劉偉峰，張友勝，黃利華，趙甜甜，焦文娟，張業(yè)輝

（1.廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院蠶業(yè)與農(nóng)產(chǎn)品加工研究所/農(nóng)業(yè)農(nóng)村部功能食品重點實驗室/廣東省農(nóng)產(chǎn)品加工重點實驗室，廣東 廣州 510610；2.廣州城市職業(yè)學(xué)院，廣東 廣州 510405）

【研究意義】腐竹，又稱豆腐皮，起源于唐朝，距今已有1 000 多年的歷史，是中國人很喜愛的一種傳統(tǒng)豆制品。腐竹因其易貯藏、食用方便、獨特的香味以及口感深受消費者的喜愛。腐竹營養(yǎng)豐富，蛋白質(zhì)含量約50%，脂肪含量約24%［1］。此外，腐竹還富含鈣、鐵、鎂、鋅等礦物質(zhì)元素，以及不飽和脂肪酸和多種維生素，在減少心血管疾病、糖尿病和防止骨質(zhì)疏松等方面具有顯著作用［2］。目前，腐竹生產(chǎn)中存在得率低、質(zhì)量不穩(wěn)定、添加劑濫用［3-4］等問題，其原因是小作坊式生產(chǎn)工藝參數(shù)不確定及可應(yīng)用于實際生產(chǎn)的提高腐竹得率和機械性能改良方法較少等問題。因此，國內(nèi)腐竹的研究主要集中在工藝的改良等方面。【前人研究進展】歐錦強等［5］研究發(fā)現(xiàn)阿魏酸、甘油和亞硫酸鈉能夠顯著提高腐竹的得率。李雪琴等［6］的研究表明在豆?jié){中添加5%的海藻酸鈉、變性淀粉和蔗糖酯，腐竹的得率分別達到40%、43.4%和43.4%。朱石龍［7］發(fā)現(xiàn)添加卵磷脂、復(fù)合磷酸鹽以及谷氨酰轉(zhuǎn)移酶能夠顯著提高腐竹的得率和品質(zhì)。張金秀［8］發(fā)現(xiàn)豆?jié){中蛋白質(zhì)以及脂肪的協(xié)同作用能顯著增強腐竹產(chǎn)率和成膜速度?！颈狙芯壳腥朦c】添加食品配料是改善腐竹得率和品質(zhì)的重要手段之一。馬鈴薯淀粉因淀粉顆粒較大，支鏈淀粉含量高，且其支鏈淀粉分子上結(jié)合有磷酸基，使其具有良好的糊化性、保水性和流變學(xué)特性［9］，而廣泛應(yīng)用于食品工業(yè)。目前，馬鈴薯淀粉應(yīng)用于腐竹生產(chǎn)的相關(guān)研究鮮見報道，馬鈴薯淀粉是改善腐竹得率低、品質(zhì)差的解決方法之一?！緮M解決的關(guān)鍵問題】本研究以東北大豆為主要原料制備腐竹，通過比較分析不同馬鈴薯淀粉添加量對腐竹得率、機械性能、色澤及其微觀結(jié)構(gòu)等的影響，探求改善腐竹品質(zhì)的工藝，以期為馬鈴薯淀粉應(yīng)用于腐竹工業(yè)提供一定的理論依據(jù)與技術(shù)支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

大豆，產(chǎn)地黑龍江，購于廣州華潤萬家超市；馬鈴薯淀粉，北京古松經(jīng)貿(mào)有限公司；其他試劑，均為國產(chǎn)分析純。

儀器與設(shè)備：S-3400N 型掃描電子顯微鏡，日本 Hitachi 公司；TA-XT Plus 物性測試儀，英國 Stable Micro Systems 公司；CM-3600d 型色差儀，日本Konica Mino Ita 儀器有限公司；DYY-6D 電泳儀，北京六一生物科技有限公司；豆?jié){機，廣東美的精品電器制造有限公司；恒溫水浴鍋，金姚市上通溫控儀表廠；DHG-9070A 型電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱，上海精宏實驗設(shè)備有限公司。

1.2 試驗方法

1.2.1 腐竹工藝流程 選豆→清洗→浸泡→去皮→打漿煮漿→2 次過濾→添加馬鈴薯淀粉→注漿→揭膜→烘干→成品。

稱取100 g 東北大豆，在室溫下浸泡12 h 后，磨漿得到豆?jié){，再添加不同比例馬鈴薯淀粉（0，4%，6%，8%，10%，12%）對腐竹的成分進行調(diào)節(jié)，再經(jīng)均質(zhì)后煮漿，每隔15 min 揭膜1 次，以65 ℃在恒溫箱中烘干4 h，即可得到腐竹。

1.2.2 成分分析 蛋白質(zhì)測定按照GB5009.5-2016 中凱氏定氮法進行，脂肪測定按照GB5009.6-2016 中酸水解法進行，灰分測定按照GB5009.4-2010 進行，碳水化合物測定按照GB 5009.8-2016 進行。

1.2.3 腐竹得率測定 根據(jù)趙秋艷等［10］的方法，將烘干后的腐竹稱重，計算得率：

式中，m為所得烘干腐竹質(zhì)量（g），X為加入馬鈴薯淀粉等物質(zhì)的質(zhì)量（g）。

1.2.4 機械性能的測定 參照張偉等［11］的方法略作修改：將浸泡過的腐竹剪成1 cm×5 cm 的長條，使用數(shù)顯游標卡尺測量厚度、斷裂前后的總長度，再在飽和的BaCl2溶液中浸泡穩(wěn)定12 h，然后，采用TA-XT Plus 物性測試儀測定腐竹斷裂時最大的拉伸強度，每個樣品平行測定3 次。測試儀采用A/KIE 探頭，測定參數(shù)：測前速度3 mm/s，測時速度1 mm/s，測后速5 mm/s。計算拉伸強度和延伸率：

式中，TS為拉伸強度（g/mm2），F(xiàn)為樣品斷裂時所受的最大拉力（g），S為樣品的橫截面積（mm2）。E 為延伸率（%），L1為樣品斷裂后的總長度（mm），L0為斷裂前的長度（mm）。

1.2.5 腐竹蒸煮損失率測定 參照趙秋艷等［10］的方法略作修改：將腐竹剪成2 cm×10 cm 的長條，稱取2 g 腐竹樣品置于100 mL 水中，先用沸水蒸煮10 min，然后將煮熟的腐竹反復(fù)淋洗5 次，再將腐竹湯液和淋洗水過0.300 mm 篩后收集淋洗液于250 mL 容量瓶中，取25 mL 淋洗液于恒重容器中干燥至恒重，稱量容器質(zhì)量，計算蒸煮損失率：

式中，L為蒸煮損失率（%），m為樣品質(zhì)量（g），m0為恒重容器質(zhì)量（g），m1為裝樣品的恒重容器干燥后質(zhì)量（g）。

1.2.6 色澤測定 腐竹色澤的測定參照藍偉杰等［12］的方法：將烘干的腐竹在飽和BaCl2溶液中浸泡12 h，然后測定其色澤，重復(fù)5 次，結(jié)果采用CIE L*、a*、b*表色系統(tǒng)表示。其中L*表示明度，a*表示紅/綠值，b*表示黃/藍值。

1.2.7 腐竹橫截面微觀結(jié)構(gòu)觀察 將腐竹在2%戊二醛溶液（含0.1 mol/L、pH 7.2 的磷酸緩沖液）中浸泡12 h。先用0.1 mol/L 的磷酸緩沖液（pH 7.2）漂洗3 次，每次10 min；然后用1%四氧化二鋨固定1 h，再用30%～100%乙醇梯度脫水；經(jīng)二氧化碳臨界點干燥和離子濺射后放大2 000 倍，觀察腐竹的橫截面微觀結(jié)構(gòu)。

1.2.8 感官評價分析 按表1 的評價標準賦予分值。

表1 腐竹感官評價標準Table 1 Sensory evaluation criteria of yuba

試驗數(shù)據(jù)使用統(tǒng)計分析軟件SPSS 22.0 進行ANOVA 單因素方差分析，檢測結(jié)果用單因素方差分析比較均值。

2 結(jié)果與分析

2.1 馬鈴薯淀粉添加量對腐竹營養(yǎng)成分的影響

由表2 可知，由于馬鈴薯淀粉的添加，腐竹化學(xué)成分差異顯著。隨著馬鈴薯淀粉添加量從0 增加到12%，腐竹蛋白質(zhì)和灰分含量呈逐漸降低的趨勢，其中蛋白質(zhì)含量從41.42%下降至28.85%，灰分含量從2.56%下降至2.40%；而總糖含量則呈增加趨勢，從13.26%增至19.68%；脂肪含量呈先降低后增加的趨勢，且在添加量為8%時達到最低值16.69%。這可能是由于添加少量的馬鈴薯淀粉時，形成比較致密的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，油脂不易被固定在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)內(nèi)；當(dāng)添加過量的馬鈴薯淀粉時，形成的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)比較疏松，油脂能更好地被保留在腐竹內(nèi)部。

表2 腐竹的化學(xué)組成Table 2 Chemical compositions of yuba

2.2 馬鈴薯淀粉添加量對腐竹得率和品質(zhì)的影響

機械性能是衡量腐竹品質(zhì)非常重要的指標，腐竹擁有較好的質(zhì)地和口感，更容易受到消費者的喜愛。由表3 可知，隨著馬鈴薯淀粉添加量的增加，腐竹的得率和機械性能呈先增加后降低的趨勢，當(dāng)馬鈴薯淀粉的添加量為8%時，腐竹的得率、拉伸強度和延伸率最高，分別為52.23±0.71、3.16±0.46、16.89（±1.37）%，均顯著高于對照。

表3 馬鈴薯淀粉添加量對腐竹得率和品質(zhì)的影響Table 3 Effects of addition ratios of potato starch on the yield and quality of yuba

腐竹的色澤與外觀同樣重要，它們影響著消費者的購買欲望。色度是對腐竹表觀顏色進行表征，其中，亮度L*越大，腐竹就越亮；a*值越大，腐竹就偏向紅色；b*值越大，腐竹就偏向黃色［13］。由表3 可知，隨著馬鈴薯淀粉添加量的增加，亮度L*呈先增加后降低的趨勢，而a*值和b*值呈先降低后升高的趨勢。

2.3 馬鈴薯淀粉對腐竹傅里葉紅外光譜的影響

有研究表明，3 430 cm-1為羥基伸縮振動峰和氨基伸縮振動吸收峰，1 635、1 569 cm-1分別為腐竹酰胺Ⅰ帶和酰胺Ⅱ帶的吸收峰［14］。由圖1可知，與傳統(tǒng)腐竹相比，馬鈴薯淀粉腐竹中-OH和-NH 伸縮振動峰發(fā)生紅移；酰胺Ⅰ帶的耦合振動說明蛋白質(zhì)分子之間或蛋白質(zhì)與馬鈴薯淀粉之間的氫鍵相互作用。酰胺Ⅱ帶是由于N-H 彎曲和C-N 伸縮振動產(chǎn)生的［15］。馬鈴薯淀粉腐竹的酰胺Ⅱ帶的吸收峰也向低波數(shù)方向移動，說明馬鈴薯淀粉能夠增加腐竹蛋白分子間的相互作用力。

圖1 不同馬鈴薯淀粉添加量腐竹的紅外光譜Fig.1 FTIR spectra of yuba with different addition ratios of potato starch

2.4 馬鈴薯淀粉添加量對腐竹微觀結(jié)構(gòu)的影響

由圖2 可知，未添加馬鈴薯淀粉的腐竹表面較粗糙，結(jié)構(gòu)較疏松，其蛋白質(zhì)膜上有較大的孔隙。隨著馬鈴薯淀粉添加量的增加，腐竹的表面相對平整，表面孔隙較少，且孔隙較小，當(dāng)添加4%～6%的馬鈴薯淀粉時，腐竹表面孔隙變??；當(dāng)添加8%的馬鈴薯淀粉時，腐竹空洞減少，表面更平整致密，說明馬鈴薯淀粉可以促進腐竹網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)更加致密；但是當(dāng)添加量為10%～12%時，腐竹表面開始出現(xiàn)明顯的不溶物，鑲嵌在腐竹表面。

圖2 不同馬鈴薯淀粉添加量腐竹掃描電鏡結(jié)果（3 000×）Fig.2 SEM result of yuba with different addition ratios of potato starch（3 000×）

2.5 馬鈴薯淀粉對腐竹蒸煮損失的影響

蒸煮損失率越高，腐竹的耐煮性越不好［16］。腐竹的耐煮性與腐竹中可溶性碳水化合物含量負相關(guān)。由圖3可知，隨著馬鈴薯淀粉添加量的增加，腐竹蒸煮損失率先下降后升高，當(dāng)馬鈴薯淀粉添加量為8%時，腐竹的損失率最低，為15.13%。

圖3 不同馬鈴薯淀粉添加量的腐竹蒸煮損失結(jié)果Fig.3 Cooking loss results of yuba with different addition ratios of potato starch

2.6 感官評價

得率和機械性能是衡量腐竹品質(zhì)的重要指標，但食品的感官評價也同樣重要［17］。由表4可知，當(dāng)馬鈴薯淀粉添加量為8%時，腐竹顏色和光澤得分最高，為83 分。常規(guī)空白組的光澤得分最低。因此，為提高腐竹品質(zhì)，建議在腐竹的生產(chǎn)中添加8%的馬鈴薯淀粉。

3 討論

目前，腐竹生產(chǎn)還存在小作坊式的生產(chǎn)模式，其得率低、產(chǎn)品品質(zhì)難以保證，腐竹加工方面的研究主要集中在生產(chǎn)工藝優(yōu)化和添加劑等方面，目的是提高腐竹的得率和品質(zhì)。李利華等［18］研究表明，當(dāng)豆?jié){濃度為7%、溫度為85 ℃以及pH7.5 時能顯著提高大豆的利用率；張麟等［19］研究了添加劑對腐竹的影響，發(fā)現(xiàn)添加0.25%的蒸餾單甘酯、0.10%的多聚磷酸鈉以及0.02%的D-異抗壞血酸鈉能顯著提高腐竹的機械性能和品質(zhì)。本研究中，添加馬鈴薯淀粉0～8%可顯著提高腐竹的得率、機械強度和亮度，這是由于在腐竹的形成過程中，糖與蛋白質(zhì)、蛋白質(zhì)與蛋白質(zhì)之間通過氫鍵形成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，從而提高了蛋白膜的機械性能［20］。當(dāng)添加少量馬鈴薯淀粉時，腐竹膜的延伸率和拉伸強度逐漸增加，這可能是由于馬鈴薯淀粉主要是支鏈淀粉，少量添加時促進了分子之間的相互作用，降低了腐竹膜的剛性結(jié)構(gòu)，使蛋白膜能夠充分伸展，柔韌的特性增加，從而提高腐竹的延伸率［21］。當(dāng)馬鈴薯淀粉添加量為8%時，腐竹得率、機械強度及色澤亮度分別 為52.23±0.17、3.16±0.46、65.49±1.52；當(dāng)馬鈴薯淀粉添加量為8%～12%，腐竹的得率、機械強度以及亮度均呈下降的趨勢。豆?jié){中碳水化物的含量過高，使得在成膜過程中單位體積內(nèi)的糖分子數(shù)增加，蛋白質(zhì)的分子數(shù)相對減少，腐竹的分子間的相互作用降低，緊密性越差，孔隙增加，連結(jié)程度降低，因此拉伸強度下降［22］。當(dāng)馬鈴薯淀粉的添加量超過8%時，腐竹的得率和機械性能出現(xiàn)降低現(xiàn)象，這是由于馬鈴薯淀粉的添加過多，使得豆?jié){濃度和黏稠度過大，導(dǎo)致蛋白質(zhì)和脂肪的結(jié)合度降低，從而降低了腐竹的產(chǎn)率［23］。這與肖付剛等［24］利用海藻酸鈉、焦磷酸鈉以及羧甲基纖維素鈉使得腐竹得率提高的結(jié)果一致。

隨著馬鈴薯淀粉添加量的增加，腐竹的顏色先變淺后加深，這可能是由于當(dāng)馬鈴薯淀粉含量較低時，馬鈴薯淀粉與大豆蛋白相互作用使得腐竹變得更亮；當(dāng)豆?jié){中馬鈴薯淀粉含量較高時，在腐竹形成過程中蛋白質(zhì)與碳水化合物之間發(fā)生美拉德反應(yīng)程度加劇，導(dǎo)致腐竹顏色加深［13］。添加馬鈴薯淀粉的腐竹，其紅外光譜發(fā)生紅移。Laura 等［25］認為在形成腐竹的過程中，分子間形成了氫鍵，有利于形成更加致密的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，從而增加了馬鈴薯淀粉腐竹的拉伸強度。SEM 結(jié)果顯示，添加馬鈴薯淀粉后，腐竹的表面孔隙減少，結(jié)構(gòu)變得致密，這可能是由于腐竹在成膜過程中加熱使蛋白質(zhì)發(fā)生變性，形成了致密的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。但這種網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)含有很多空隙，少量的馬鈴薯淀粉可以很好地進入腐竹膜的空隙中，填滿膜的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，使膜變得更加致密［26］。馬鈴薯淀粉添加量為10%～12%時，腐竹表面開始出現(xiàn)明顯的不溶物，鑲嵌在腐竹表面。由于蛋白質(zhì)含量降低以及糖分的升高，形成的腐竹膜表面“魚眼”增多，腐竹表面完整度下降，必然導(dǎo)致拉伸斷裂力和伸長率較低，這是因為當(dāng)加入少量的馬鈴薯淀粉時，腐竹形成比較穩(wěn)定的蛋白結(jié)構(gòu)，腐竹不容易破碎，腐竹中的蛋白質(zhì)和油脂不易被煮出［11］。同時，腐竹的蒸煮損失率呈先降低后升高的趨勢，當(dāng)馬鈴薯淀粉添加量為8%時，損失率為15.13（±1.1）%。添加馬鈴薯淀粉的腐竹，其煮出液中脂肪占比明顯低于未添加馬鈴薯淀粉的腐竹，這可能是由于常規(guī)腐竹的油脂主要嵌入在蛋白質(zhì)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中或漂浮在腐竹表面，所以在蒸煮過程中很容易轉(zhuǎn)移到水中，而添加馬鈴薯淀粉的腐竹可以形成更緊密的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，因此煮出液中的脂肪占比較低［21］。當(dāng)馬鈴薯淀粉添加量為8%時，感官評價總得分最高為83 分，具有較好的色澤和機械性能。

4 結(jié)論

通過研究馬鈴薯添加量對腐竹品質(zhì)的影響，結(jié)果表明，隨著馬鈴薯添加量的增加，腐竹的營養(yǎng)品質(zhì)發(fā)生顯著變化，且馬鈴薯淀粉的添加會以鑲嵌的形式填充在蛋白質(zhì)變性形成的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)空隙中，增加了腐竹膜的致密性，從而使腐竹的機械性能和得率和亮度提高。由紅外光譜及掃描電鏡手段分析可知，隨著馬鈴薯淀粉添加量的增加，腐竹紅外光譜發(fā)生紅移，說明馬鈴薯淀粉與蛋白質(zhì)之間產(chǎn)生了氫鍵相互作用；掃描電鏡結(jié)果顯示馬鈴薯淀粉腐竹孔隙減少，表面更平整致密。此外，感官評價綜合得分最高。綜上所述，添加8%馬鈴薯淀粉能夠提升腐竹的品質(zhì)，為指導(dǎo)高品質(zhì)腐竹生產(chǎn)提供了理論依據(jù)和技術(shù)支持。