不同大豆原料對豆腐加工及品質(zhì)的影響

馬春芳，李順秀，徐冉，劉軍*，徐振江，張彥威

1. 山東禹王生態(tài)食業(yè)有限公司（禹城 251200）；2. 山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物研究所（濟(jì)南 250100）

豆腐以大豆為原料，經(jīng)過清洗、浸泡、磨漿、煮漿、點鹵、成型、壓制等工藝制成。豆腐凝固成型是指豆?jié){在熱與凝固劑的共同作用下，使大豆蛋白質(zhì)發(fā)生變性，豆?jié){由溶膠狀態(tài)變?yōu)槟z狀態(tài)，其實質(zhì)上就是大豆蛋白質(zhì)形成凝膠的過程。

傳統(tǒng)豆腐的加工存在以下缺陷：1）加工前需要對大豆進(jìn)行清洗、浸泡，耗水量大，產(chǎn)生的廢水對環(huán)境污染大，且浸泡時間長，一般為12～18 h，導(dǎo)致生產(chǎn)效率低；2）因大豆種皮占整個大豆種子粒質(zhì)量的8%[1]，大豆種皮的主要成分為纖維，浸泡后帶皮直接進(jìn)行磨漿，磨漿過程中，纖維會結(jié)合蛋白以豆渣的形式被過濾除去，帶走一部分蛋白，降低蛋白的利用率，造成豆腐出品率低，為250%～330%，且豆腐含水量高，易破碎，給加工食用及運(yùn)輸帶來諸多不便；3）因大豆中脂肪氧化酶在大豆浸泡、磨漿過程中一直處于活化狀態(tài)，其中的脂肪氧化酶氧化脂肪，會產(chǎn)生脂肪酸氫過氧化物，再經(jīng)裂解酶分解生成短碳鏈的醇、酮和醛類等揮發(fā)性物質(zhì)，醇、酮和醛類揮發(fā)性物質(zhì)與蛋白質(zhì)或氨基酸結(jié)合使豆腐產(chǎn)生豆腥味和苦澀味[2]，同時打斷了蛋白質(zhì)鏈段之間的疏水基相互作用，使蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)失去穩(wěn)定性，此外豆臍中高濃度的大豆異黃酮也是豆腐苦澀味產(chǎn)生的一個重要因素。

試驗通過對大豆進(jìn)行不同的預(yù)處理，如干燥、脫皮、脫臍、軟化、軋胚等，利用不同處理后的大豆為原料制備豆腐，研究不同大豆原料對豆腐加工及品質(zhì)的影響。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

大豆（品種為齊黃34，山東禹王生態(tài)食業(yè)有限公司）；豆瓣、豆片（由齊黃34加工制得，山東禹王生態(tài)食業(yè)有限公司）；TA-XT. Plus物性測定儀（英國Stable Micro Systems）；全自動凱氏定氮儀（海能K1100）；全自動豆腐機(jī)（北京康得利）；恒溫鼓風(fēng)干燥箱（上海姚氏儀器設(shè)備廠，YHG-9123A）；ME204/02分析天平（梅特勒托利多）；精密天平（梅特勒，ML4002）；JDS-BA恒速雙功能水浴恒溫振蕩器（金壇市精達(dá)儀器制造有限公司）。

1.2 試驗方法

1.2.1 大豆不同原料的生產(chǎn)工藝流程

1.2.1.1 大豆

選擇大豆水分13%、干基蛋白質(zhì)含量43.5%的大豆。

1.2.1.2 豆瓣

豆瓣為大豆經(jīng)過破碎、脫皮、脫臍處理后得到，具體工藝流程及步驟：大豆→精選→干燥→去皮。

1）原料選擇：選擇大豆水分13%、干基蛋白質(zhì)含量43.5%的大豆。2）精選：大豆原料經(jīng)過清理篩、去石機(jī)、磁選器、打麥機(jī)去除有機(jī)雜質(zhì)、并肩泥（石）、磁性物質(zhì)、灰雜等。3）干燥：大豆經(jīng)流化床快速干燥機(jī)，使水分快速降低至9%。4）去皮：將干燥后的大豆破碎成4～6瓣后進(jìn)行撞擊吸風(fēng)分離，去除豆皮、豆臍及碎豆仁。

1.2.1.3 豆片

豆片為大豆經(jīng)過破碎、脫皮、脫臍、軟化、軋胚處理后得到，具體工藝流程及步驟：大豆→精選→干燥→去皮→軟化→軋坯。

1）原料選擇：選擇大豆水分13%、干基蛋白質(zhì)含量43.5%的大豆。2）精選：大豆原料經(jīng)過清理篩、去石機(jī)、磁選器、打麥機(jī)去除有機(jī)雜質(zhì)、并肩泥（石）、磁性物質(zhì)、灰雜等。3）干燥：大豆經(jīng)流化床快速干燥機(jī)，使水分快速降低至9%。4）去皮：將干燥后的大豆破碎成4瓣，并利用風(fēng)選去除豆皮、豆臍。5）軟化：軟化溫度72 ℃，軟化時間80 min。6）軋胚：經(jīng)軟化的豆瓣進(jìn)入軋胚機(jī)，軋成厚度0.35 mm的胚片。

1.2.2 豆腐制作工藝流程

1.2.3 豆腐制作操作要點

1）精選：去除大豆中的石子、豆莢、植雜等。2）清洗：對大豆原料進(jìn)行清洗，共清洗兩次，總用水量為原料質(zhì)量的4倍。3）浸泡：將清洗后的大豆用3.5倍原料質(zhì)量的水浸泡，大豆浸泡時間12～18 h，豆瓣浸泡時間3～5 h[3]。4）磨漿：原料與干重7倍的水進(jìn)行磨漿（豆片為8倍的水），分兩次磨漿，一次磨漿，原料與水質(zhì)量比1∶4，再將一次豆渣與剩余的水進(jìn)行二次磨漿，將兩次磨漿得到的豆?jié){混合。5）煮漿：煮漿溫度95～105 ℃，煮漿時間15 min。6）點腦：加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的氯化鎂溶液，添加量為豆?jié){質(zhì)量的4.5%。7）蹲腦：待豆?jié){形成凝塊后靜置15 min。8）壓制：將凝塊盛入自動豆腐機(jī)的豆腐模具中，并用紗布包好，壓制成型壓力40 kg，壓制時間30 min。9）成品：將壓制好的豆腐從豆腐模具中取出，并冷卻至室溫，即為豆腐成品。

1.2.4 質(zhì)構(gòu)檢測方法

質(zhì)構(gòu)檢測方法：兩次壓縮模式。

樣品尺寸：直徑30 mm圓柱體、高40 mm。

探頭P50、測前速度2 mm/s、測試速度1 mm/s、測后速度10 mm/s、下壓距離10 mm、觸力1 g、兩次壓縮間隔5 s。

同一個試驗制作3個樣品進(jìn)行檢測，3次檢測結(jié)果的平均值作為硬度、彈性的檢測結(jié)果。

1.2.5 粗蛋白測定

按照GB 5009.5—2016[4]測定粗蛋白含量。

1.2.6 豆腐出品率、出渣率計算公式

1.2.7 蛋白質(zhì)利用率對比

1.2.8 豆腐感官評價方法及標(biāo)準(zhǔn)[5]

對采用3種方式制備的豆腐進(jìn)行感官評價，由11名技術(shù)熟練的感官評定人員進(jìn)行品評，感官評價標(biāo)準(zhǔn)見表1。

表1 豆腐感官評價標(biāo)準(zhǔn)

2 結(jié)果與分析

2.1 原料檢測結(jié)果（見表2）

表2 不同大豆原料指標(biāo)檢測結(jié)果

2.2 不同大豆原料對豆腐相關(guān)指標(biāo)的影響

從表3可以看出，用3種原料制備豆腐，大豆的出品率、含水率最低，豆瓣次之，豆片的最高；大豆的出渣率、豆渣干基粗蛋白最高，豆瓣次之，豆片最低。

大豆中含有8%左右的豆皮和3.5%左右的豆臍，在磨漿的過程中均以豆渣的形式除去，且因大豆未經(jīng)軟化處理，大豆子葉不易研磨，蛋白質(zhì)溶出效果差，造成豆渣中殘留蛋白多，而且因豆渣吸附了大量的豆?jié){，帶走部分蛋白[6]，從而造成出品率低、出渣率高、豆渣干基粗蛋白高的現(xiàn)象，又因可利用蛋白質(zhì)低，所以蛋白質(zhì)形成的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)結(jié)合水的能力差，在相同的壓力和時間下制備的豆腐，豆腐含水率偏低。

與大豆相比，豆瓣和豆片均除去了豆皮和豆臍，使出渣率明顯降低，但因豆片經(jīng)過軟化、軋胚，更易研磨，使得出渣率、豆渣粗蛋白更低，出品率及蛋白質(zhì)利用率最高，且因為有部分的纖維進(jìn)入豆?jié){中，使得形成的豆腐網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)有更強(qiáng)的保水能力，所以豆片的水分含量最高。

表3 不同大豆原料對豆腐出品率及相關(guān)指標(biāo)的影響

2.3 不同大豆原料對豆腐風(fēng)味、口感的影響

圖1中5個坐標(biāo)軸分別表示感官評價的5個指標(biāo)，即豆腐的色澤、硬度、彈性、苦澀味、豆腥味，依得分高低分布在雷達(dá)圖對應(yīng)的坐標(biāo)軸上，同時雷達(dá)圖的面積大小可反映不同原料制備豆腐的綜合評價的高低。圖中用大豆制備的豆腐其感官評價得分所構(gòu)成的雷達(dá)圖的面積最小，豆瓣次之，豆片面積最大，感官評價綜合得分最高。

圖1 豆腐感官評價對比

豆皮、豆臍中富含色素類物質(zhì)，會使豆腐的顏色發(fā)黃，與大豆相比，豆瓣和豆片都經(jīng)過脫皮處理，豆腐的色值都較高，其中豆片又經(jīng)脫臍，所以豆片豆腐的顏色最白，色值最高，豆瓣次之，大豆的最黃。

在豆腐的豆腥味、苦澀味方面，大豆和豆瓣都沒有對脂肪氧化酶進(jìn)行滅活處理，在浸泡過程中脂肪氧化酶被激活，脂肪氧化酶氧化油脂生成醛、酮等不良風(fēng)味物質(zhì)，而不良風(fēng)味物質(zhì)會分解生產(chǎn)與含有苦澀味及其他不良風(fēng)味；此外，因豆臍中的大豆異黃酮、皂苷類物質(zhì)，豆皮中的無機(jī)鹽也是導(dǎo)致苦澀味的重要原因[7]，而豆片經(jīng)過了脫皮、脫臍、脂肪氧化酶滅活處理，所以豆片的豆腥味、苦澀味最小，豆瓣次之，大豆的最大。

在豆腐硬度、彈性方面，因大豆的蛋白質(zhì)利用率較低，豆腐形成的蛋白凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)較差，豆腐的硬度、彈性較差，豆瓣和豆片蛋白質(zhì)利用率較高，其中豆片的蛋白質(zhì)利用率最高，而且豆片制備的豆腐含有部分的纖維，起到支撐蛋白網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的作用，所以豆片的硬度和彈性也最好，其次為豆瓣，大豆的最差。

2.4 不同大豆原料對豆腐質(zhì)構(gòu)的影響

質(zhì)構(gòu)檢測是對口感的一種量化，通過對豆腐的質(zhì)構(gòu)進(jìn)行測定，可以反映豆腐的品質(zhì)。豆腐的質(zhì)構(gòu)特性指標(biāo)是衡量豆腐品質(zhì)的主要指標(biāo)，包括硬度、彈性、粘聚性和回復(fù)性等，這些指標(biāo)對豆腐的總體可接受性具有重要影響[8-9]。由表4可知：采用豆片為原料制備的豆腐，其硬度和彈性值均最大，豆瓣次之，大豆最?。火ぞ坌宰畲蟮臑榇蠖?，最小的為豆片。對3種原料制備的豆腐進(jìn)行感官評價，質(zhì)構(gòu)檢測結(jié)果與感官評價結(jié)果相符。

表4 豆腐的硬度、彈性對比結(jié)果

2.5 不同大豆原料制備豆腐的用水量、排水量的影響

從表5可以看出，分別用1 kg 3種原料制備豆腐，用水量和排水量相差較大，大豆需要用4倍的水量分兩次清洗，用3.5倍的水浸泡，浸泡之后的大豆質(zhì)量約為大豆的兩倍，所以磨漿用水量為7倍，總用水量為14.5 kg；豆瓣無需洗豆，但需要用3.5倍的水浸泡，浸泡之后的原料大約吸收1倍的水，所以磨漿用水量為7倍，總用水量為10.5 kg；豆片無需洗豆、泡豆，僅需要用8倍的水進(jìn)行磨漿，所以總用水量為8 kg。

總排水量為洗豆全部用水、泡豆部分用水、豆清水的總量，大豆、豆瓣、豆片的總排水量分別為10.63，6.53和4.0 kg，所以豆片總用水量與總排水量最少，豆瓣次之，大豆最多。

表5 用水量及排水量對比結(jié)果

2.6 不同大豆原料制備豆腐所需加工時間的對比

由表6可知，因3種原料在磨漿后的時間完全一致，所以對比生產(chǎn)效率只需對比3種原料從原料到豆?jié){所需的時間即可，大豆需要12.75～18.75 h，豆瓣需要3.25～5.25 h，豆片僅需0.25 h。大豆因含有種皮，需要較長時間浸泡，才能使大豆子葉充分吸水，而豆瓣去除了豆皮，所以浸泡時間大大縮短，豆片則經(jīng)過軟化、軋胚處理，不需浸泡，極易研磨，所以極大地縮短了生產(chǎn)時間，生產(chǎn)效率明顯提高。

表6 不同大豆原料制備豆?jié){所需時間對比

大豆的浸泡程度不但影響產(chǎn)品的得率，而且影響產(chǎn)品的質(zhì)量。浸泡適度的大豆蛋白體膜呈脆性，磨漿使蛋白質(zhì)的結(jié)合體可得到充分破碎，使蛋白質(zhì)能最大限度地溶解出來，浸泡不足或過度則會出現(xiàn)蛋白體膜過硬或過軟，不利于生產(chǎn)[10]。

3 結(jié)果與討論

3種不同的大豆原料對豆腐品質(zhì)有較大差異，大豆經(jīng)過破碎、脫皮、脫臍處理（即豆瓣）后繼續(xù)軟化、軋胚處理（即豆片），豆腐的出品率、蛋白質(zhì)利用率明顯提高，出渣率、豆渣干基粗蛋白明顯降低，特別是豆片變化最顯著，與大豆相比，豆片豆腐出品、蛋白質(zhì)利用率提高了130.6%和12.37%，出渣率為78.72%，豆渣干基粗蛋白降低了2.9%。

在豆腐品質(zhì)方面，從色值、硬度、彈性、苦澀味、豆腥味5個方面對豆腐進(jìn)行評價，并用質(zhì)構(gòu)分析法對豆腐進(jìn)行檢測，其中豆片制備的豆腐其感官評價得分最高，質(zhì)構(gòu)檢測數(shù)據(jù)均明顯高于其他兩種原料，特別是在豆腥味和苦澀味方面有明顯改善。

總用水量、排水量及生產(chǎn)效率相比，每千克原料生產(chǎn)的總用水量和排水量差別較大，其中豆片的總用水量、排水量最少，大豆最多。通過對磨漿前所需時間對比，大豆所需時間為10.75～15.75 h，豆瓣所需時間為3.25～5.25 h，而豆片僅需0.25 h，因此生產(chǎn)效率明顯高于其他兩種原料。