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        超聲制漿工藝對(duì)冷凍干燥豆腐制備及品質(zhì)的影響

        2019-05-05 06:56:54劉寶華佟曉紅吳長(zhǎng)玲綦玉曼劉宗政張菀坤江連洲陳復(fù)生馬傳國(guó)王中江
        食品科學(xué) 2019年7期
        關(guān)鍵詞:水率冷凍干燥制漿

        劉寶華,佟曉紅,吳長(zhǎng)玲,綦玉曼,劉宗政,張菀坤,李 楊,江連洲,陳復(fù)生,馬傳國(guó),王中江,*

        (1.東北農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院,黑龍江 哈爾濱 150030;2.河南工業(yè)大學(xué)糧油食品學(xué)院,河南 鄭州 450052)

        葡萄糖酸-δ-內(nèi)酯(gluconic acid lactone,GDL)豆腐是以GDL為促凝劑制作的豆腐,其制作工藝通常包括兩步加熱:先在中性pH值條件下加熱豆?jié){,隨后加入GDL酸化后再在酸性條件下加熱[1]。GDL會(huì)釋放質(zhì)子中和大豆蛋白聚合物表面所帶負(fù)電荷,隨后通過氫鍵、離子相互作用等形成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)[2]。由于GDL豆腐中含有大量水分和蛋白質(zhì),極易腐敗變質(zhì),不易運(yùn)輸。將其冷凍制成凍豆腐后,雖然滿足了運(yùn)輸和貯藏需求,但復(fù)水后卻沒有傳統(tǒng)豆腐的細(xì)膩感,并有海綿體形成,影響了口感[3]。

        近年來,超聲處理被廣泛應(yīng)用于食品改性中。超聲波的空穴效應(yīng)使得液體迅速形成氣泡并破裂[4],進(jìn)而可產(chǎn)生強(qiáng)大的剪切力和混合效應(yīng)[5],從而可對(duì)各種蛋白溶液進(jìn)行改性。Tang Chuanhe等[6]研究發(fā)現(xiàn)高場(chǎng)強(qiáng)超聲能夠使大豆分離蛋白的溶解性和凝膠性提高。Hu Hao等[7]研究發(fā)現(xiàn)高場(chǎng)強(qiáng)超聲波可以降低大豆分離蛋白溶液的粒徑,提高GDL誘導(dǎo)大豆分離蛋白凝膠的凝膠強(qiáng)度、凝膠硬度和持水性。Madadlou等[8]研究發(fā)現(xiàn)超聲處理能夠推遲酪蛋白的凝膠點(diǎn)并提高其凝膠硬度。由于豆腐的功能特性與大豆分離蛋白(soybean protein isolate,SPI)的變性和聚集程度有關(guān),而超聲處理可以導(dǎo)致天然SPI發(fā)生變性和聚集,所以推測(cè)超聲處理有可能會(huì)對(duì)GDL豆腐的功能特性產(chǎn)生影響,進(jìn)而改變冷凍干燥豆腐的質(zhì)地。鄒曉霜等[9]通過向豆乳中加入淀粉、高麥芽糖漿、凝固劑得到填充豆腐,并利用響應(yīng)面優(yōu)化法確定了豆腐最優(yōu)冷凍干燥工藝:物料厚度9.00 mm、預(yù)凍降溫速率-0.70 ℃/min、冷阱溫度-48.7 ℃、真空度70 Pa、加熱板溫度51.9 ℃,經(jīng)此工藝制備得到高復(fù)水比冷凍干燥豆腐。Harnkarnsujarit等[10]在豆腐冷凍前采用短時(shí)液氮冷凍處理,得到了具有高復(fù)水率的冷凍干燥豆腐。鑒于此,本實(shí)驗(yàn)通過對(duì)豆?jié){進(jìn)行超聲處理(0、100、200、300、400、500 W,10 min)并制備成GDL填充豆腐,聯(lián)合短時(shí)液氮處理和真空冷凍干燥技術(shù)制備冷凍干燥豆腐,明晰超聲制漿工藝對(duì)冷凍干燥豆腐制備及品質(zhì)的影響,以期為將超聲制漿工藝運(yùn)用于冷凍干燥豆腐生產(chǎn)中提供參考依據(jù)。

        1 材料與方法

        1.1 材料與試劑

        大豆(蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)42.8%、脂肪質(zhì)量分?jǐn)?shù)18.2%)東北農(nóng)業(yè)大學(xué)大豆研究所;消泡劑 鄭州大志食品有限公司;GDL 江西新黃海醫(yī)藥食品化工有限公司。其他試劑均為國(guó)產(chǎn)分析純。

        1.2 儀器與設(shè)備

        JJ-2型組織搗碎勻漿機(jī) 江蘇省金壇市榮華儀器制造有限公司;JY92-IIN超聲波細(xì)胞粉碎機(jī) 寧波新藝超聲設(shè)備有限公司;DK-S12數(shù)顯恒溫水浴鍋 上海三發(fā)科學(xué)儀器有限公司;Zetasizer Nano-ZS90光散射粒度分析儀 英國(guó)馬爾文公司;FD-5型真空冷凍干燥機(jī)北京博醫(yī)康技術(shù)公司;SU8020冷場(chǎng)掃描電子顯微鏡日本日立公司;TA.XT PLUS質(zhì)構(gòu)儀 英國(guó)SMS公司。

        1.3 方法

        1.3.1 超聲制漿工藝

        將新鮮大豆清洗干凈,以料液比1∶5(m/V)的比例浸泡于蒸餾水中15 h,將浸泡好的大豆以料液比1∶5(m/V)磨漿,用棉布過濾兩次后加入0.01 g/100 mL消泡劑消除泡沫。由于豆?jié){的煮漿時(shí)間為10 min,因此本實(shí)驗(yàn)以不同超聲功率對(duì)豆?jié){進(jìn)行同步10 min超聲處理。分別取適量的豆?jié){于超聲波細(xì)胞破碎儀(探頭直徑為0.636 cm)中,液面浸沒變幅桿頂端3 cm,分別在超聲功率0、100、200、300、400、500 W條件下超聲10 min,超聲頻率為20 kHz,溫度為20 ℃,工作時(shí)間和間歇時(shí)間均為4 s,以冰水浴控制超聲溫度,并每隔5 min向冰水浴中加入冰塊保持低溫。

        1.3.2 冷凍干燥豆腐的制作工藝

        參考鄒曉霜[9]和Harnkarnsujarit[10]等的方法制備冷凍干燥豆腐,并略作修改。

        將處理后的豆?jié){煮沸10 min,冷卻至70 ℃時(shí)加入GDL使其終質(zhì)量濃度為0.30 g/100 mL,充分混勻后置于80 ℃恒溫水浴鍋中保溫30 min得到豆腐花,隨后壓制成GDL豆腐(壓力為0.01 kg/cm2)。將GDL豆腐切成10 mm×10 mm×9 mm的豆腐塊,置于-196 ℃液氮中保存15 min后轉(zhuǎn)移至-40 ℃冰箱冷凍24 h制成冷凍豆腐。隨后利用真空冷凍干燥機(jī)處理得到冷凍干燥豆腐。

        1.3.3 豆?jié){的粒徑分布測(cè)定

        豆?jié){的粒徑分布測(cè)定參考Cruz等[11]的方法,利用Zetasizer Nano-ZS90光散射粒度分析儀分別測(cè)定上述超聲處理后以及煮沸后的豆?jié){粒徑分布規(guī)律。蛋白質(zhì)的折射率設(shè)定為1.46,水溶液的折射率設(shè)置為1.33。為了降低多重光散射效應(yīng),分析前用蒸餾水將豆?jié){稀釋1 000 倍體積后測(cè)粒徑。

        1.3.4 豆腐析水率的測(cè)定

        豆腐析水率的測(cè)定參考Harnkarnsujarit[10]和Puppo[12]等的方法。取質(zhì)量約3 g剛制備好的鮮豆腐樣品于離心管中,3 000 r/min離心30 min,離心結(jié)束后吸干其表面水分,按公式(1)計(jì)算豆腐樣品的析水率。

        式中:m1為離心前樣品的質(zhì)量/g;m2為離心后樣品的質(zhì)量/g。

        1.3.5 冷凍干燥豆腐復(fù)水率的測(cè)定

        參考鄒曉霜[9]和Harnkarnsujarit[10]等的方法對(duì)冷凍干燥豆腐復(fù)水率進(jìn)行測(cè)定。將冷凍干燥豆腐置于25 ℃蒸餾水中,100 min后取出吸干表面水分,按公式(2)計(jì)算冷凍干燥豆腐的復(fù)水率。

        式中:m1為復(fù)水前樣品的質(zhì)量/g;m2復(fù)水后樣品的質(zhì)量/g。

        1.3.6 質(zhì)地剖面分析測(cè)定

        豆腐及復(fù)水后冷凍干燥豆腐質(zhì)地剖面分析(texture profile analysis,TPA)測(cè)定參考姜梅[13]的方法。探頭為P/50,測(cè)定參數(shù)為:測(cè)前速率2 mm/s、測(cè)試速率1 mm/s、測(cè)后速率1 mm/s、觸發(fā)力3 g,進(jìn)行兩次壓縮,壓縮比為30%,每次停留5 s。每個(gè)樣品重復(fù)測(cè)定3 次。

        1.3.7 掃描電子顯微鏡觀察

        將冷凍干燥豆腐置于液氮中脆斷,處理好后粘在金屬樣品臺(tái)上,斷裂面向上,采用離子濺射方法鍍金,鍍金的條件為15 kV、15 mA、1.5 min。然后將樣品置于掃描電子顯微鏡(10 kV、100 Pa)下觀察其顯微結(jié)構(gòu),圖像放大800 倍。

        1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

        所有數(shù)據(jù)均重復(fù)實(shí)驗(yàn)3 次,結(jié)果表示為 ±s。數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析采用SPSS 20軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析(analysis of variance,ANOVA),P<0.05為差異顯著。繪圖采用Origin 8.5軟件。

        2 結(jié)果與分析

        2.1 超聲制漿對(duì)豆?jié){粒徑的影響

        豆?jié){是一種分散相(蛋白質(zhì)、脂肪、碳水化合物和鹽類物質(zhì)等)不連續(xù)分散在水(連續(xù)相)中所形成的水包油乳濁液復(fù)合體系[14]。圖1表示豆?jié){分別經(jīng)超聲制漿/超聲制漿-煮沸的粒徑分布,由圖1A可知,未經(jīng)超聲處理的豆?jié){體系在10~100 μm處存在一個(gè)小峰,而經(jīng)超聲處理后,10~100 μm處的小峰消失且體系的粒徑分布向低粒徑處移動(dòng),這說明超聲處理可破碎豆?jié){體系內(nèi)較大的液滴并顯著降低體系的粒徑(P<0.05)。超聲制漿工藝對(duì)豆?jié){體積平均粒徑(D[4,3])和體積-表面平均粒徑(D[3,2])的影響如表1所示。超聲功率0~300 W內(nèi),豆?jié){的平均粒徑隨著超聲功率的增加而逐漸降低(D[4,3]從1.378 μm降至0.78 μm,D[3,2]從0.38 μm降至0.27 μm),這可能是由于超聲的空穴效應(yīng)干擾了豆?jié){內(nèi)蛋白質(zhì)、脂肪等物質(zhì)的分子間相互作用,使聚集物或顆粒減少。當(dāng)超聲功率大于300 W時(shí),豆?jié){的D[4,3]和D[3,2]均顯著升高(P<0.05),這可能是由于超聲功率過大,致使體系內(nèi)物質(zhì)發(fā)生聚合[15]。

        煮沸能促使豆?jié){中形態(tài)各異的蛋白質(zhì)解離聚集成均一的顆?;蚓奂w,這些重新形成的聚集體的平均粒徑越小越有利于豆?jié){形成品質(zhì)穩(wěn)定的豆腐[16-17]。因此,當(dāng)經(jīng)超聲處理的豆?jié){經(jīng)煮沸處理后,其平均粒徑顯著下降(P<0.05)。對(duì)比圖1A、B可知,豆?jié){經(jīng)煮沸后其粒徑分布由較寬的“單峰+肩峰”圖轉(zhuǎn)變成較窄的單峰圖,且粒徑更多地分布在0.1~1 μm之間,顯著地改變了豆?jié){的粒徑分布(P<0.05),這可能是由于熱作用使豆?jié){內(nèi)較大的蛋白聚集物解聚[15]。Nik等[18]研究也表明熱處理可以改變豆?jié){的平均粒徑和粒徑分布。

        表1 超聲制漿工藝對(duì)豆?jié){粒徑的影響Table 1 Effect of ultrasound pulping process on particle size of soybean milk

        圖1 超聲制漿工藝對(duì)豆?jié){粒徑分布的影響Fig. 1 Effect of ultrasonic pulping process on particle size distribution of soybean milk

        2.2 析水率及復(fù)水率分析

        超聲制漿工藝對(duì)GDL豆腐析水率及冷凍干燥豆腐復(fù)水率的影響如圖2所示,超聲制漿可顯著降低GDL豆腐的析水率(P<0.05),并且當(dāng)超聲功率為300 W時(shí),GDL豆腐的析水率最低。這可能是由于超聲處理提高了豆?jié){體系內(nèi)蛋白的溶解性,降低了蛋白和脂肪等物質(zhì)的粒度,使其形成更加均一的空間結(jié)構(gòu),而這種空間結(jié)構(gòu)可能會(huì)有益于凝膠對(duì)水分子的綁定[15]。Wu Jianping等[19]研究發(fā)現(xiàn)蛋白的平均粒徑降低會(huì)使其凝膠的持水性能增強(qiáng)。Kao等[20]研究發(fā)現(xiàn)由于較小的孔隙可以更牢固地保留水分子,結(jié)構(gòu)均一的蛋白質(zhì)凝膠比非均勻結(jié)構(gòu)的凝膠持水性高。Jambrak[21]和Li Chen[22]等認(rèn)為在超聲處理過程中,大量空化氣泡的快速形成和塌陷會(huì)使氣泡周圍區(qū)域局部溫度和壓力大幅度增加,從而導(dǎo)致蛋白質(zhì)通過水解解折疊暴露出疏水基團(tuán)。由此可推測(cè),超聲制漿使豆?jié){體系中蛋白質(zhì)的疏水基團(tuán)暴露,提高蛋白質(zhì)分子間的疏水相互作用,促進(jìn)熱聚集過程中蛋白-蛋白聚合物的形成,進(jìn)而形成結(jié)構(gòu)致密、均一的豆腐,降低其析水率。類似地,胡昊[15]研究發(fā)現(xiàn)超聲處理可以提高內(nèi)酯大豆分離蛋白凝膠的持水性。而超聲功率大于300 W時(shí),GDL豆腐的析水率增大,這可能是由于過高的功率致使豆?jié){體系內(nèi)部分蛋白發(fā)生聚集,形成大的蛋白質(zhì)聚合物,使豆腐內(nèi)部存在較大的空隙,從而使水分更易從豆腐內(nèi)部析出。由2.1節(jié)內(nèi)容可知,超聲功率大于300 W時(shí),豆?jié){體系的D[4,3]和D[3,2]均顯著增加(P<0.05),該結(jié)果進(jìn)一步佐證了這一推斷。

        圖2 超聲制漿工藝對(duì)豆腐析水率及冷凍干燥豆腐復(fù)水率的影響Fig. 2 Effect of ultrasonic pulping process on syneresis of tofu and rehydration rate of freeze-dried tofu

        復(fù)水是冷凍干燥食品的重要特性。由圖2可知,冷凍干燥豆腐的復(fù)水率均高于90%,且冷凍干燥豆腐的復(fù)水率隨超聲功率的增強(qiáng)而升高,這可能是由于本實(shí)驗(yàn)在-40 ℃冷凍前采用了液氮預(yù)處理。-196 ℃的超低溫預(yù)處理使豆腐內(nèi)的水分迅速凍結(jié),在冷凍干燥過程中冰晶升華留下小孔隙,這種小孔隙的存在致使水分迅速滲入冷凍干燥豆腐內(nèi)部形成較高的復(fù)水率。前人的研究表明水分通過毛細(xì)管滲流(毛細(xì)管梯度壓力驅(qū)動(dòng))進(jìn)入冷凍干燥物料中,而非擴(kuò)散[23-25]。毛細(xì)管滲流是由于液體分子與固體分子間相對(duì)吸引力存在差別而產(chǎn)生的[26]。Datta等[26]研究發(fā)現(xiàn),在冷凍干燥物料復(fù)水的初級(jí)階段,水分子通過毛細(xì)管作用迅速填滿冷凍干燥物料的孔隙,因此會(huì)瞬間吸收大量水分,物料發(fā)生凍結(jié)的溫度越低,冷凍干燥物料的孔隙就越小,從而會(huì)導(dǎo)致水分被較快地吸收,這是由于較小的孔隙促進(jìn)了毛細(xì)管滲流作用。由此可進(jìn)一步推測(cè),超聲功率0~300 W時(shí),由于超聲處理的均質(zhì)作用使豆?jié){體系的平均粒徑降低,蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)局部解折疊,更多的疏水性氨基酸趨向暴露態(tài)[27],疏水作用增強(qiáng),形成分布均一、尺寸小的孔隙(圖3),進(jìn)而增強(qiáng)了水分的毛細(xì)管作用,從而使冷凍干燥豆腐的復(fù)水率隨超聲功率的增強(qiáng)而提高。當(dāng)超聲功率為400~500 W時(shí),冷凍干燥豆腐的孔隙尺寸變大,抑制了水分的毛細(xì)管作用,從而降低了冷凍干燥豆腐的復(fù)水率。

        2.3 TPA分析

        豆腐和復(fù)水冷凍干燥豆腐的質(zhì)構(gòu)特性會(huì)影響它們的品質(zhì)和能被消費(fèi)者接受的程度。表2、3分別為豆腐和冷凍干燥豆腐復(fù)水后的TPA測(cè)定結(jié)果。

        表2 超聲制漿工藝對(duì)豆腐質(zhì)構(gòu)特性的影響Table 2 Effect of ultrasonic pulping process on texture properties of tofu

        由表2可知,隨著超聲功率的增大,豆腐的硬度、彈性、黏聚性和咀嚼性均呈先增大后下降的趨勢(shì)。豆腐的硬度主要與參與網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)形成的蛋白數(shù)量及形成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的作用力有關(guān)[28]。因此,當(dāng)超聲功率為0~300 W時(shí),隨著超聲功率的增強(qiáng),豆?jié){體系內(nèi)物質(zhì)逐漸分散均勻,平均粒徑逐漸降低,蛋白質(zhì)疏水基團(tuán)暴露,蛋白-蛋白結(jié)合作用力逐漸增強(qiáng),從而使豆腐的硬度逐漸增大。此外,Tomotada等[29]研究發(fā)現(xiàn),向豆?jié){中加入凝固劑時(shí),豆?jié){中的油滴(帶有蛋白)會(huì)參與豆腐網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的形成,豆腐硬度隨網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中油滴數(shù)量的增多而增大。由此可推測(cè),隨著超聲功率的增加,豆?jié){體系中的油滴逐漸暴露出來,進(jìn)而使參與形成蛋白網(wǎng)絡(luò)的油滴數(shù)量增多,從而使豆腐硬度增大。豆腐的彈性是指其在去除形變力后恢復(fù)到形變前條件下的高度比[13]。彈性高是由于樣品經(jīng)首次壓縮后,其凝膠結(jié)構(gòu)被分成幾大塊而造成的,彈性低則是由于樣品被分成了許多碎片[30]。因此,當(dāng)超聲功率為0~300 W時(shí),由于超聲處理提高了豆腐凝膠網(wǎng)絡(luò)的均勻性以及蛋白-蛋白間結(jié)合作用力,從而使豆腐的彈性逐漸增大。黏聚性指豆腐內(nèi)部黏合力,其數(shù)值越大表示豆腐結(jié)構(gòu)越穩(wěn)定,越難被破壞所致[30]。當(dāng)超聲功率為0~300 W時(shí),由于超聲處理使豆?jié){體系內(nèi)蛋白質(zhì)疏水基團(tuán)暴露,增強(qiáng)了蛋白質(zhì)疏水性及蛋白網(wǎng)絡(luò)間作用力,從而使豆腐的黏聚性增強(qiáng)。當(dāng)超聲功率大于300 W時(shí),由于“過處理效應(yīng)”的發(fā)生,空化氣泡最大振幅增加,崩潰時(shí)最高溫度及最大壓力逐漸減小,進(jìn)而使豆?jié){中暴露出的油滴與蛋白重新聚集,疏水作用力降低,從而降低豆腐的硬度、彈性、黏聚性和咀嚼性。

        由表3可知,冷凍干燥豆腐經(jīng)復(fù)水處理后,其硬度、彈性、黏聚性和咀嚼性較鮮豆腐相比均顯著增大(P<0.05)。這可能是由于豆腐中的大豆蛋白發(fā)生了凍結(jié)變性反應(yīng),即蛋白質(zhì)分子天然狀態(tài)下的緊湊有序結(jié)構(gòu)N轉(zhuǎn)變成了變性狀態(tài)下的無序結(jié)構(gòu)D[31],蛋白質(zhì)分子間發(fā)生了締合作用進(jìn)而使其表面水合層的水分分離析出[32],從而使蛋白質(zhì)凝膠的韌性提高[33]。而隨著超聲處理過程的進(jìn)行,復(fù)水后冷凍干燥豆腐的硬度逐漸下降,逐漸貼合豆腐的硬度數(shù)值,這可能是由于隨著超聲功率的變化,冷凍干燥豆腐的復(fù)水率升高,從而使其質(zhì)地逐漸變軟,硬度降低,彈性升高。

        表3 超聲制漿工藝對(duì)復(fù)水后冷凍干燥豆腐質(zhì)構(gòu)特性的影響Table 3 Effect of ultrasonic pulping process on texture properties of freeze-dried tofu after rehydration

        2.4 掃描電子顯微鏡觀測(cè)分析

        在豆腐的冷凍過程中,溫度越低,豆腐中水分的冷卻速率越快,從而會(huì)提高結(jié)冰時(shí)冰晶成核速率并限制冰晶增長(zhǎng)。冰晶成核速率決定了冰晶的數(shù)量,而熱量和蛋白質(zhì)從晶核擴(kuò)散遠(yuǎn)離的速率決定了冰晶的尺寸[34]。因此,在迅速冷凍過程中會(huì)形成大量的小冰晶,而這些小冰晶在升華后會(huì)形成小的孔洞。圖3為不同超聲功率所制備的冷凍干燥豆腐的掃描電子顯微鏡結(jié)果,觀察可知,超聲制漿工藝對(duì)冷凍干燥豆腐的顯微結(jié)構(gòu)存在顯著影響。

        圖3 冷凍干燥豆腐掃描電子顯微鏡圖Fig. 3 Scanning electron microscopic images of freeze-dried tofu

        在圖3A中可觀察到一些排列不均一、孔徑較大的孔洞,而隨著超聲的進(jìn)行,這些孔洞的孔徑逐漸變小或者消失,這可能是由于超聲處理使得豆?jié){體系中的顆粒粒徑逐漸降低,從而使形成的豆腐結(jié)構(gòu)致密均一。Tay等[35]研究發(fā)現(xiàn)大豆蛋白所形成的熱誘導(dǎo)聚合物會(huì)影響內(nèi)酯凝膠的空間結(jié)構(gòu)。由此可推測(cè),超聲處理可能會(huì)導(dǎo)致豆?jié){體系內(nèi)形成可溶性蛋白聚集物,在80 ℃加熱30 min的過程中,這些聚集物轉(zhuǎn)變成難溶聚合物填充在GDL豆腐的凝膠網(wǎng)絡(luò)中,使GDL冷凍干燥豆腐的空間結(jié)構(gòu)更加均一。超聲處理豆?jié){可導(dǎo)致其體系內(nèi)蛋白質(zhì)四級(jí)結(jié)構(gòu)分離,疏水基團(tuán)暴露[36]。隨后,這些蛋白質(zhì)由于靜電引力、與疏水區(qū)域相連的二硫鍵以及表面所帶的負(fù)電荷發(fā)生聚集現(xiàn)象[37-40]。加入GDL后會(huì)釋放出質(zhì)子中和聚集體表面的電荷,進(jìn)而使聚集體間的疏水相互作用占主導(dǎo)地位,最終加速豆腐的凝膠化進(jìn)程并形成纖維狀結(jié)構(gòu)[36]。由圖3D可看出,當(dāng)超聲功率為300 W時(shí),冷凍干燥豆腐的網(wǎng)絡(luò)均勻性增強(qiáng),且只能看到少量的小孔,這可能是由于在超聲功率300 W時(shí),蛋白質(zhì)疏水性和分子間作用力增強(qiáng),豆腐的結(jié)構(gòu)更加均一致密,所以在液氮冷凍的協(xié)同作用下得到了孔徑小、分布均勻的冷凍干燥豆腐。當(dāng)超聲功率為400~500 W時(shí),由圖3E、F可以明顯看出冷凍干燥豆腐的孔數(shù)量變多、孔徑變大,這可能是由于超聲功率過高導(dǎo)致豆?jié){體系內(nèi)蛋白質(zhì)、脂肪等重新聚合,降低了蛋白質(zhì)疏水性和分子間作用力。

        3 結(jié) 論

        本實(shí)驗(yàn)采用超聲制漿-真空冷凍干燥技術(shù)制備冷凍干燥豆腐,并探析超聲制漿工藝對(duì)冷凍干燥豆腐制備及品質(zhì)的影響。研究表明當(dāng)超聲功率為0~300 W時(shí),隨著超聲功率的升高,豆?jié){的平均粒徑和豆腐的析水率逐漸降低,豆腐的硬度、彈性、黏聚性、咀嚼性和冷凍干燥豆腐復(fù)水率逐漸升高,而復(fù)水后冷凍干燥豆腐的硬度逐漸下降,彈性逐漸升高,冷凍干燥豆腐的內(nèi)部孔洞逐漸分布均勻,孔徑變小。當(dāng)超聲功率大于300 W時(shí),豆?jié){體系內(nèi)部分蛋白質(zhì)發(fā)生聚集使豆?jié){的平均粒徑和析水率升高,豆腐硬度、彈性、黏聚性、咀嚼性和冷凍干燥豆腐復(fù)水率降低,冷凍干燥豆腐的內(nèi)部孔洞數(shù)量變多,孔徑變大。因此,采用超聲功率為300 W的制漿工藝可以得到高復(fù)水率的冷凍干燥豆腐,該結(jié)果為將超聲制漿-真空冷凍干燥技術(shù)運(yùn)用于冷凍干燥豆腐加工提供了一定的參考依據(jù)。

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