原料工藝對豆腐品質(zhì)特性影響的研究進展

張 笑，潘 任，高藝笑，楊婷婷，孫鈺姬，劉 寧

（哈爾濱商業(yè)大學食品科學與工程重點實驗室，黑龍江哈爾濱 150076）

0 引言

大豆，古名為“菽”，《史記》曾有記載，最早產(chǎn)生于中國，目前世界各地均有栽種培植。作為中國重要糧食作物，大豆的營養(yǎng)價值高，含有諸多對人體有益的物質(zhì)。豆腐作為大豆一種衍生產(chǎn)品，在我國產(chǎn)銷量很大。而且豆腐中含有的豐富營養(yǎng)成分也被大家逐漸熟知。尤其值得注意的是在亞洲飲食中，豆腐對人體葉酸的攝入量有重要貢獻[1]。

在豆腐的制作過程中，各種原料、工藝及保存條件的選擇對于豆腐的品質(zhì)有不同程度的影響。例如，大豆的百粒質(zhì)量、體積、籽粒密度及蛋白質(zhì)、脂肪、水分、植酸、蛋白質(zhì)組成及其亞基比例有較大的不同，因此豆腐的品質(zhì)也不盡相同[2]。而且，大豆老化后也會對豆腐造成影響[3]。制作工藝對豆腐的品質(zhì)特性也有很大的影響，其中點漿過程中所使用的凝固劑和凝固條件[4-6]是影響豆腐成品的一個重要因素，此外磨漿料液比[7]等因素也會影響豆腐的品質(zhì)。因此，在制作豆腐的過程中，很多因素的影響導致所得產(chǎn)品感官、營養(yǎng)和經(jīng)濟價值的不確定性。同時，貯藏的各種條件對豆腐品質(zhì)也有不同程度的影響。因此，選擇貯藏條件對于延長豆腐的貨架期有重要的意義，對影響豆腐品質(zhì)特性的因素研究現(xiàn)狀進行了綜述，以期將來對豆腐制作及貯藏條件選擇的深入研究提供參考。

1 大豆營養(yǎng)成分對豆腐品質(zhì)特性的影響

1.1 蛋白質(zhì)

大豆中蛋白質(zhì)可以達到40%，富含的氨基酸種類多，滿足人體需求，營養(yǎng)價值高，而且還可以調(diào)節(jié)人體血清膽固醇，預防心血管等疾病的發(fā)生，還具有預防肥胖、抗癌的功效[8]。由于豆腐是蛋白變性所得凝膠而成，故大豆中蛋白質(zhì)也與豆腐的品質(zhì)特性有很大的關系。通過全面研究大豆蛋白對豆腐品質(zhì)特性的影響后發(fā)現(xiàn)，大豆中蛋白質(zhì)含量越高，豆腐得率也就越高[9]。對蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)分析得出，11S 及其亞基的缺乏均會對豆腐品質(zhì)產(chǎn)生影響[10]，James A T 等人[11]的研究結(jié)果顯示11SA4 缺乏的大豆制作的豆腐更為鮮嫩可口。同時，水溶性蛋白組分中11S 組分及其亞基/7S 亞基及其組分比值越高，豆腐成品率、保水性能和品質(zhì)特性越好[12-13]。而且，豆腐的硬度蛋白質(zhì)的影響較大，有研究表明大豆蛋白中的A3亞基可以作為大豆育種中預測豆腐硬度的指標[14]。

1.2 脂肪

大豆種子中脂肪占18%～25%，營養(yǎng)高的同時消化率也高。大豆中還含有約1.5%的磷脂，其對于維持人體健康也具有重要作用。因此，大豆常常被作為預防冠心病、高血壓等疾病的理想食品[15-16]。大豆中脂肪的存在與豆腐的品質(zhì)特性也存在一定關系。通過組分成分分析和理化指標的測定，一般認為脂肪含量低的大豆更適合制作豆腐[17]。而當石膏豆腐中脂肪越多時，豆腐的口感彈性就越低，同時豆腐的膠著性也比較低，但豆腐的咀嚼性較好[18]。

1.3 礦物質(zhì)和維生素

礦物質(zhì)、維生素也存在于大豆中。其中，礦物質(zhì)元素不僅含有鉀、鈣、磷等常量元素，還存在硒、鉬等多種微量元素。維生素主要有胡蘿卜素、維B1、維B2、維B6、煙酸、泛酸、維C、維E、肌醇等。徐婧婷等人[19]研究東北地區(qū)32 個大豆品種后發(fā)現(xiàn)，尤其是大豆中鈣、磷的含量對豆腐品質(zhì)特性的影響較大，當大豆鈣含量大于200 mg/100 g，磷含量大于700 mg/100 g 時，加工出來的產(chǎn)品口感細膩、得率更高。

1.4 植酸

植酸是一種生物大分子。植酸在化學、醫(yī)藥等方面有很多應用[20-21]。植酸含量較高的大豆在制作豆腐的過程中不易成型，口感較差，因此植酸的含量對于豆腐的品質(zhì)同樣至關重要?；趯Υ蠖钩煞值难芯堪l(fā)現(xiàn)，當大豆中植酸含量為17～20 mg/g，制作出的豆腐品質(zhì)較佳[18]。

2 豆腐的制作工藝對豆腐品質(zhì)特性的影響

2.1 生豆?jié){的處理

一般處理生豆?jié){的工藝有2 種，分別是熟漿工藝和生漿工藝。熟漿工藝的主要特征是在煮漿過程完成后再將豆渣和豆?jié){進行分離，而生漿工藝是將豆渣和豆?jié){分離后再進行煮漿。張偉[22]比較了生漿工藝與熟漿工藝的豆腐得率，結(jié)果得出熟漿工藝制作豆腐的產(chǎn)率明顯高于生漿工藝。除了普通的方法處理生豆?jié){外，近些年來利用超聲波、超微粉碎、高壓均質(zhì)等方法處理生豆?jié){也都獲得了較好的結(jié)果。通過超聲波處理生豆?jié){不僅可以減少煮漿、冷卻等過程所需要的時間，還可以使豆腐凝膠結(jié)構(gòu)更好，口感更佳[23]。陳杰等人[24]通過全面對比干法超微粉碎制漿技術(shù)和濕法超微粉碎制漿技術(shù)結(jié)果顯示，超微粉碎技術(shù)對豆?jié){及豆腐品質(zhì)的改善存在一定程度的影響。同時，盡管高溫高壓都可以產(chǎn)生豆腐凝膠，但最終產(chǎn)生的豆腐凝膠結(jié)構(gòu)并不相同[5]，在煮漿過程中加熱會對豆腐的凝膠結(jié)構(gòu)有顯著改善，凝膠強度有顯著提高[25]。

2.2 豆腐的凝固劑

目前，除了普遍使用的一些凝固劑外，還有一些新型凝固劑也在不斷發(fā)展。在制作豆腐的過程中，所使用凝固劑的種類、添加量，以及混合方式的不同均會對豆腐的品質(zhì)特性產(chǎn)生一定程度的影響。

2.2.1 鹽類凝固劑

作為普遍使用的凝固劑，鹽類凝固劑能夠得到口感較好、成型優(yōu)良的豆腐。當以鹽鹵作為凝固劑時，宋雪健等人[26]研究得出的鹽鹵豆腐的最佳工藝為料液比1∶7，質(zhì)量濃度48 mg/mL，點漿溫度85 ℃；石膏豆腐的最佳工藝為料液比1∶6，質(zhì)量濃度48 mg/mL，點漿溫度85 ℃。隨著新的鹽類凝固劑的發(fā)展，新型乳化液鹽類凝固劑也顯示出其獨特的品質(zhì)，Li J 等人[27]以傳統(tǒng)鹵水豆腐為研究對象，將制得的穩(wěn)定油包水（W/O） 和水包油包水（W/O/W） 型凝固劑應用于傳統(tǒng)豆腐的制作中，使得豆腐的含水率和產(chǎn)量都得到了很好的提升，同時使用這種凝固劑時大豆異黃酮損失量變得更少，蛋白質(zhì)的損失量也略有減少。

2.2.2 酸類凝固劑

酸類凝固劑也得到人們的普遍使用，如檸檬酸、GDL 等。以乳酸為凝固劑時，宋雪健等人[26]研究得出酸奶豆腐的最優(yōu)工藝為料液比1∶5，質(zhì)量濃度52 mg/mL，點漿溫度85 ℃。在使用乳酸的基礎上，葉青[28]使用乳酸菌，優(yōu)化L.casei YQ336 所得酸漿豆腐的制作工藝，獲得了豆腐制作的最佳條件。此時制作的豆腐口感清爽、柔滑。GDL 是使用最廣泛的酸類凝固劑，當使用GDL 作為凝固劑時，對比了不同的工藝條件，最終得到的最佳工藝條件為料液比1∶5，質(zhì)量濃度48 mg/mL，點漿溫度85 ℃[26]。

隨著人們對綠色食品的要求不斷提升，天然有機酸類凝固劑也在不斷發(fā)展，F(xiàn)asoyiro S B[29]利用玫瑰花萼提取物對豆?jié){進行凝固，此提取物的pH 值為酸性，由此制得的豆腐外觀、味道等各種感官評價指標都反映出較好的品質(zhì)。王璐等人[30]使用山楂中的天然酸類作為凝固劑，得到了最佳工藝條件，此時制得的豆腐凝膠強度和凝膠結(jié)構(gòu)較好，口感彈性也較好。另外，王玉嬌[31]通過研究提取青梅中的有機酸作為凝固劑的最適條件為青梅汁添加量20%，豆水比1∶4，保溫溫度90 ℃，保溫時間25 min。高曉延[32]以泡菜汁為凝固劑，同時研究了泡菜汁中主要有機酸得出的不同種類的酸復配比，以此所制得豆腐的口感最好，產(chǎn)率也最高。

除上述天然酸類有機凝固劑外，將豆腐制作過程中產(chǎn)生的以黃漿水為原料，通過保加利亞乳桿菌和嗜熱鏈球菌制備的其有機酸豆腐凝固劑也得到了較好的成果，研究發(fā)現(xiàn)最優(yōu)方案為發(fā)酵時間84 h，培養(yǎng)溫度37 ℃，接種量6%，黃漿水初始pH 值6，乳糖添加量1.5%[33]。

2.2.3 酶類凝固劑

酶類凝固劑廣泛應用于制作工藝中，其加入可以明顯提高制作過程的控制性，同時獲得的豆腐風味也能夠被消費者所接受。一般使用凝固酶可降低豆腐硬度，豆腐口感也會得到相應的改變。轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶在豆腐的工藝應用中存在諸多研究，如孫菁等人[34]對TG 酶豆腐制備的生產(chǎn)工藝研究結(jié)果表明，TG 酶生產(chǎn)大豆蛋白凝膠的最佳條件為大豆蛋白溶液初始pH 值5.0，反應溫度55 ℃，TG 酶添加量0.5%，反應時間20 min。張濤等人[35]研究發(fā)現(xiàn)，當制作過程中添加的酶量為0.8 U/（g 蛋白質(zhì)） 時，50 ℃下加熱1.5 h 制備的豆腐更佳，凝膠結(jié)構(gòu)及口感更好。

2.2.4 復合凝固劑

復合凝固劑也是近些年來一直研究并不斷創(chuàng)新的重點。一般而言，復配凝固劑優(yōu)于單一的凝固劑。酸類與鹽類凝固劑的復配使用較廣泛。田亞等人[36]研究得出酸漿與硫酸鈣復配，當配比為17.0%酸漿和3.0%硫酸鈣，制作出的豆腐感官評價較好，產(chǎn)率較高。同時，將內(nèi)酯與鹵水復合，也會獲得較好的結(jié)果。李玉娥等人[37]在以內(nèi)酯與鹵片為復合凝固劑的條件下，發(fā)現(xiàn)當豆?jié){熱處理溫度、時間分別為90 ℃，5 min 時，制作的豆腐風味較好，豆腐結(jié)構(gòu)也較好。王淼等人[38]研究發(fā)現(xiàn)，在以硫酸鈣和葡萄酸內(nèi)酯復合凝固劑制作豆腐的過程中，加入適量TG 酶可明顯對豆腐的凝膠有顯著提升，對豆腐品質(zhì)的改善也有很大幫助。

目前，酸類凝固劑和酶類凝固劑的復配也得到了較好的應用。Lee C Y 等人[39]在GDL 凝固劑中加入了γ -聚谷氨酸，γ -聚谷氨酸的添加增加了豆腐的凝膠時間，但降低了豆腐網(wǎng)絲的厚度，降低了豆腐的協(xié)同作用。對于內(nèi)酯豆腐來說，添加TG 酶可以改善豆腐的品質(zhì)和口感，其最佳工藝為GDL 添加量0.3%，TG 酶添加量0.05%，50 ℃下保溫3 h[40]。陳杰等人[41]利用干法工藝制作全豆豆腐時，得到的最佳條件為凝固劑0.5%，氯化鎂0.07%，TG 酶0.02%，在該條件下豆腐凝膠強度最好。

2.2.5 其他類凝固劑和凝固助劑

隨著對凝固劑的研究深入，其他類凝固劑和凝固助劑也在不斷發(fā)展。國內(nèi)外學者發(fā)現(xiàn)多糖對蛋白食品的質(zhì)構(gòu)特性改善具有重要作用。鄭衛(wèi)[42]對殼聚糖混合凝固劑的研究得出最佳配比為殼聚糖0.08%，乙酸0.06%，氯化鈣0.08%，此時凝固劑使用效果最好。Li M[43]以氯化鎂為凝固劑，分別加入了幾種多糖制作有機豆腐，制得的豆腐口感好，同時酶的添加也能夠使豆腐保持良好的凝膠強度。

2.3 凝固劑混合方式

對于凝固劑混合方式的不同，劉靈飛等人[44]的研究結(jié)果表明，凝固劑一次性加入時，在轉(zhuǎn)速120 r/min下攪拌30 s 時產(chǎn)率最高，在轉(zhuǎn)速240 r/min 下攪拌30 s 時產(chǎn)率最低。在加入方式不同時，分幾個批次加入，豆腐各方面品質(zhì)特性都有所加強。

3 保存條件對豆腐品質(zhì)特性的影響

對于成品的豆腐，保存的時間長短及影響豆腐保存的因素也是很多學者關注的問題。豆腐的運輸、包裝、保存等過程均可造成微生物的生長，腐敗菌是影響豆腐保存時間長短的關鍵因素。對于豆腐的保存，一般使用的方法有物理方法、化學方法等。

3.1 化學方法

豆腐的保鮮劑有單月桂酸甘油酯、檸檬酸等[45]，均可有效抑制、延緩豆腐的腐敗變質(zhì)。除此之外，異硫氰酸酯對豆腐中微生物也有一定的影響，Shin I S 等人[46]分別比較了用異硫氰酸酯處理的豆腐和未處理的對照豆腐，發(fā)現(xiàn)添加異硫氰酸酯的豆腐能夠更好地抑制微生物菌落的生長。吳暉等人[47]使用山梨酸鉀、苯甲酸鈉及兩者復配溶液浸泡處理豆腐，結(jié)果顯示均對豆腐的保鮮起到了作用。但是，化學方法的使用存在一定的局限性，可能會使豆腐的安全性有所降低甚至產(chǎn)生毒性。

3.2 物理方法

高溫、高壓[48]、微波均可對豆腐進行殺菌。微波殺菌能夠有效對微生物生存的環(huán)境產(chǎn)生破壞作用，同時其內(nèi)部結(jié)構(gòu)也會發(fā)生變化。高溫高壓的環(huán)境對微生物也有不同程度的抑制作用。試驗結(jié)果表明高溫殺菌效果最好[49]。

3.3 其他方法

天然生物保鮮物質(zhì)也可以很好地對豆腐進行保存。例如，乳酸酵素對豆腐的保鮮起到一定的作用，對豆腐的口感也不會造成很嚴重的破壞[50-52]。同時，研究發(fā)現(xiàn)胡椒的抑菌防腐作用同樣也可以應用于豆腐的保鮮中，具有延長豆腐保質(zhì)期的作用[53]。一些天然物質(zhì)，如牡蠣殼粉和氯化鎂作為凝固劑一起加入豆腐中也能夠有效提高豆腐的貨架期[54]。大量試驗發(fā)現(xiàn)，殼聚糖能夠?qū)σ恍┘毦泻芎玫囊种谱饔肹42]，因此使用可食性殼聚糖復合涂膜可有效延長豆腐的保存期限[55]。李亞娜等人[56]比較了3 種不一樣的保鮮液對豆腐的處理結(jié)果，其中殼聚糖/CaCl2溶液的保鮮效果最佳。同時，殼聚糖與凝固劑作為混合凝固劑制作豆腐時也可延長豆腐保鮮期[42]。對殼聚糖、牡蠣殼粉、Nisin 三者進行復配，對豆腐的保鮮協(xié)同效應明顯[57]。除了殼聚糖外，一些利用氨基酸的保鮮也可以應用到豆腐中。葛子榜[58]對比普魯蘭多糖和ε -聚賴氨酸和雙乙酸鈉對豆腐保鮮的效果發(fā)現(xiàn)，在豆腐中添加0.025% ε -聚賴氨酸保鮮效果最好。

除了添加保鮮劑以外，對大豆或豆腐本身結(jié)構(gòu)或物質(zhì)的改變也能延長保存時間，經(jīng)超臨界萃取技術(shù)處理的大豆粉和豆腐，去除了更多的脂肪，可以提高豆腐的氧化穩(wěn)定性，降低了微生物含量，延長了豆腐的貯藏穩(wěn)定性[59]。

4 結(jié)語

大豆營養(yǎng)豐富，種植加工需求不斷增長。大豆為主要多功能復合型作物，據(jù)了解大豆產(chǎn)量約占全球油籽產(chǎn)量的56%，植物膳食蛋白的69%及植物油脂的29%，同時新型大豆的培育也在不斷發(fā)展，近年來轉(zhuǎn)基因品種種植的大豆也為大豆的生產(chǎn)利用帶來了更多的收益[60]。

豆腐在中國的食用歷史悠久，烹調(diào)方法也不斷創(chuàng)新，并且在發(fā)展過程中豆腐的不斷優(yōu)化使得制作工藝中流失的營養(yǎng)成分越來越少。制作豆腐時產(chǎn)生的豆渣，以及生產(chǎn)時產(chǎn)生的加工廢水也可能有一定的利用價值，比如以加工廢水為原料，通過發(fā)酵可以生產(chǎn)可持續(xù)生物能源等[61-62]。而且，利用變質(zhì)的豆腐經(jīng)過一些簡單的碳化反應等也能應用到其他領域，如能源儲存設備、傳感器、電催化劑等[63]。

大豆的選擇可以影響豆腐凝膠的形成。其中，蛋白質(zhì)、脂肪、維生素、礦物質(zhì)和植酸的含量對豆腐品質(zhì)特性存在著一定的影響。同時，豆腐制作工藝復雜，對于各個步驟都有不同的工藝選擇，可選擇性很多，而且每種工藝都存在其不同的優(yōu)缺點。因此，制作而成的豆腐也是各有不同的風味。尤其是復合凝固劑和凝固助劑的發(fā)展，為豆腐的工藝優(yōu)化又提供了不少的選擇。豆腐品質(zhì)特性也受貯藏條件的影響。在改善豆腐貯藏的條件時，安全性、營養(yǎng)性也是評價標準。對于不同的貯藏條件，對豆腐凝膠的形成、豆腐的口感、營養(yǎng)性和安全性等方面都有不同程度的影響。豆腐的加工工藝與開發(fā)利用、貯藏條件選擇仍需持續(xù)發(fā)展、不斷創(chuàng)新和研究。