初雅潔, 李永強
(1.大理農(nóng)林職業(yè)技術學院,云南 大理 671003;2.云南農(nóng)業(yè)大學 食品科學技術學院,云南 昆明 650201)
豆腐,主要以大豆為原料,具有補鈣、降膽固醇、防止血管硬化、預防心腦血管疾病等多種對健康有益的功能[1]。由于其豐富的營養(yǎng)價值,近年來西方國家對豆腐制品的關注程度越來越高[2-3],目前市場上豆腐品種比較單一,難以滿足消費者需求,生產(chǎn)多品種花色豆腐已成為開發(fā)新型豆制品亟待解決的問題[4]。墨江紫米俗稱“紫珍珠”[5],富含花青素、蛋白質、胡蘿卜素、氨基酸、維B6、鐵、鋅、磷、甾醇等多種有益元素[6],具有補血、健脾、理氣等藥用價值[7],隨著人們對飲食追求的多樣化,市場上出現(xiàn)了黑豆紫米香腸、復合紫米酸奶、低糖型紫米魔芋果凍等一系列具有保健養(yǎng)生功能的產(chǎn)品[8-10],而將紫米用于豆腐中未見報道,所述產(chǎn)品可彌補其不足,使紫米的利用更加多樣化,豐富人們的飲食。燕麥含有豐富的蛋白質和飽和脂肪酸[11],除了有較高的營養(yǎng)價值外,還具有降低膽固醇、調節(jié)血糖、控制糖尿病、控制肥胖、補鈣、預防更年期癥狀、治療便秘等功能特性,在食品及其他行業(yè)具有廣闊的發(fā)展前景。雖然已有燕麥豆腐的研制[4],但所用主要原料為大豆分離蛋白質粉,在一定的程度上增加了成本。通過借鑒他人的經(jīng)驗,將紫米、燕麥應用于豆腐加工中,既能豐富產(chǎn)品口感和風味,又能進一步提升產(chǎn)品的營養(yǎng)價值與品質,以期能夠為云南省小雜糧的開發(fā)利用提供新的構想。
黃豆,購自云南省昆明市盤龍區(qū)茨壩菜市場;紫米,購自云南省普洱市墨江縣農(nóng)業(yè)局;燕麥,購自云南昆明國家糧食儲備中轉庫;葡萄糖酸-δ-內酯(GDL),食品級;化學試劑:考馬斯亮藍G-250、95%的乙醇、85%的磷酸,分析純,均為天津化學試劑三廠提供。
AR224CN 型電子天平,奧豪斯儀器有限公司產(chǎn)品;UV-1800CP 型紫外分光光度計,上海美譜達儀器有限公司產(chǎn)品;TDL-5-A 型離心機,上海安亭科學儀器廠產(chǎn)品;立式壓力蒸汽滅菌鍋,上海博訊實業(yè)有限公司產(chǎn)品;恒溫培養(yǎng)箱,上海一恒科學儀器有限公司產(chǎn)品。
1.3.1 工藝流程
1.3.2 雜糧豆腐配方研制單因素試驗
以GDL 的添加量分別為混合豆?jié){量的0.15%,0.20%,0.25%,0.30%,0.35%;料液比分別為1∶2,1∶3,1∶4,1∶5,1∶6(g∶mL);雜糧粉添加量分別為黃豆質量的20%,25%,30%,35%,40%;保溫時間分別為20,25,30,35,40 min;考查其對雜糧豆腐品質的影響。
1.3.3 云南特色雜糧豆腐配方的響應面優(yōu)化試驗
根據(jù)單因素試驗所獲得的試驗結果,選擇對雜糧豆腐影響較大的GDL 添加量(A)、料液比(B)、雜糧粉添加量(C)和保溫時間(D)4 個因素為自變量,利用感官評分作為響應值,采用Design Expert 8.0.6 軟件,依據(jù)中心組合的設計(Central Composite Design,CCD)原理,為雜糧豆腐設計四因素五水平的響應面優(yōu)化試驗。
響應面試驗因素與水平設計見表1。
表1 響應面試驗因素與水平設計
1.3.4 感官評價
邀請10 名學生作為感官評定人員,從雜糧豆腐的組織狀態(tài)(30%)、色澤(20%)、氣味(20%)、口感(30%)4 個方面進行感官評價,以各項得分之和為雜糧豆腐感官品質的評定分值,最后用平均值表示各個影響因素的最終得分。
1.3.5 數(shù)據(jù)處理
根據(jù)試驗所得的數(shù)據(jù),采用SPSS 22.0 軟件進行顯著性分析;采用Design Expert 8.0.6 軟件進行響應面試驗設計與方差分析。
2.1.1 GDL 添加量對雜糧豆腐品質的影響
不同GDL 添加量對雜糧豆腐感官品質的影響見圖1。
圖1 不同GDL 添加量對雜糧豆腐感官品質的影響
由圖1 可以看出,隨著GDL 添加量的升高感官評分逐漸遞增,在GDL 添加量為0.30%時達到最高點,之后呈現(xiàn)下降趨勢。因此,選擇0.30%作為最優(yōu)的GDL 添加量。
2.1.2 不同料液比對雜糧豆腐品質的影響
不同料液比對雜糧豆腐感官品質的影響見圖2。
圖2 不同料液比對雜糧豆腐感官品質的影響
由圖2 可以看出,感官評分隨著料液比的增大而增加,在料液比為1∶4 時達到最高點,之后呈現(xiàn)下降趨勢。因此,選擇1∶4 作為最優(yōu)的料液比。
2.1.3 不同雜糧粉添加量對雜糧豆腐品質的影響
不同雜糧粉添加量對雜糧豆腐感官品質的影響見圖3。
由圖3 可以看出,感官評分在增加后呈現(xiàn)下降趨勢,在添加30%的雜糧粉時達到最高,之后感官評分隨雜糧粉添加量的增加而降低。因此,選擇30%作為最優(yōu)的雜糧粉添加量。
圖3 不同雜糧粉添加量對雜糧豆腐感官品質的影響
2.1.4 不同保溫時間對雜糧豆腐品質的影響
不同保溫時間對雜糧豆腐感官品質的影響見圖4。
圖4 不同保溫時間對雜糧豆腐感官品質的影響
由圖4 可以看出,感官評分在增加后呈現(xiàn)下降趨勢,在35 min 時達到最高,之后感官評分隨保溫時間的延長而降低。因此,選擇35 min 作為最優(yōu)的保溫時間。
2.2.1 響應面試驗結果
根據(jù)單因素試驗所獲得的試驗結果,設計四因素五水平試驗。其中選取GDL(A)、料液比(B)、雜糧粉添加量(C)、保溫時間(D)4 個因素為自變量,以感官評分(Y)為響應值。
雜糧豆腐響應面試驗設計與結果見表2。
表2 雜糧豆腐響應面試驗設計與結果
對表2 的數(shù)據(jù)進行回歸分析,得響應變量與響應值間的二次回歸方程為:
響應面方差分析結果見表3。
表3 響應面方差分析結果
由表3 可以看出,該模型p 值小于0.01,說明到達了極顯著水平;失擬項p 值為0.058 0>0.05,說明該模型具有合理性。該回歸模型的決定系數(shù)R2=0.967 9,調整決定系數(shù)R2Adj=0.893 1,說明實際情況與回歸方程具有較好的擬合性,試驗誤差較小,該模型可用于雜糧豆腐工藝的分析。
2.2.2 響應曲面交互作用分析
利用Design Expert 8.0.6 軟件繪制回歸模型的響應面圖及等高線圖并對其進行分析,得到GDL 添加量、料液比、雜糧粉添加量、保溫時間之間的交互作用對雜糧豆腐感官評分的影響。
各因素對雜糧豆腐交互作用的等高線與響應面圖見圖5。
由圖5(a)~(f)可以看出,AC,AD,BC,BD,CD 之間響應曲面坡度平緩,等高線圖近似圓形,說明交互作用不明顯,從圖5(a)中可以看出AB 形成的響應面坡度陡峭,等高線接近橢圓,表明葡萄糖酸內酯添加量與料液比的交互作用較為明顯,結果與響應面方差分析相一致。
圖5 各因素對雜糧豆腐交互作用的等高線與響應面圖
2.2.3 確定最佳配方與驗證試驗
通過試驗優(yōu)化,得到云南特色雜糧豆腐的最佳工藝條件為GDL 添加量0.289 5%,料液比1∶4.88,雜糧粉添加量30%,保溫時間34.1 min,在此條件下的感官評分為87.540 7 分。將響應面優(yōu)化后的方案進行修約后得到的工藝條件進行3 組平行試驗,即GDL 添加量0.30%,料液比1∶5,雜糧粉添加量30%,保溫時間34 min,將3 個試驗組的感官分數(shù)取平均值88 分,與理論預測值的相對誤差為0.52%,與試驗結果一致。
以大豆、紫米、燕麥為原料,在單因素試驗基礎上采用響應面法優(yōu)化云南特色雜糧豆腐配方,最終將云南特色雜糧豆腐的加工配方確定為葡萄糖酸-δ-內酯(GDL)添加量0.30%,料液比1∶5,雜糧粉添加量30%,保溫時間34 min,依據(jù)該配方制作出的雜糧豆腐富有光澤、凝固性好、富有彈性、斷面光滑、口感嫩滑、析水較少,且有濃郁純正的豆香味和雜糧味。研究不僅彌補了市場上豆腐品種單一的不足,也為云南特色小雜糧的開發(fā)和利用提供了新的方向和理論依據(jù)。