黃傳暉
(三明市食品藥品審評與不良反應監(jiān)測中心,福建 三明 365000)
豆干又名豆腐干,是以大豆為原料制作的中國傳統(tǒng)美食。豆干的加工歷史悠久,味美可口,且營養(yǎng)價值豐富,其內含的蛋白質與氨基酸,對人體的營養(yǎng)吸收和維持體內代謝良性循環(huán)具有積極作用[1]。并且,豆干還含有豐富的礦物質元素,不僅可有效補充人體新陳代謝所損失的礦物質,還可提高人體骨骼的礦物質豐度,促進礦物質的主動吸收及骨骼發(fā)育,是一種老少皆宜的休閑類食品[2]。
近年來,休閑鹵豆干的研制被認為是傳統(tǒng)餐飲向即食方向的重大突破,具有良好的產業(yè)潛力和經(jīng)濟價值。在豆制品的國際市場,為滿足消費者對休閑豆干制品的高品質需求,美國、日本等發(fā)達國家不斷利用先進的技術手段,深入考察和研究豆制品的主要品控因素,最終實現(xiàn)豆干制品的高水平加工及產業(yè)化發(fā)展。相較下,我國休閑豆干的生產和市場銷售呈較低水平,在部分地區(qū)甚至出現(xiàn)了下滑趨勢,這主要歸咎于豆干企業(yè)水平的參差不齊[2]。目前,我國90%的豆干生產企業(yè)還處于手工作坊式的初級生產階段,其產品在加工過程中仍存在工藝參數(shù)模糊、產品質量不穩(wěn)定等問題,難以適應連續(xù)化生產及市場需求,其中制漿工藝對傳統(tǒng)鹵豆干的品質影響最大[3]。有研究表明[4],制漿工藝中豆?jié){濃度、凝固劑添加、煮漿和點漿過程對豆干中蛋白質的品質調控起著關鍵性作用,這可能會直接影響鹵豆干制品的口味以及營養(yǎng)價值。
因此,本文以硬度、持水性和體外消化率作為鹵豆干的品質評價指標,研究豆水比例、鎂鹽、煮漿溫度和點漿溫度對鹵豆干品質特性的影響,綜合得到鹵豆干的最佳制備條件,為高品質鹵豆干的生產加工提供技術借鑒。
“黑農84”大豆:蛋白質質量分數(shù)40%,哈爾濱佰盛糧油有限公司;
氯化鎂:25 kg,河南巨亨生物科技有限公司;
胰蛋白酶:>2500 U/mg,南寧龐博生物工程有限公司;
胃蛋白酶:>6000 U/mg,江蘇豐鼎生物科技有限公司。
四孔水浴恒溫磁力攪拌器:SHJ-A4,常州市億能實驗儀器廠;
物性質構儀:Universal TA,上海騰拔儀器科技有限公司;
電子分析天平:FA1204B,上海天美天平儀器有限公司;
加工流程:原料驗收→清洗浸泡→磨漿→濾漿→煮漿→點漿→破腦→上箱→壓榨→脫布→切制→鹵制→殺菌→成品
1.3.1 原輔料驗收(選料)
采購原輔料應達到相關執(zhí)行標準要求。入廠驗收豆類原料要求:色澤光亮、籽粒大小均勻、顆粒飽滿,雜質小于1%,子葉變色粒小于3%,霉變與病癍粒合計小于1%,破碎粒與蟲蝕粒合計小于8%,粗蛋白大于35%,水分小于15%。
1.3.2 清洗浸泡
將購置的大豆進行清洗,去除雜質,如泥土、沙子、石塊、金屬、草籽等,同時為防止大豆浸泡時變質,需反復沖洗至水清澈透明。隨后以豆水比例1∶2混合浸泡,降低浸泡后大豆的酸度,提高產品衛(wèi)生安全性,保證產品質量。
1.3.3 磨漿、濾漿和煮漿
將浸泡合格的大豆與水,按質量比1∶10磨漿,而后用200目濾網(wǎng)過漿,不能通過濾網(wǎng)的豆渣通常返回磨漿工序進行再次磨制,隨后進行煮漿工藝,罐中溫度為90~95 ℃,煮制時間為20 min。
1.3.4 點漿(蹲腦)
點鹵過程中,下鹵不能太急,流量要均衡,邊下鹵邊攪拌邊觀察,使用濃度14%~17%的鎂鹽為鹽鹵,點漿溫度一般為80~85 ℃,熱豆?jié){均勻加入凝固劑后進行蹲腦,時間為10 min。
1.3.5 成型(破腦、上箱、壓榨、脫布、切制)
將點漿成形的豆腐腦進行破碎,腦塊大小以0.5~0.8 cm為宜。上箱時,豆花在包布上分布要均勻平整,封包要嚴,而后進行壓榨。壓榨要求逐漸加壓,排出黃漿水,壓榨時間為25 min,溫度為65 ℃。隨后脫布、成型(切片),切制后的胚子要及時移到通風處,進行降溫,不要碼放過多,以免變質。
1.3.6 鹵制、殺菌和成品的貯藏
食品添加劑的使用嚴格依照GB 2760—2014《食品安全國家標準 食品添加劑使用標準》的要求,不超范圍超量添加,不添加非食用物質。臥式反壓殺菌,107 ℃維持30 min,成品離墻離地存放,保持倉庫陰涼通風干燥。
采用物性質構儀的R/36R穿刺探頭對鹵豆干中部的硬度進行測定。測定參數(shù):穿刺深度為樣品高度的25%,穿刺次數(shù)為2次,兩次間隔3.00 s,穿刺速度為0.25 cm/s。
取小塊豆干樣品放入10 ml核磁管中,采用低頻1Hz的NMR核磁共振儀對鹵豆干中氫原子的弛豫時間進行測定。測定參數(shù):回生時間為400μm,回生次數(shù)為8000次,等待時間8 s,溫度為25 ℃。測定得到的T2弛豫時間掃描,利用以下公式計算結合水區(qū)域面積:
式中:
T 1——鹵豆干中結合水區(qū)域面積,%;
T 2——鹵豆干中束縛水區(qū)域面積,%;
T 3——鹵豆干中自由水區(qū)域面積,%。
根據(jù)陳凡凡等人[4]的方法,稍作修改。將鹵豆干粉碎并稱取5 g置于50 ml 的HCL(體積分數(shù)為38%的HCL溶液和去離子水配制pH2.0的稀HCL溶液)混合溶液中,而后在37 ℃的恒溫水浴鍋中預熱10 min,而后加入質量分數(shù)0.5%的胃蛋白酶,37 ℃水浴反應45 min。反應結束后用0.1 mol/L的NaOH溶液調節(jié)pH至7.0,再放入質量分數(shù)0.5%的胰蛋白酶,37 ℃水浴反應45 min。重復3次,每組樣品取20 ml消化液,加入等量體積分數(shù)95%的乙醇停止酶活性。隨后用0.1 mol/L的NaOH溶液滴定,計算NaOH消耗體積及豆干中蛋白水解度,公式如下,已知htot為7.75 mmol/g,α為0.44:
式中:
V NaOH——NaOH消耗體積,mL;
α——α-NH2基團的解離度;
cNaOH——NaOH溶液濃度,mol/L;
mp ——蛋白質水解的質量,g;
htot ——底物蛋白質中肽鍵總數(shù),mmol/g;
由10名經(jīng)過專業(yè)培訓或豆干加工經(jīng)驗豐富的評定人員對不同工藝下制成的鹵豆干進行品嘗。感官評定的標準參考GB 2712—2014《食品安全國家標準豆制品》,并以平均分為最終得分結果。
將浸泡好大豆分別按質量比1∶9,1∶10,1∶11和1∶12與水混合后磨漿,用200目濾網(wǎng)將漿液反復過濾。隨后進行煮漿工藝,罐中溫度為90 ℃,時間為20 min。煮制后進行點鹵,鎂鹽鹵的使用波美度為15 °Bé,點漿溫度為80 ℃,而后繼續(xù)進行蹲腦、成型和鹵制等步驟,最終得到鹵豆干成品,并研究豆水比例對鹵豆干品質特性的影響,以硬度、持水性和蛋白消化率作為考察指標,結果見表2。
由表2中可知,隨著豆水比例中水質量比的升高,鹵豆干的硬度水平呈先增高后降低的趨勢,這與其持水性的變化規(guī)律一致,說明過低濃度的豆水比例可能不利于制漿后蛋白質凝膠結構團聚以及成型[6]。相較下,不同豆水比例對鹵豆干的蛋白消化率的影響相關性不強,無明顯規(guī)律。綜合來看,當豆水比例為1∶10時,鹵豆干的硬度、持水性和蛋白消化率均可達到較高值,分別為(930.39±16.21)g、(60.68±1.76)%、(9.18±0.35)%。
表1 鹵豆干感官評定的得分標準
表2 不同的豆水比例對鹵豆干品質特性的影響
表3 不同的鎂鹽濃度對鹵豆干品質特性的影響
將浸泡好大豆分別按質量比1∶10與水混合后磨漿,用200目濾網(wǎng)將漿液反復過濾。隨后進行煮漿工藝,罐中溫度為90 ℃,時間為20 min。煮制后進行點鹵,鎂鹽鹵的使用波美度分別為14、15、16、17 °Bé,點漿溫度為80 ℃,而后繼續(xù)進行蹲腦、成型和鹵制等步驟,最終得到鹵豆干成品,并考察鎂鹽濃度對鹵豆干品質特性的影響,結果見表3。
由表3中可知,隨著鎂鹽濃度的升高,鹵豆干的硬度呈先增高后降低的變化趨勢。但相比豆水比例的單因素影響,高添量的鎂鹽會顯著降低鹵豆干持水性及升高其蛋白消化率,這可能歸咎于在高離子濃度溶液中,大豆蛋白不傾向于頭部聚合形成簇狀結構而相對分散,導致蛋白質持水性降低,并暴露埋藏于蛋白聚集體內部更多的酶解位點,加速外源性蛋白酶的降解效果。另外,過高的鎂鹽濃度還會降低鹵豆干的硬度,這不利于鹵豆干的感官咀嚼性。綜合來看,15 °Bé的鎂鹽濃度可能更有利于兼顧鹵豆干的成品及感官品質。
將浸泡好大豆分別按質量比1∶10與水混合后磨漿,用200目濾網(wǎng)將漿液反復過濾。隨后進行煮漿工藝,罐中溫度為85、90、95、100 ℃,時間為20 min。煮制后進行點鹵,鎂鹽鹵的使用波美度為15 °Bé,點漿溫度為80 ℃,而后繼續(xù)進行蹲腦、成型和鹵制等步驟,最終得到鹵豆干成品,并考察煮漿溫度對鹵豆干品質特性的影響,結果見表4。
由表4可知,不同煮漿溫度對鹵豆干硬度的影響程度不高,即無顯著性差異。相比持水性和蛋白消化率,其特性會隨著煮漿溫度的上升,呈先增高后減小的變化趨勢,這主要是由于熱處理是蛋白質的變性過程的重要調控因素,過高或過低的溫度處理都不利于點漿過程中蛋白質凝膠網(wǎng)絡的成型。綜合來看,90 ℃的煮漿溫度條件是研制高品質鹵豆干的較優(yōu)條件。
表4 不同的煮漿溫度對鹵豆干品質特性的影響
表5 不同的點漿溫度對鹵豆干品質特性的影響
將浸泡好大豆分別按質量比1∶10與水混合后磨漿,用200目濾網(wǎng)將漿液反復過濾。隨后進行煮漿工藝,罐中溫度為90 ℃,時間為20 min。煮制后進行點鹵,鎂鹽鹵的使用波美度為15 °Bé,點漿溫度分別為75、80、85、90 ℃,而后繼續(xù)進行蹲腦、成型和鹵制等步驟,最終得到鹵豆干成品,并考察點漿溫度對鹵豆干品質特性的影響,結果見表5。
由表5可知,隨著點漿溫度的升高,鹵豆干的硬度呈先降低后升高的變化趨勢,而持水性和蛋白消化率則呈持續(xù)降低的趨勢。這些結果表明,點漿溫度對漿液中蛋白質的成型起著關鍵性作用,過高或過低的凝固處理溫度均有可能導致蛋白質凝膠的團聚收縮及結構緊密,致使蛋白凝膠內部的活性基團向分子表面轉移,提高了表面疏水性并阻礙了蛋白與酶的接觸[7]。綜合來看,80 ℃的點漿溫度條件是研制高品質鹵豆干的較優(yōu)條件。正交試驗,結果如表6和7所示。
由表7的極差分析結果可知,4個因素對鹵豆干成品的感官評價均有不同程度的影響,由大到小的排列順序依次為:點漿溫度>鎂鹽濃度>豆水比例>煮漿溫度。此外,從k值結果分析可知,鹵豆干的最優(yōu)評價組合為A1B2C2D2,即1∶9的豆水比例,15 °Bé的鎂鹽濃度,90 ℃的煮漿溫度,80 ℃的點漿溫度。在所得最優(yōu)參數(shù)條件下進行驗證試驗,得到的鹵豆干硬度適中,咀嚼性良好,持水性和蛋白消化率可達(60.88±1.53)%和(10.27±0.36)%,感官評分達91.17。
表6 鹵豆干的正交試驗因素表
根據(jù)上述單因素試驗的分析結果,以豆水比例(A)、鎂鹽濃度(B)、煮漿溫度(C)和點漿溫度(D)作為自變量,每個因素選取3個水平進行L9(34)
本試驗研究了豆水比例、鎂鹽、煮漿溫度和點漿溫度對鹵豆干硬度、持水性和體外蛋白消化特性的影響,結合綜合感官評價得到高品質鹵豆干的最佳制備條件。單因素試驗結果表明,豆?jié){比例1∶10、鎂鹽濃度15 °Bé、煮漿溫度90 ℃、點漿溫度80 ℃是制作高品質鹵豆干的較優(yōu)條件。根據(jù)上述單因素研究結果進行4因素3水平的正交試驗,從實驗結果極差分析結果可知,點漿溫度對鹵豆干品質的影響最大,而煮漿溫度較小,并且得到鹵豆干的最優(yōu)評價組合為:1∶9的豆水比例、15 °Bé的鎂鹽濃度、90 ℃的煮漿溫度、80 ℃的點漿溫度。在所得最優(yōu)參數(shù)條件下進行驗證試驗,得到硬度適中,咀嚼性良好、具有高持水性和高蛋白消化率的高品質鹵豆干。
表7 鹵豆干的正交試驗結果與分析