糖類對(duì)內(nèi)酯豆腐質(zhì)構(gòu)的影響

于 濱 王喜波

糖類對(duì)內(nèi)酯豆腐質(zhì)構(gòu)的影響

于 濱1王喜波2

(棗莊學(xué)院生命科學(xué)學(xué)院1，棗莊 277160)
(東北農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院2，哈爾濱 150030)

為研究糖類對(duì)內(nèi)酯豆腐的影響，向內(nèi)酯豆腐中添加不同濃度的葡萄糖、麥芽糊精、可溶性淀粉和卡拉膠，并觀察其質(zhì)構(gòu)的變化。結(jié)果表明，糖的種類和濃度對(duì)內(nèi)酯豆腐的不同質(zhì)構(gòu)影響顯著:葡萄糖對(duì)彈性影響較大，麥芽糊精對(duì)內(nèi)聚性和黏性影響較大，可溶性淀粉對(duì)硬度和咀嚼性影響較大，卡拉膠對(duì)黏著力影響較大。SPSS主成分分析法研究表明，對(duì)內(nèi)酯豆腐質(zhì)構(gòu)綜合作用強(qiáng)弱順序?yàn)榭ɡz＞可溶性淀粉＞葡萄糖＞麥芽糊精。糖分子的分子質(zhì)量、分子結(jié)構(gòu)和表面電荷是影響內(nèi)酯豆腐質(zhì)構(gòu)的重要因素。

內(nèi)酯豆腐 糖類 質(zhì)構(gòu)

豆腐是深受消費(fèi)者喜愛(ài)的具有較高營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的食品，是人類膳食最優(yōu)質(zhì)的植物蛋白來(lái)源，具有降血脂、預(yù)防心血管疾病、預(yù)防骨質(zhì)疏松等保健功能［1－3］。豆腐是變性大豆蛋白在凝固劑作用下所產(chǎn)生的凝膠產(chǎn)物，所以，凝膠性是衡量豆腐質(zhì)構(gòu)特性的最重要的指標(biāo)之一，也是大豆蛋白重要的功能性質(zhì)之一［4］。近年來(lái)，人們對(duì)大豆蛋白的功能性及穩(wěn)定蛋白質(zhì)分子間的作用力做了深入研究，建立了很多改善大豆蛋白功能特性的方法，其中利用糖類與蛋白質(zhì)發(fā)生作用以改善蛋白體系的功能性質(zhì)成為研究熱點(diǎn)［5－7］，如卡拉膠［8］、魔芋多糖［9］、海藻酸鈉［10］、葡聚糖［11］、瓜爾豆膠［12］和阿拉伯膠［13］等能顯著改善和穩(wěn)定大豆蛋白體系的凝膠性、乳化性、流變性等功能特性。當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)與糖在同一體系存在時(shí)，通過(guò)相互作用(靜電吸引、氫鍵、范德華力、疏水相互作用等)能形成可溶性或不溶性復(fù)合物，形成蛋白質(zhì)－糖復(fù)合物，能通過(guò)對(duì)表界面性質(zhì)、溶解性、穩(wěn)定性等影響從而改善食品品質(zhì)特性［14］。國(guó)內(nèi)外對(duì)蛋白質(zhì)－糖混合體系的研究報(bào)道主要集中在功能特性方面，這些研究目前多處于基礎(chǔ)研究階段，對(duì)實(shí)際應(yīng)用和質(zhì)構(gòu)變化研究方面鮮有報(bào)道，本研究旨在探討蛋白質(zhì)－糖體系對(duì)工業(yè)化生產(chǎn)的內(nèi)酯豆腐凝膠質(zhì)構(gòu)特性的影響，為建立高品質(zhì)內(nèi)酯豆腐的生產(chǎn)加工提供理論和技術(shù)支持。

1 材料與方法

1．1 試驗(yàn)材料

1．1．1 原料與試劑

大豆:黑龍江省五常;葡萄糖δ－內(nèi)酯:安徽省興宙醫(yī)藥食品有限公司;消泡劑:江蘇康力生物科技發(fā)展有限公司;葡萄糖:天津市天大化學(xué)試劑廠;麥芽糊精(DE=15～20):魯洲生物集團(tuán);可溶性淀粉:天津金匯太亞化學(xué)試劑有限公司;卡拉膠:廣州市健鷗食品有限公司。

1．1．2 儀器及設(shè)備

DK－S26型數(shù)顯恒溫水浴鍋:上海三發(fā)科學(xué)儀器有限公司;LFRA質(zhì)構(gòu)儀:美國(guó)BROOK FIELD公司;AR1140電子分析天平:上海精天電子儀器有限公司;SC－187型展示柜:澳柯瑪股份有限公司;DM－Z66型自分渣磨漿機(jī):泰山泰安云嶺食品機(jī)械有限公司;SDHS42－210型電磁爐:蘇泊爾股份有限公司。

1．2 試驗(yàn)方法

1．2．1 工藝流程

大豆→浸泡→磨漿→煮沸→冷卻→添加葡萄糖δ－內(nèi)酯→分裝→添加糖類→水浴加熱→冷卻→貯藏→質(zhì)構(gòu)分析

1．2．2 工藝要點(diǎn)

將大豆去除雜質(zhì)后，稱取400 g的大豆清洗、浸泡12 h后，磨漿并稱取豆?jié){重量，在豆?jié){中加入0．1%消泡劑并加熱煮沸15 min，然后使用冷水冷卻至30℃以下，添加0．3%的葡萄糖δ－內(nèi)酯和0．1～0．5%的糖類物質(zhì)，攪拌均勻后分裝于50 mL燒杯中，90℃水浴加熱8 min，流水冷卻，4℃冰箱貯藏24 h，待測(cè)。

1．2．3 質(zhì)構(gòu)測(cè)定方法

將內(nèi)酯豆腐取出后恢復(fù)至室溫，置于質(zhì)構(gòu)儀載物臺(tái)上，采用探頭為p 0．5，設(shè)置擠壓試驗(yàn)為二次咀嚼試驗(yàn)，循環(huán)次數(shù)為2次，維持時(shí)間為0 s，重復(fù)時(shí)間為0 s，觸發(fā)點(diǎn)為5 g，測(cè)試速度為1 mm/s，擠壓深度為10 mm;分別測(cè)出每個(gè)產(chǎn)品的硬度、彈性、內(nèi)聚性、黏性、咀嚼性和黏著力，每組測(cè)定5次，取平均值。

2 結(jié)果與分析

2．1 葡萄糖對(duì)內(nèi)酯豆腐質(zhì)構(gòu)的影響

葡萄糖是自然界中分布最廣且最為重要的一種單糖，為了解單糖對(duì)內(nèi)酯豆腐質(zhì)構(gòu)的影響，分別在內(nèi)酯豆腐中添加0．1%、0．2%、0．3%、0．4%、0．5%的葡萄糖，并對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行質(zhì)構(gòu)分析，結(jié)果見(jiàn)表1。從表1中可以看出，內(nèi)酯豆腐的硬度隨葡萄糖添加量的增加而下降，由100．17 g下降到70．67 g;內(nèi)聚性未發(fā)生顯著變化;咀嚼性從213．26 g·mm逐步降低至137．00 g·mm;彈性從7．36 mm逐步下降至5．50 mm;黏性從30．08 g逐步下降至23．67 g;黏著力在低濃度條件下降較為緩慢，在0．3%時(shí)黏著力開(kāi)始明顯下降，0．5%時(shí)降至 －6．50 g。添加的葡萄糖影響內(nèi)酯豆腐中自由水含量，從而影響體系性質(zhì)。高濃度葡萄糖會(huì)阻礙蛋白質(zhì)分子交聯(lián)，導(dǎo)致凝膠性能全面下降［15］。

表1 葡萄糖對(duì)內(nèi)酯豆腐質(zhì)構(gòu)的影響

2．2 麥芽糊精對(duì)內(nèi)酯豆腐質(zhì)構(gòu)的影響

麥芽糊精為DE值小于20的淀粉水解產(chǎn)物，它的平均分子質(zhì)量介于葡萄糖和淀粉之間，而且本身不帶電荷，加入到內(nèi)酯豆腐中主要用于研究低聚糖分子對(duì)內(nèi)酯豆腐質(zhì)構(gòu)的影響。從表2中可以看出，內(nèi)酯豆腐的硬度隨著麥芽糊精的添加量增大而逐步降低，從空白的100．17 g降低到添加0．5%麥芽糊精時(shí)的73．00 g;內(nèi)聚性則由－0．33變化為－0．42;咀嚼性隨著麥芽糊精的添加量出現(xiàn)不同程度的下降，添加0．5%麥芽糊精時(shí)咀嚼性降至172．07 g·mm;彈性受麥芽糊精添加量影響不大，在7．39 mm至7．21 mm的范圍內(nèi)波動(dòng);黏性隨著麥芽糊精的添加量增加而下降，從空白的黏性30．09 g下降至添加0．5%麥芽糊精時(shí)的21．12 g;黏著力由－8．33 g變?yōu)椋?．67 g。

表2 麥芽糊精對(duì)內(nèi)酯豆腐質(zhì)構(gòu)的影響

2．3 可溶性淀粉對(duì)內(nèi)酯豆腐質(zhì)構(gòu)的影響

可溶性淀粉是多糖典型代表，它是葡萄糖的高聚體，向內(nèi)酯豆腐中分別添加不同濃度的可溶性淀粉，內(nèi)酯豆腐質(zhì)構(gòu)變化情況見(jiàn)表3。從表3中可以看出，隨著可溶性淀粉的添加量增大，內(nèi)酯豆腐的硬度逐步降低，從空白的100．17 g下降至添加0．5%時(shí)的62．67 g;隨著可溶性淀粉的添加，內(nèi)聚性在 －0．34至－0．43范圍內(nèi)波動(dòng);咀嚼性從213．26 g·mm下降至添加0．5%時(shí)的109．94 g·mm;彈性隨著可溶性淀粉的添加而不斷下降，在0．5%時(shí)彈性下降至6．47 mm;黏性隨著可溶性淀粉添加量增大呈現(xiàn)下降的趨勢(shì)，在0．5%添加量時(shí)，黏性從空白組的30．09 g下降至22．40 g;黏著力從－8．33 g變?yōu)椋?．43 g。

表3 可溶性淀粉對(duì)內(nèi)酯豆腐質(zhì)構(gòu)的影響

2．4 添加卡拉膠對(duì)內(nèi)酯豆腐質(zhì)構(gòu)的影響

卡拉膠是從紅藻類海草中提煉出來(lái)的多糖，它是陰離子復(fù)雜多糖的代表，將卡拉膠加入到內(nèi)酯豆腐中，其質(zhì)構(gòu)變化情況見(jiàn)表4。由表4可知，隨卡拉膠添加量的增加，內(nèi)酯豆腐的硬度從空白組的100.17 g逐步下降至69．33 g;內(nèi)聚性則無(wú)明顯變化;咀嚼性隨著卡拉膠添加量的增大迅速下降，從空白組的213．26 g·mm下降至添加0．5%時(shí)的124．52 g·mm;彈性從7．36 mm降至5．59 mm;黏性隨著卡拉膠的添加迅速下降，從空白的30．09 g下降至0．2%的24．94 g，之后繼續(xù)加大添加量，黏性變化不明顯;黏著力從空白組的－8．33 g逐步下降至添加0．5%卡拉膠時(shí)的－10．50 g。低濃度的卡拉膠能與大豆分離蛋白發(fā)生靜電吸引作用而形成連接型凝膠，從而顯著提高凝膠質(zhì)構(gòu)特性和流變特性;而當(dāng)卡拉膠質(zhì)量濃度增至0．2%時(shí)，體系熱力學(xué)不相容性和大豆分離蛋白低溶解性導(dǎo)致體系發(fā)生相分離而形成相分離型凝膠，降低凝膠彈性和內(nèi)聚性［16］。

表4 卡拉膠對(duì)內(nèi)酯豆腐質(zhì)構(gòu)的影響

2．5 內(nèi)酯豆腐質(zhì)構(gòu)變化的比較

為比較4種糖對(duì)內(nèi)酯豆腐質(zhì)構(gòu)的綜合影響，本研究采用主成分分析的方法對(duì)其在進(jìn)行綜合比較［17］，確定4種糖對(duì)內(nèi)酯豆腐質(zhì)構(gòu)的影響順序。內(nèi)酯豆腐質(zhì)構(gòu)在0．5%添加時(shí)的變化率絕對(duì)值列于表5。

表5 內(nèi)酯豆腐質(zhì)構(gòu)變化率絕對(duì)值

利用SPSS對(duì)表5數(shù)據(jù)進(jìn)行主成分分析，由分析結(jié)果的方差分析可知，可提取2個(gè)主成分，從初始載荷矩陣可知，內(nèi)酯豆腐凝膠內(nèi)聚性、咀嚼性、彈性、黏性和黏著力在第一主成分上有較高載荷，而硬度在第二主成分上有較高載荷。提取的兩個(gè)主成分可以基本反映全部指標(biāo)的信息。用主成分載荷矩陣中的數(shù)據(jù)除以主成分相對(duì)應(yīng)的特征值開(kāi)平方根便得到兩個(gè)主成分中每個(gè)指標(biāo)所對(duì)應(yīng)的系數(shù)，帶入方程可以表示為:

以每個(gè)主成分所對(duì)應(yīng)的特征值占所提取主成分總的特征值之和的比例作為權(quán)重計(jì)算主成分綜合模型:

將標(biāo)準(zhǔn)化的數(shù)據(jù)帶入到方程(1)、(2)、(3)中，即可計(jì)算主成分值，并對(duì)其按主成分值進(jìn)行排序，結(jié)果見(jiàn)表6。

表6 綜合主成分值

從表6中主成分值可以看出，4種糖對(duì)內(nèi)酯豆腐凝膠質(zhì)構(gòu)影響的順序?yàn)?卡拉膠＞可溶性淀粉＞葡萄糖＞麥芽糊精?？ɡz和可溶性淀粉分子質(zhì)量較大，對(duì)內(nèi)酯豆腐的質(zhì)構(gòu)影響較大，但是由于卡拉膠分子復(fù)雜結(jié)構(gòu)和較多的電荷，使得其對(duì)內(nèi)酯豆腐的質(zhì)構(gòu)影響更大。麥芽糊精和葡萄糖分子質(zhì)量較小，對(duì)內(nèi)酯豆腐的質(zhì)構(gòu)影響也小，而同等質(zhì)量條件下，葡萄糖的物質(zhì)的量更大，因此對(duì)內(nèi)酯豆腐的質(zhì)構(gòu)影響更大?？梢赃M(jìn)一步推測(cè)糖分子量和結(jié)構(gòu)性質(zhì)對(duì)內(nèi)酯豆腐質(zhì)構(gòu)有顯著影響。

3 結(jié)論

3．1 在0．1～0．5%的糖添加水平下，糖的添加降低了內(nèi)酯豆腐質(zhì)構(gòu)，隨著添加量越大，內(nèi)酯豆腐質(zhì)構(gòu)降低越顯著。

3．2 不同糖類對(duì)各質(zhì)構(gòu)影響不同，葡萄糖對(duì)彈性影響較大，麥芽糊精對(duì)內(nèi)聚性和黏性影響較大，可溶性淀粉對(duì)硬度和咀嚼性影響較大，卡拉膠對(duì)黏著力影響較大。綜合影響的順序?yàn)榭ɡz＞可溶性淀粉＞葡萄糖＞麥芽糊精。

3．3 糖的添加降低了變性大豆蛋白在的聚集程度，改變了內(nèi)酯豆腐的質(zhì)構(gòu)。通過(guò)對(duì)比4種糖的結(jié)構(gòu)差異，可以推斷出糖分子的分子質(zhì)量、分子結(jié)構(gòu)和表面電荷是影響內(nèi)酯豆腐質(zhì)構(gòu)的重要因素。

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Effect of Saccharides on Texture of Lactone Tofu

Yu Bin1Wang Xibo2
(Department of Life Science，Zaozhuang College1，Zaozhuang 277160)
(College of Food science，Northeast Agriculture University2，Harbin 150030)

In this study，glucose，maltodextrin，soluble starch and carrageen were added to lactone tofu to study change of texture of lactone tofu．The results showed that saccharides type and concentration significantly affected different characteristics of lactone tofu．Glucose had greater impact on springness，maltodextrin on cohesiveness and adhesiveness，soluble starch on hardness and chewiness，and carrageen on gumminess．Principal component analysis of SPSSindicated that the order of combined effect on texture of lactone tofu by four kinds of saccharides was as followed:carrageenan＞soluble starch＞glucose＞maltodextrin．The molecular weight，structure and surface charge of saccharides were important factors affecting texture characteristics of lactone tofu．

lactones tofu，saccharides，texture

TS214．2

A

1003－0174(2012)07－0022－04

黑龍江省科技攻關(guān)計(jì)劃(WC05B02)，哈爾濱市青年科技創(chuàng)新人才基金(2008RFQXN015)

2011－10－14

于濱，男，1980年出生，講師，博士，農(nóng)產(chǎn)品加工與貯藏

王喜波，男，1975年出生，副教授，食品科學(xué)