脂肪氧化酶缺失品种豆腐的感官和质构评价

吕 莹 陈学珍 谢 皓 徐 倩 张佳莹 郭顺堂

（农产品有害微生物及农残安全检测与控制北京市重点实验室北京农学院食品科学与工程学院1，北京 102206）

（北京农学院植物科技学院2，北京 102206）

（中国农业大学食品科学与营养工程学院3，北京 100083）

大豆中的脂肪氧化酶（Lipoxygenase，LOX）与豆奶、大豆蛋白产品等豆制品的豆腥味有关，在豆制品加工过程中脂肪氧化酶氧化不饱和脂肪酸生成小分子的醛、酮等挥发性物质是豆制品豆腥味的主要原因［1］。目前，降低豆腥味除利用各种食品加工技术外，培育脂肪氧化酶缺失类型的大豆品种也是一种有效的方法［2］。

脂肪氧化酶缺失品种（北农103）是由北京农学院作物遗传育种研究所大豆研究室利用60Co－γ射线辐照选育而成，该品种不含脂肪氧化酶－2基因，大豆豆腥味低［2］。目前，有关脂肪氧化酶缺失品种大豆加工成豆腐的研究较少，Shimada等［3］报道了由脂肪氧化酶缺失品种大豆加工成豆腐的感官评价结果，但脂肪氧化酶缺失品种豆腐的质构特性未见报道。因此，本研究以北农103（γ射线辐照后得到稳定的脂肪氧化酶缺失大豆品种经过几代播种后得到的样品）和市售普通大豆为原料分别制备卤水、石膏和内酯豆腐，考察以脂肪氧化酶缺失的大豆品种为原料加工成的豆腐在感官和质构特性上与普通品种的差异，评价大豆原料中脂肪氧化酶缺失与否对豆腐产品的影响，为该大豆品种豆腐的加工提供参考。

1　材料与方法

1.1　试验材料与设备

脂肪氧化酶缺失品种大豆（北农103）：北京农学院植物科技学院；普通大豆：北京昌平回龙观北郊市场；卤水、石膏和葡萄糖酸内酯均为食品级；其他试剂均为分析纯。

Urbane TSK－U9285咖啡研磨机：上海惭坤实业有限公司；DYY－III8B稳压稳流定时电泳仪：北京六一仪器厂；TS－1脱色摇床：江苏海门市麒麟医用仪器厂；HR－G1干胶仪：北京华瑞；TGL－16C离心机：上海安亭科学仪器厂；UV－1800紫外／可见分光光度计：日本岛津；CT3质构仪：美国Brookfield公司。

1.2　卤水、石膏和内酯豆腐的制备

1.2.1 卤水豆腐

称取100 g大豆样品，清洗两遍后加入3倍大豆质量（300 mL）的清水，10℃浸泡15 h。打浆（1∶8），纱布过滤。电磁炉加热豆浆沸腾后保持5 min，将熟制的豆浆冷却至70℃，按大豆质的2.2%加入盐卤溶液，搅拌均匀，70℃水浴静置20 min后破脑压榨，在压力为500 g／44 cm2下，挤压30 min，置于4℃冰箱冷藏。

1.2.2 石膏豆腐

称取100 g黄豆样品，清洗两遍后加入3倍大豆质量（300mL）的清水，10℃浸泡 15h，打浆（1∶7），纱布过滤。电磁炉加热豆浆沸腾后保持5min，将熟制的豆浆冷却至85℃，加入研磨好的大豆质量2.5%石膏悬浮液，一边均匀搅拌，一边加入到豆浆中，85℃水浴静置30min，破脑，热压榨（压力为500 g／44cm2，挤压 30min），置于4℃冰箱中冷藏。

1.2.3 内酯豆腐

称取100g黄豆样品，清洗两遍后加入3倍大豆质量（300mL）的清水，10℃浸泡 15h，打浆（1∶6），纱布过滤。电磁炉加热豆浆沸腾后保持5min，将熟制的豆浆冷却至20℃以下，新鲜配制10%葡萄糖内酯溶液（GDL），在熟制豆浆中加入豆浆体积1%的GDL，搅拌均匀（约30s）后，注入成型器中，置于水浴90℃加热1h，冷却至室温，置于4℃冰箱冷藏。

1.3　豆腐的感官评价

在光线良好的实验室进行。感官评价包括豆腐的色泽、风味、滋味，采用5分制。

色泽即豆腐的感官色泽，通过视觉感知，分为淡绿1分、淡黄3分、白5分。风味即豆腐所具有豆制品所特有的豆香味和豆腥味，通过嗅觉感知，5分为最强，0～4分依次加强。滋味通过味觉感知，分为酸、甜、苦、涩。根据喜好程度打分，最高分为5分，0～4分依次加强。

1.4　豆腐的质构特性

使用质构仪测定样品的质构特性，试验条件为测试速度 100mm／min，压缩距离为样品高度的50%，样品高度15mm，直径18mm。表1列举了质构仪的参数及定义。

表1　质构仪试验参数及其定义

1.5　脂肪氧化酶活性测定

取脱脂豆粉 40mg，加入 0.05mol／L、pH9.0 Tris－HCl搅拌、定容至100mL，室温下提取1h后，离心（4000r／min，15min），取上清液为粗提酶液。将亚油酸配成1.7%的溶液（以0.2mol／L、pH9.0的硼酸缓冲液配制），取该溶液2mL、硼酸缓冲液0.95mL于石英比色皿中倒置混合。加入0.05mL酶提取液，迅速倒置混合后，234nm处测其3min内的吸光度，以蒸馏水做空白。以1min内3mL反应体系在234nm处吸光度增加0.001作为酶活单位。A＝4×（OD30min－OD15min）／0.001

1.6　十二烷基磺酸钠－聚丙烯酰胺凝胶电泳（SDSPAGE）

大豆按品种磨粉，过60目筛，称取7mg待分析的样品加入样品处理液，充分混合均匀，在室温下放置一夜后进行电泳。电泳所用的分离胶浓度12.5%，浓缩胶浓度4%。电泳缓冲液体系为5 mmol／LTris－HCl、38.4mmol／L甘氨酸、0.1%SDS缓冲液体系。样品加样量为5μL。电泳过程中，浓缩胶部分保持电流15mA，进入分离胶后，电流为25 mA。电泳结束后，胶片用固定液固定4h，然后用考马斯亮蓝（CBB）G－250染色液染色3h。染色结束后，脱色液脱色。脱色后的胶片用真空干胶仪在50℃干燥2h左右，保存干燥后的胶片并采用ScionImage软件对胶片上染色的蛋白谱带进行光密度扫描分析。染色强度和蛋白质浓度成线性关系，可以根据扫描图中染色浓度值计算各蛋白亚基的相对含量。

1.7　可溶性蛋白测定

将大豆粉碎过40目筛，准确称取9g豆粉，加入7倍蒸馏水后剪切（10000r／min，1min），使之充分混合，离心（4000r／min，20min），除去豆渣得豆乳。以牛血清蛋白（BSA）为标样，采用 Bradford法（1978）法测定豆粉中的可溶性蛋白质含量［4］。

1.8　Ca、Mg、磷含量的测定

Ca、Mg含量测定采用空气－乙炔火焰原子吸收光谱法。植酸磷含量测定参照 GB／T5009.153—2003。

1.9　统计分析

试验结果以方差分析ANOVA来检测平均值之间的差异，以P＜0.05为差异显著，n＝2～3。统计分析使用SPSS软件。

2　结果与讨论

2.1　两种大豆的理化性质

豆腐由大豆经过浸泡、磨浆、加热、点卤和压榨等工艺加工而成，除了加工工艺外，原料豆的脂肪氧化酶活性、蛋白质含量和蛋白质亚基组成、钙、镁、植酸的含量等均影响豆腐的感官和质构特性，为此，本研究评价了2个大豆品种的上述理化特性。

2.1.1 脂肪氧化酶缺失和普通品种大豆的脂肪氧化酶活性

大豆中的脂肪氧化酶是豆乳制品豆腥味的主要影响因素，在豆乳加工过程中脂肪氧化酶氧化不饱和脂肪酸生成小分子的醛、酮等挥发性物质呈现豆腐豆腥味和苦味。大豆中的脂肪氧化酶含有3种同功酶（LOX－1，LOX－2和 LOX－3），其在酶活性的最适pH、热稳定性、等电点和底物专一性等许多生物化学性质上差异很大。本试验所用的北农103为不含LOX－2基因的品种，为此，测定了2个不同品种大豆中的脂肪氧化酶活性，结果如表2所示。脂肪氧化酶缺失品种大豆（北农103）中脂肪氧化酶活性为（2±0.4）U／mg，显著低于普通大豆中的脂肪氧化酶活性（5 U／mg）。

表2　脂肪氧化酶缺失和普通大豆的脱脂豆粉中的脂肪氧化酶活性

2.1.2 脂肪氧化酶缺失和普通品种大豆的可溶性蛋白含量及蛋白质组成

表3显示了2个品种豆粉中的可溶性蛋白含量。脂肪氧化酶缺失品种大豆（北农103）的可溶性蛋白含量为（37.07±0.10）mg／mL，显著高于普通大豆（33.09±0.68）mg／mL（P＜0.05）。为了明确普通大豆和脂肪氧化酶缺失品种大豆（北农103）组成上的差异，试验将2种豆子磨粉，并对其全蛋白进行SDS－PAGE分析，结果如图1所示。同时，应用Scion Image软件对不同品种大豆蛋白质的SDS凝胶电泳图谱进行光密度扫描，其大豆球蛋白（11S）与伴大豆球蛋白（7S）的比例见表3。从蛋白质组成上看，普通大豆的 11S／7S比值显著高于北农 103（P＜0.05）。

表3　脂肪氧化酶缺失（北农103）和普通大豆的可溶性蛋白含量和蛋白质亚基组成

图1　脂肪氧化酶缺失品种（北农103）和普通品种大豆全蛋白的SDS－PAGE图谱

2.1.3 脂肪氧化酶缺失和普通品种大豆的Ca、Mg和磷含量

卤水凝固剂的主成分为MgCl2，而石膏凝固剂是CaSO4，因此，这2种豆腐的质构特性除了与豆乳中的可溶性蛋白含量和蛋白质组成有关外，2个品种大豆的Ca、Mg含量也影响豆腐的质构特性。除此之外，大豆中天然存在植酸，豆乳凝固时，其中的植酸先与钙或镁离子结合，因此，大豆中植酸含量也影响豆腐的质构特性，为此，本试验测定了2个大豆品种的Ca、Mg和植酸的含量，结果见表4。北农103的Ca、Mg和植酸磷含量均高于普通大豆。

表4　脂肪氧化酶缺失（北农103）和普通大豆的Ca、Mg和磷的含量

2.2　脂肪氧化酶缺失（北农103）和普通品种豆腐的感官评价

对两种不同大豆品种制作的卤水、石膏和内酯豆腐进行感官评价，试验评分结果如表5所示。无论是哪种豆腐，由普通大豆制作的豆腐颜色都为白色，而脂肪氧化酶缺失品种豆腐呈淡绿色，这可能与整粒的脂肪氧化酶缺失品种大豆（北农103）的颜色偏绿有关。从豆腐风味特性可以看出，2个大豆品种制作的豆腐豆腥味和豆香味之间存在较大的差异。以普通品种大豆为原料制作的3种豆腐的豆腥味均显著高于脂肪氧化酶缺失品种大豆（北农103）制作的豆腐；而豆香味则相反，分析原因为脂肪氧化酶缺失品种大豆加工的豆腐由于豆腥味明显下降，而使得豆香味更加突出导致。结合2种大豆的脂肪氧化酶活性数据（表2），脂肪氧化酶缺失品种大豆（北农103）的脂肪氧化酶活性明显低于普通品种大豆，相应的由脂肪氧化酶缺失品种大豆制作的卤水、石膏和内酯豆腐的豆腥味也明显下降，这一结果与Shimada等［3］的研究结果一致。

除豆腐色泽和豆腐风味有较大差异外，豆腐滋味没有明显的不同。两个品种大豆制作的石膏豆腐都有明显的涩味，这可能与石膏作为凝固剂有关。而内酯豆腐在制作的过程中以葡萄糖酸内酯作为凝固剂，因此有明显的酸味，且由普通大豆制作的内酯豆腐的酸味明显强于脂肪氧化酶缺失品种大豆。

表5　脂肪氧化酶缺失（北农103）和普通品种卤水、石膏和内酯豆腐的感官评价

2.3　脂肪氧化酶缺失和普通品种豆腐的质构特性

豆腐作为一种蛋白质凝胶物质，除了感官特性外，豆腐的质构特性对产品的可接受性有着重要的影响。质构特性包括硬度、弹性、咀嚼性、黏附性和内聚性等，本试验使用质构仪测定样品的质构特性。

如表6所示，脂肪氧化酶缺失品种（北农103）卤水豆腐的硬度和咀嚼性明显高于普通大豆制作的豆腐，且差异具有显著性（P＜0.05）。内酯豆腐的质构特性结果与卤水豆腐相似。而石膏豆腐的结果表明，普通大豆品种豆腐的硬度和咀嚼性明显高于脂肪氧化酶缺失大豆制作的豆腐（P＜0.05）。

表6　脂肪氧化酶缺失（北农103）和普通品种卤水、石膏和内酯豆腐的质构特性

研究表明，大豆中蛋白质含量与硬度有显著的相关性。Mujoo等［5］发现大豆的蛋白质含量越高，豆腐硬度越大；许显滨等［6］指出蛋白质含量与内酯豆腐硬度呈显著正相关。除大豆蛋白含量外，蛋白质的组成也与豆腐的质构特性有关，7S和11S是构成大豆蛋白质的2种重要的贮藏蛋白，占大豆蛋白的70%左右，7S为糖蛋白具有伸展性小、保水性好的特点；而11S不含糖，加热易于形成凝胶，弹性大、伸展性好。Mujoo等［5］的研究表明，11S／7S比值低则形成的豆腐硬度小。程翠林等［7］的研究结果也表明，11S／7S比值与豆腐的硬度呈显著的正相关。

内酯豆腐由豆乳经葡萄糖酸内酯点卤形成，因此，大豆蛋白的含量和组成决定了内酯豆腐的质构特性。脂肪氧化酶缺失品种大豆（北农103）的蛋白质含量高于普通大豆，但11S／7S比值低。而脂肪氧化酶缺失品种（北农103）豆腐的质构特性好于普通大豆制备的豆腐，可能是该品种大豆的蛋白含量与亚基组成共同作用的结果。

对于石膏豆腐而言，表3显示普通大豆品种豆腐的质构特性好于脂肪氧化酶缺失品种（北农103）豆腐。石膏豆腐与内酯豆腐相比，因凝固剂以CaSO4为主，大豆原料中Ca、植酸的含量影响豆腐凝固，其质构特性的影响因素更加复杂。CaSO4微溶于水，在溶液中缓慢释放钙离子，凝乳速度慢，另外，有关豆乳凝聚特性与质构特性的关系研究表明，豆乳中的可溶性蛋白含量高、植酸含量高，则蛋白质凝固的有效钙离子量少，凝乳慢［8］。凝乳速度慢导致形成的豆腐水分含量大、硬度小。因此，脂肪氧化酶缺失品种大豆（北农103）石膏豆腐的质构特性差可能与其蛋白含量和植酸含量高、CaSO4作为凝固剂而影响其凝乳速度有关。虽然北农103钙含量高于普通大豆，但影响凝乳速度的可溶性蛋白和植酸含量而导致的参与凝固的钙离子的多少对石膏豆腐质构特性影响更明显。

对于卤水豆腐而言，质构特性的结果是脂肪氧化酶缺失品种（北农103）豆腐的质构特性值高于普通大豆豆腐（表6）。卤水豆腐的凝固剂是MgCl2，在溶液中完全电离，溶液中的大豆蛋白与Mg离子反应快，卤水豆腐凝固速度也快，因此，凝乳速度对豆腐质构特性的影响不如石膏豆腐明显。脂肪氧化酶缺失品种大豆（北农103）豆乳中的可溶性蛋白含量和蛋白质组成协同作用，决定了脂肪氧化酶缺失品种（北农103）豆腐的质构特性要好于普通大豆豆腐。

3　结论

本研究采用普通大豆和脂肪氧化酶缺失品种大豆（北农103）分别加工成卤水、石膏和内酯豆腐，对其进行感官和质构评价。结果表明，脂肪氧化酶缺失品种（北农103）豆腐的豆腥味明显弱于普通大豆豆腐。质构特性表明，北农103品种大豆加工成的内酯和卤水豆腐的质构特性好于普通大豆，而石膏豆腐则相反。结合两个大豆品种的理化指标，而质构特性是由不同大豆品种的理化成分等品质特性共同作用的结果。

［1］丁安林，张艳，常汝镇，等.大豆脂肪氧化酶研究进展［J］.大豆科学，1995，14（1）：67－73

［2］谢皓，陈学珍，白宝良，等.大豆新品种北农103的选育及栽培要点［J］.农业科技通讯，2010（4）：157－158

［3］Shimada K，Nomura H，Hara Y，et al.Effect of soybean lipoxygenase on sensory taste of tofu［J］.Nippon Shokuhin Kagaku Kogaku Kaishi，1998，45（2）：122－128

［4］Bradford MM.A rapid and sensitivemethod for the quantitation ofmicrogram quantities of protein utilizing the principle of protein－dye binding［J］.Analytical Biochemistry，1976，72：248－254

［5］Mujoo R，Trinh DT，Ng PKW.Characterization of storage proteins in differentsoybean varieties and their relationship to tofu yield and texture［J］.Food Chemistry，2003，82：265－273

［6］许显滨，陈霞，赵乃新，等.大豆品种间豆腐加工特性的差异［J］.中国油料作物学报，1990（1）：74－77

［7］程翠林，王振宇，石彦国，等.大豆蛋白质亚基组成与7S／11S对豆腐品质及产率的影响［J］.中国油脂，2006，31（4）：16－19

［8］张新艳.豆腐加工用大豆原料适宜性评价方法的建立［D］.北京，中国农业大学，2011.