豆渣回添量对内酯豆腐品质特性的影响

兰秋雨，林兆晖，杨文钰，张 清*

（1.四川农业大学食品学院，四川 雅安 625014；2.四川省作物带状复合种植工程技术研究中心，成都 611130）

豆渣是豆制品加工过程中常见副产品[1]，其营养价值较高，富含蛋白质、膳食纤维、脂肪、氨基酸、维生素、大豆低聚糖、大豆可溶性多糖等。豆渣中含有13%～20%蛋白质，主要成分是大豆球蛋白（11S蛋白）和β-伴大豆球蛋白（7S蛋白）[2]。豆渣用于动物饲料或丢弃处理，降低大豆原料使用效率，造成环境污染[3]。因此，豆渣有效利用和增值加工受到关注。

豆渣具有较高营养价值，学者将豆渣作为食品原辅料用于食品开发中。朱建宇等将酶法改性后豆渣作为原料制成饼干并测定其消化特性，结果表明豆渣添加显著降低淀粉消化速率，酶法改性豆渣可用于生产健康高膳食纤维饼干[4]。赵爽利用豆渣可替代部分黄豆发酵豆酱，添加量为8%时不影响黄豆酱制曲、发酵和感官品质[5]。1%豆渣粉改善鲢鱼鱼糜凝胶特性同时提高鱼糜膳食纤维含量[6]。豆渣可制成豆渣蛋糕[7]、豆渣类膨化食品[8]等。本研究探讨将豆渣回添到豆腐中，增加豆腐营养价值，提高大豆使用效率。

利用豆渣回添制备豆腐研究主要集中在豆渣纤维回添及纤维粒径对凝胶形成影响上，对豆渣直接回添制备豆腐相关研究较少。本试验以南豆12为原料，将豆渣干燥粉碎后直接添加到生豆浆中制成内酯豆腐，通过理化性质、微观结构、品质特性和感官评分分析豆渣回添量对豆渣回添豆腐品质影响。

1 材料与方法

1.1 材料试剂与仪器

大豆（南豆12，蛋白含量46%，水分含量11%，粗脂肪含量14%），由四川省南充市农业科学院提供。GDL，食品级，购自安徽省兴省医药食品有限公司；质构仪，TA-XT Plus，英国Stable micro system公司；ZEISS-EVO18型扫描电子显微镜，德国卡尔·蔡司公司；KDN-1型自动凯氏定氮仪，上海仪电科学仪器股份有限公司；TGL-16台式高速冷冻离心机，湘南湘仪实验室仪器开发有限公司；电子天平，JY-10002，上海舜宇恒平科学仪器有限公司；数显恒温水浴锅，XMTE-200，邦西仪器科技有限公司；精密比色计，NR 10QC，深圳市三恩时科技有限公司；电子鼻，Gemini，法国Alpha M.O.S公司；密封型摇摆式粉碎机，XL-08，广州市旭朗机械设备有限公司。

1.2 方法

1.3.1 豆渣制备方法

称取100 g清选除杂后南豆12，加入300 mL蒸馏水浸泡12 h，用打浆机将大豆以1:6豆水比磨浆2 min，过400目滤网得到鲜豆渣。参照王双燕等[9]方法，将200 g豆渣-80℃冷冻过夜后，利用真空冷冻干燥机干燥至样品水分10%左右。粉碎机转速25 000 r·min-1粉碎1 min，过40目筛后，密封置于干燥器中备用。

1.3.2 豆腐制备方法

称取100 g清选除杂后南豆12，加入300 mL蒸馏水浸泡12 h，用打浆机将大豆以1∶6豆水比磨浆2 min，过400目滤网得到生豆浆。向生豆浆中加入0.03 g消泡剂搅拌均匀。生豆浆加热至75℃保温10 min，然后加热至90℃保温10 min。冰浴至室温得到熟豆浆。加入豆浆质量0.3%GDL凝固剂，磁力搅拌2 min，分装70 g样品至100 mL烧杯中85℃水浴锅保温1 h。制备内酯豆腐冷却至室温后，放入4℃冰箱过夜待测。煮浆前回添豆渣（5、10、15、20 g），磁力搅拌2 min。将去渣豆腐作为对照组。

1.3.3 豆渣品质特性测定

1.3.3.1 豆渣主要成分及色差测定

豆渣中蛋白质、脂肪、膳食纤维测定分别参照GB 5009.5-2016[10]食品中蛋白质测定，GB 5009.6-2016[11]食品中脂肪测定和GB 5009.88-2014[12]食品中膳食纤维测定。取30 g豆渣置于洁净培养皿中，利用比色计测定色差。CIE实验室系统，定义为直角坐标（L*、a*和b*）。

1.3.3.2 豆渣膨胀率（SC）、持水性（WHC）、持油性（OHC）测定

豆渣膨胀率、持水性和持油性测定参照Hua等[13]方法。称取50 mg（m0）豆渣，置于带有刻度线量筒内，记录样品体积V1。加入10 mL蒸馏水轻微晃动使粉体完全浸润25℃条件下水合24 h，水合后读取量筒上豆渣增加后体积，计为V2。将水合后豆渣转移至离心管内，于10 000 r·min-1转速下离心20 min，移去上清液后称量含水豆渣质量，记为m1。将以上步骤中蒸馏水换为食用油即可计算持油性。豆渣各项功能指标计算公式如下。

1.3.4 豆腐理化特性测定

1.3.4.1 豆腐蛋白质、脂肪和膳食纤维含量测定

豆腐中蛋白质、脂肪和膳食纤维含量测定方法与1.3.3.1中豆渣中蛋白质、脂肪和膳食纤维含量测定方法一致。

1.3.4.2 蛋白质聚丙烯酰胺凝胶电泳（SDS-PAGE）

SDS-PAGE电泳参考Poysa等[14]方法，在非连续缓冲体系中，10%分离胶，4%浓缩胶，蛋白样品10 000 g转速下离心10 min，取上清液上样，上样量为10 μL。电泳过程保持电压恒定为120 V。电泳结束后，分别采用考马斯亮蓝R250染色1 h，乙醇-冰乙酸（9∶1，V/V）溶液对考马斯亮蓝染色胶片脱色，期间多次更换脱色液，脱色后利用凝胶成像仪对凝胶拍照分析。

1.3.5 豆腐品质特性测定

1.3.5.1 豆腐得率、色差、持水力（WHC）、蒸煮损失测定

将豆腐得率定义为100 g大豆制得豆腐质量。将在4℃冰箱内保存豆腐取出，平衡豆腐温度至室温，用NR 10QC型精密比色计测定色差。

豆腐持水力采用离心法作测定[15]。测定时，均匀切取约1 g豆腐样品，称重记为W1，然后将其置于底部有脱脂棉离心管中，在20℃、7 500 r·min-1条件下离心10 min，将离心后豆腐称重记为W2，之后将豆腐样品置于105℃烘箱中干燥6 h，称重，记为W3，豆腐离心保水率按式（3）计算。

豆腐蒸煮损失测定参照姚星星等[16]方法，精确称取3 g豆腐（m1）于10 mL试管中，在90℃恒温水浴中加热1 min，室温下冷却后小心除去豆腐表面水分，称重（m2）。蒸煮损失按式（4）计算。

式中:m1为蒸煮前豆腐质量（g）；m2为蒸煮后豆腐质量（g）。

1.3.5.2 豆腐微观结构测定

采用扫描电镜（Scanning electron microscopy,SEM）观察分析豆腐微观结构。样品前处理如下:豆腐切成约2 mm×2 mm×5 mm薄片，体积分数为2.5%，pH 7.2戊二醛，于4℃条件下浸泡2 h后固定，再用0.1 mol·L-1，pH 7.2磷酸盐缓冲液洗涤3次，每次10 min。然后用体积分数分别为50%、70%、80%和90%乙醇脱水，每次10 min；再用无水乙醇脱水3次，每次10 min。之后用100%乙醇-叔丁醇（1∶1，V/V）；纯叔丁醇作置换各1次，每次15 min。用真空冷冻干燥机干燥样品待测。将冷冻干燥后样品用导电胶固定在样品台上，通过离子溅射在样品上喷金后，将样品转移到扫描电子显微镜台面，在加速电压10 kV条件下，观察豆腐形态结构并拍照[17]。

1.3.5.3 凝胶强度

采用GMIA（2013）标准[18]测定豆腐凝胶强度。测定参数:探头型号P/0.5，测前速度1.5 mm·s-1，测中速度1.0 mm·s-1，测后速度1.0 mm·s-1，位移4 mm。凝胶强度被定义为穿透时所用最大力。每个样品重复8次取平均值。

1.3.6 豆腐感官评价

感官评定依据GBT 22106-2008[19]中有关豆腐类豆制品感官要求，并结合豆渣回添豆腐固有感官品质，特制定如表1所示豆渣回添豆腐感官评定打分表。本感官评分表采用百分制，由10人（男女各5人）组成评定小组。在光线良好环境下对豆渣回添豆腐各项感官指标评分，最终结果取平均值。

1.3.7 电子鼻气味分析

参照方法[20]并略作修改，对豆腐作电子鼻检测。将电子鼻传感器预热，使其达到工作温度，称取3.0 g样品于玻璃进样瓶中，加盖密封70℃保温30 min作样品数据采集，设置采样时间为60 s，气体流量为0.3 L·min-1，等待时间为10 s，清洗时间为120 s，每个样品重复6次。

1.4 数据分析

数据处理和绘图使用Origin Pro 9.1。均数差异统计学意义采用方差分析（ANOVA）检验，单因素方差分析（SSPS）统计学采用邓肯多重范围检验（Duncan's multiple range tests），如差异有统计学意义采用17.0版和0.05级概率（P＜0.05）。

表1 豆渣回添豆腐感官评分Table 1 Sensory evaluation standard of tofu added with okara

2 结果与分析

2.1 豆渣品质特性测定结果

豆渣主要成分测定结果见表2。豆渣中蛋白质、脂肪、不可溶性膳食纤维和可溶性膳食纤维含量分别为（18.55±0.04）、（11.95±0.04）、（66.24±0.69）、（2.20±0.05）g·100 g-1。测定结果与前人结果一致[21]。

表2 不同干燥方式豆渣主要组分含量Table 2 Proximate composition of okara with different drying treatment

2.2 豆腐理化性质分析

2.2.1 豆腐主要组分变化

不同豆渣回添量制得豆渣回添豆腐主要组分，见表3。可知，随豆渣回添量增加，豆渣回添豆腐蛋白质、不可溶性膳食纤维（Insoluble dietary fiber，IDF）和可溶性膳食纤维（Soluble dietary fiber，SDF）含量增加。一方面由于豆渣回添量增加导致。另一方面由于豆腐含水量随豆渣回添量增加而下降，导致每100 g豆腐中干物质增加。与对照组相比，豆渣回添豆腐脂肪含量下降，因豆渣加入后加速脂肪氧化分解。对比豆腐色差发现，当豆渣回添量为20%时，豆腐a*和b*升高。因豆渣回添量较多时豆腐制作过程中豆渣中多糖与大豆蛋白发生糖基化生成更多深棕色产物。

2.2.2 豆腐蛋白SDS-PAGE分析

不同豆渣回添量对豆腐中蛋白质SDS-PAGE影响电泳结果见图1。

由图1可知，不同豆渣回添量豆腐样品中蛋白质条带分布接近。与对照组相比，分子量大约为30 ku蛋白质条带颜色（白线边框）随豆渣回添量增加而加深。在分离胶顶部黑色物质随豆渣回添量增加而增加，黑色物质是蛋白质糖基化形成。与豆腐色差结果一致。

2.3 豆腐微观结构和品质分析

2.3.1 豆腐微观结构

不同豆渣回添量豆腐扫描电镜观察结果见图2。豆腐切面随豆渣回添量增多从光滑变粗糙。豆渣回添豆腐中存在许多片状纤维，镶嵌于蛋白质凝胶中。回添量过多时破坏蛋白质凝胶形成。

2.3.2 持水力、蒸煮损失和凝胶强度

不同豆渣回添量对豆腐凝胶强度、持水性和蒸煮损失率见图3。

由图3可知，豆腐凝胶强度随豆渣回添量增加呈先增后减趋势。在回添量为10%时，豆渣回添豆腐达到最大值97.64 g。说明豆渣回添过多时破坏豆腐凝胶结构，降低豆腐凝胶强度。持水力随豆渣回添量增加而增加，蒸煮损失率随豆渣回添量增加而降低。豆渣持水力可固定豆腐中水分，豆腐中含水量少使失水量减少。

表3 不同豆渣回添量豆腐主要组分Table 3 Proximate composition of tofu were treated with different addition amount of okara

2.4 感官评分和电子鼻主成分分析

2.4.1 豆腐感官评分

不同豆渣回添量豆腐感官评分见图4。

由图4可知，在豆渣回添量为5%时豆腐感官评分与去渣豆腐接近，且质地和形态优于去渣豆腐。而当豆渣回添量为15%和20%时，豆腐感官评分在质地和形态上明显下降。观察到明显豆渣，豆腐质地松散，结果与SEM、凝胶强度一致。

2.4.2 豆腐电子鼻主成分分析

不同豆渣回添量对电子鼻分析影响见图5。

由图5可知，用Alpha Soft软件对不同干燥方式豆渣回添豆腐电子鼻6个传感器响应值作主成分分析（PCA）。图5中每个点围成图形代表对应干燥方式豆渣回添豆腐样品采集点。第一主成分（PC1）和第二主成分（PC2）贡献值分为为90.897%和8.238%，总贡献值达到99.135%。不同回添量豆渣回添豆腐采集点在PC1和PC2上区分明显。在主成分1方向上，样品随豆渣回添量增加左移，而在主成分2方向上无明显区分。说明豆渣回添量影响豆腐风味。

3 讨论与结论

本研究从理化性质、微观结构、凝胶特性和感官评分4方面分析豆渣回添量对豆腐品质影响。从豆腐理化性质看，豆腐蛋白质、IDF和SDF含量随豆渣回添量增加而增加，主要组分变化由豆渣回添造成。SDS-PAGE结果显示，豆渣回添量越大，豆腐中30 ku蛋白质条带（11S）颜色越深。11S蛋白具有稳定蛋白凝胶，提高豆腐硬度和脆性作用[22]。豆渣回添量越大，豆渣多糖与大豆蛋白糖基化反应越明显，导致豆渣回添豆腐a*值和b*增加。Chang等发现随猪肉凝胶中豆渣含量增加，猪肉凝胶明度（L*）、硬度、咀嚼度、断裂力均显著提高，凝胶弹性和回弹性无显著差异[23]。10%豆渣回添时，豆腐产量最高，进一步增加豆渣回添量反而导致产量下降，这与豆腐中含水量明显下降有关。因此，豆渣回添可增加豆腐营养价值，提高豆腐产量。

从豆腐微观结构看，豆渣回添量过多会导致豆腐切面粗糙且不均一。Liu等利用高压均质全豆豆粉制作豆腐，得到凝胶强度高于传统豆腐全豆豆腐[24]。颗粒小纤维素可插入凝胶网络中，起支撑作用，增加凝胶网络稳定性[25]。可以考虑通过减小粒径，降低高添加量时豆渣对豆腐凝胶破坏作用。

由品质特性看，当豆渣含量＞10%时，豆渣回添量越多豆腐凝胶中含有豆渣纤维越多，对豆腐凝胶破坏作用明显。朱君等探究大豆膳食纤维添加量对肌原纤维蛋白凝胶性能影响。结果表明，大豆膳食纤维添加量超过3%时，凝胶结构遭到破坏，凝胶性能下降明显[26]。持水性和蒸煮损失率随豆渣回添量增加而下降。豆腐含水量下降，分离水总量下降。豆渣具有良好吸水能力，增加豆腐持水能力。赵洪雷等将豆渣（0.5%、1.0%、1.5%和2.0%）添加到鲢鱼鱼糜中制备凝胶，发现豆渣添加量为1%时，可降低凝胶蒸煮损失，提高鱼糜凝胶持水性、凝胶强度和硬度[6]。Chang等将不同含量（0、1%、3%、5%、7%和9%）豆渣添加到猪肉中，研究豆渣对猪肉冻质地、颜色和流变特性以及猪肉肉丸感官特性影响，发现当豆渣含量不超过5%时，猪肉凝胶质地优于对照组[23]。纤维素适当添加可作为填料增加蛋白质网络结构稳定性，而添加量过高时破坏蛋白质凝胶结构。因此，适量回添豆渣可提高豆腐凝胶强度、持水性和蒸煮特性。

由豆腐感官评分看，豆渣回添量越多，豆渣回添豆腐各项得分越低。当回添量为15%和20%时，豆腐接受度分别为12.90和11.49（满分为20分）。豆渣回添量为5%时，除豆腐颜色外各项评分均增加，尤其是风味得分。豆渣回添可明显增加豆腐豆香味，与电子鼻主成分分析结果一致。因此，少量回添豆渣可以提升豆腐感官品质。

综上所述，少量回添豆渣可增加豆腐蛋白质和膳食纤维含量，增加豆腐营养价值；豆渣回添可改善豆腐持水力和蒸煮特性，提高豆腐品质特性。此外，少量回添豆渣可增加豆腐风味，提高感官品质。