两种工艺生产豆腐的营养成分与品质特性的关系

于寒松,陈今朝,张 伟,王玉华,刘俊梅,朴春红,胡耀辉 *

(吉林农业大学食品科学与工程学院,国家大豆产业技术研发中心加工研究室,吉林 长春 130118)

摘 要:本研究以12 个大豆品种为原料,分别采用生浆工艺和熟浆工艺制作豆腐,并测定豆腐中的蛋白质及其组分含量、脂肪含量,同时分析豆腐的得率、保水性、色度以及质构特性。在对上述实验结果进行分析整理之后,通过显著性分析得到在豆腐生产过程中,熟浆工艺相比于生浆工艺更具有一定优势的结论,熟浆工艺不仅能够很好地保留大豆中的营养成分,还对豆腐的得率及品质特性有较好的提升。

关键词:豆腐;生浆工艺;熟浆工艺;营养成分;品质特性

大豆,在中国古汉语中也叫做“菽”。大豆起源于中国,有将近5 000a的栽培史 [1]和加工史,大豆营养价值很高,故有着“豆中之王”的美誉 [2],在我国人民日常膳食中占有十分重要的地位。

豆腐,是我国传统豆制品中历史最悠久的一种产品,它营养丰富,容易消化吸收 [3-6]。豆腐的制作是一个受到诸多因素影响的复杂过程。这些因素包括大豆的内在品质特性 [7-11],如大豆的总蛋白质含量 [12-13]、11S和7S两种蛋白质结构的比值等 [14],制作豆腐的条件不同也会对豆腐的产率和品质产生影响 [7,11,13-19]

豆腐生产过程中有一道工序是制浆工序,一般是将溶胀的大豆加水研磨后过滤而成,根据过滤前后热处理方式的不同,豆浆的制取工艺可分为生浆法和熟浆法,生浆法是将浸泡好的大豆磨浆,将过滤后得到的豆浆加热煮熟的一种方法;熟浆法是将磨碎的豆糊先经加热煮熟,然后再过滤得到豆浆的一种方法,加热处理在豆乳和豆渣分离前或后进行的差异对豆腐制品的产率、滋味、口感等有很大影响,这种差异也就是最近在大豆加工业界引起广泛争论的豆腐的生浆法和熟浆法加工工艺。

国内外大量的研究都集中在选用CaSO 4为凝固剂的传统工艺制作豆腐,也就是生浆工艺。而针对熟浆工艺生产的豆腐的品质特性及营养活性成分的研究报道相对较少,以Toda [20]、郭顺堂 [21]和李景妍 [22]等研究较多,他们对这两个工艺制备豆浆的香气成分、多糖成分、所制备豆腐的产率和质构特征进行了比较;陈聪等 [23]优化了熟浆工艺豆浆煮浆和分离环节的工艺参数。但是,目前以不同大豆品种分别采用两种工艺制备豆腐,然后进行其营养成分、产率和质构特性分析,考察不同大豆品种的不同加工特性这方面还未见报道。因此,本研究以12 个国内大豆主栽品种为研究对象,考察采用两种不同工艺生产豆腐的营养成分与品质特性的关系。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

以2013年度国家大豆产业技术研发中心加工研究室收集的皖豆28、合豆4号、蒙1001、蒙11-1、蒙9803、蒙0803、蒙9413、蒙9449、中黄13、合豆3号、蒙0804和HD0032这12 个大豆品种为材料,来源于安徽省农科院作物所。

丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、过硫酸铵、考马斯亮蓝R-250、溴酚蓝、十二烷基硫酸钠、四甲基乙二胺、三羟甲基氨基甲烷(Tris) 加拿大Bio Basic公司;NaOH北京化工厂。

1.2 仪器与设备

电泳仪 美国Bio-Rad公司;Freezone6冻干机 美国Labconco公司;infinitieM200酶标仪 瑞士TECAN公司;8002电热恒温水浴锅 北京国华医疗器械厂;AΜY220电子分析天平 日本岛津公司;HYP-Ⅱ消化炉 上海纤检仪器有限公司;TL-18M高速台式离心机 上海离心机械研究所有限公司;ΜV-2600紫外-可见分光光度计 尤尼柯(上海)仪器有限公司;XBLL-S01豆浆机 上海帅佳电子科技有限公司;WK2102T电磁炉 美的集团;RCT基本型磁力搅拌器 德国IKA集团;TA-XTplus食品物性测试仪 英国Stable Micro System公司;Color flex色差仪 美国Huntlab公司。

1.3 方法

1.3.1 蛋白质含量的测定

参照GB/T 5009.5-2010《食品安全国家标准食品中蛋白质的测定》进行测定。

1.3.2 脂肪含量的测定

参照GB/T 14488.1-2008《植物油料 含油量测定》进行测定。

1.3.3 7S和11S蛋白含量的测定

蛋白前处理参照Liu Zhisheng等 [24]的方法。7S和11S蛋白含量测定:采用垂直板聚丙烯酰胺凝胶电泳仪进行电泳实验,用凝胶成像系统对电泳后的凝胶进行灰度扫描,利用Quantity One 4.1软件根据蛋白谱带的灰度进行分析,得到不同制浆工艺豆腐中贮藏蛋白的亚基相对含量。

1.3.4 不同工艺豆腐的制备

采用国家大豆产业技术研发中心加工研究室标准化豆腐评价方法,具体如下:用CaSO 4作为凝固剂,准确称取300 g大豆,除杂,洗净。先以干大豆和水的质量比为1∶5进行浸泡,在20 ℃条件下浸泡16 h,然后把水倒出,再用清水补至干大豆和水的质量比为1∶9至3 000 g,平均分成3 次用豆浆机进行研磨,每次研磨3 min,转速大约10 000 r/min。研磨完成后用120 目滤布进行挤压过滤,取大约1 100 g生豆浆(取浆量=大豆所得豆浆总质量/称取大豆质量×130),放入沸水浴中加热,当浆液中心温度达到90 ℃时,保持10 min,再用电磁炉继续加热保持沸腾5 min,当浆液中心温度降至86 ℃时加入2%大豆原料质量(130 g)的CaSO 4,用数显搅拌器240 r/min搅拌15 s后直接放入保温盒子中保温12 min,然后倒入豆腐模具中用24 LB钢板进行压制15 min,再用48 LB钢板压制15 min,将压制成型的豆腐放入4 ℃冰箱中水封冷藏。每个品种大豆3 次重复。

生浆工艺豆腐生产流程:挑选大豆→浸泡→粗磨浆→精磨浆→过滤→煮沸5 min→豆浆→点脑→蹲脑→压制→破脑→成品。

熟浆工艺豆腐生产流程:挑选大豆→浸泡→粗磨浆→精磨浆→带渣煮沸5 min→过滤→豆浆→点脑→蹲脑→压制→破脑→成品。

1.3.5 豆腐得率的测定

参照Cai Tiande [16]的方法,即将新鲜的豆腐在室温条件下静置5 min后,称质量,计算每100 g干大豆所得湿豆腐的质量,即为湿豆腐得率。

1.3.6 豆腐保水性的测定

豆腐的保水性按照Chang等 [18]的方法进行测定,稍加修改。精确称取2.000 g豆腐,放于底部有脱脂棉的50 mL离心管中,以1 000 r/min转速离心10 min后称质量并记录,置于105 ℃条件下干燥至恒质量。

式中:m 0为豆腐干燥后的恒质量/g;m 1为豆腐离心后的质量/g。

1.3.7 豆腐色度的测定

将豆腐水封保存在4 ℃条件下过夜,取出后使豆腐的温度平衡至室温,用色度仪进行色度的测定。具体操作如下:用直径为5 cm的不锈钢钢管取样器在豆腐中取样,样品高度为2 cm,放在检测托盘上进行色度测定,每个样品进行3 次重复。按式(3)计算白度。

式中:L*为亮度;a*正值表示偏红,负值表示偏黄;b*正值表示偏黄,负值表示偏蓝。

1.3.8 豆腐质构参数的测定

豆腐的质构特性是豆腐制品重要的品质指标 [20]。本实验采用二次压缩实验研究豆腐的质构特性。将豆腐水封保存在4 ℃条件下过夜,取出后使豆腐的温度平衡至室温,用质构仪的质地剖面分析(texture profile analysis,TPA)模式进行测定。具体操作如下:用直径为2 cm的不锈钢钢管取样器在豆腐中部取样,样品高1 cm;选择直径为8 mm的探头,测试前速率5 mm/s,测试中速率5 mm/s,测试后速率10 mm/s,下压距离为豆腐样品高度的75%。测定参数为豆腐的硬度、弹性、黏聚性、咀嚼度、回复性。每个样品进行2 次重复测定。

2 结果与分析

2.1 不同生产工艺豆腐中蛋白质和脂肪含量分析

表1 不同大豆品种采用两种工艺加工豆腐的蛋白质和脂肪含量
Table 1 Protein and fat contents of tofu prepared by both methods from different soybean varieties

注:表中数据以干基计;同列小写字母不同表示相同指标在不同品种间差异显著(P<0.05);同行大写字母不同表示相同指标在不同生产工艺下差异显著(P<0.05)。表2~4同。

由表1可知,虽然12 个大豆品种制备的豆腐中蛋白质和脂肪含量差异显著(P<0.05),但是以12 个品种为原料采用熟浆工艺制备的豆腐,其干基蛋白质含量和脂肪含量均高于生浆工艺制备的豆腐,说明大豆品种对豆腐加工过程中蛋白质和脂肪的溶出率影响不大,而其中起决定性作用的是其生产工艺。

2.2 不同生产工艺制备的豆腐中7S和11S亚基含量的分析

不同大豆品种采用两种工艺加工豆腐的7S、11S亚基电泳图如图1、2所示。对图1、2中7S、11S亚基的条带进行灰度扫描并分析,得到不同制浆工艺豆腐中贮藏蛋白的亚基的相对含量,见表2。12 个品种大豆中,有6 个品种生浆工艺制备的豆腐的11S/7S值低于熟浆工艺,有5 个品种的熟浆工艺制备的豆腐的11S/7S值低于生浆工艺,有1 个品种11S/7S值生熟浆工艺一样,由此可知,不同生产工艺对最后制备的豆腐中的蛋白质亚基比影响不大,差异不显著(P>0.05)。

图1 不同大豆品种生浆工艺加工豆腐的7S和11S亚基电泳图
Fig.1 SDS-PAGE of subunits 7S and 11S in tofu prepared by squeezing homogenates before heating from different soybean varieties

图2 不同大豆品种熟浆工艺加工豆腐的7S和11S亚基电泳图
Fig.2 SDS-PAGE of subunits 7S and 11S in tofu prepared by squeezing homogenates after heating using different soybean varieties

表2 不同大豆品种采用两种工艺加工豆腐的7S和11S亚基含量
Table 2 7S and 11S contents of tofu prepared by both methods from different soybean varieties

2.3 不同生产工艺制成的豆腐品质特性分析

2.3.1 不同生产工艺豆腐得率和保水性

由表3可知,12 个品种大豆中,所有品种采用熟浆工艺制备豆腐的得率和生浆工艺均具有显著差异(P<0.05),且都是熟浆工艺制备豆腐的得率高于生浆工艺,这与郭顺堂 [21]的实验结果一致。但是从保水性来看,不同工艺制备的豆腐保水性大多数没有明显差异,所以不同加工工艺对豆腐保水性的影响不大,这与郭顺堂的实验结果不同,这可能是由于样本量不同导致的实验结果不同。

表3 不同大豆品种采用两种工艺加工豆腐的得率和保水性
Table 3 The yield and water-holding capacity of tofu prepared by both methods from different soybean varieties

2.3.2 不同生产工艺制备豆腐的色度

表4 不同大豆品种采用两种工艺加工豆腐的色度
Table 4 Color parameters of tofu prepared by both methods from different soybean varieties

注:同列小写字母不同表示相同指标在同一生产工艺不同品种间差异显著(P<0.05);同列大写字母不同表示相同指标在同一品种不同生产工艺下差异显著(P<0.05)。表5同。

由表4可知,12 个品种大豆中有8 个品种生浆工艺制备的豆腐白度值>熟浆工艺制备的豆腐白度值,4 个品种生浆工艺制备的豆腐白度值<熟浆工艺制备的豆腐白度值,对两组数据进行单因素方差分析,结果均为差异显著(P<0.05),但是规律性并不强,即豆腐的白度值与豆腐的加工工艺间相关性不大。但是,豆腐的白度值可能与大豆品种有关系。从表中数据可以看出,黄淮海地区的大豆品种制备的豆腐白度值普遍高于北部地区大豆品种制备的豆腐白度值,这与黄淮海地区大豆品种的蛋白质含量相对较高有关系,这个结果也与豆制品企业用黄淮海地区大豆品种制备的豆腐比东北地区大豆品种制备的豆腐白这一结论相符合。

2.3.3 不同生产工艺制备豆腐的质构特性

表5 不同大豆品种采用两种工艺加工豆腐的质构特性
Table 5 Texture properties of tofu prepared by both methods from different soybean varieties

由表5可知,12 个品种大豆中,有7 个品种生浆工艺制备的豆腐硬度>熟浆工艺制备的豆腐硬度,5 个品种生浆工艺制备的豆腐硬度<熟浆工艺制备的豆腐硬度,对两组数据进行单因素方差分析,结果表明大部分差异显著(P<0.05),但是规律性并不强,即加工工艺对豆腐的硬度影响不大。同理,两种工艺制备的大部分豆腐弹性、黏聚性、咀嚼度、回复度均差异显著(P<0.05),但是规律性并不强,即加工工艺对豆腐的质构特性影响不大。

2.4 不同生产工艺制备豆腐得率和保水性与蛋白质和脂肪组分的相关性分析

2.4.1 生浆工艺制备豆腐得率和保水性与蛋白质和脂肪组分的相关性分析

表6 生浆工艺制备豆腐得率和保水性与蛋白质和脂肪组分的相关性
Table 6 Correlation among tofu yield, water-holding capacity and protein, fat components of tofu prepared by squeezing homogenates before heating

注:*. P<0.05,显著相关;**. P<0.01,极显著相关。下同。

由表6可知,豆腐的得率与蛋白质含量成正相关,脂肪含量与豆腐的得率成负相关,11S/7S值与豆腐的保水性成正相关,7S亚基含量与豆腐的得率、保水性成负相关,11S/7S值、11S亚基含量与豆腐的保水性成正相关。

2.4.2 生浆工艺制备豆腐质构特性与蛋白质和脂肪组分的相关性分析

表7 生浆工艺制备豆腐质构特性与蛋白质和脂肪组分的相关性
Table 7 Correlation between textur properties and protein, fat components of tofu prepared by squeezing homogenates before heating

由表7可知,豆腐的蛋白质含量与弹性成极显著正相关(r=0.754),蛋白质含量与黏聚性、咀嚼度成显著正相关(r=0.697、0.594),脂肪含量与弹性成显著负相关(r=-0.581),但是7S亚基含量、11S亚基含量和11S/7S值与豆腐质构特性指标之间的相关性不十分明显。

2.4.3 熟浆工艺制备豆腐得率和保水性与蛋白质和脂肪组分的相关性分析

表8 熟浆工艺制备豆腐得率和保水性与蛋白质和脂肪组分的相关性
Table 8 Correlation among total yield, water-holding capacity and protein, fat components of tofu prepared by squeezing homogenates after heating

由表8可知,11S/7S值与豆腐的保水性成显著正相关(r=0.654),蛋白质含量与豆腐的得率、保水性成正相关,脂肪含量、7S亚基含量、11S亚基含量与豆腐的得率成负相关,脂肪含量、11S亚基含量与豆腐的保水性成正相关,7S亚基含量与豆腐的保水性成负相关。

2.4.4 熟浆工艺制备豆腐质构特性与蛋白质和脂肪组分的相关性分析

表9 熟浆工艺制备豆腐质构特性与蛋白质和脂肪组分的相关性
Table 9 Correlation between texture properties and protein, fat components of tofu prepared by squeezing homogenates after heating

由表9可知,蛋白质含量与豆腐的弹性、黏聚性成显著正相关(r=0.688、0.592)。

2.4.5 生浆工艺制备豆腐品质指标间的关系

表10 生浆工艺制备豆腐品质指标间的关系
Table 10 Correlation among quality characteristics of tofu prepared by squeezing homogenates before heating

由表10可知,豆腐得率与硬度成显著负相关(r=-0.63),质构指标弹性与黏聚性成极显著正相关(r=0.788),黏聚性与咀嚼度成显著正相关(r=0.646),黏聚性与回复性成极显著正相关(r=0.921),咀嚼度与回复性成显著正相关(r=0.640)。

2.4.6 熟浆工艺制备豆腐品质指标间的关系

表11 熟浆工艺制备豆腐品质指标间的关系
Table 11 Correlation among quality characteristics of tofu prepared by squeezing homogenates after heating

由表11可知,质构指标硬度与咀嚼度成极显著正相关(r=0.888),弹性与黏聚性、回复性成极显著正相关(r=0.797、0.866),黏聚性与回复性成极显著正相关(r=0.840)。

3 结 论

将实验所选的12 个大豆品种按生浆法和熟浆法制作豆腐后,分别测定豆腐的蛋白质含量、脂肪含量、7S亚基及11S亚基含量,结果因生产工艺不同而有较大差异,但是不同生产工艺制作豆腐中的11S/7S值没有统计学规律。熟浆法制作豆腐中的蛋白质含量和脂肪含量高于生浆法制作豆腐中的蛋白质含量和脂肪含量,熟浆法制作豆腐中的7S亚基含量和11S亚基含量高于生浆法制作豆腐中的7S亚基含量和11S亚基含量,但是生浆法、熟浆法生产工艺豆腐中的11S/7S值没有明显的关系。因此,从不同工艺制备豆腐中的蛋白质含量、脂肪含量、7S亚基及11S亚基含量来看,熟浆工艺要优于生浆工艺。同时,测定结果表明不同生产工艺制作豆腐的得率差异显著,且熟浆工艺制作豆腐的得率高于生浆工艺制作豆腐的得率,而两种工艺制作豆腐的保水性没有明显的差异。

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Relationship between Nutritional Components and Texture Profi le of Tofu from Two Preparation Methods

YU Hansong, CHEN Jinzhao, ZHANG Wei, WANG Yuhua, LIU Junmei, PIAO Chunhong, HU Yaohui *
(Division of Soybean Processing, Soybean Research & Development Center, China Agriculture Research System, College of Food Science and Engineering, Jilin Agricultural University, Changchun 130118, China)

Abstract:Tofu was made from 12 soybean varieties by two different methods including squeezing homogenates before heating (method 1) and squeezing after heating raw soymilk with okara (method 2). The contents of total protein, protein subunits and total lipid, tofu yield, color and texture profi le of the prepared samples were determined. The results showed that the contents of protein and lipid, and tofu yield were signifi cantly different (P < 0.05) between the two preparation methods, and our analysis implied that method 2 was advantageous over method 1 in terms of nutritional preservation, tofu yield and tofu quality.

Key words:tofu; squeezing homogenates before heating; squeezing after heating; nutritional components; texture profi le

中图分类号:TS214.2

文献标志码:A

文章编号:1002-6630(2015)19-0049-06

doi:10.7506/spkx1002-6630-201519009

收稿日期:2014-12-08

基金项目:国家现代农业(大豆)产业技术体系建设专项(CARS-04)

作者简介:于寒松(1979-),男,教授,博士,研究方向为豆制品加工。E-mail:yuhansong@163.com

*通信作者:胡耀辉(1951-),男,教授,学士,研究方向为食品生物制造与新资源利用。E-mail:huyaohui@vip.163.com