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        二次漿渣共熟制漿工藝優(yōu)化研究

        2018-03-27 06:00:38謝靈來尹樂斌李立才金小柯雷志明孔彥卓
        中國釀造 2018年2期
        關(guān)鍵詞:制漿豆?jié){豆腐

        周 娟,謝靈來,尹樂斌,2*,李立才,金小柯,雷志明,孔彥卓

        (1.邵陽學(xué)院 食品與化學(xué)工程學(xué)院,湖南 邵陽 422000;2.豆制品加工技術(shù)湖南省應(yīng)用基礎(chǔ)研究基地,湖南 邵陽 422000)

        大豆原產(chǎn)于中國,古代稱之為“菽”,有5 000多年的栽培史和加工史[1-2]。豆腐是以大豆為原料生產(chǎn)的中國傳統(tǒng)豆制品,因其蛋白質(zhì)含量高、脂肪含量低而廣受大眾喜愛,并且豆腐中含有大豆異黃酮、大豆皂苷、卵磷脂等活性成分能夠清除自由機(jī)、延緩衰老[3]。此外,豆腐還具有益中和氣、生津潤燥、清熱解毒、消渴解酒等醫(yī)學(xué)價(jià)值[4-5]。在豆腐加工過程中制漿工藝對豆腐品質(zhì)影響較大,傳統(tǒng)的豆腐的制漿工藝大致可分為生漿法、熟漿法和熱水淘漿法。不同制漿工藝制得豆腐各有特點(diǎn),品質(zhì)不一。陳洋等[6]的研究表明,熟漿法豆腐的出品率、保水性、含水量均顯著高于生漿法和熱水淘漿法,而生漿法的硬度明顯高于其他兩種方法。于寒松等[7]的研究表明,熟漿工藝不僅能夠很好地保留大豆中的營養(yǎng)成分,而且對豆腐的得率及品質(zhì)特性有較好的提升。盧義伯等[8]的研究表明,熟漿法生產(chǎn)制作的豆?jié){蛋白質(zhì)含量高、脂肪含量低,理化指標(biāo)明顯優(yōu)于其他兩種方法。本試驗(yàn)是采用具有“湘派”特色的二次漿渣共熟制漿方法,在熟漿法的基礎(chǔ)上,對一渣進(jìn)行二次煮漿,對二次漿渣共熟制漿工藝進(jìn)行優(yōu)化,以期提高蛋白質(zhì)的提取率及豆?jié){中多糖的含量,使豆腐的品質(zhì)得到了很大提升。為工業(yè)化制漿技術(shù)提供理論依據(jù)。

        1 材料與方法

        1.1 材料與試劑

        黃豆(黑龍江優(yōu)質(zhì)大豆):市售;氫氧化鈉(分析純)、酚酞:天津市東麗區(qū)永大化學(xué)試劑有限公司。

        1.2 儀器與設(shè)備

        HU-500DG型多功能榨汁機(jī):韓國HURM公司;LS-5型物性測定儀:美國阿美特克(AMETEK)有限公司;VELOCITY 18R型臺(tái)式冷凍離心機(jī):澳大利亞達(dá)卡米公司;ATC型阿貝折射儀:上海淋譽(yù)貿(mào)易有限公司;MJ33型水分自動(dòng)測定儀:梅特勒-托利多公司;CA-HM型熱量成分檢測儀:日本JWP公司。

        1.3 方法

        1.3.1 二次漿渣共熟生產(chǎn)豆腐工藝流程

        1.3.2 單因素試驗(yàn)

        按1.3.1所述工藝流程生產(chǎn)制作豆腐,并以在此條件下點(diǎn)漿制得的豆腐的感官評分、蛋白質(zhì)含量為評價(jià)標(biāo)準(zhǔn),通過單因素試驗(yàn)分別考察一漿和二漿的配比(1∶2、2∶2、4∶2、6∶2、8∶2(V∶V)),一渣和水的配比(1∶1、1∶2、1∶3、1∶4、1∶5(g∶mL)),混合豆?jié){的加熱溫度(80℃、85℃、90℃、95℃、100℃),混合豆?jié){的加熱時(shí)間(1 min、3 min、5 min、7 min、9 min)對二次漿渣共熟制漿工藝的影響。

        1.3.3 二次漿渣共熟制漿工藝的正交試驗(yàn)

        在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,以一漿和二漿配比,一渣和水配比,混合豆?jié){加熱溫度,混合豆?jié){加熱時(shí)間為變量,以感官評分和蛋白質(zhì)含量為考察指標(biāo)進(jìn)行L9(34)正交試驗(yàn)。正交試驗(yàn)因素與水平見表1。

        表1 二次漿渣共熟制漿工藝優(yōu)化正交試驗(yàn)因素與水平Table 1 Factors and levels of orthogonal experiments for soybean milk dregs repeated curing process optimization

        1.3.4 檢測方法

        感官評分:參照GB/T 22106—2008《非發(fā)酵豆制品》[10],確定豆腐的總體接受性感官指標(biāo)為色澤、氣味、滋味和質(zhì)地對不同制漿條件下所得的豆腐產(chǎn)品進(jìn)行評價(jià),滿分為100分。感官評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)見表2。

        表2 豆腐感官評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)Table 2 Sensory evaluation standards of tofu

        蛋白質(zhì)的測定:按照參考文獻(xiàn)[9]的方法進(jìn)行。

        豆腐持水率的測定:稱取一定質(zhì)量的豆腐樣品,記為W1,置于50 mL離心管的底部,1 000 r/min離心10 min,去除上清液后,豆腐樣品質(zhì)量記重W2,然后將此樣品置于105℃干燥至質(zhì)量恒定,記為W3。持水率計(jì)算公式[11]:

        式中:G為持水率,%;W1為原樣品質(zhì)量,g;W2為離心后除去上清液樣品質(zhì)量,g;W3為樣品干燥后質(zhì)量,g。

        彈性、硬度測定:釆用質(zhì)構(gòu)試驗(yàn)機(jī)測定,同一個(gè)樣品選擇3個(gè)不同部位進(jìn)行測定,取其平均值[12]。

        2 結(jié)果與分析

        2.1 單因素試驗(yàn)

        2.1.1 一漿和二漿配比對豆腐品質(zhì)的影響

        圖1 一漿和二漿配比對豆腐感官評分和蛋白質(zhì)含量的影響Fig.1 Effect of the ratio of the first soy milk and second soy milk on sensory evaluation and protein content of tofu

        由圖1可知,一漿和二漿的配比主要影響點(diǎn)漿前豆?jié){的濃度,點(diǎn)漿時(shí)豆?jié){濃度較低,形成的大豆蛋白絮狀物較小,不利于形成致密的凝膠網(wǎng)絡(luò)空間結(jié)構(gòu),得到的豆腐組織松軟,不易成型。隨著一漿和二漿配比的增大,產(chǎn)品感官評分呈不斷增大,最后趨于穩(wěn)定的趨勢,這是由于當(dāng)一漿和二漿配比增大時(shí),豆?jié){濃度逐漸提高,越來越利于形成穩(wěn)定的大豆蛋白凝膠[13],當(dāng)豆?jié){濃度達(dá)到一定程度后,在一定量凝固劑條件下形成的蛋白凝膠達(dá)到飽和,所以所得的產(chǎn)品性質(zhì)基本固定。綜合考慮,選擇一漿和二漿配比6∶2(V∶V)作為較優(yōu)水平。

        2.1.2 一渣和水配比對豆腐品質(zhì)的影響

        由圖2可知,當(dāng)一渣和水配比為1∶1(g∶mL)時(shí),豆腐感官評分較低,是因?yàn)檫@個(gè)配比的水不能和一渣充分混合,加熱時(shí)一渣中殘留的蛋白質(zhì)等成分不能充分溶解到水中,得到的二漿感官品質(zhì)稍差,豆?jié){濃度也稍低,所以與一漿混合后點(diǎn)漿制得的豆腐感官評分較低。當(dāng)一渣和水配比為1∶2時(shí),豆腐感官評分達(dá)到最高,繼續(xù)增大水的比例,混合加熱得到的二漿濃度過低,和一漿混合后,得到的混合豆?jié){濃度也過低,所以點(diǎn)漿得到的豆腐品質(zhì)下降,感官評分受到影響。綜合考慮,選擇一渣和水配比1∶2(g∶mL)作為較優(yōu)水平。

        圖2 一渣和水配比對豆腐感官評分和蛋白質(zhì)含量的影響Fig.2 Effect of second dregs and water ratio on sensory evaluation and protein content of tofu

        2.1.3 混合豆?jié){加熱溫度對豆腐品質(zhì)的影響

        圖3 混合豆?jié){加熱溫度對豆腐感官評分和蛋白質(zhì)含量的影響Fig.3 Effect of heating temperature of mixed soymilk on sensory evaluation and protein content of tofu

        由圖3可知,當(dāng)加熱溫度為80℃時(shí),豆腐感官評分較低,隨著加熱溫度的提高,感官評分也不斷提高,加熱溫度為95℃時(shí),豆腐感官評分達(dá)到最大值,繼續(xù)提高加熱溫度,豆腐感官評分開始下降。原因可能是豆?jié){的加熱溫度不夠高時(shí),大豆蛋白變性不充分,蛋白質(zhì)分子上的化學(xué)基團(tuán)和疏水區(qū)域無法充分暴露出來,蛋白質(zhì)之間的相互作用不足以促使蛋白質(zhì)分子形成穩(wěn)定的空間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)[14],所以制得的豆腐蛋白質(zhì)含量低,感官評分也低。當(dāng)加熱溫度為95℃時(shí),蛋白質(zhì)變性充分,形成的豆腐網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)最穩(wěn)定,豆腐的相關(guān)指標(biāo)也達(dá)到最大值。當(dāng)加熱溫度為100℃時(shí),溫度過高,蛋白質(zhì)會(huì)變性過度,形成失去凝膠能力的亞溶膠,降低蛋白質(zhì)空間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,導(dǎo)致豆腐品質(zhì)下降。綜合考慮,選擇混合豆?jié){加熱溫度為95℃作為較優(yōu)水平。

        2.1.4 不同混合豆?jié){加熱時(shí)間對豆腐品質(zhì)的影響

        由圖4可知,混合豆?jié){的加熱時(shí)間為1 min時(shí),豆腐的感官評分較低,隨著加熱時(shí)間的延長,感官評分增大,加熱時(shí)間為5 min時(shí),豆腐品質(zhì)最佳,豆腐感官評分達(dá)到最大值,繼續(xù)延長加熱時(shí)間,感官評分開始下降。原因可能是加熱時(shí)間≤3 min時(shí),大豆蛋白未能充分充分變性,蛋白質(zhì)分子上的化學(xué)基團(tuán)和疏水區(qū)域無法充分暴露出來,蛋白質(zhì)分子之間無法充分結(jié)合,形成的蛋白質(zhì)凝膠結(jié)構(gòu)不夠緊密[15],使得所得豆腐的蛋白質(zhì)含量較低,感官評分也低。適當(dāng)?shù)募訜釙r(shí)間可以使蛋白質(zhì)變性充分,從而改善豆腐的品質(zhì)。加熱時(shí)間超過7 min時(shí),蛋白質(zhì)會(huì)過度變性,形成失去凝膠能力的亞溶膠,降低蛋白質(zhì)空間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,導(dǎo)致豆腐的各項(xiàng)指標(biāo)都不理想。但是,相對來說加熱時(shí)間對豆腐的得率影響較小。綜合考慮,選擇混合豆?jié){加熱時(shí)間5 min作為較優(yōu)水平。

        圖4 混合豆?jié){加熱時(shí)間對豆腐感官評分和蛋白質(zhì)含量的影響Fig.4 Effect of heating time of mixed soy milk on sensory evaluation and protein content of tofu

        2.2 正交試驗(yàn)優(yōu)化二次漿渣共熟工藝

        在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,確定一漿和二漿配比,一渣和水配比,混合豆?jié){加熱溫度,混合豆?jié){加熱時(shí)間為變量,進(jìn)行L(934)正交試驗(yàn),通過豆腐感官評分確定二次漿渣共熟制漿的最佳工藝條件,正交試驗(yàn)結(jié)果見表3,方差分析表見表4。

        表3 二次漿渣共熟制漿工藝優(yōu)化正交試驗(yàn)結(jié)果與分析Table 3 Results and analysis of orthogonal experiments for soybean milk dregs repeated curing process optimization

        由表3可知,各因素對豆腐感官評分的影響程度大小依次為C>B>D>A,即混合豆?jié){加熱溫度>一渣和水配比>混合豆?jié){加熱時(shí)間>一漿和二漿配比。由感官評分不同水平的平均值k可知,最優(yōu)組合為A2B2C2D1,即一漿和二漿配比6∶2(V∶V),一渣和水配比1∶2(g∶mL),混合豆?jié){加熱溫度95℃,混合豆?jié){加熱時(shí)間3 min。

        表4 正交試驗(yàn)結(jié)果方差分析Table 4 Variance analysis of orthogonal experiments results

        由表4可知,因素C即混合豆?jié){加熱溫度對豆腐感官質(zhì)量的影響極顯著(P<0.01),因素B即一渣和水配比對豆腐感官質(zhì)量的影響顯著(P<0.05),而因素D即混合豆?jié){加熱時(shí)間和因素A一漿和二漿配比對豆腐感官質(zhì)量的影響不顯著(P>0.05);在此工藝條件下,按照1.3.1試驗(yàn)方法進(jìn)行3次驗(yàn)證試驗(yàn),結(jié)果如表5所示。

        表5 豆腐感官評價(jià)、理化指標(biāo)和質(zhì)構(gòu)指標(biāo)Table 5 Sensory evaluation,physicochemical indexes and texture indexes of tofu

        由表5可知,3次驗(yàn)證試驗(yàn)制得的豆腐平均感官評分為79.33±0.47分,蛋白質(zhì)含量為(7.43±0.05)g/100 g,豆腐的品質(zhì)良好,二次漿渣共熟制漿工藝優(yōu)化效果好。

        3 結(jié)論

        以豆腐感官評分為指標(biāo),通過單因素試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)二次漿渣共熟制漿工藝中的一漿和二漿配比、一渣和水配比、混合豆?jié){加熱溫度、混合豆?jié){加熱時(shí)間對豆腐品質(zhì)均有不同程度的影響。在單因素試驗(yàn)基礎(chǔ)上,以豆腐感官評分為考察指標(biāo),選取一漿和二漿配比、一渣和水配比、混合豆?jié){加熱溫度、混合豆?jié){加熱時(shí)間進(jìn)行L9(34)正交試驗(yàn),確定二次漿渣共熟制漿工藝生產(chǎn)豆腐的最佳工藝條件為:一漿和二漿配比6∶2(V∶V),一渣和水配比1∶2(g∶mL),混合豆?jié){加熱溫度95℃,混合豆?jié){加熱時(shí)間3 min。在此最優(yōu)工藝條件下制得的豆腐感官評分為79.33±0.47分,蛋白質(zhì)含量為(7.43±0.05)g/100 g,其他指標(biāo)均良好。

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