富含大豆異黃酮豆腐凝膠的研究

汪建明，于水淼，張 燕

（食品營養(yǎng)與安全教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，天津科技大學(xué)食品工程與生物技術(shù)學(xué)院，天津 300457）

富含大豆異黃酮豆腐凝膠的研究

汪建明，于水淼，張 燕

（食品營養(yǎng)與安全教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，天津科技大學(xué)食品工程與生物技術(shù)學(xué)院，天津 300457）

為了進(jìn)一步改進(jìn)豆腐加工工藝，減少大豆異黃酮流失，制備富含大豆異黃酮的豆腐，以豆腐得率和大豆異黃酮保持率為分析指標(biāo)，考察食用膠添加量、LL-50A接種量、蛋白酶制劑添加量對大豆異黃酮保持率的影響.通過正交分析法得到最佳工藝條件為卡拉膠添加量1.25‰、LL-50A接種量0.03%、蛋白酶制劑添加量300，U/L.在此條件下，豆腐得率為213.43，g/100，g，大豆異黃酮保持率為2.52，mg/g.

大豆異黃酮；豆腐凝膠；正交實(shí)驗(yàn)

1 材料與方法

1.1 原料與儀器

大豆，天津市利民調(diào)料有限公司；直投式乳酸菌LL-50A（乳酸乳球菌乳亞種/乳酸乳球菌乳脂亞種）、蛋白酶制劑ACCELERZYME NP 50000（以下簡稱蛋白酶制劑，酶活力為3，000，U/mL），由荷蘭DSM公司上海代表處提供；卡拉膠，食品級，金鳳凰卡拉膠有限責(zé)任公司；變性淀粉，食品級，天津頂峰淀粉開發(fā)有限公司；魔芋膠，食品級，天津文華國際貿(mào)易有限責(zé)任公司.

自制豆腐壓榨機(jī)；電熱恒溫培養(yǎng)箱，天津市中環(huán)實(shí)驗(yàn)電爐有限公司；冷凍干燥機(jī)，德國KENDRO公司.

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 豆腐凝膠的制作

豆腐凝膠的制作過程：豆?jié){→添加乳酸菌→添加酶制劑→添加食用膠→劃塊、排水→壓榨成形.

1.2.2 豆腐得率的測定

將制作好的豆腐凝膠在室溫下靜置5，min后稱量，計(jì)算每100，g大豆所得到的鮮豆腐的質(zhì)量［8］.

1.2.3 豆腐中大豆異黃酮的提取與測定［9］

向乙醚浸過的豆腐中加入體積分?jǐn)?shù)為70%的乙醇溶液10，mL，置于超聲波清洗器（功率為200，W）中15，min后，再置于水浴鍋中提取2.5，h，在3，000，r/min離心10，min后取上清液在259，nm處測定吸光度［10］.根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線的回歸方程計(jì)算大豆異黃酮的保持率.

1.2.4 單因素及正交實(shí)驗(yàn)

單因素實(shí)驗(yàn)研究了食用膠添加量、LL-50A接種量和蛋白酶制劑添加量對大豆異黃酮保持率的影響.按以上3個因素的不同設(shè)定條件測定豆腐得率和大豆異黃酮的保持率.

在單因素實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，根據(jù)正交實(shí)驗(yàn)的中心組合實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)原理進(jìn)行正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì).以豆腐得率、大豆異黃酮保持率為考察指標(biāo)確定最佳工藝條件.

2 結(jié)果與討論

2.1 食用膠對豆腐得率和大豆異黃酮保持率的影響

食用膠在水溶液中會發(fā)生水化，形成膠體網(wǎng)絡(luò)［11］，影響大豆蛋白所形成的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，也會對大豆凝乳過程產(chǎn)生影響.本實(shí)驗(yàn)分別在豆?jié){中添加不同的食用膠，LL-50A接種量為豆?jié){體積的0.02%，蛋白酶制劑添加量為300，U/L.

2.1.1 卡拉膠

在不低于80，℃的豆?jié){中加入不同添加量的卡拉膠，制作豆腐凝膠.卡拉膠添加量對豆腐得率和大豆異黃酮保持率的影響如圖1所示.由圖1可知：豆?jié){中加入卡拉膠后，豆腐得率和大豆異黃酮保持率增大.當(dāng)卡拉膠添加量為豆?jié){質(zhì)量的1.25‰時，豆腐得率和大豆異黃酮保持率均達(dá)到最高，豆腐得率提高14.76%，大豆異黃酮保持率提高7.27%.

圖1 不同添加量的卡拉膠對豆腐得率與大豆異黃酮保持率的影響Fig. 1Effects of different accession amount of carrageenan on tofu yield and soybean isoflavone yield

2.1.2 變性淀粉

在不低于80，℃的豆?jié){中加入不同添加量的變性淀粉，制作豆腐凝膠.變性淀粉添加量對豆腐得率和大豆異黃酮保持率的影響如圖2所示.由圖2可知：豆?jié){中加入變性淀粉后，豆腐得率和大豆異黃酮保持率增大.當(dāng)變性淀粉添加量為豆?jié){質(zhì)量的1.00‰時，豆腐得率和大豆異黃酮保持率均達(dá)到最高，豆腐得率提高9.83%，大豆異黃酮保持率提高6.42%.

圖2 不同添加量的變性淀粉對豆腐得率與大豆異黃酮保持率的影響Fig. 2 Effects of different accession amount of modified starch on tofu yield and soybean isoflavone yield

2.1.3 魔芋膠

在不低于80，℃的豆?jié){中加入不同添加量的魔芋膠，制作豆腐凝膠.魔芋膠添加量對豆腐得率和大豆異黃酮保持率的影響如圖3所示.由圖3可知：隨著魔芋膠添加量的增加，豆腐得率和大豆異黃酮保持率均逐漸增大.當(dāng)魔芋膠添加量為豆?jié){質(zhì)量的1.25‰時，豆腐得率和大豆異黃酮保持率均達(dá)到最高，豆腐得率提高11.59%，大豆異黃酮保持率提高3.68%.龔麗等［12］在石膏豆腐工藝優(yōu)化中得出，當(dāng)豆?jié){中添加0.05‰魔芋膠時大豆異黃酮保持率提高11%，高于本實(shí)驗(yàn)結(jié)果，分析原因可能在于豆腐種類的不同.而添加食用膠后，大豆異黃酮保持率增加的原因可能是膠體的電荷分布影響了與大豆異黃酮的親和力，從而使大豆異黃酮含量增加.

圖3 不同添加量的魔芋膠對豆腐得率與大豆異黃酮保持率的影響Fig. 3Effects of different accession amount of konjac gum on tofu yield and soybean isoflavone yield

通過比較可知，添加1.25‰卡拉膠時，豆腐得率和大豆異黃酮保持率最高.因此在后續(xù)實(shí)驗(yàn)中選取卡拉膠，且最佳添加量為1.25‰.

2.2 LL-50A接種量對豆腐得率和大豆異黃酮保持率的影響

在不低于80，℃的豆?jié){中加入1.25‰的卡拉膠，冷卻，蛋白酶制劑添加量為300，U/L，LL-50A接種量分別為0.01%、0.02%、0.03%、0.04%、0.05%，研究LL-50A接種量對豆腐得率和大豆異黃酮保持率的影響，結(jié)果如圖4所示.

圖4 不同接種量的LL-50A對豆腐得率與大豆異黃酮保持率的影響Fig. 4Effects of different inoculating concentration of LL-50A on tofu yield and soybean isoflavone yield

由圖4可知：LL-50A接種量為0.03%時，豆腐得率最高.接種量的增加有利于H+的生成，促進(jìn)豆?jié){凝固，因此接種量為0.01%～0.03%時，豆腐得率逐漸增大.而當(dāng)接種量大于0.03%時，酸化過程加快，產(chǎn)生較多的H+，凝乳速度太快，來不及吸附過多的水分子，從而使豆腐得率降低.LL-50A接種量為0.03%時，大豆異黃酮保持率也達(dá)到最高，因此選擇0.03%為LL-50A的最佳接種量.

2.3 蛋白酶制劑添加量對豆腐得率和大豆異黃酮保持率的影響

在不低于80，℃的豆?jié){中加入1.25‰的卡拉膠，冷卻，LL-50A接種量為0.03%，蛋白酶制劑添加量分別為150、300、450、600、750，U/L，蛋白酶制劑添加量對豆腐得率和大豆異黃酮保持率的影響如圖5所示.由圖5可知：隨著蛋白酶制劑添加量的增加，豆腐得率和大豆異黃酮保持率降低.當(dāng)?shù)鞍酌钢苿┨砑恿繛?50，U/L時，由于蛋白水解較強(qiáng)，對大豆蛋白的空間結(jié)構(gòu)破壞較嚴(yán)重，豆?jié){凝乳較差，豆腐得率最低.同時考慮到當(dāng)?shù)鞍酌钢苿┨砑恿繛?50，U/L時，在后續(xù)實(shí)驗(yàn)中，毛坯水解過程蛋白降解不明顯，不能達(dá)到以蛋白酶制劑促進(jìn)腐乳成熟的目的.因此，蛋白酶制劑添加量選擇300～600，U/L.

圖5 不同添加量的蛋白酶制劑對豆腐得率與大豆異黃酮保持率的影響Fig. 5Effects of accession amount of proteinase on tofu yield and soybean isoflavone yield

2.4 正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析

由單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以初步看出3個因素對豆腐得率和大豆異黃酮保持率的影響，但在豆?jié){凝結(jié)過程中各因素之間存在一定的關(guān)聯(lián)，采用正交實(shí)驗(yàn)可以進(jìn)一步考察卡拉膠添加量（A）、LL-50A接種量（B）及蛋白酶制劑添加量（C）對豆腐得率及大豆異黃酮保持率的綜合影響.設(shè)計(jì)正交實(shí)驗(yàn)為L9（33）正交實(shí)驗(yàn)，分析指標(biāo)為Y，Y=0.4，Y1+0.6，Y2，其中Y1是豆腐得率，Y2是大豆異黃酮保持率.其實(shí)驗(yàn)方案及實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表1，方差分析見表2.由表1可知，3個因素中對Y的影響主次順序依次是：卡拉膠添加量＞蛋白酶制劑添加量＞LL-50A接種量.表2方差分析結(jié)果顯示：在a=0.05水平上，卡拉膠添加量具有顯著性，蛋白酶制劑添加量和LL-50A接種量沒有顯著性.最終得到最優(yōu)條件：卡拉膠添加量1.25‰、LL-50A接種量0.03%、蛋白酶制劑添加量300，U/L.此組合存在于正交實(shí)驗(yàn)中，此條件下豆腐得率為213.43，g/100，g，大豆異黃酮保持率為2.52，mg/g.

表1 L9（33）正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果Tab. 1 Results of L9（33）orthogonal experiment

表2 正交實(shí)驗(yàn)方差分析結(jié)果Tab. 2 Results of variance analysis of orthogonal experiment

3 結(jié) 論

本文通過單因素及正交實(shí)驗(yàn)得到含有較高大豆異黃酮的豆腐凝膠.最佳工藝參數(shù)為：卡拉膠添加量1.25‰、LL-50A接種量0.03%、蛋白酶制劑添加量300，U/L.在此條件下，豆腐得率為213.43，g/100，g，大豆異黃酮保持率為2.52，mg/g.通過改進(jìn)豆腐凝膠加工工藝，減少大豆異黃酮流失，制備富含大豆異黃酮的豆腐凝膠，為生產(chǎn)功能性豆腐提供了理論基礎(chǔ).

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責(zé)任編輯：周建軍

Research on Tofu Gel Rich in Soybean Isoflavone

WANG Jianming，YU Shuimiao，ZHANG Yan
（Key Laboratory of Food Nutrition and Safety，Ministry of Education，College of Food Engineering and Biotechnology，Tianjin University of Science & Technology，Tianjin 300457，China）

To optimize tofu process and reduce the loss of soybean isoflavone，the feasibility of producing functional tofu was discussed. The research studied the effects of the accession amount of edible gum，inoculating concentration of LL-50，A and the accession amount of proteinase on soybean isoflavone. The tofu yield and soybean isoflavone yield were adopted as indexes.The optimized technological conditions were as follows. The accession amount of carrageenan was 1.25‰，inoculating concentration of LL-50A was 0.03% and the accession amount of proteinase preparation was 300，U/L. Under this conditions，the tofu yield was 213.43，g/100，g and the soybean isoflavone yield was 2.52，mg/g.

soybean isoflavone；tofu gel；orthogonal test

TS214.2 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1672-6510（2015）01-0041-05

10.13364/j.issn.1672-6510.20140038

大豆異黃酮（soybean isoflavones，ISO）是大豆中一類多酚化合物的總稱，是一類具有廣泛營養(yǎng)學(xué)價值和健康保護(hù)作用的非固醇類物質(zhì).自然界中大豆異黃酮的資源十分有限，僅存在于豆科蝶形花亞科的極少數(shù)植物中，大豆是唯一在營養(yǎng)學(xué)上有意義的食物資源［1］.大豆異黃酮的生物學(xué)活性包括抗氧化活性、抑制細(xì)胞增殖和分化、抗血管生成、促進(jìn)性激素結(jié)合球蛋白合成等.異黃酮的生理作用主要是由它的生物活性（尤其是雌激素活性和抗雌激素活性）所決定的［2-3］.對大豆異黃酮的研究表明，大豆食品對食用者的健康具有不可低估的作用.因此，近年美國等西方國家不但對傳統(tǒng)大豆食品刮目相看，而且已研制出大豆異黃酮保健產(chǎn)品.充分了解大豆異黃酮的理化特性，改進(jìn)傳統(tǒng)大豆食品的加工工藝，避免大豆異黃酮的流失，進(jìn)一步提高大豆食品的保健價值是我國食品科技工作者需要解決的研究課題［4］.

豆腐生產(chǎn)中各個工藝都導(dǎo)致了大豆異黃酮的流失.Wang等［5］報道了在豆腐壓榨過程中排除黃漿水是導(dǎo)致豆腐中大豆異黃酮流失的最主要的原因.Yin等［6］通過研究腐乳生產(chǎn)過程中大豆異黃酮的變化得出豆腐中大豆異黃酮占大豆原料的31.3%.周熒［7］研究發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)腐乳后酵過程中大豆異黃酮總量基本保持不變.

綜上所述，大豆磨漿過程豆渣的分離和豆腐壓榨是導(dǎo)致豆腐凝膠中大豆異黃酮損失的主要原因.因此，本工作的目的在于研究功能性豆腐凝膠的可行性，通過提高豆腐得率，減少大豆異黃酮流失，制備富含大豆異黃酮的豆腐，以期為生產(chǎn)功能性豆腐提供理論基礎(chǔ).

2014-03-22；

2014-06-16

汪建明（1972—），女，新疆庫爾勒人，教授，wangjianming@tust.edu.cn.