不同加工工藝對(duì)豆?jié){理化指標(biāo)及風(fēng)味品質(zhì)的影響

崔洋，冷思琦，高梓淇，高媛，黃雪瑩，白宇航

綏化學(xué)院（綏化 152061）

我國(guó)具有豐富的大豆資源，同時(shí)也是大豆農(nóng)作物的起源地[1]。其主要種植地為東北、華北等地區(qū)，而東北大豆的品質(zhì)最為優(yōu)異，近些年大豆已成為世界上重要的植物作物。研究表明大豆含有人體所需的五大必需營(yíng)養(yǎng)素及大量植物化學(xué)物質(zhì)，其中蛋白質(zhì)含量達(dá)0.30～0.48 g/g，是一種廉價(jià)、高質(zhì)量及來(lái)源廣泛的可替代動(dòng)物蛋白的資源[2-3]。

豆?jié){是以大豆為原料，經(jīng)過(guò)泡發(fā)、磨漿、濾渣及煮沸等工藝制作而成的一種水抽提物，也稱為豆奶、豆乳[4]。豆?jié){包含大豆諸多優(yōu)點(diǎn)，更具有潛在的保健功能[5]。但由于豆?jié){中含有不良風(fēng)味即豆腥味，使其難以被西方消費(fèi)者所接受，極大限制了豆?jié){工業(yè)化的發(fā)展。Yuan等[6]研究表明，豆?jié){中的不良風(fēng)味化合物與其加工工藝的不同密切相關(guān)，即通過(guò)不同的制漿工藝得到豆?jié){的風(fēng)味組成成分存在顯著性差異，因此尋找一種適宜的加工工藝生產(chǎn)豆?jié){具有現(xiàn)實(shí)意義。

試驗(yàn)選取東北常見(jiàn)典型大豆品種，通過(guò)4種不同加工工藝制備豆?jié){，進(jìn)而研究不同加工工藝對(duì)豆?jié){蛋白質(zhì)、脂肪、可溶性固形物含量、豆?jié){穩(wěn)定性、豆?jié){感官評(píng)定分?jǐn)?shù)及典型揮發(fā)性化合物的含量的影響，尋找出適合生產(chǎn)高營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)、低不良風(fēng)味的豆?jié){加工工藝，對(duì)于改善豆?jié){品質(zhì)、推進(jìn)豆?jié){工業(yè)化生產(chǎn)具有指導(dǎo)性意義。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

墾豐16大豆（靈璧縣卓越糧油貿(mào)易有限公司）。

2-甲基-3-庚酮（美國(guó)Sigma Aldrich公司）。

1.2 儀器與設(shè)備

Specord 210 plus紫外分光光度計(jì)（北京普析通用儀器有限責(zé)任公司）；saturn-2100氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀（美國(guó)瓦里安技術(shù)有限公司）；PBJ-B08L1多功能豆?jié){機(jī)（廣東小熊電器有限公司）；TD5A-WS臺(tái)式離心機(jī)（湖南湘儀實(shí)驗(yàn)室儀器開(kāi)發(fā)有限公司）。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 豆?jié){的制備

選取整粒清潔無(wú)蟲(chóng)害的大豆，以大豆干物質(zhì)與蒸餾水固液比1∶7（g/mL）經(jīng)食品加工豆?jié){機(jī)進(jìn)行1次粗磨漿，2次細(xì)磨漿后，所得到的豆?jié){進(jìn)行0.180 mm（80目）孔徑過(guò)篩，煮沸處理，加熱沸騰5 min后得到干豆-過(guò)濾后煮沸豆?jié){（DS-BAF）；干大豆通過(guò)豆?jié){機(jī)處理后先進(jìn)行煮沸5 min后過(guò)篩處理得到干豆-煮沸后過(guò)濾豆?jié){（DS-BBF）；以大豆干物質(zhì)與蒸餾水固液比1∶7（g/mL）加水浸泡12 h后，經(jīng)食品加工豆?jié){機(jī)進(jìn)行1次粗磨漿，2次細(xì)磨漿后，所得到的豆?jié){進(jìn)行0.180 mm孔徑（80目）過(guò)篩，后煮沸處理，加熱沸騰5 min后得到浸泡大豆-過(guò)濾后煮沸豆?jié){（SS-BAF）；浸泡大豆通過(guò)豆?jié){機(jī)處理后先進(jìn)行煮沸5 min后過(guò)篩處理得到浸泡大豆-煮沸后過(guò)濾豆?jié){（SS-BBF）。

1.3.2 不同加工工藝對(duì)豆?jié){中蛋白質(zhì)含量的影響

豆?jié){粗蛋白含量參考GB 5009.5—2010《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中蛋白質(zhì)的測(cè)定》[7]進(jìn)行測(cè)定。

1.3.3 不同加工工藝對(duì)豆?jié){中總固形物含量的影響

豆?jié){總固形物含量參考GB/T 30885—2014[8]方法進(jìn)行測(cè)定。

1.3.4 不同加工工藝對(duì)豆?jié){脂肪含量的影響

試驗(yàn)方法采用酸水解法[9]測(cè)定豆?jié){中脂肪含量。具體方法步驟按照GB 5009.6—2016執(zhí)行。

1.3.5 不同加工工藝對(duì)豆?jié){穩(wěn)定性的影響

豆?jié){穩(wěn)定性的研究參考朱偉光等[10]的方法進(jìn)行執(zhí)行。量取2.5 mL不同加工方法的豆?jié){液于100 mL容量瓶中，加入蒸餾水進(jìn)行定容，混勻后取適量稀釋液于15 mL離心管中，在5 000 r/min條件下離心5 min，取上清液，在785 nm波長(zhǎng)下測(cè)定樣品離心前后的吸光度，其穩(wěn)定性的計(jì)算如式（1）所示。

式中：R為穩(wěn)定性系數(shù)；A離心后為豆?jié){液離心后上清液的吸光度；A離心前為豆?jié){液離心前上清液的吸光度。

1.3.6 不同加工工藝對(duì)豆?jié){感官的影響

樣品感官評(píng)價(jià)試驗(yàn)設(shè)計(jì)方案參考施小迪等[11]的方法。評(píng)分小組主要人員10人，其中男性5人、女性5人，年齡均在22～25歲，無(wú)感冒、咽炎等身體癥狀，分別對(duì)4種不同加工工藝得到的豆?jié){進(jìn)行獨(dú)立感官評(píng)定。試驗(yàn)對(duì)豆?jié){感官評(píng)分共分為5種：豆腥味定義為生大豆氣味；豆香味定義為經(jīng)過(guò)高溫焙烤的大豆氣味；谷物香味定義為谷物的氣味；甜香味定義為熟制燕麥片的氣味；油脂味定義為大豆油的氣味。評(píng)分采取5分制，其中0分為聞不到味道，1～4分味道依次增強(qiáng)，5分為味道最強(qiáng)。

1.3.7 不同加工工藝對(duì)豆?jié){揮發(fā)性物質(zhì)含量的影響

豆?jié){揮發(fā)性成分的測(cè)定參考Yuan等[6]的方法，試驗(yàn)主要檢測(cè)豆?jié){中常見(jiàn)的幾種揮發(fā)性物質(zhì)。

1.3.7.1 樣品預(yù)處理

吸取5 mL樣品豆?jié){液于20 mL萃取瓶中，放入轉(zhuǎn)子，加入內(nèi)標(biāo)物2-甲基-3庚酮，將樣品瓶加蓋封口，將固相微萃針插入萃取瓶中，萃取溫度40 ℃，萃取時(shí)間30 min，攪拌速率600 r/min。

1.3.7.2 GC-MS條件設(shè)置

采用DB-WAX（30 m×0.25 mm，0.25 μL）色譜柱。升溫程序：40 ℃保持3 min，以6 ℃/min升溫至100 ℃，以10 ℃/min升溫至230 ℃，保持7 min，不分流進(jìn)樣。質(zhì)譜條件：離子源EI源，離子源溫度230 ℃，接口溫度250 ℃，掃描范圍（m/z）40～400。

1.3.8 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

采用Excel、SPSS軟件對(duì)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，用Origin軟件進(jìn)行繪圖處理，各數(shù)據(jù)重復(fù)測(cè)定3次，取平均值。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同加工工藝對(duì)豆?jié){中蛋白質(zhì)含量的影響

羅祎等[12]表明豆?jié){中的蛋白含量直接影響到豆?jié){的口感，即豆?jié){中蛋白質(zhì)含量越高，豆?jié){口感越醇厚。由圖1結(jié)果可知，在干燥條件下，大豆子葉堅(jiān)固，很難將蛋白質(zhì)與纖維素分開(kāi)，因此由干豆制成的豆?jié){的蛋白質(zhì)含量較低[13]，而通過(guò)加水進(jìn)行一定時(shí)間的浸泡，使整粒大豆充分吸水，包裹大豆子葉的外衣變得柔軟，結(jié)構(gòu)疏松，使細(xì)胞內(nèi)的蛋白質(zhì)在大豆粉碎過(guò)程中更容易被抽提，因此浸泡后豆?jié){的蛋白含量更高。磨漿得到生豆?jié){后，過(guò)0.180 mm孔徑（80目）篩去掉豆渣后得到均勻細(xì)膩的豆?jié){溶液，而經(jīng)過(guò)先煮沸再過(guò)篩會(huì)使豆渣變得黏稠，從而導(dǎo)致豆?jié){的出漿率降低，因此相同條件下先煮沸后過(guò)篩的豆?jié){蛋白含量更低。

圖1 不同加工工藝對(duì)豆?jié){中蛋白質(zhì)含量的影響

2.2 不同加工工藝對(duì)豆?jié){中總固形物含量的影響

可溶性固形物主要指液體或者流體食品中所有溶解于水的化合物的總稱，其中包括糖、維生素及礦物質(zhì)等[14]。由圖2可知，浸泡后的豆?jié){的固形物含量顯著高于干大豆豆?jié){的可溶性固形物含量，其主要原因是對(duì)比干大豆，浸泡后會(huì)使大豆的膨脹力增加，使其在磨漿過(guò)程中的可行性固形物充分被提取出來(lái)，豆渣中的固形物減少，則豆?jié){中的可溶性固形物含量增高。在相同浸泡時(shí)間或者干豆研磨條件下，生豆?jié){經(jīng)先煮沸后使其結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，過(guò)篩得到的豆渣中的可溶性固形物含量更高，則得到豆?jié){的固形物含量降低。

圖2 不同加工工藝對(duì)豆?jié){中總固形物含量的影響

2.3 不同加工工藝對(duì)豆?jié){脂肪含量的影響

大豆中脂肪為優(yōu)質(zhì)的油脂來(lái)源，富含人體所必需的脂肪酸，還有對(duì)人體有益的磷脂，因此豆?jié){中的脂肪是人體比較理想的脂肪酸攝入來(lái)源[15]。不同加工方式對(duì)豆?jié){中脂肪含量的影響結(jié)果如圖3所示。脂肪含量變化趨勢(shì)與可溶性固形物相似，即經(jīng)過(guò)一定時(shí)間的浸泡后豆?jié){的脂肪含量較高，為1.21%，與干大豆的豆?jié){脂肪含量存在顯著性差異。而在相同條件下，干大豆經(jīng)研磨得到生豆?jié){先高溫煮沸后過(guò)篩的豆?jié){含量為0.82%，顯著低于先過(guò)篩后煮沸豆?jié){脂肪含量1.02%，其發(fā)生原因主要是經(jīng)過(guò)高溫煮沸后大豆豆渣黏度增加，使過(guò)濾豆渣含量增加，進(jìn)而豆渣脂肪含量增加，豆?jié){脂肪含量降低。

圖3 不同加工工藝對(duì)豆?jié){脂肪含量的影響

2.4 不同加工工藝對(duì)豆?jié){穩(wěn)定性的影響

由圖4可知：經(jīng)過(guò)浸泡后豆?jié){的穩(wěn)定性增加，研究表明豆?jié){的穩(wěn)定性與蛋白質(zhì)的凝膠性及粒徑大小有關(guān)，由于蛋白質(zhì)凝膠的中間是一個(gè)具有空隙的立體網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)且其必須在一定的蛋白質(zhì)濃度條件下才能形成[16]，而大豆未經(jīng)過(guò)一定時(shí)間的浸泡處理，經(jīng)過(guò)研磨得到的生豆?jié){中的豆渣含量較高，經(jīng)過(guò)濾后蛋白質(zhì)含量顯著低于浸泡處理，因此干大豆的豆?jié){蛋白質(zhì)濃度較低，減少蛋白質(zhì)之間發(fā)生碰撞的機(jī)會(huì)從而減少交聯(lián)的概率，導(dǎo)致形成的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，豆?jié){的穩(wěn)定性下降。相同處理得到的干大豆或者浸泡大豆豆?jié){先煮沸得到的出漿率較低，則蛋白質(zhì)含量較低，從而豆?jié){穩(wěn)定性較差。

圖4 不同加工工藝對(duì)豆?jié){穩(wěn)定性的影響

2.5 不同加工工藝對(duì)豆?jié){感官的影響

隨著生活水平的提高，人們不再只滿足于高蛋白、高營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的豆?jié){，其感官結(jié)果的好壞更會(huì)直接影響到消費(fèi)者的選擇，因此試驗(yàn)對(duì)4種加工工藝的豆?jié){的感官進(jìn)行評(píng)價(jià)，其結(jié)果如表1所示。干大豆制備得到的豆?jié){生豆腥味較重，但有一定谷物香氣，而浸泡處理后的豆?jié){豆腥味顯著降低，豆香味較干大豆豆?jié){無(wú)顯著性差異，但存在一定油脂香氣，但4種豆?jié){均無(wú)明顯的甜香味，而通過(guò)先過(guò)濾后煮沸能夠降低豆腥味，增加一定的豆香味及油脂味。

表1 不同加工工藝對(duì)豆?jié){感官的影響 單位：分

2.6 不同加工工藝對(duì)豆?jié){揮發(fā)性物質(zhì)含量的影響

豆?jié){的口感風(fēng)味較為復(fù)雜，是大豆在研磨過(guò)程中脂肪氧化酶氧化亞油酸、亞麻酸等不飽和脂肪酸，最后形成醛類、酮類、醇類及呋喃等化合物而產(chǎn)生，而浸泡、研磨及熱處理等都會(huì)影響脂肪氧化酶的活性[17-18]，進(jìn)而影響豆?jié){的口感。己醛作為一種醛類揮發(fā)性化合物，是豆?jié){中主要的豆腥味來(lái)源，己醛作為一種不飽和脂肪酸氧化產(chǎn)物，可通過(guò)降低脂肪氧化酶的活性降低己醛含量，而大豆經(jīng)過(guò)浸泡后研磨得到的豆?jié){己醛含量較低，為3.12～4.27 mg/L，其發(fā)生原因可能在于大豆充分浸泡后，大豆種皮吸水膨脹，使其在研磨過(guò)程中大豆組織結(jié)構(gòu)受到損傷的概率增大，使脂肪酶的活性受到抑制甚至失活[19]。正己醇質(zhì)量濃度僅次于己醛，其特殊的水果風(fēng)味能夠給豆?jié){帶來(lái)良好感官，屬于非豆腥類化合物，其中SS-BAF正己醇質(zhì)量濃度最高，為4.08 mg/L，DS-BAF含量最低，為1.78 mg/L，通過(guò)對(duì)比4種不同加工工藝豆?jié){的不良揮發(fā)性物質(zhì)如己醛、1-戊醇、庚醛及苯甲醛等具有代表性的化合物的總含量，經(jīng)過(guò)浸泡后制備得到的豆?jié){不良風(fēng)味化合物含量降低，且生豆?jié){經(jīng)過(guò)濾后煮沸得到的熟豆?jié){具有更好的風(fēng)味特征，如正己醇、2-庚酮及辛醛等果香味成分比例更高，如表2所示。

表2 不同加工工藝對(duì)豆?jié){揮發(fā)性物質(zhì)含量的影響單位：mg/L

3 結(jié)論

通過(guò)試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)：豆?jié){的不同制作工藝均會(huì)對(duì)豆?jié){的不良風(fēng)味造成顯著性影響，不同加工工藝的豆?jié){的蛋白質(zhì)、脂肪及可溶性固形物含量各不相同，而4種方法制得的豆?jié){的穩(wěn)定性均較高，通過(guò)GC-MS檢測(cè)4種豆?jié){中具有代表性揮發(fā)性物質(zhì)，其中干大豆豆?jié){的不良風(fēng)味總濃度顯著高于浸泡大豆豆?jié){，綜合比較，浸泡大豆-過(guò)濾后煮沸（SS-BAF）豆?jié){蛋白質(zhì)固形物含量最高，豆腥味物質(zhì)含量較低，豆?jié){風(fēng)味好，穩(wěn)定性高，是較好的豆?jié){加工工藝。