不同地域豆干加工工藝對豆干品質(zhì)的影響

駱超,宋芬芳,謝恒

(1.邵陽學(xué)院 食品與化學(xué)工程學(xué)院，湖南 邵陽，422000；2.邵陽學(xué)院附屬第一醫(yī)院，湖南 邵陽，422000；3.邵陽學(xué)院 教務(wù)處，湖南 邵陽，422000)

豆干在加工過程中需要經(jīng)過研磨、分離、過濾和煮沸等過程，通過這些步驟使大豆原料中的營養(yǎng)物質(zhì)能夠進(jìn)一步被人體所消化吸收。有研究表明，豆干在人體中的消化和吸收率可達(dá)到90%[1]。在我國大部分企業(yè)的生產(chǎn)豆干用的是東北沈陽工藝，而采用川式休閑工藝、邵陽恭兵工藝、安徽宿州工藝這3種工藝的企業(yè)較少，在日本等國家生產(chǎn)豆腐基本用的安徽宿州工藝工藝。本文以石膏為凝固劑，對用4種不同地域加工工藝生產(chǎn)的豆干的感官評分、豆干得率、保水性、蛋白質(zhì)含量、脂肪含量、水分含量、碳水化合物含量、色度以及質(zhì)構(gòu)特性(硬度、凝聚性、彈性、咀嚼性、韌性、膠著性)進(jìn)行研究。最后，對4種不同地域加工工藝與豆干品質(zhì)進(jìn)行相關(guān)性分析，為國內(nèi)豆干加工企業(yè)的加工工藝的選擇提供技術(shù)參考。

1 材料和方法

1.1 試驗材料

本試驗中所使用的主要試劑(規(guī)格均為分析純)見表1。

表1 試驗中使用的主要原料與試劑Table 1 Materials and reagents used in the experiment

1.2 主要儀器與設(shè)備

本試驗中所使用的儀器及設(shè)備見表2。

表2 儀器和設(shè)備Table 2 Instruments and equipment

1.3 工藝流程

安徽宿州工藝流程為

東北沈陽工藝流程為

川式休閑工藝流程為

邵陽恭兵工藝流程為

工藝的操作要點如下：

1)當(dāng)點來漿桶內(nèi)豆?jié){放滿時馬上開始點漿，以保證豆?jié){溫度符合標(biāo)準(zhǔn)要求。

2)剛開始生產(chǎn)時，豆?jié){必須用溫度計測試；當(dāng)溫度大于82 ℃時，立即點漿：當(dāng)溫度低于82 ℃時，應(yīng)對豆?jié){進(jìn)行加熱，使溫度達(dá)到82 ℃以上方能點裝。

1.4 實驗方法

1.4.1 豆干產(chǎn)量的測定

豆干的產(chǎn)量參照CAI等[1]方法進(jìn)行測定，將生產(chǎn)好的豆干放在室溫下靜置，靜置5 min后再進(jìn)行稱量，計算出每100 g大豆所生產(chǎn)得到的豆干的質(zhì)量。

1.4.2 豆干蛋白質(zhì)及水分含量的測定

蛋白質(zhì)測定：參照“食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中蛋白質(zhì)的測定”(GB 5009.5—2016)[2]；水分測定：參照“食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中水分的測定”(GB 5009.3—2016)[3]。

1.4.3 豆干保水性的測定

保水性(WHC)參照 PUPPO 等[4]的方法進(jìn)行測定，稍加修改。精確稱取2 g(精確到0.000 1 g)豆干，置底部放有脫脂棉的 50 mL離心管中，隨后以1 000 r/min 轉(zhuǎn)速離心，在離心10 min后稱質(zhì)量(W1)，最后置于105 ℃下干燥至恒質(zhì)量(W0)。

式中：CWH為豆腐的保水性，%；W0為干燥至恒質(zhì)量時的質(zhì)量，g；W1為豆干離心后的質(zhì)量，g。

1.4.4 豆干脂肪含量和還原糖含量的測定

脂肪含量的測定：參照“食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中脂肪的測定”(GB5009.6—2016)[5]；還原糖含量的測定：參照“食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中還原糖的測定”(GB5009.7—2016)[6]。

1.4.5 豆干質(zhì)構(gòu)參數(shù)的測定

質(zhì)構(gòu)數(shù)據(jù)的測定：即分別從要測試的每塊豆干的4個邊角中的一個豆干塊的邊緣以及豆腐塊的中心部分3個具有代表性的點取樣，測定豆干的硬度、凝聚性、彈性、咀嚼性、韌性、膠著性，記錄數(shù)據(jù)，取3次測定結(jié)果的平均值作為最后的結(jié)果。具體操作如下：試驗豆干的凝膠質(zhì)構(gòu)特性的檢測使用的是TPA模型；從要檢測的試驗豆干塊上選取1 cm3的豆干塊樣品放在載物臺上，然后將要進(jìn)行檢測的探頭對準(zhǔn)試驗豆干的中心進(jìn)行檢測。測試參數(shù)：探頭型號為P/0.5；測定模式為TPA；測前速度為2.00 mm/s；測定速度為1.0 mm/s；測定后速度為1.0 mm/s；壓縮距離為4 mm；2次間隔時間為2.0 s；觸發(fā)類型為auto；數(shù)據(jù)獲取速率為50.0 pps。

1.4.6 豆干色澤的測定

采用CR-400型全自動色彩色差計對豆干色澤進(jìn)行測定，具體操作如下：將4種不同地域加工工藝生產(chǎn)的豆干放入冰箱保持12 h使溫度維持在4 ℃。測定時豆干溫度應(yīng)達(dá)到室溫。測定前，先用探頭對準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)白板進(jìn)行校正，色差的測定結(jié)果分別L*，a*和b*表示[7]。其中，L*表明豆干的亮值，L*越大，表明豆干越白亮，反之越灰暗；a*為豆干紅度，a*越大，表明干越偏紅，反之則偏綠；b*表示豆干黃度，b*越大，表明越偏黃，反之則偏藍(lán)；W為白度。

1.4.7 感官評價

對豆干產(chǎn)品進(jìn)行評定，結(jié)果采用打分的方式統(tǒng)計，見表3。通過對豆干的色澤、滋味氣味、質(zhì)地、組織狀態(tài)等方面來對豆干品質(zhì)進(jìn)行賦分，色澤為10分，滋味氣味為35分，質(zhì)地為35分，組織狀態(tài)為20分，總分為100分。當(dāng)分值為0～60時，則將這類豆干的品質(zhì)判定為不合格；當(dāng)分值為60～80時，這類豆干則將其判定為良好；當(dāng)分值80～100時，這類型的豆干則將它的品質(zhì)判定為優(yōu)秀。經(jīng)不同工藝條件制作的豆干，選經(jīng)過專業(yè)培訓(xùn)并掌握評價豆干感官特性方法的10人作為該豆干感官評價小組成員。將試驗樣品放置于編號的紙盤中，評價人員在光線良好的實驗室中對豆干的色澤、滋味氣味、質(zhì)地以及組織狀態(tài)4個方面進(jìn)行評定并給出相應(yīng)分?jǐn)?shù)。評定方法參照范柳等[8]提出的豆腐干感官評價方法，評定標(biāo)準(zhǔn)見表3。

表3 豆干感官打分表Table 3 Sensory scoring table of dried tofu

1.4.8 數(shù)據(jù)處理及分析

運用IBM SPSS Statistics 22和Excel 2010軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理分析，且每組實驗重復(fù)3次。

2 結(jié)果與分析

2.1 豆干理化指標(biāo)結(jié)果統(tǒng)計分析

加工工藝影響豆干理化指標(biāo)見表4。從表4可以看出，邵陽恭兵工藝生產(chǎn)的豆干得率、蛋白質(zhì)含量、保水性及水分含量達(dá)到最高，分別為153.333%，7.123%，83.417%和32.740%，表明邵陽恭兵工藝相比其他3種加工工藝能夠更有效地提取大豆中的蛋白質(zhì)等營養(yǎng)成分。在邵陽恭兵工藝流程中其過濾的豆渣要通過2次加熱。其豆?jié){需要加熱3次，這不僅減少了殘留在豆渣中營養(yǎng)成分，使大豆原料中的蛋白質(zhì)、脂肪、還原糖等營養(yǎng)物質(zhì)更充分地轉(zhuǎn)移到豆?jié){中，而且最大限度地減少豆渣在豆?jié){中的含量，豆渣的存在也影響豆腐熱集聚過程的凝膠空間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)[9]，所以，邵陽恭兵工藝豆干的理化指標(biāo)最佳。此外，該工藝的豆?jié){需要3次加熱，從而促進(jìn)大豆蛋白7S蛋白和11S蛋白充分變性，有利于豆腐熱集聚過程的凝膠空間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的致密。李景妍等[10]研究表明，通過先加熱再過濾制漿，能有效保留豆?jié){中的果膠成分，從而使豆干的保水性增加。同時，從表4也可知東北沈陽工藝生產(chǎn)的豆干各項理化指標(biāo)均比其他3種工藝的低，這可能是因為東北沈陽工藝采用先過濾豆渣再加熱的方式，從而導(dǎo)致大豆中的大部分營養(yǎng)物質(zhì)殘留在過濾的豆渣中。

由表4可知：不同地域加工工藝生產(chǎn)的豆干的脂肪含量和碳水化合物含量存在顯著性差異。生產(chǎn)的豆干的脂肪含量在4.31%～8.2%之間；碳水化合物含量在2.8%～4.167%之間，其中，邵陽恭兵工藝生產(chǎn)的豆腐脂肪含量和碳水化合物含量達(dá)到最高，川式休閑工藝和安徽宿州工藝生產(chǎn)的豆干的脂肪含量和碳水化合物含量相差不大，東北沈陽工藝生產(chǎn)的最低。經(jīng)過磨漿等操作可以將大豆中所含的脂肪酸和還原糖轉(zhuǎn)移到豆腐中去，而且大豆原料中亞油酸比例相對較高，沒有膽固醇，對人體神經(jīng)、血管、大腦的生長發(fā)育有較好的作用[11]。此外，豆腐中脂肪和碳水化合物的含量也影響豆干的口感，脂肪含量影響豆干入口滑爽度，碳水化合物含量影響豆干甘甜程度。

表4 加工工藝影響豆干理化指標(biāo)的分析表Table 4 Analysis table of processing technology on various indexes of dried tofu %

2.2 豆干質(zhì)構(gòu)結(jié)果統(tǒng)計分析

加工工藝影響質(zhì)構(gòu)指標(biāo)的分析結(jié)果見表5。從表5可知：對于不同地域加工工藝所生產(chǎn)的豆干的硬度、凝聚性、彈性、咀嚼性、韌性、膠著性等質(zhì)構(gòu)指標(biāo)之間的差異呈顯著性；在凝聚性、彈性、和咀嚼性這3個指標(biāo)方面，湖南邵陽工藝生產(chǎn)的豆干數(shù)據(jù)分別為27.029，0.736和82.900，明顯高于其他3種工藝所生產(chǎn)的豆干，這3個指標(biāo)與豆干的凝膠效果呈正相關(guān)，其指標(biāo)越大，表明生產(chǎn)的豆干的凝膠效果越好，即豆干三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)越緊密，豆干呈現(xiàn)絲滑平整狀態(tài)，豆干內(nèi)部的空隙也就越均勻細(xì)密，孔洞較少，口感較好[12]；而東北宿州工藝生產(chǎn)的豆干在咀嚼性上反應(yīng)出硬度口感和豆干韌性兩個指標(biāo)，硬度和咀嚼性呈負(fù)相關(guān)，與韌性呈正相關(guān)，東北沈陽工藝生產(chǎn)的豆干的硬度和韌性分別為459.744和297.955，硬度高于其他3種工藝所生產(chǎn)的豆干，韌性低于其他3種工藝所生產(chǎn)的豆干，說明安徽宿州工藝生產(chǎn)的豆干質(zhì)地粗糙。膠著性方面，豆干結(jié)構(gòu)越緊密，豆干的膠著性就越高[13]，通過對4種不同地域加工工藝膠著性數(shù)據(jù)進(jìn)行單因素方差分析，比較差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)，其東北沈陽工藝生產(chǎn)的豆干膠著性最高達(dá)到65.891，其豆干結(jié)構(gòu)很緊實，水分含量少，質(zhì)地較硬。綜上可知，不同地域加工工藝對豆干質(zhì)構(gòu)指標(biāo)的影響比較差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。

表5 加工工藝影響質(zhì)構(gòu)指標(biāo)的分析表Table 5 Analysis table of texture result of processing technology

2.3 豆干的色度指標(biāo)統(tǒng)計分析

加工工藝影響豆干色度的分析結(jié)果見表6。由表6可知：通過對4種不同地域加工工藝生產(chǎn)的豆干的色度進(jìn)行單因素方差分析，結(jié)果表明，不同地域加工工藝所生產(chǎn)的豆干的紅度(a*)和黃度(b*)比較差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)，而亮度(L*)和白度(W)比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。在豆干亮度(L*)和白度(W)方面，邵陽恭兵工藝生產(chǎn)的豆干的亮度(L*)和白度(W)分別為29.620和20.306，均高于其他3種工藝。而東北沈陽工藝生產(chǎn)的豆干亮度(L*)和白度(W)最低，分別為20.233和9.190，安徽宿州工藝和川式休閑工藝所生產(chǎn)的豆干的亮度(L*)和白度值(W)差異很小，說明在豆干亮度(L*)和白度(W)邵陽恭兵工藝所生產(chǎn)的豆干最好，安徽宿州工藝和川式休閑工藝次之，東北沈陽工藝所生產(chǎn)的豆干最差。在豆干黃度(b*)和紅度(a*)方面，東北沈陽工藝所生產(chǎn)的豆干的黃度(b*)最大達(dá)到32.963，邵陽恭兵所生產(chǎn)的豆干最小為25.303，其他2種工藝所生產(chǎn)的豆干黃度(b*)相差不大，4種工藝所生產(chǎn)的豆腐的紅度(a*)的范圍在0.560～4.368之間，平均值為2.331。綜上所述，不同地域加工工藝生產(chǎn)的豆干的紅度(a*)和黃度(b*)存在差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)，但是其規(guī)律性不強，亮度(L*)和白度(W)比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)，即不同加工工藝對豆腐色度的影響不大。

表6 加工工藝影響豆干色度指標(biāo)的分析表Table 6 Analysis table of influence of processing technology on chromaticity index of dried tofu

2.4 豆干的感官評分結(jié)果統(tǒng)計分析

從表7可知，根據(jù)豆腐色澤、滋味、質(zhì)地和雜質(zhì)等方面的試驗，不同加工工藝所生產(chǎn)的豆腐，感官評分之間比較差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。邵陽恭兵工藝所生產(chǎn)的豆干評分最高總分達(dá)到82.4分，豆腐近乎通體呈白色且分布均勻、色澤亮麗，在豆干質(zhì)地方面，其彈性、韌性強，切面完整光滑，切面孔洞較少，結(jié)構(gòu)致密，在滋味方面，其表現(xiàn)為口感順滑，無明顯顆粒感且有明顯的豆香味，無異味。川式休閑工藝和安徽宿州工藝相差不大，其豆干呈現(xiàn)灰白色，色澤外觀較亮，豆干口感部分粗糙，有輕微的豆香味，切面較光滑，基本無可見雜質(zhì)。而東北沈陽工藝生產(chǎn)的豆干外表灰白色中帶一點淡黃色，其豆干質(zhì)地較硬，口感比較粗糙，有輕微的渣粒感，豆干切面孔洞稍多，豆干結(jié)構(gòu)比較松散，切面相對其他3種工藝粗糙。

表7 不同加工工藝對豆干感官評分的結(jié)果統(tǒng)計分析表Table 7 Statistical analysis table of the results of sensory evaluation of dried tofu by different processing technologies

導(dǎo)致以上現(xiàn)象的原因可能是邵陽恭兵工藝、安徽宿州工藝、川式休閑工藝對大豆原料中的蛋白質(zhì)、脂肪、還原糖等營養(yǎng)物質(zhì)的提取率比生漿工藝的高，其生產(chǎn)的豆?jié){中能夠形成較穩(wěn)定的“蛋白質(zhì)+磷脂+脂肪”的結(jié)構(gòu)，從而防止脂肪大油層的形成，也能夠阻礙豆?jié){中蛋白質(zhì)離子聚集形成沉淀，即這3種工藝生產(chǎn)的豆?jié){更為穩(wěn)定；加入凝固劑反應(yīng)后，能夠充分地反應(yīng)，從而使生產(chǎn)的豆干能夠更好地形成穩(wěn)定的三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)[13]。邵陽恭兵工藝生產(chǎn)的豆干能夠表現(xiàn)更好，是因為其工藝流程是將過濾的豆渣通過2次加熱，豆?jié){經(jīng)過3次加熱，能夠使其蛋白質(zhì)等營養(yǎng)物質(zhì)的提取率更高。而東北沈陽工藝生產(chǎn)的豆?jié){沒有穩(wěn)定的蛋白質(zhì)脂肪層結(jié)構(gòu)，其中豆?jié){中的絕大部分營養(yǎng)物質(zhì)以流離形態(tài)，所以，其生產(chǎn)的豆干凝膠結(jié)構(gòu)較為松散，質(zhì)地和口感較差。綜上，不同地域加工工藝對豆腐的感官評價有較為顯著的影響。

2.5 豆干的品質(zhì)指標(biāo)之間相關(guān)性分析

通過SPSS Statistics 22對豆腐品質(zhì)的各項指標(biāo)進(jìn)行Pearson相關(guān)性分析，結(jié)果見圖8。從表8可知，豆干的得率與保水性、脂肪含量、蛋白質(zhì)含量、碳水化合物含量、凝聚性和咀嚼性呈極顯著正相關(guān)關(guān)系(相關(guān)系數(shù)r分別為0.884，0.863，0.792，0.758，0.822，0.863和0.810)；與硬度呈極顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系，相關(guān)關(guān)系r為-0.836；與咀嚼性呈顯著性關(guān)系，相關(guān)系數(shù)r為0.678；與韌性呈正相關(guān)關(guān)系；與膠著性呈負(fù)相關(guān)關(guān)系。豆干的蛋白質(zhì)與碳水化合物含量、咀嚼性、凝聚性、彈性呈極顯著正相關(guān)關(guān)系，其相關(guān)系數(shù)r分別為0.858，0.814，0.845和0.939；與硬度呈極顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系，相關(guān)系數(shù)r為-0.912；與膠著性呈正相關(guān)性。豆干的水分含量與脂肪含量、蛋白質(zhì)含量、碳水化合物含量、凝聚性、彈性、咀嚼性呈極顯著正相關(guān)關(guān)系(r分別為0.946，0.910，0.975，0.938，0.737和0.880)；與硬度呈極顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系，相關(guān)系數(shù)r為-0.988；與膠著性呈顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系(r為-0.587)；與韌性呈正相關(guān)關(guān)系。豆干的保水性與水分含量、脂肪含量、蛋白質(zhì)含量、碳水化合物含量、凝聚性、咀嚼性呈極顯著正相關(guān)關(guān)系(r分別為0.909，0.923，0.811，0.905，0.956和0.797)；與硬度呈極顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系(r=-0.903)；與彈性呈顯著正相關(guān)關(guān)系(r=0.678)；與膠著性呈負(fù)相關(guān)關(guān)系；與韌性呈正相關(guān)關(guān)系。

表8 加工工藝對豆干各品質(zhì)指標(biāo)的分析表Table 8 Analysis of various quality indicators by processing technology of dried tofu

豆干的得率與蛋白質(zhì)含量、碳水化合物、脂肪含量、凝聚性和咀嚼性存在相關(guān)關(guān)系，可能是因為大豆原料在加工工藝過程中營養(yǎng)物質(zhì)的提取率有著緊密的聯(lián)系，故當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)提取率升高時，大豆原料中的脂肪和還原糖等含量也會隨之升高；即豆?jié){中蛋白質(zhì)、脂肪、還原糖等含量也會增多，豆?jié){會越來越趨于穩(wěn)定，所以，加入凝固劑后，反應(yīng)生成的豆腐的得率、凝聚性和咀嚼性也會隨之升高。

2.6 豆干的色度和感官評價之間的相關(guān)性分析

加工藝對色度和感官評分的分析結(jié)果見表9。由表9可知：豆干的色澤與滋味和感官總分呈極顯著正相關(guān)關(guān)系(相關(guān)系數(shù)r分別為0.866和0.904)；與質(zhì)地、雜質(zhì)和紅度(a*)呈顯著正相關(guān)關(guān)系；與亮度(L*)和白度(W)呈正相關(guān)關(guān)系；與黃度(b*)顯著性負(fù)相關(guān)關(guān)系(r=-0.610)；豆干的感官總分與滋味、質(zhì)地呈極顯著正相關(guān)關(guān)系(r分別為0.951和0.878)；與黃度(b*)、紅度(a*)、白度(W)和雜質(zhì)呈顯著性正相關(guān)(r分別為0.657，0.686，0.594和0.700)；與亮度(L*)呈正相關(guān)；豆干的白度(W)與亮度(L*)呈極顯著正相關(guān)關(guān)系(r=0.944)；與豆干的黃度(b*)呈極顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系(r=-0.903)；與豆干的雜質(zhì)和感官總分呈顯著正相關(guān)關(guān)系，相關(guān)系數(shù)分別為0.625和0.594。

表9 加工工藝對色度和感官評分之間的分析表Table 9 Analysis of processing technology on chromaticity and sensory score

3 結(jié)論

本試驗主要對安徽宿州工藝、東北沈陽工藝、川式休閑工藝、邵陽恭兵工藝這4種不同加工工藝生產(chǎn)的豆干的理化指標(biāo)(得率、保水性、脂肪含量、水分含量、蛋白質(zhì)含量、碳水化合物含量)、質(zhì)構(gòu)指標(biāo)(硬度、凝聚性、彈性、咀嚼性、韌性、膠著性)、色度(紅度(a*)、黃度(b*)、亮度(L*)、白度(W))和感官評分(色澤、滋味、質(zhì)地、雜質(zhì)、感官總分)進(jìn)行結(jié)果測定及分析，結(jié)果表明，在4種不同地域豆干加工工藝中，邵陽恭兵工藝生產(chǎn)的豆干的理化指標(biāo)、質(zhì)構(gòu)指標(biāo)、感官評分的結(jié)果是最優(yōu)的，而色度并無顯著差異，因此，邵陽恭兵豆干生產(chǎn)工藝是相對較優(yōu)的工藝。