大豆膳食纤维豆腐脑的制备工艺研究

雷海容，张枫燃

(1.长春大学 科技开发研究中心，长春 130022; 2.吉林职业技术学院 医药食品分院，吉林 龙井 133400)

大豆膳食纤维是不能被人体内消化酶消化吸收的植物性多糖类化合物的总称，被称为蛋白质、碳水化合物、脂肪、矿物质、维生素及水之后的第七大营养素[1]。大豆膳食纤维不仅可以促进胃肠道蠕动、软化粪便、防止便秘、携带有害代谢物质排除体外[2]，还可抑制胆固醇的吸收、控制体重增加，更重要的是可以预防肥胖病、糖尿病[3]、高血脂症、心脑血管疾病及恶性肿瘤等慢性疾病[4]。

目前，我国居民摄入高蛋白，高脂肪，高热量的食物较多，而对膳食纤维的摄入量却日益减少。《中国居民膳食纤维摄入白皮书》显示：我国居民营养素摄入不均衡造成膳食纤维摄入量不足且呈下降趋势，人均总膳食纤维的摄入量为13 g/d，城市与农村基本一致[5]。中国营养学会发布每人摄入膳食纤维应为25 g/d[6]，能达到此摄入量的人群不足5 %，因此补充膳食纤维迫在眉睫。

大豆种子由子叶、胚、种皮三部分构成，脱皮后的大豆占总质量的90%左右，是大豆加工的主要原料成分[7]。传统豆制品生产过程都需要去除豆渣并产生大量的废水，而大豆膳食纤维等非水溶性成分全部残留于豆渣中。据统计：中国因大豆加工制品而丢弃的豆渣每年高达2.8×109kg，这样做的后果不仅因豆渣发酵而给环境带来了巨大的污染[8]，同时也丢弃了大量对人体有益的营养成分，大豆膳食纤维也在其中。

豆腐脑是中国传统小吃，它软嫩爽滑，深受人们喜爱。传统豆腐脑制作工艺除渣后的大豆膳食纤维含量几乎为0，而本文研制的超微粉末豆腐脑中大豆膳食纤维的含量为大豆脱皮后大豆子叶的全部膳食纤维含量。食用大豆膳食纤维豆腐脑不仅对改善中国居民膳食纤维摄入不足提供一种途径，同时还可缓解环境污染，因此开发大豆膳食纤维豆腐脑的前景广阔。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

脱皮大豆，市售；葡萄糖酸-δ-内脂(GDL)，安徽省兴宙医药食品有限公司；其他试剂均为国产分析纯。

1.2 仪器与设备

高速多功能粉碎机，浙江省永康市象珠松青五金厂；QYF-100实验室用气流粉碎机，昆山密友实业有限公司；FA2204B型电子天平，上海精密科学仪器有限公司；定氮蒸馏装置，上海化科实验器材有限公司；DK-98-11A型电热恒温水浴锅，天津市泰斯特仪器有限公司；XL-1型马弗炉，上海精宏实验设备有限公司；SHB-Ⅲ循环水式多用真空泵，郑州长城科工贸有限公司；DHG-9240A电热恒温鼓风干燥箱，上海精宏实验设备有限公司。

1.3 方法

1.3.1 检测豆腐脑粉的总膳食纤维含量(TDF)

总膳食纤维含量采用GB 5009.88—2014方法[9]检测。

1.3.2 工艺流程

脱皮大豆→粗磨→超微粉碎→大豆膳食纤维豆腐脑粉→煮豆浆→加GDL→凝固→大豆膳食纤维豆腐脑。

1.3.3 制备方法及工艺要点

脱皮大豆经多功能粉碎机粗磨后98 %过80目筛，送入气流粉碎机内处理，过200目筛后得到超细粉末为大豆膳食纤维豆腐脑粉。将豆腐脑粉加蒸馏水煮沸10min[10]，期间不断搅拌，使其分散均匀，之后倒入装有GDL溶液的烧杯内，均匀混合后放入85 ℃水浴锅内静置，即得大豆膳食纤维豆腐脑。

这是利用GDL等电点沉析的原理制备大豆膳食纤维豆腐脑，GDL水解物葡萄糖酸可使高温豆浆的pH值下降至4.2～4.6之间，处于大豆蛋白等电点状态。此时，大豆蛋白在高温作用下，内部的基团充分暴露，其电荷与GDL水解产生的H+中和，聚合形成凝胶。GDL在温度80～90 ℃条件下，大豆蛋白所形成的凝胶性比较好[11]，因此，凝固温度应始终保持在80 ℃以上。本文采用GDL的凝固温度为85 ℃。

1.3.4 单因素实验及正交实验设计

根据预实验结果，选择影响大豆膳食纤维豆腐脑感官品质的重要因素进行单因素实验及正交实验设计。采用单因素实验方案，分别研究通过气流粉碎机不同频率处理粗磨粉、固液比、GDL添加量与凝固时间对大豆膳食纤维豆腐脑的感官品质的影响，找出每个因素的具体影响规律，并确定影响大豆膳食纤维豆腐脑品质的重要因素的最优水平变化范围。根据单因素实验结果，以大豆膳食纤维豆腐脑的感官评价为考察指标，按表1进行四因素三水平的正交实验，筛选大豆膳食纤维豆腐脑的最佳工艺条件，并进行最佳工艺条件的验证实验。

表1 正交实验因素水平表

1.3.5 豆腐脑品质的感官评定标准

以大豆膳食纤维豆腐脑的色泽、口感、风味及质地为考核指标，按照感官评定标准对所观察及品尝的大豆膳食纤维豆腐脑感官品质进行打分，以平均分作为感官评分，最后将分数汇总得出综合评分。评定样品时由每个评定成员单独进行，评定之间用清水漱口。感官评定标准见表2。

表2 豆腐脑品质的感官评定标准

2 结果与讨论

2.1 单因素实验

2.1.1 通过气流粉碎机不同频率的处理对大豆膳食纤维豆腐脑品质的影响

根据预实验结果，在固定固液比1∶10 g/ml、GDL添加量2.0 %、凝固时间10 min条件下，选取不同处理频率(50Hz、75Hz、100Hz、125Hz、150Hz)按制备方法进行实验，结果见图1。

图1 粗磨粉不同处理频率对大豆膳食纤维豆腐脑品质的影响

由图1可知，随着处理粗磨粉频率的增加，制得的大豆膳食纤维豆腐脑的味觉细腻感提高、颗粒感减轻。当处理频率达到150Hz时，80%的超微粉末通过200目筛，用此豆腐脑粉制作的大豆膳食纤维豆腐脑的口感细腻光滑、无粗糙感。这是因为通过气流粉碎机把完整细胞粉碎后细胞内营养成分析出率提高，有益于人体吸收。

2.1.2 不同固液比对大豆膳食纤维豆腐脑品质的影响

根据预实验结果，在固定粗磨粉处理频率100Hz、GDL添加量2.0 %、凝固时间10 min条件下，选取不同固液比(1∶8 g/ml、1∶10 g/ml、1∶12 g/ml、1∶14 g/ml、1∶16 g/ml)按制备方法进行实验，结果如图2所示。

图2 不同固液比对大豆膳食纤维豆腐脑品质的影响

由图2可知，随着固液比的增加，大豆膳食纤维豆腐脑品质的感官指标评分也逐渐升高，当固液比1∶12 g/ml时豆腐脑凝胶均匀、细腻、爽滑、柔软度适中，口感舒适。继续增加固液比，豆腐脑口感过软影响其品质。

2.1.3 GDL不同添加量对大豆膳食纤维豆腐脑品质的影响

根据预实验结果，在固定粗磨粉处理频率100Hz、固液比1∶10 g/ml、凝固时间10 min条件下，选取不同GDL添加量(1.0 %、1.5 %、2.0 %、2.5 %、3.0 %)按制备方法进行实验，结果如图3所示。

图3 GDL不同添加量对大豆膳食纤维豆腐脑品质的影响

葡萄糖酸-δ-内酯(GDL)属于酸类凝固剂。GDL本身不显酸性，它的水解产物葡萄糖酸呈酸性。GDL有不易沉淀且易与豆浆混合的特点。由图3可知，在GDL添加量为1.0 %时，豆腐脑过软不成型，随着GDL添加量的增加，豆腐脑的凝胶强度也增强，当GDL添加量达到2.5 %时，大豆膳食纤维豆腐脑的凝胶均匀，口感细腻无酸涩味；而添加量达到3.0 %时，豆腐脑过干且有酸涩味影响口感。

2.1.4 不同凝固时间对大豆膳食纤维豆腐脑品质的影响

根据预实验结果，在固定粗磨粉处理频率100Hz、固液比1∶10 g/ml、GDL添加量2.0 %条件下，选取不同凝固时间(5 min、10 min、15 min、20 min、25 min)按制备方法进行实验，结果图4所示。

图4 不同凝固时间对大豆膳食纤维豆腐脑品质的影响

由图4可知，随着凝固时间的增加，豆腐脑品质的感官评分先升高后下降。当凝固时间为5 min及10 min时，豆腐脑过软，凝胶不均匀；当凝固时间为15 min时，大豆膳食纤维豆腐脑凝胶均匀，结构光滑，口感细腻，感官评分也最高；当凝固时间为20min 及25 min时，豆腐脑出现析水现象，影响品质。

2.2 正交实验

在单因素实验的基础上，采用正交表L9(34)，选定四因素三水平作正交实验。对大豆膳食纤维豆腐脑品质产生影响的因素及水平的正交实验结果与极差分析如表4所示。

表4 正交实验结果

由表4极差分析结果可知，影响大豆膳食纤维豆腐脑品质的因素依次为RC>RB>RA>RD。再以K值进行分析可知A3>A2>A1、B2>B3>B1、C3>C2>C1、D2>D3>D1，因此，制备大豆膳食纤维豆腐脑的最佳组合是A3B2C3D2，即处理频率150Hz、固液比1∶12 g/ml、GDL添加量2.5 %及凝固时间为15 min。

2.3 验证实验

按上述最佳工艺条件，即处理频率150Hz、固液比1∶12 g/ml、GDL添加量2.5 %及凝固时间15 min进行3次平行实验，大豆膳食纤维豆腐脑品质的感官评分分别为92、90、93，平均分为91.67。3次实验的稳定性较好、误差较小，说明正交实验结果正确可行。

2.4 大豆膳食纤维豆腐脑的总膳食纤维含量检测结果

采用GB 5009.88—2014方法测量总膳食纤维含量，结果显示大豆膳食纤维豆腐脑的TDF为5.56g/100g，市售豆腐脑的TDF为0.18 g/100g，明显高于市售豆腐脑中的大豆膳食纤维含量。因此，本实验制作的大豆膳食纤维豆腐脑可以达到补充人体膳食纤维的要求。

3 结语

按对粗磨粉处理频率150Hz、固液比1∶12 g/ml、GDL添加量25 %及凝固时间15 min的工艺条件制备的大豆膳食纤维豆腐脑含有大豆子叶的全部膳食纤维，但由于大豆膳食纤维豆腐脑粉80%通过200目筛，几乎感受不到大豆膳食纤维豆腐脑的粗糙感。这种快捷型传统食品既满足现代人们快节奏生活的需求，又能补充膳食纤维的摄入不足，同时适于工业化生产，因此大豆膳食纤维豆腐脑粉具有广阔的市场前景。