二次浆渣共熟制浆工艺优化研究

周 娟，谢灵来，尹乐斌，2*，李立才，金小柯，雷志明，孔彦卓

（1.邵阳学院 食品与化学工程学院，湖南 邵阳 422000；2.豆制品加工技术湖南省应用基础研究基地，湖南 邵阳 422000）

大豆原产于中国，古代称之为“菽”，有5 000多年的栽培史和加工史[1-2]。豆腐是以大豆为原料生产的中国传统豆制品，因其蛋白质含量高、脂肪含量低而广受大众喜爱，并且豆腐中含有大豆异黄酮、大豆皂苷、卵磷脂等活性成分能够清除自由机、延缓衰老[3]。此外，豆腐还具有益中和气、生津润燥、清热解毒、消渴解酒等医学价值[4-5]。在豆腐加工过程中制浆工艺对豆腐品质影响较大，传统的豆腐的制浆工艺大致可分为生浆法、熟浆法和热水淘浆法。不同制浆工艺制得豆腐各有特点，品质不一。陈洋等[6]的研究表明，熟浆法豆腐的出品率、保水性、含水量均显著高于生浆法和热水淘浆法，而生浆法的硬度明显高于其他两种方法。于寒松等[7]的研究表明，熟浆工艺不仅能够很好地保留大豆中的营养成分，而且对豆腐的得率及品质特性有较好的提升。卢义伯等[8]的研究表明，熟浆法生产制作的豆浆蛋白质含量高、脂肪含量低，理化指标明显优于其他两种方法。本试验是采用具有“湘派”特色的二次浆渣共熟制浆方法，在熟浆法的基础上，对一渣进行二次煮浆，对二次浆渣共熟制浆工艺进行优化，以期提高蛋白质的提取率及豆浆中多糖的含量，使豆腐的品质得到了很大提升。为工业化制浆技术提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

黄豆（黑龙江优质大豆）：市售；氢氧化钠（分析纯）、酚酞：天津市东丽区永大化学试剂有限公司。

1.2 仪器与设备

HU-500DG型多功能榨汁机：韩国HURM公司；LS-5型物性测定仪：美国阿美特克（AMETEK）有限公司；VELOCITY 18R型台式冷冻离心机：澳大利亚达卡米公司；ATC型阿贝折射仪：上海淋誉贸易有限公司；MJ33型水分自动测定仪：梅特勒-托利多公司；CA-HM型热量成分检测仪：日本JWP公司。

1.3 方法

1.3.1 二次浆渣共熟生产豆腐工艺流程

1.3.2 单因素试验

按1.3.1所述工艺流程生产制作豆腐，并以在此条件下点浆制得的豆腐的感官评分、蛋白质含量为评价标准，通过单因素试验分别考察一浆和二浆的配比（1∶2、2∶2、4∶2、6∶2、8∶2（V∶V）），一渣和水的配比（1∶1、1∶2、1∶3、1∶4、1∶5（g∶mL）），混合豆浆的加热温度（80℃、85℃、90℃、95℃、100℃），混合豆浆的加热时间（1 min、3 min、5 min、7 min、9 min）对二次浆渣共熟制浆工艺的影响。

1.3.3 二次浆渣共熟制浆工艺的正交试验

在单因素试验的基础上，以一浆和二浆配比，一渣和水配比，混合豆浆加热温度，混合豆浆加热时间为变量，以感官评分和蛋白质含量为考察指标进行L9（34）正交试验。正交试验因素与水平见表1。

表1 二次浆渣共熟制浆工艺优化正交试验因素与水平Table 1 Factors and levels of orthogonal experiments for soybean milk dregs repeated curing process optimization

1.3.4 检测方法

感官评分：参照GB/T 22106—2008《非发酵豆制品》[10]，确定豆腐的总体接受性感官指标为色泽、气味、滋味和质地对不同制浆条件下所得的豆腐产品进行评价，满分为100分。感官评价标准见表2。

表2 豆腐感官评价标准Table 2 Sensory evaluation standards of tofu

蛋白质的测定：按照参考文献[9]的方法进行。

豆腐持水率的测定：称取一定质量的豆腐样品，记为W1，置于50 mL离心管的底部，1 000 r/min离心10 min，去除上清液后，豆腐样品质量记重W2，然后将此样品置于105℃干燥至质量恒定，记为W3。持水率计算公式[11]：

式中：G为持水率，%；W1为原样品质量，g；W2为离心后除去上清液样品质量，g；W3为样品干燥后质量，g。

弹性、硬度测定：釆用质构试验机测定，同一个样品选择3个不同部位进行测定，取其平均值[12]。

2 结果与分析

2.1 单因素试验

2.1.1 一浆和二浆配比对豆腐品质的影响

图1 一浆和二浆配比对豆腐感官评分和蛋白质含量的影响Fig.1 Effect of the ratio of the first soy milk and second soy milk on sensory evaluation and protein content of tofu

由图1可知，一浆和二浆的配比主要影响点浆前豆浆的浓度，点浆时豆浆浓度较低，形成的大豆蛋白絮状物较小，不利于形成致密的凝胶网络空间结构，得到的豆腐组织松软，不易成型。随着一浆和二浆配比的增大，产品感官评分呈不断增大，最后趋于稳定的趋势，这是由于当一浆和二浆配比增大时，豆浆浓度逐渐提高，越来越利于形成稳定的大豆蛋白凝胶[13]，当豆浆浓度达到一定程度后，在一定量凝固剂条件下形成的蛋白凝胶达到饱和，所以所得的产品性质基本固定。综合考虑，选择一浆和二浆配比6∶2（V∶V）作为较优水平。

2.1.2 一渣和水配比对豆腐品质的影响

由图2可知，当一渣和水配比为1∶1（g∶mL）时，豆腐感官评分较低，是因为这个配比的水不能和一渣充分混合，加热时一渣中残留的蛋白质等成分不能充分溶解到水中，得到的二浆感官品质稍差，豆浆浓度也稍低，所以与一浆混合后点浆制得的豆腐感官评分较低。当一渣和水配比为1∶2时，豆腐感官评分达到最高，继续增大水的比例，混合加热得到的二浆浓度过低，和一浆混合后，得到的混合豆浆浓度也过低，所以点浆得到的豆腐品质下降，感官评分受到影响。综合考虑，选择一渣和水配比1∶2（g∶mL）作为较优水平。

图2 一渣和水配比对豆腐感官评分和蛋白质含量的影响Fig.2 Effect of second dregs and water ratio on sensory evaluation and protein content of tofu

2.1.3 混合豆浆加热温度对豆腐品质的影响

图3 混合豆浆加热温度对豆腐感官评分和蛋白质含量的影响Fig.3 Effect of heating temperature of mixed soymilk on sensory evaluation and protein content of tofu

由图3可知，当加热温度为80℃时，豆腐感官评分较低，随着加热温度的提高，感官评分也不断提高，加热温度为95℃时，豆腐感官评分达到最大值，继续提高加热温度，豆腐感官评分开始下降。原因可能是豆浆的加热温度不够高时，大豆蛋白变性不充分，蛋白质分子上的化学基团和疏水区域无法充分暴露出来，蛋白质之间的相互作用不足以促使蛋白质分子形成稳定的空间网络结构[14]，所以制得的豆腐蛋白质含量低，感官评分也低。当加热温度为95℃时，蛋白质变性充分，形成的豆腐网络结构最稳定，豆腐的相关指标也达到最大值。当加热温度为100℃时，温度过高，蛋白质会变性过度，形成失去凝胶能力的亚溶胶，降低蛋白质空间网络结构的稳定性，导致豆腐品质下降。综合考虑，选择混合豆浆加热温度为95℃作为较优水平。

2.1.4 不同混合豆浆加热时间对豆腐品质的影响

由图4可知，混合豆浆的加热时间为1 min时，豆腐的感官评分较低，随着加热时间的延长，感官评分增大，加热时间为5 min时，豆腐品质最佳，豆腐感官评分达到最大值，继续延长加热时间，感官评分开始下降。原因可能是加热时间≤3 min时，大豆蛋白未能充分充分变性，蛋白质分子上的化学基团和疏水区域无法充分暴露出来，蛋白质分子之间无法充分结合，形成的蛋白质凝胶结构不够紧密[15]，使得所得豆腐的蛋白质含量较低，感官评分也低。适当的加热时间可以使蛋白质变性充分，从而改善豆腐的品质。加热时间超过7 min时，蛋白质会过度变性，形成失去凝胶能力的亚溶胶，降低蛋白质空间网络结构的稳定性，导致豆腐的各项指标都不理想。但是，相对来说加热时间对豆腐的得率影响较小。综合考虑，选择混合豆浆加热时间5 min作为较优水平。

图4 混合豆浆加热时间对豆腐感官评分和蛋白质含量的影响Fig.4 Effect of heating time of mixed soy milk on sensory evaluation and protein content of tofu

2.2 正交试验优化二次浆渣共熟工艺

在单因素试验的基础上，确定一浆和二浆配比，一渣和水配比，混合豆浆加热温度，混合豆浆加热时间为变量，进行L（934）正交试验，通过豆腐感官评分确定二次浆渣共熟制浆的最佳工艺条件，正交试验结果见表3，方差分析表见表4。

表3 二次浆渣共熟制浆工艺优化正交试验结果与分析Table 3 Results and analysis of orthogonal experiments for soybean milk dregs repeated curing process optimization

由表3可知，各因素对豆腐感官评分的影响程度大小依次为C＞B＞D＞A，即混合豆浆加热温度＞一渣和水配比＞混合豆浆加热时间＞一浆和二浆配比。由感官评分不同水平的平均值k可知，最优组合为A2B2C2D1，即一浆和二浆配比6∶2（V∶V），一渣和水配比1∶2（g∶mL），混合豆浆加热温度95℃，混合豆浆加热时间3 min。

表4 正交试验结果方差分析Table 4 Variance analysis of orthogonal experiments results

由表4可知，因素C即混合豆浆加热温度对豆腐感官质量的影响极显著（P＜0.01），因素B即一渣和水配比对豆腐感官质量的影响显著（P＜0.05），而因素D即混合豆浆加热时间和因素A一浆和二浆配比对豆腐感官质量的影响不显著（P＞0.05）；在此工艺条件下，按照1.3.1试验方法进行3次验证试验，结果如表5所示。

表5 豆腐感官评价、理化指标和质构指标Table 5 Sensory evaluation,physicochemical indexes and texture indexes of tofu

由表5可知，3次验证试验制得的豆腐平均感官评分为79.33±0.47分，蛋白质含量为（7.43±0.05）g/100 g，豆腐的品质良好，二次浆渣共熟制浆工艺优化效果好。

3 结论

以豆腐感官评分为指标，通过单因素试验发现二次浆渣共熟制浆工艺中的一浆和二浆配比、一渣和水配比、混合豆浆加热温度、混合豆浆加热时间对豆腐品质均有不同程度的影响。在单因素试验基础上，以豆腐感官评分为考察指标，选取一浆和二浆配比、一渣和水配比、混合豆浆加热温度、混合豆浆加热时间进行L9（34）正交试验，确定二次浆渣共熟制浆工艺生产豆腐的最佳工艺条件为：一浆和二浆配比6∶2（V∶V），一渣和水配比1∶2（g∶mL），混合豆浆加热温度95℃，混合豆浆加热时间3 min。在此最优工艺条件下制得的豆腐感官评分为79.33±0.47分，蛋白质含量为（7.43±0.05）g/100 g，其他指标均良好。

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