低盐卤用量腐乳白坯自动化生产关键工艺

哈尔乐哈西·布勒斯别克，倪晓锋，徐健，贾银炜，沈生荣*

1(浙江大学 生物系统工程与食品科学学院，浙江 杭州，310058) 2(浙江省浦江县万方腐乳厂，浙江 浦江，322200)



低盐卤用量腐乳白坯自动化生产关键工艺

哈尔乐哈西·布勒斯别克1，倪晓锋1，徐健1，贾银炜2，沈生荣1*

1(浙江大学 生物系统工程与食品科学学院，浙江 杭州，310058) 2(浙江省浦江县万方腐乳厂，浙江 浦江，322200)

摘要以大豆为原料对腐乳生产中泡豆、点卤等关键生产工艺参数进行优化，构建了腐乳白坯标准化、自动化、关键节点协调一致的具有低盐卤用量的腐乳白坯加工工艺，其关键工艺技术参数为：豆水比例1∶3.5(g∶mL)泡豆12 h；干大豆按豆水质量比1∶7的比例磨浆；20 min将生豆浆煮沸到100 ℃，闷浆5～10 min； 82～86 ℃下35 r/min搅拌30 s(点卤时间20 s)以盐卤与添加豆浆的质量的1.2%进行点卤。该工艺的最大特征是低盐卤用量，且腐乳水分自由度比发酵前的腐乳白坯明显降低，有利于品质和保藏,可以实现腐乳白坯的全自动加工。

关键词腐乳白坯；生产工艺；自动化生产；水分分布；盐卤量

随着交流国际化，腐乳的生产也从作坊式的手工操作发展到当今的半机械化半手工生产。多年来人们一直不懈地进行着腐乳生产工艺改进、作用机理及微生物学等方面的研究[1-3]。纵观现状，腐乳生产主要面临以下问题：(1)生产周期过长[4]，影响厂房的利用、资金的周转及市场供应；(2)生产菌种绝大多数为低温毛霉菌，不适于夏季高温生长，使许多腐乳厂不得不在夏季停产，造成生产硬件不能充分利用，带来经济损失[5]；(3)生产工艺复杂，生产过程繁琐，劳动强度大；(4)传统腐乳含盐量过高，与近年国际上提倡的低盐饮食相抵触。

众所周知，传统腐乳白坯制作过程中，最关键的点卤工序最难控制，受到豆浆浓度、温度、凝固剂浓度与搅拌速度等因素严重影响[6-8]，直接影响腐乳得率和品质。本文从点卤要素出发，以大豆为原料对腐乳白坯生产中工艺要件进行优化和统筹，构建腐乳白坯标准化、自动化、关键节点协调一致的具有低盐卤用量的生产工艺，为建立具有传统风味的优质腐乳自动化生产线提供技术支撑。

1材料与方法

1.1材料与仪器

大豆，购自浙江优粮豆制品辅料储运公司；卤片，MgCl2质量分数47%，浙江浦江万方腐乳厂。

全自动连续煮浆机、全自动磨浆机、熟浆筛，北京市洛克机械有限责任公司；全自动腐乳坯划块机，北京意飞机械设备有限公司；NMI20核磁共振成像分析仪(共振频率21.960 MHz，磁体强度0.52 T，线圈直径15 mm，磁体温度32 ℃)，纽迈电子科技有限公司；电热干燥箱，上海精宏实验设备有限公司。

1.2腐乳生产工艺

腐乳的生产工艺主要包括白坯生产和接种发酵两部分(图1)。已有研究主要集中在不同菌种的发酵和发酵条件的优化，使腐乳具有更好的口感及更高的营养价值，而对于白坯生产的工艺研究较少。现有生产过程步骤多，多为人工操作，难于完全实现白坯生产的均匀性和连续性；同时，许多环节往往凭经验操作，严重影响产品质量。白坯生产过程中，泡豆、点卤对白坯质量影响最大。

图1　腐乳生产工艺流程Fig.1　Diagram of Sufu processing

1.3实验方法

1.3.1泡豆

根据文献[9]，大豆的吸水量约为干大豆质量的1.5倍，吸水膨胀的体积约为干大豆的2倍，优质大豆经除杂后，按豆水质量比1∶3.5浸泡，豆层离水面距离约为5 cm。20 ℃下泡豆6、8、10、12、14、16 h，比较出品率，确定最佳泡豆时间。

1.3.2磨浆

在磨浆操作中用水量决定大豆蛋白质溶出和豆浆浓度，用水量过少会使磨膛温度升高，蛋白质熟变，且会造成豆糊太厚，浆渣分离困难；用水量过多，豆糊太稀，容易使蛋白质流失而造成大豆利用率欠佳。干大豆按豆水质量比1∶3，1∶5，1∶7，1∶9，1∶11的比例磨浆，测定生豆浆固形物质量分数。

1.3.3煮浆

因生豆浆中尚有微生物和生物活性物质存在，特别是气温偏高的夏、秋季，若不及时煮浆，会导致蛋白质变性，为此煮浆要快。利用全自动煮浆机快速加热煮沸，10，20，30，60 min煮沸到100 ℃，闷浆5～10 min，比较豆浆质量。必须避免超高温和反复煮浆。

1.3.4点卤

考虑到生产情况，豆浆温度在82～86 ℃时开始点卤，按照盐卤的特性，盐卤的pH值在6.6～6.8，考察盐卤与豆浆的百分比为0.8%，1.0%，1.2%，1.4%，1.6%和1.8%，35 r/min转速下(转速过高，豆花太细)搅拌30 s(点卤时间20 s，点卤太快，豆花太老)，观察凝固效果，质优的效果应该是外观饱满有光泽、泔水豆青色、微甜不苦。

1.3.5白坯采样

采样方法：用直尺测量和记录白坯长、宽和厚度；用电子天平称取，并计算平均克数。采样标准：每斤大豆出标准腐乳白坯的质量在1.4～1.8 kg。

1.3.6腐乳水分状态及含量

采用低磁场核磁共振(NMR)成像分析仪中CPMG脉冲序列测量腐乳白坯和腐乳样品中的横向弛豫时间T2，将样品置于磁场中心位置的射频线圈中心进行横向弛豫时间T2采集。低磁场核磁共振的横向弛豫时间T2(结合水T21、吸附水T22、自由水T23)可间接表明样品中水分的自由度，由测定的T21、T22、T23的积分面积可反映各状态水的含量，分析样品中水分的分布和迁移，进而研究样品品质的变化[10-12]。

水分含量测定：按照 GB/T5009.3—2003《食品中水分的测定》的方法测定。

1.4数据处理

数据统计分析采用SPSS 12.0进行，绘图采用Origin 8.0进行，数值表示为平均值±SD。

2结果与分析

2.1泡豆

泡豆时间、泡豆温度都会影响豆品质量，温度高会使泡豆水变酸，对提取大豆蛋白等不利，降低豆品质量，夏季气温高，容易出现这一现象，必须多次换水，降低泡豆水温度。泡豆温度以不使大豆蛋白等质变为宜，通常控制在10 ℃左右。图2是10 ℃下泡豆时间对出品率的影响，可以看出随着时间的增加，出品率逐渐增加，在12 h时出品率达到最大值，随后出品率降低，最佳泡豆时间确定为12 h。一般冬季气温较低，若无恒温设备，可适当延长泡豆时间。

泡豆程度的感官检查标准是掰开豆粒2片子叶内侧呈平板状，但泡豆水表面不出现泡沫为宜，表示泡豆成熟。

图2　泡豆时间对出品率的影响Fig.2　Effect of soaking time on the yield of Tofu

2.2磨浆

干豆按豆水质量比1∶3，1∶5，1∶7，1∶9，1∶11的比例磨浆，测定生豆浆固形物质量分数,结果见表1。

表1　豆水质量比对生豆浆固形物质量分数的影响

由表1可知，豆水质量比1∶7时，生豆浆固形物质量分数达7%，为最高，且操作方便。

2.3煮浆

利用全自动煮浆机快速加热煮沸，50千克豆浆用10，20，30，60 min煮沸到100 ℃，闷浆5～10 min，比较豆浆质量，结果见表2。由表2知，快速加热煮浆，豆浆质量好。考虑到能耗以及设备的成本等，本试验条件下选择20 min煮浆时间。

表2　煮浆时间与豆浆质量(浓度)的关系

2.4点卤

盐卤用量对豆脑质量的影响见表3。于82～86 ℃搅拌下点浆，向豆浆中缓慢加入质量分数为6%的盐卤，加入所需时间为20 s，盐卤的加入量为豆浆质量的1.2%，盐卤加入完毕后再搅拌10 s；搅拌转速为35 r/min，凝团正常。如果转速过高(搅拌转速为大于50 r/min)会使豆脑凝团过细，也无法获得所需的腐乳白坯；转速过低使盐卤用量急居上升(搅拌转速为10 r/min，盐卤用量约为本试验的1.5倍，凝团不理想)。

表3　盐卤用量对豆脑质量的影响

由本工艺最佳盐卤用量1.2%，吨豆盐卤用量可低于25 kg，远低于行业水平吨豆50～70 kg的盐卤用量。高浓度盐卤容易使酶发生变性，活力下降及酶解受阻，延迟腐乳的成熟期[13]。因此低盐卤不但具有降低成本的优点(节约盐卤成本60%～70%)，且由于盐卤用量的降低，还能有效减轻所得腐乳白坯的苦味，加快蛋白质水解形成氨基酸[14]。因此，降低腐乳中盐卤用量既是改进生产工艺的很好措施，也是改善产品品质的理想办法。本工艺不但能降低成本，还能提高产品的品质，使腐乳白坯弹性更好，质感细腻，香气更好，口感微甜不发苦。

2.5白坯采集及出品率

用以上工艺获得的豆脑进行分脑、上厢套、包布、上榨处理，控制白坯的水分含量为70%；然后再进行划坯，得腐乳白坯。每斤大豆出标准腐乳白坯的质量，通常在1.4～1.8 kg，以上豆脑白坯自动化采样平均出品质量结果为1.54 kg，符合腐乳白坯质量标准(见表4)。

表4　自动白坯采样表

注：长、宽、厚度、质量和水分为未经划坯的粗白坯，出品质量为经自动腐乳坯划块机后的成品白坯。

2.6腐乳水分含量及状态变化

经采样测得在最佳工艺参数条件下制作的白坯和腐乳的水分含量如图3所示。由图3可知，白坯水分含量为(70.52±0.801)%，腐乳水分含量为(67.92±0.453)%，腐乳水分含量低于白坯水分含量的原因为在后发酵腌制过程中，食盐的高渗透压作用，使食盐渗透、析出水分，坯体收缩变小和组织变硬。

图3　白坯与腐乳水分含量Fig.3　Water contents of Tofu and Sufu

从图4可知，发酵前后都出现3个峰，每个峰顶点所对应的横坐标时间分别记为T21、T22、T23(T21

腐乳样品的T2值均降低，总体上表现为T2谱峰面积减小，其中 10～100 ms的区域降幅最明显，认为此部分是对应腐乳的水分，比发酵前的腐乳白坯水分自由度明显降低，与水分含量测定结果相符，表示水分与大分子物质的结合变得更紧密，更加有利于品质和保藏。

图4　白坯和腐乳的驰豫时间T2图谱Fig.4　NMR T2 relaxation curves of Tofu and Sufu

众所周知，盐卤用量与豆浆质量，尤其是豆浆浓度有关。习惯的手工点卤与搅拌速度，搅拌发力均匀度等的关系过去少有关注，本研究采用可控电动搅拌，严格做到搅拌均匀，豆浆与盐卤接触充分，豆浆各部位得到盐卤的完全作用，大大提高了盐卤的反应效率，同时杜绝了局部过浓现象，豆脑质量得到了明显的改善。当然，低盐卤用量也可能与前道在制品的质量匹配相关，关键节点协调一致，环环相扣、互相制约的工艺技术通过优化与统筹，得到了实现完全自动化的产业化生产，大大改善了生产环境，提高了产品质量，成功将传统生产技术在现代技术条件下转型升级。

3结论

腐乳作为深受人们喜爱的佐餐食品，随着人们健康意识的增强以及对腐乳生产工艺、风味物质及其功能特性研究的深入，将逐渐成为人们的滋养食品以及重要的食品调味品。本研究改进了腐乳白坯加工工艺，具有低盐卤用量特征：豆水比例1∶3.5(g∶mL)泡豆12 h；干大豆按豆水质量比1∶7磨浆；20 min将生豆浆煮沸到100 ℃，闷浆5～10 min； 82～86 ℃下35 r/min搅拌30 s(点卤时间20 s)，以盐卤与添加豆浆的质量百分比为1.2%进行点卤，盐卤用量远低于传统用量；以上所得豆脑加工得腐乳白坯，自动采集白坯大小一致、整齐美观，利于自动化生产。

低磁场核磁共振成像分析表明，腐乳样品的T2值均降低，其中 10～100 ms的区域降幅最明显，腐乳的水分比发酵前的腐乳白坯水分自由度明显降低，水分与大分子物质的结合变得更紧密。用本工艺加工获得的腐乳白坯含水量为70.52%，制成的腐乳水分含量为67.92%，符合企业质量标准。

参考文献

[1]曹翠峰.大豆发酵食品-腐乳的微生物学研究[D].北京：中国农业大学, 2001:2-8.

[2]张会荣,刘瑞钦,郑立红.新型腐乳生产工艺的研究[J].中国调味品,2009, 34(3): 82-85.

[3]鲁绯,孙君社.腐乳发酵机理、品质改进和模式识别研究[D].北京：中国农业大学,2005:4-15.

[4]刘会勇,杨立萍,刘瑞钦,等.缩短腐乳发酵周期的研究[J].中国调味品,2003,28(1): 13-14.

[5]李磷佼,车振明,汪彬彬.腐乳中毛霉菌株的初步筛选及其培菌期的生化变化[J].中国调味品, 2010, 35(9): 56-64.

[6]SHEN C F, de MAN L, BUZZEL R I, et al. Yield and quality of tofu as affected by soybean and soymilk characteristics: Gluconodelta-lactone coagulant[J]. Journal of Food Science, 1991, 56(1):109-112.

[7]SHIH M C, HOU H J, CHANG K C. Process optimization for tofu[J]. Journal of Food Science, 1997, 62(4): 833-837.

[8]张会荣,刘瑞钦,郑立红.新型腐乳生产工艺的研究[J].中国调味品,2009, 34(3): 82-85.

[9]唐德方.腐乳生产加工的工艺要点[J].农民科技培训, 2010(10):37.

[10]苏悟,郑小芬,范琳,等.应用核磁共振法研究豆豉发酵过程中水分的变化规律[J].粮油食品科技, 2014, 22(1): 95-99.

[11]TENG Li, XIN Rui, WEI Li,et al. Water distribution in Tofu and application of T2relaxation measurements in determination of Tofu’s water-holding capacity[J]. J. Agric. Food Chemistry, 2014,62(34):8 594-8 601.

[12]周航,李保国,董梅,等.真空冷却豆制品水分布状态的核磁共振分析[J].制冷学报,2011,32(2): 54-57.

[13]张晓峰,樊剑鸣,陈慕华,等.低盐腐乳生产过程中抗氧化和ACE抑制活性的变化[J].中国调味品,2009，34(5): 63-66.

[14]马勇,韩北忠,王家槐.腐乳生产过程中食盐对蛋白质、脂肪水解的影响[J].中国酿造, 2002, 21(1): 15-18.

The key technology of automatic production of Tofu at low dosage of bittern

HARLIGASH·Bolesbek1, NI Xiao-feng1,XU Jian1, JIA Yin-wei2, SHEN Sheng-rong1*

1 (School of Biosystems Engineering and Food Science, Zhejiang University, Hangzhou 310058,China) 2 (Wan Fang Sufu Factory of Zhejiang Province, Pujiang 322200,China)

ABSTRACTThis study used soybean as raw material for exploring and optimizing technological parameters in soaking time, halogen and other key process parameters for the production of Tofu, and try to make it the coordination of Tofu standardization, automatic processing and key aspects of Tofu processing at low dosage of bittern. The key and coordinated parameters for automatic production of Tofu were as follows: soaking time for 12 h with the ratio of bean to water 1∶3.5, defibrination of 1∶7 of bean to water, boiling for 5-10 min at 100 ℃ to be reached within 20 min and 1.2% concentration of bittern to soybean milk at the speed of 35 r/min under 82-86 ℃ for 30 seconds. The main advantages of this technology were the low dosage of bittern, and the significantly lowered water freedom in Sufu than that in Tofu, which were beneficial to the improvement of Sufu quality and storage. This will help realize the full automatic production of Sufu.

Key wordsTofu; technology; automatic production; moisture distribution; bittern dosage

收稿日期：2015-08-22，改回日期：2015-10-19

基金项目：浙江省科技厅重大科技专项(2013C02022-2)

DOI:10.13995/j.cnki.11-1802/ts.201604028

第一作者：硕士研究生(沈生荣教授为通讯作者,E-mail: shrshen@zju.edu.cn)。