大豆油體對(duì)豆腐凝膠性質(zhì)的影響研究

閆尊浩，何 輝，楊兆琪,華欲飛，陳業(yè)明

(江南大學(xué)食品學(xué)院，江蘇 無(wú)錫 214122)

油脂化學(xué)

大豆油體對(duì)豆腐凝膠性質(zhì)的影響研究

閆尊浩，何 輝，楊兆琪,華欲飛，陳業(yè)明

(江南大學(xué)食品學(xué)院，江蘇 無(wú)錫 214122)

通過(guò)向脫脂豆?jié){中添加大豆油體，研究其對(duì)豆腐凝膠性質(zhì)的影響。運(yùn)用質(zhì)構(gòu)儀和離心機(jī)分別測(cè)定了豆腐凝膠的硬度和失水率。結(jié)果表明：非油體成分含量一定時(shí)，油體的加熱時(shí)間延長(zhǎng)(0～4 min)對(duì)豆腐凝膠有利，體現(xiàn)在硬度增加和失水率降低；體系固形物含量一定時(shí)，油體與非油體成分含量之間存在一個(gè)最佳干基比值(0.143)，此比值下豆腐凝膠性質(zhì)最好，過(guò)高或過(guò)低凝膠性質(zhì)均會(huì)減弱；室溫下，隨生豆?jié){放置時(shí)間的延長(zhǎng)(0～60 min)制得的豆腐硬度略有下降，失水率沒(méi)有明顯變化。此外，與大豆油相比，油體因其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)對(duì)豆腐凝膠有利。

大豆油體；豆腐；硬度；失水率

大豆是主要的油料作物之一，不僅能為人們提供優(yōu)良的植物油和蛋白質(zhì)，而且也是豆?jié){、豆腐及腐竹等一些傳統(tǒng)豆制品的加工原料。其中，脂質(zhì)和蛋白質(zhì)的含量分別為20%和40%左右，分別儲(chǔ)存在油體和蛋白質(zhì)貯藏液泡中[1]。油體從結(jié)構(gòu)上可看成一種天然的乳化油滴粒子，其表面是一層蛋白質(zhì)-磷脂膜，可將外界與核心的中性脂質(zhì)隔開(kāi)，膜上的蛋白質(zhì)稱為油體蛋白[2]。大豆經(jīng)過(guò)浸泡和磨漿，蛋白質(zhì)貯藏液泡被破壞，里面的球蛋白和β-伴球蛋白等蛋白質(zhì)被釋放出來(lái)，并吸附到油體表面[3-4]，經(jīng)過(guò)濾得到生豆?jié){，再經(jīng)過(guò)加熱和點(diǎn)鹵等工藝可以制作出營(yíng)養(yǎng)價(jià)值較高的豆腐。

目前，國(guó)內(nèi)外對(duì)豆腐的研究主要集中在豆?jié){成分和凝固劑上。豆?jié){中的蛋白質(zhì)，特別是蛋白質(zhì)聚集體，對(duì)豆腐網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及性質(zhì)非常重要，然而油體作為豆腐的一部分，對(duì)豆腐網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及性質(zhì)的重要性同樣不可忽視，油體表面的吸附蛋白受熱時(shí)可以發(fā)生不同程度的解離[5]，進(jìn)一步產(chǎn)生不同性質(zhì)的油體，進(jìn)而影響豆?jié){及豆腐的性質(zhì)。目前對(duì)于脂質(zhì)的研究，主要是向豆?jié){或脫脂豆?jié){中添加游離大豆油，然而大豆油與豆?jié){中的油體在結(jié)構(gòu)上有著很大的區(qū)別，缺少油體蛋白和磷脂的包覆。到目前為止，油體對(duì)豆腐凝膠性質(zhì)的影響鮮有報(bào)道。

為了研究油體對(duì)豆腐凝膠性質(zhì)的影響，本文借助了重組豆腐(油體或大豆油重新分散到脫脂豆?jié){中的樣品稱為重組豆?jié){，進(jìn)一步制作的豆腐稱為重組豆腐)的模型，采用硫酸鈣作為凝固劑，考察了油體加熱時(shí)間、油體與非油體成分含量比值、生豆?jié){放置時(shí)間以及油體和大豆油對(duì)豆腐硬度和失水率的影響，旨在為豆腐實(shí)際生產(chǎn)提供理論指導(dǎo)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

1.1.1 原料與試劑

黑農(nóng)64高油大豆(脂肪含量21.54%)，購(gòu)于黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院大豆所；大豆油，市售；蔗糖、鹽酸、硫酸鈣等均為分析純。

1.1.2 儀器與設(shè)備

MJ-60BE01B磨漿機(jī)，HimacCR-21G型高速冷凍離心機(jī)，TA.XTPlus質(zhì)構(gòu)儀，AH2010高壓均質(zhì)機(jī)。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 生豆?jié){的制備及油體分離

生豆?jié){制備及油體分離參照趙路蘋(píng)等[6]報(bào)道的方法。豆水質(zhì)量比為1∶9磨漿，油體提取時(shí)蔗糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%，離心條件為25 000g、30 min、4℃。

1.2.2 脫脂豆?jié){的制備

生豆?jié){于100℃下加熱15 min，取出后立刻用冰水冷卻，之后高速冷凍離心(25 000g、45 min、4℃)，去除上浮層，將中層和下層沉淀重新攪拌混合均勻得到脫脂豆?jié){。

1.2.3 豆?jié){及重組豆?jié){的制備

生豆?jié){在100℃下加熱15 min得到豆?jié){，進(jìn)一步凝膠得到豆腐。油體或大豆油重新分散到脫脂豆?jié){中得到的樣品分別稱為復(fù)原豆?jié){或還原豆?jié){，均稱為重組豆?jié){，進(jìn)一步制作的豆腐稱為重組豆腐。

1.2.4 豆腐或重組豆腐制作工藝

豆腐的制作按照Guo等[7]的方法稍加修改，添

加10%的硫酸鈣溶液使硫酸鈣質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.3%。具體工藝如下：

1.2.5 硬度的測(cè)定

參照Guo等[7]的方法，略加修改。將制好的豆腐或重組豆腐從4℃冰箱取出，室溫下放置30 min，用薄刀片切成高度為15 mm的圓柱體(直徑20 mm)，用質(zhì)構(gòu)儀進(jìn)行分析，平行測(cè)定3次。 測(cè)定條件：P35探頭，形變85%，測(cè)前和測(cè)試速度均為2 mm/s， 測(cè)后速度為5 mm/s。為了使數(shù)據(jù)對(duì)比更加充分，分析時(shí)采用了相對(duì)硬度(硬度)，以生豆?jié){100℃加熱15 min制備的豆腐作為參照，其硬度看成100%。

1.2.6 失水率的測(cè)定

將制備好的豆腐或重組豆腐從4℃冰箱取出，室溫下放置30 min，參考劉昱彤[8]的方法略加修改，平行測(cè)定2次。測(cè)定條件：3 300g，20 min，20℃。實(shí)際失水率計(jì)算公式如下：

式中：W1為豆腐初始質(zhì)量，g；W2為豆腐離心后質(zhì)量，g。

為了使數(shù)據(jù)對(duì)比更加充分，分析時(shí)采用了相對(duì)失水率(失水率)，以生豆?jié){100℃加熱15min制備的豆腐作為參照，其失水率看成100%。

2 結(jié)果與分析

2.1 油體加熱時(shí)間對(duì)重組豆腐硬度和失水率的影響

非油體成分含量一定時(shí)，將100℃加熱不同時(shí)間(0、1、4、8、15、30min)生豆?jié){提取得到的油體回添到脫脂豆?jié){中，用去離子水補(bǔ)到相同總重，混合均勻。油體加熱時(shí)間對(duì)重組豆腐硬度和失水率的影響及硬度和失水率的關(guān)系見(jiàn)圖1。

圖1 油體加熱時(shí)間對(duì)重組豆腐硬度和失水率的影響(a)及硬度和失水率的關(guān)系(b)

由圖1a可見(jiàn)，油體加熱0～4 min時(shí)，重組豆腐硬度快速增加，相反失水率快速下降(13.4%左右)；4 min以后，兩者基本趨于平衡。圖1b顯示了重組豆腐硬度與失水率之間呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)的關(guān)系，并且線性相關(guān)系數(shù)R2= 0.977 9，說(shuō)明水分對(duì)重組豆腐的硬度有支撐作用。Ono[9]研究發(fā)現(xiàn)油體參與豆腐凝膠過(guò)程中網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的形成，主要是其表面先結(jié)合蛋白質(zhì)聚集體或可溶性蛋白，形成一個(gè)小的團(tuán)簇，然后這些小團(tuán)簇之間相互作用形成豆腐的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)油體隨加熱時(shí)間的延長(zhǎng)表面的靜電荷逐漸減少，等電點(diǎn)從pH 4.6逐漸增大到pH 5.0，而加入凝固劑硫酸鈣之后，體系pH在6.2左右，故油體表面等電點(diǎn)的增加導(dǎo)致排斥力降低，疏水相互作用增強(qiáng)，油體的表面可以結(jié)合更多的蛋白質(zhì)聚集體和可溶性蛋白，形成致密的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，從而鎖住更多的水分，對(duì)于重組豆腐硬度提供有利的支撐，這可能是產(chǎn)生上述結(jié)果的主要原因。

2.2 油體與非油體成分含量比值對(duì)重組豆腐硬度和失水率的影響

當(dāng)總固形物含量一定時(shí)(等于原始生豆?jié){固形物含量)，改變油體(100℃，15 min)與非油體成分含量比值，一定質(zhì)量豆?jié){中油體含量作為1，向脫脂豆?jié){中添加油體，油體添加倍數(shù)分別取0、0.25、0.5、1(對(duì)照)、2和3，不足的固形物用非油體成分補(bǔ)齊，最終得到油體與非油體成分含量(干基)比值分別為0、0.067、0.143、0.333、0.934和2.056的重組豆?jié){。油體與非油體成分含量比值對(duì)重組豆腐硬度和失水率的影響及硬度和失水率的關(guān)系見(jiàn)圖2。

由圖2a可見(jiàn)，重組豆腐硬度隨油體與非油體成分含量比值的增加先緩慢增加后迅速減小，而失水率變化恰恰相反，先降低后增加，但其最佳值均出現(xiàn)在油體與非油體成分含量比值為0.143時(shí)。比較明顯的是當(dāng)比值大于0.143時(shí)，重組豆腐的凝膠性質(zhì)明顯下降，表現(xiàn)為硬度的快速降低和失水率的增加。圖2b顯示重組豆腐硬度與失水率之間呈現(xiàn)線性負(fù)相關(guān)的關(guān)系，且相關(guān)系數(shù)R2= 0.889 1。

李芳[10]研究發(fā)現(xiàn)大豆蛋白凝膠過(guò)程中油滴和蛋白質(zhì)共同起作用。對(duì)本文而言，非油體成分中的主要成分是蛋白質(zhì)，所以產(chǎn)生上述結(jié)果的原因可能是硬度上升階段油體起主要作用，下降階段蛋白質(zhì)起主要作用。當(dāng)非油體成分中蛋白質(zhì)足量時(shí)，油體的存在能夠增加團(tuán)簇聚集體的數(shù)量，在重組豆腐凝膠時(shí)形成更好的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，因此可以增加其硬度，降低失水率；當(dāng)油體足量時(shí)，重組豆腐的硬度與失水率取決于蛋白質(zhì)的含量，蛋白質(zhì)聚集體和可溶性蛋白質(zhì)較少時(shí)，一是不能形成完整的團(tuán)簇，即油體表面結(jié)合的蛋白質(zhì)含量少，二是形成團(tuán)簇聚集體的數(shù)量少，油體之間的交聯(lián)作用較弱，不能形成完整的或結(jié)實(shí)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致鑲嵌的非凍結(jié)水的含量下降，所以硬度小、失水率大。另外，此結(jié)果與周冬麗等[11]研究結(jié)果相一致。

2.3 生豆?jié){放置時(shí)間對(duì)豆腐硬度和失水率的影響

制備生豆?jié){時(shí)控制整個(gè)操作過(guò)程的溫度4～6℃，然后將其等量分成7份，室溫下分別放置0、1、4、8、15、30 min和60 min，之后立刻100℃加熱15 min。生豆?jié){放置時(shí)間對(duì)豆腐硬度和失水率的影響見(jiàn)圖3，生豆?jié){放置不同時(shí)間油體表面蛋白還原電泳圖見(jiàn)圖4。

由圖3a可見(jiàn)，隨生豆?jié){放置時(shí)間的延長(zhǎng)制得豆腐的硬度有所降低。研究發(fā)現(xiàn)，隨放置時(shí)間的延長(zhǎng)油體蛋白被水解，其含量有所降低(見(jiàn)圖4)，當(dāng)鑲嵌在油體表面的油體蛋白被水解后，油體自身的完整性和堅(jiān)固性必然降低，這可能是產(chǎn)生上述結(jié)果的主要原因之一。另外，Obata等[12]研究發(fā)現(xiàn)豆?jié){溫度升高時(shí)脂質(zhì)在脂肪氧化酶作用下發(fā)生氧化反應(yīng)，其氧化的產(chǎn)物可以進(jìn)一步氧化蛋白質(zhì)上的巰基，從而導(dǎo)致豆腐的凝膠強(qiáng)度降低，這可能是另一個(gè)原因。

注：泳道1為標(biāo)準(zhǔn)蛋白，泳道2～8分別對(duì)應(yīng)放置時(shí)間0、1、4、8、15、30、60 min。

圖4 生豆?jié){放置不同時(shí)間油體表面蛋白還原電泳圖

由圖3b可見(jiàn)，隨生豆?jié){放置時(shí)間的延長(zhǎng)制得豆腐的失水率基本不變。此結(jié)果與前面得出的硬度與失水率存在一定的線性負(fù)相關(guān)不同，主要是因?yàn)榍懊娴难芯織l件均能影響其網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，而對(duì)于本部分試驗(yàn)來(lái)說(shuō)，盡管油體蛋白被水解，但是由油體結(jié)構(gòu)可知，包覆在油體表面的吸附蛋白膜沒(méi)有發(fā)生變化，加熱之后油體的大小數(shù)量及其表面性質(zhì)不會(huì)發(fā)生明顯改變，故豆腐的失水率基本沒(méi)有發(fā)生變化。由此推測(cè)，豆腐硬度除了與網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)致密粗疏有關(guān)之外，還與參與形成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的油體自身的完整性和堅(jiān)固性有關(guān)，而其失水率主要與鑲嵌非凍結(jié)水的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的致密粗疏有關(guān)。

2.4 油體和大豆油對(duì)重組豆腐硬度和失水率的影響

向脫脂豆?jié){中添加大豆油，其添加量等于分離出油體的干基質(zhì)量。向脫脂豆?jié){中添加大豆油打漿2 min得到還原豆?jié){為打漿樣品；打漿樣品在20、40、60 MPa下均質(zhì)，循環(huán)3次制備不同樣品，得到還原豆?jié){。經(jīng)測(cè)定豆?jié){、復(fù)原豆?jié){、打漿、20、40 MPa和60 MPa下還原豆?jié){的粒徑分別為504.2、505.9、4 025.6、594.8、454.3 nm和384.0 nm。油體與大豆油對(duì)重組豆腐硬度和失水率的影響見(jiàn)圖5。

由圖5可見(jiàn)，不論硬度還是失水率，油體制得的重組豆腐比任何粒徑的大豆油制得的均要好一些，失水率小、硬度大，相差10%左右。這說(shuō)明和大豆油相比，油體對(duì)豆腐的凝膠有利。山口真右[13]報(bào)道油體與大豆油制得的重組豆腐在微觀結(jié)構(gòu)上存在明顯的差別，其中油體制作的重組豆腐網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的壁厚度和完整性明顯好于大豆油的，這可能是產(chǎn)生上述結(jié)果的主要原因。

豆?jié){與復(fù)原豆?jié){制得的豆腐硬度和失水率基本沒(méi)有變化；而在不同粒徑的大豆油之間，打漿的樣品制得的重組豆腐在硬度和失水率上要略差于均質(zhì)的樣品，在不同均質(zhì)壓力下得到的樣品之間差別不大，數(shù)值非常接近。

圖5 油體與大豆油對(duì)重組豆腐硬度和失水率的影響

3 結(jié) 論

本文研究了大豆油體對(duì)豆腐凝膠性質(zhì)的影響。研究表明，當(dāng)非油體成分含量一定時(shí)，油體加熱時(shí)間延長(zhǎng)(0～4 min)對(duì)豆腐凝膠有利。當(dāng)體系總固形物含量一定時(shí)，油體與非油體成分含量之間存在一個(gè)最佳干基比值(油體添加量0.5倍，油體與非油體成分含量比值為0.143)，此比值下豆腐凝膠性質(zhì)最好，過(guò)高或過(guò)低凝膠性質(zhì)均會(huì)減弱。另外，室溫下，生豆?jié){隨放置時(shí)間的延長(zhǎng)(0～60 min)制得的豆腐硬度略有下降而失水率沒(méi)有明顯變化。最后，與大豆油相比，油體因其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)對(duì)豆腐凝膠有利。

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Effects of soybean oil bodies on properties of tofu curd

YAN Zunhao, HE Hui, YANG Zhaoqi, HUA Yufei, CHEN Yeming

(School of Food Science and Technology, Jiangnan University, Wuxi 214122, Jiangsu, China)

The effects of soybean oil bodies on properties of tofu curd were studied by adding soybean oil bodies to defatted soymilk. The hardness and water loss rate of tofu curd were determined by texture analyzer and centrifuge. The results showed that when content of non-oil bodies was constant, the longer heating time of the oil bodies(0-4 min) was beneficial to tofu curd gelling. The hardness increased and the water loss rate decreased with the heating time prolonging. When solid content of the system was constant, there was an optimal dry basis mass ratio (0.143) of oil bodies to non-oil bodies and the properties of tofu curd was the best under the optimal ratio. At room temperature, the hardness of tofu curd slightly decreased and the water loss rate almost did not change with the storage time of raw soymilk prolonging (0-60 min). Compared with soybean oil, oil bodies were beneficial to tofu curd gelling because of its unique structure.

soybean oil body; tofu curd; hardness; water loss rate

2016-05-17；

2016-10-31

國(guó)家自然基金青年科學(xué)基金項(xiàng)目(31301496)；江蘇省自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(BK20130121)

閆尊浩(1989)，男，碩士研究生，研究方向?yàn)橛椭c植物蛋白(E-mail)zhyan1989@163.com。

陳業(yè)明，副教授，博士(E-mail)chenyeming19821213@163.com。

TS221;TQ931

A

1003-7969(2017)02-0030-05