用勺进行破脑,最后再将脑花浇注至铺好滤布的小型豆腐框中,包好布后,置于2.5 kg的重物压30 min,脱模即得鲜豆腐[15-16]。

图1 豆腐制作工艺流程Fig.1 Tofu production process

1.2.2 豆腐感官评定 邀请10名具有食品专业背景的老师、同学组成感官评定小组,并对小组成员进行感官评定的简单培训。感官评定的标准根据GB 2712-2014[17],采用百分制,分从豆腐的色泽、风味、口感和组织状态4个方面进行感官评分,感官评价标准见表1。

表1 豆腐感官评价标准Table 1 Sensory evaluation standards of tofu

1.2.3 豆腐保水性测定 用电子天平称取2 g(精确到0.0001 g)豆腐,将其装入底部有脱脂棉的50 mL离心管中,以1000 r/min离心10 min后[18],称量离心后豆腐样品的质量并记录M1,最后置于105 ℃下干燥至恒重M2。保水性计算公式为:

式中:WHC-代表保水性(%);M1-代表豆腐离心后的质量(g);M2-代表干燥至恒重的质量(g)。

1.2.4 豆腐得率的测定 豆清发酵液豆腐及盐卤豆腐的得率均参照Cai等[19]的方法进行测定,具体操作:将制作好的豆腐在室温下静置,称量每M1干基大豆所得到的豆清发酵液及盐卤豆腐的质量M2。

1.2.5 质构测定 物性测定是对豆腐质构、口感的一种量化,通过对豆腐的物性测定,可以反映豆腐的质量[20]。参照谢灵来[21]方法进行测定,具体操作:将新鲜豆腐于室温下冷却平衡后进行二次压缩试验。测定条件为:探头型号P/35,测试前、中、后速率分别为40、30、40 mm/s,触发力0.05 N,压缩形变率40%,中间停留时间5 s。同一批次豆腐选择3块,进行测定,取其平均值。质构参数定义如下表2所示。

表2 质构部分参数的定义Table 2 Definition of texture parameters

1.2.6 豆腐中水分、蛋白质、脂肪测定 水分含量的测定:参照GB5009.3-2016[22];蛋白质含量的测定:参照GB5009.5-2016[23];脂肪含量的测定:参照GB5009.6-2016[24]。

1.3 数据处理

运用IBM SPSS Statistics 22软件进行数据处理分析,且每组实验重复3次(结果均以平均值±标准差表示)。

2 结果与分析

2.1 不同大豆原料对豆腐感官评价的影响

由图2可以看出,不同大豆原料生产的豆清发酵液豆腐,从风味、组织状态指标中,华豆2号生产豆清发酵液豆腐的感官得分最高,其豆香味浓厚、无异味涩味,块型完整,组织结构紧密且表面均匀细嫩;齐黄34成品感官评分最低,其豆香味较淡,表面有微小的气孔,块型较完整;从豆腐色泽、口感指标中,以华豆10号、临豆10号感官得分最高,其色泽光亮均一,有独特的酸甜味且弹性适中;黑龙48成品色泽灰暗、略黄,口感较细腻,其相应的感官评分最低。总体感官评分以华豆2号为最高,极显著高于其他不同大豆原料生产的豆清发酵液豆腐(p<0.01)。

图2 不同大豆原料生产豆腐的感官评价Fig.2 Sensory evaluation of tofu produced by different soybean varieties注:凝固剂为豆清发酵液、卤水分别以大豆品种-D、大豆品种-L来表示。其中豆清发酵液、卤水分别用a～e,a′～d′来表示差异极显著(p<0.01)。

不同大豆原料生产的卤水豆腐,从口感、组织状态指标中可以看出,齐黄34所制卤水豆腐的感官得分最高,其口感柔软而细腻,组织切面均匀紧密,内部空隙小;而华豆2号成品口感较硬,组织切面有微小气孔;从色泽、风味指标中临豆10号、黑龙48号居最高,其具有独特甜味,色泽均一,呈白色;临豆9号色泽略黄,风味较单一。总体感官评分以齐黄34为最高,极显著高于其他不同大豆原料所制卤水豆腐(p<0.01)。

由图2可知，同一品种在两种不同凝固剂点浆条件下,黑龙48号、华豆2号、华豆10号豆清发酵液豆腐总体感官评分明显高于相对应的卤水豆腐,其色泽光亮、口感柔和更细腻、豆香味浓厚,块型结构完整;临豆10号、临豆9号、齐黄34号卤水豆腐总体感官评分明显高于相应的豆清发酵液豆腐,其色泽更光亮、呈白色、结构更紧密,弹性适中。由此可见,同一大豆品种在两种不同凝固剂条件下生产的豆腐,其感官评价差异极显著(p<0.01)。

2.2 大豆原料对豆腐得率及保水性的影响

豆腐得率高低直接反映出豆子的加工价值,对大豆原料是否适合豆腐加工有着十分重要的意义。制作豆腐的过程中点浆的浓度与豆腐得率有密切的关系[25]。由图3可以看出,不同大豆原料生产豆清发酵液豆腐产品得率约在149%～180%之间,其中华豆2号的得率最高,高达176.532%。不同大豆原料生产卤水豆腐产品得率大约在155%～190%,其中齐黄34的得率最高,高达188.879%。

图3 不同大豆原料豆腐得率及保水性Fig.3 Yields and WHC of tofu produced by different soybean varieties注:不同大豆品种同种凝固剂条件下,豆腐得率、保水性分析进行多重比较,不同字母表示差异极显著(p<0.01)。

保水性是豆腐凝胶重要的品质指标之一。对于生产者而言,豆腐的保水性越好,产品的得率越高;对于消费者而言,豆腐的保水性越好,黄浆水损失越少,大豆中的营养成分损失的越少[26]。由图3可以看出,不同大豆原料豆清发酵液豆腐保水性大约在60%～75%之间,其中华豆2号的保水性最高,高达72.155%。不同大豆原料下的卤水豆腐保水性大约在60%～75%之间,其中临豆10号的保水性最高,高达74.526%。

同一大豆品种在两种不同点浆条件下生产的豆腐,得率均具有极显著性差异(p<0.01),结果如图4所示,临豆10号、临豆9号、华豆2号豆清发酵液豆腐产品得率均高于卤水豆腐产品得率。黑龙48、齐黄34、华豆10号卤水豆腐产品得率均高于豆清发酵液豆腐产品得率。同一大豆品种在两种不同点浆条件下生产的豆腐,其保水性具有极显著差异(p<0.01),由图4可以清晰的看出临豆10号豆清发酵液豆腐保水性高于相应的卤水豆腐;临豆9号、华豆10号卤水豆腐的保水性均高于相应的豆清发酵液豆腐。

图4 不同大豆原料豆腐得率及保水性Fig.4 Yields and WHC of tofu produced by different soybean varieties注:同一大豆品种在不同凝固剂条件下,豆腐得率、保水性分析进行多重比较,不同字母表示差异极显著(p<0.01)。

2.3 大豆原料对豆清发酵液豆腐及卤水豆腐质构特性的影响

质构是衡量豆腐品质的重要指标之一。本试验重点主要测定豆腐的弹性、硬度、凝聚性、耐嚼性等指标,其中不同大豆原料与豆腐质构参数结果分别如下表3、表4所示:

表3 不同大豆原料所制豆清发酵液豆腐的质构特性Table 3 Texture characteristics of soybean whey fermented liquid tofu produced by different soybean varieties

表4 不同大豆原料所制卤水豆腐的质构特性Table 4 Texture characteristics of brine tofu produced by different soybean varieties

由表3可知,不同大豆原料所制豆清发酵液豆腐凝聚性分布在2.147～3.003,硬度分布在113.663～174.482 g之间,弹性分布在0.670～0.778 mm之间,耐嚼性分布在45.446～64.530之间,其中华豆2号豆清发酵液豆腐的硬度、弹性、耐嚼性的指标最高,分别高达174.482 g、0.778 mm、64.530,表明豆腐结构紧密,空隙小;而黑龙48号、临豆10号所制豆腐硬度和凝聚性均较低,分别为122.465 g、113.663 g和2.186、2.147;在凝聚性方面,齐黄34豆清发酵液豆腐的凝聚性最高,高为3.003,说明其内部结合力比其他大豆原料所制豆清发酵液豆腐较强。由此看出在凝聚性、硬度、弹性、耐嚼性等物性参数可以反映出不同大豆品种之间的差异,表明大豆原料对豆清发酵液豆腐及卤水豆腐质构存在显著差异(p<0.01)。

由表4可知,不同大豆原料所制卤水豆腐凝聚性分布在1.842～2.951,硬度分布在103.293～199.277 g之间,弹性分布在0.674～0.789 mm之间,耐嚼性分布在36.420～69.091之间,其中齐黄34卤水豆腐的凝聚性、弹性的质构参数均最高,高为2.951、0.789 mm,极显著于其他大豆原料所生产的卤水豆腐(p<0.01);其中华豆2号卤水豆腐硬度、耐嚼性的指标最高,分别为199.277 g、69.091,均极显著于其他品种的豆腐(p<0.01)。而齐黄34在硬度这方面数值也较高,为189.177 g。其中硬度形变量大表明豆腐形变发生越大,则豆腐硬度越小。由此可见不同原料大豆原料对卤水豆腐质构特性也存在显著差异(p<0.01)。

综合表3、表4可知,对于同种大豆原料在两种不同点浆条件下生产的豆腐质构参数差异也比较显著。黑龙48、临豆10号及临豆9号的卤水豆腐的凝聚性指标高为2.747、2.642、2.732,均高于所对应的豆清发酵液豆腐。在硬度方面,华豆10号的豆清发酵液豆腐指标高于所对应的卤水豆腐,其相差约为60 g。但黑龙48号、临豆10号、临豆9号、齐黄34和华豆2号的豆清发酵液豆腐的硬度均低于卤水豆腐。临豆10号、华豆2号豆清发酵液豆腐产品在耐嚼性指质构参数结果均低于卤水豆腐产品,其依次相差约为16和5。由此可以反映出同一品种在不同凝固剂条件下生产的豆腐指标参数差异极显著(p<0.01)。

2.4 大豆原料对豆腐营养成分的影响

不同大豆原料在两种不同凝固剂点浆下所制豆腐水分、蛋白质及脂肪含量的测定,其中蛋白质、脂肪以干基计,如下表5所示:

表5 不同大豆原料豆腐的水分、蛋白质及脂肪含量Table 5 Moisture,protein and fat contents of tofu produced by different soybean varieties using different coagulants

豆腐的软硬度取决于水分含量高低。豆腐水分含量高,其质地柔软且切面细腻紧密;反之质地较硬,豆腐切面粗糙[27]。由表5可知:不同大豆原料生产的豆清发酵液豆腐含水量大约在75%～79%之间,其中齐黄34豆清发酵液豆腐的水分含量较高,高达78.898%。不同大豆原料生产的卤水豆腐含水量大约在73%～77%之间,其中中华豆2号卤水豆腐的水分含量最高,为76.627%。同种大豆原料在两种不同点浆条件下生产的豆清发酵液豆腐水分含量均高于卤水豆腐。

豆制品营养价值的高低直接取决于豆腐中蛋白质含量高低。由表5可知:不同大豆原料生产豆清发酵液豆腐蛋白质含量大约在10%～15%之间。其中华豆2号豆清发酵液豆腐的蛋白质含量最高,高达14.661%,其次为临豆9号,黑龙48号含量最低,约为10.098%。不同大豆原料生产卤水豆腐蛋白质含量大约在10%～16%之间。其中临豆9号蛋白质最高,齐黄34最低,分别约为15.596%、10.485%,这可能与大豆原料中蛋白质含量较低有关,张玉静等[28]研究表明:大豆蛋白质含量与豆腐蛋白质含量呈显著正相关。同种大豆原料在两种不同点浆条件下生产的卤水豆腐蛋白质含量基本高于豆清发酵液豆腐。

脂肪也是豆腐营养成分重要指标之一,其不含胆固醇,含有的大部分脂肪又是不饱和脂肪酸,是男女老少补充营养的食疗佳品。不同大豆所做的豆清发酵液豆腐的脂肪9%～11%之间,其中临豆9号豆清发酵液豆腐脂肪含量最高,黑龙48号豆清发酵液豆腐含量最低,约为9.050%。不同品种大豆所制作的卤水豆腐脂肪含量大约在8%～11%之间,其中临豆10号、华豆2号卤水豆腐的脂肪含量最高,华豆10号卤水豆腐的脂肪含量最低,这差异主要来源于原料豆中脂肪的含量对其豆制品脂肪含量起到了重要作用,制作豆腐的大豆所含的油脂能大部分转移到豆腐中去。同种大豆原料在两种不同点浆条件下生产的豆清发酵液豆腐与卤水豆腐脂肪含量居于8%～11%之间,其中临豆9号、齐黄34、华豆10号豆清发酵液豆腐脂肪含量均高于卤水豆腐;而黑龙48号、临豆10号、华豆2号所制得卤水豆腐均高于豆清发酵液豆腐。

3 结论与展望

通过选用黑龙48、临豆10号、临豆9号、齐黄34、华豆2号及华豆10号的大豆原料,分别以豆清发酵液、盐卤作为凝固剂生产豆腐,通过感官评价、产品得率、保水性、质构特性、蛋白质、脂肪及水分含量等指标进行分析和比较,结果表明:同一凝固剂,不同大豆原料对豆腐指标参数影响差异极显著(p<0.01),综合豆腐感官评价、得率、保水性、质构等指标分析得出华豆2号适加工豆清发酵液豆腐,其后依次是临豆9号、临豆10号、齐黄34、华豆10号、黑龙48;齐黄34适加工卤水豆腐,其后依次是华豆2号、华豆10号、临豆10号、临豆9号、黑龙48。同一品种,在不同凝固剂条件下生产的豆腐指标参数差异极显著(p<0.01)。综合豆腐感官评价、得率、保水性、质构等指标分析得出华豆2号、临豆10号及临豆9号适加工豆清发酵液豆腐;黑龙48、齐黄34及华豆10号适加工卤水豆腐。此外,由于国内外大豆品种繁多,为更好的为豆制品加工企业在选择大豆原料时提供参考依据,建立相关的分级标准,需要对不同大豆原料与豆清发酵液豆腐和卤水豆腐品质之间的相关性作进一步研究。