豆腐結(jié)構(gòu)及其膠凝性的研究進(jìn)展

王哲昀

摘 要：先介紹研究背景；接著闡述豆腐結(jié)構(gòu)，主要對(duì)豆腐流變特性中的膠凝性及其影響因素進(jìn)行介紹；最后對(duì)豆腐的質(zhì)構(gòu)特性進(jìn)行簡單敘述。

關(guān)鍵詞：豆腐；膠凝性；質(zhì)構(gòu)特點(diǎn)

豆腐不僅是傳統(tǒng)豆制品美食，還是我國消費(fèi)者膳食中重要的植物蛋白來源，其生產(chǎn)過程為：打漿，將高蛋白的豆類磨制成生豆?jié){；凝聚，通過高溫和凝固劑，使熱變形蛋白發(fā)生聚合；成形，凝聚成含大量水分的凝膠體。豆腐生產(chǎn)不受時(shí)間區(qū)域限制，市面上存在多種不使用大豆制作的豆腐品種，包括奶豆腐、杏仁豆腐及“日本豆腐”等，極大地豐富了消費(fèi)者的感官體驗(yàn)，滿足其口味需求。

主要影響豆腐質(zhì)量及產(chǎn)量的因素包括且不限于：大豆種類、加工方式、凝固劑等。本文從結(jié)構(gòu)、凝膠特性和質(zhì)構(gòu)特性綜述豆腐的相關(guān)性質(zhì)，為日后期望獲得感官較佳、營養(yǎng)豐富和經(jīng)濟(jì)適用的豆腐制品提供理論整理依據(jù)。

1 豆腐結(jié)構(gòu)

豆腐的凝膠結(jié)構(gòu)形成過程主要分為3個(gè)階段：蛋白質(zhì)變性、變性蛋白聚集、凝膠結(jié)構(gòu)形成[1]。熱處理剛開始時(shí)，環(huán)境溫度低，蛋白質(zhì)只有少部分發(fā)生變性，蛋白分子暴露出的疏水基團(tuán)及其他活性基團(tuán)數(shù)量較少；加熱一段時(shí)間后，溫度逐步升高至蛋白質(zhì)變性溫度，蛋白分子的疏水區(qū)域及巰基基團(tuán)暴露數(shù)量多，形成緊密的豆腐凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。

2 流變特性

目前常食用的豆腐制品主要以大豆、黑豆為原料制作而成，豆腐根據(jù)制作方法可具體可分為軟豆腐、硬豆腐、干豆腐和填充豆腐等，其制備方法、質(zhì)構(gòu)特性和水分含量等[2]均存在很大差別（見表1）。

影響豆腐制品質(zhì)構(gòu)特性的因素多樣，主要包括蛋白質(zhì)濃度、凝固劑種類[3]、熱處理強(qiáng)度與酸堿強(qiáng)弱等，可通過物理法、化學(xué)法以及酶法改善大豆蛋白凝膠性，以改善豆腐的結(jié)構(gòu)特性。

2.1 蛋白質(zhì)濃度

由高蛋白大豆制成的豆腐易凝固成形，其蛋白含量與豆腐的保率和保水性正相關(guān)[4]。大豆品種決定11s/7s蛋白質(zhì)的比例和含量[5]，該蛋白的含量及比例主要決定豆腐的脆性、硬度和膠凝性。7s蛋白含量及比例高的豆類制作的豆腐蛋白質(zhì)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)粗疏且松散，凝膠強(qiáng)度較低；11s蛋白含量及比例高的豆類制作的豆腐凝膠的蛋白質(zhì)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)細(xì)致且緊密，凝膠強(qiáng)度高[6]。

2.2 凝固劑

各地區(qū)豆腐的風(fēng)味和感官特性不同的原因主要在于凝固劑的不同。石膏豆腐由石膏點(diǎn)制，含水量高、口感軟嫩細(xì)膩、在存放中易失水，運(yùn)輸中易破損；鹵水豆腐由鹵水或酸漿點(diǎn)制，含水量少、質(zhì)地韌性強(qiáng)彈性好、豆腐味濃。同時(shí)還可以采取包括微生物凝固劑、酸類凝固劑、復(fù)合凝固劑、植物乳桿菌結(jié)合鈣鹽在內(nèi)的新型凝固劑[7]。

2.3 熱處理

熱處理強(qiáng)度對(duì)豆腐凝膠結(jié)構(gòu)的影響差異顯著（見圖1）。環(huán)境溫度升高使大豆蛋白分子的疏水區(qū)域暴露及巰基基團(tuán)增多[8]（豆?jié){蛋白巰基含量的增多可使豆腐凝膠強(qiáng)度增加[9]），加強(qiáng)了豆腐在形成過程中蛋白質(zhì)的相互作用。由圖1可知，全豆豆腐的凝膠強(qiáng)度隨保溫時(shí)間的增加先增加后降低。

3 食品質(zhì)構(gòu)

豆腐制品的質(zhì)構(gòu)特性包括硬度、彈性和咀嚼性?？赏ㄟ^測(cè)評(píng)豆腐的質(zhì)構(gòu)特性完成對(duì)豆腐的評(píng)價(jià)，采用Topsis法[10]利用質(zhì)構(gòu)儀[1]對(duì)不同豆腐的硬度、彈性和內(nèi)聚性進(jìn)行多指標(biāo)綜合評(píng)價(jià)，RSD分析咀嚼性指標(biāo)[11]，以對(duì)比和確定最佳條件下的質(zhì)構(gòu)特點(diǎn)，生產(chǎn)優(yōu)良品質(zhì)的豆腐。普遍認(rèn)為，具有良好組織狀態(tài)的豆腐凝聚、光滑、挺實(shí)且有彈性不堅(jiān)硬[12]。豆腐質(zhì)構(gòu)形成與加工條件和原料特性密切相關(guān)[13]。

3.1 加工條件

豆腐是含大量水分的凝膠體，高品質(zhì)的豆腐經(jīng)電鏡測(cè)定，其大豆蛋白凝膠結(jié)構(gòu)的間隙直徑較?。ㄒ话阍?～8 μm），完整性較好（其中的分散物質(zhì)顆粒直徑小于8 μm[14]）。傳統(tǒng)加工中，豆?jié){在制漿中產(chǎn)生的大顆粒的豆渣纖維會(huì)阻礙豆腐有序網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的形成，使豆腐質(zhì)地粗糙。目前可通過膠體磨處理、超聲波處理以及勻漿機(jī)處理，大幅度降低熟豆?jié){的粒徑，減少分散物質(zhì)顆粒，改變豆腐質(zhì)地。

3.1.1 膠體磨處理

膠體磨的剪切作用和研磨作用可使熟豆?jié){的粒徑變小[15]，時(shí)凝聚的蛋白質(zhì)網(wǎng)絡(luò)更加緊密，增加豆腐的硬度。但膠體磨間隙過小或膠體磨使用時(shí)間過長會(huì)使蛋白質(zhì)顆粒所帶電荷增加[1]，不易聚集成穩(wěn)定的蛋白凝膠網(wǎng)絡(luò)。

3.1.2 超聲波處理

超聲波產(chǎn)生的空化作用及剪切力易使蛋白質(zhì)分子破碎，即超聲波處理可顯著降低大豆蛋白分子的直徑，提高大豆蛋白溶液的黏度、彈性和凝膠硬度，但同時(shí)也降低豆腐的內(nèi)聚性[1]。

3.2 凝固溫度

蛋白生變形后的凝固溫度對(duì)豆腐質(zhì)構(gòu)特性的影響較大。在不同凝固溫度下，豆腐的硬度、內(nèi)聚性及回復(fù)性與豆腐出品率、保水性呈負(fù)相關(guān)；豆腐的咀嚼性、膠著性、彈性與豆腐出品率、保水性均呈正相關(guān)[16]。（見圖2）

3.3 原料特性

不同品種的大豆，其粒度、水分、油脂含量以及蛋白含量均有所不同。在采用傳統(tǒng)工藝制作豆腐時(shí)，常挑選豆粒大、豆粒均勻的品種進(jìn)行生產(chǎn)加工[17]。

關(guān)于大豆的臍色，一些研究者認(rèn)為臍色深淺會(huì)影響豆腐的色澤，淺色（黃、白）種臍的大豆制作的豆腐色澤偏白。但影響豆腐色澤的不僅僅是大豆臍色，某些品種大豆臍色較深，但制作的豆腐卻表面偏白[17]。豆類原料特性的影響目前還未有更準(zhǔn)確的定論。

4 結(jié)論

關(guān)于豆腐方面的研究，包括大豆品種、質(zhì)構(gòu)特性及加工條件已有多篇報(bào)道，為豆腐制品的相關(guān)生產(chǎn)者提供了可靠的數(shù)據(jù)支撐，為今后豆腐制品自動(dòng)化、工業(yè)化生產(chǎn)提供了有力的理論保障。目前有關(guān)豆腐凝膠形成、影響凝膠特性的眾多加工和貯藏因素等還未深入研究，未來的發(fā)展方向應(yīng)包括發(fā)現(xiàn)和研究新型結(jié)構(gòu)豆腐、尋找自然界中的豆腐凝固酶、研究新型復(fù)配多功能凝固劑的應(yīng)用以及更科學(xué)的綠色的貯藏豆腐方法等。

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