热处理方式对豆腐品质特性的影响

李加双，张良，3，王晶，姜雪晶，邢利婷，张春江，3*

1(中国农业科学院 农产品加工研究所，农业部农产品加工重点实验室，北京,100193) 2(中国农业科学院 农产品加工研究所主食加工技术研究院，黑龙江 哈尔滨,151900) 3(合肥中农科泓智营养健康有限公司，中国农业科学院 合肥食品营养与健康创新研究院，合肥，238000)

豆腐营养丰富且全面，素有“植物肉”的美称，物美价廉、品种多样、制作方便、老少皆宜，深受人们的青睐[1-2]，在国民日常膳食中起着举足轻重的作用[3-4]，不但富含各种必需氨基酸、维生素B1、B2、B3、维生素C、叶酸、钙、铁、钾等营养成分，而且还含有丰富的异黄酮物质，具有预防胆固醇和降血糖的功效[5-6]。作为健康饮食的重要食材之一，中国居民膳食指南中明确指出要适量增加豆制品的消费量。豆腐的主要热加工方式包括蒸制、炖煮、油炸、涮煮等，也可以进行短时预煮后蘸料食用。热处理方式对食物的组成和品质变化有重要影响[7]。但调理过程中不同热处理方式对豆腐食用品质的影响还缺乏相关数据，本文采用煮制、蒸制、过热蒸汽、油炸、微波短时加热方式，对豆腐进行预处理，分析其品质变化，确定最佳预处理条件和参数，以期为豆腐菜肴工业化加工提供技术参考。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

新鲜豆腐，北京厢黄旗幸福超市；C21-SK2101电磁炉,广州美的公司；G80F20CN2L-B8(R0)微波炉,广东格兰仕微波生活电器制造有限公司；YZ-3032-T多功能油炸锅,广东容声电器股份有限公司； TABLE-TOP 350型过热蒸汽烤箱，日本Naomoto公司，TA-XT2i质构分析仪,英国Stable Micro System公司；CR-400色差计,柯尼卡美能达(日本)公司；BS2SS型电子分析天平,北京赛多利斯计量仪器有限公司；美德时(Anymetre)PT3002热电偶、高精度电子食品温度计,美德时北京仪器表有限公司。

1.2 实验方法

1.2.1 原料处理

采购的新鲜豆腐，常温放置，用刀片刮去表面4 mm，去除表面的模具压制痕迹。将豆腐切成4 cm×4 cm×1.5 cm的长方块，每组3块分3组，称重和测量，进行如下处理：

(1)电磁炉煮制：蒸馏水煮沸后(水温>95 ℃)，然后将3组豆腐分别放入煮沸的蒸馏水中(W/V,1∶10),分别煮制4、8、12、16、20 min，电磁炉输出功率为2 100 W。

(2)电磁炉蒸制：蒸锅中水煮沸后，将豆腐放入蒸锅蒸制，处理时间如上，电磁炉输出功率为2 100 W。

(3)过热蒸汽处理：过热蒸汽烤箱蒸制豆腐处理，上、下火，蒸汽温度均为160 ℃，处理时间为4、8、12、16、20 min。

(4)油炸处理：多功能油炸锅油炸豆腐处理，油炸温度150 ℃，油炸1、2、3、4、5 min。

(5)微波处理：微波加热30、60、90、120、150、180、210、240 s，额定功率1 300 W。

1.2.2 蒸煮损失测定[8]

将切好的豆腐进行称重(b0)，蒸煮后控水，冷却至室温，取样称重(b1)，蒸煮后控水，按公式(1)计算蒸煮损失：

(1)

式中：W,蒸煮损失，%；b0,煮制前样品重，g；b1,煮制后样品重，g。

1.2.3 中心温度测定

将热电偶探针在冰水浴中校准，将温度探针插入常温放置的豆腐内部，检测不同加热条件下中心温度的变化。数据记录频率为2 s/次。其中，微波(输出功率700 W，频率50 Hz)加热时，应每隔10 s关闭微波炉，停止加热，进行中心温度的测定，重复上述实验操作步骤，直至豆腐达到加热终点[9]。

1.2.4 色泽测定[10]

对不同处理组的豆腐进行测定，将制得的样品在4 ℃条件下过夜，样品取出，温度恢复至室温后，用色度仪进行色度测定。应用L*、a*、b*表示色系，同时测定L*、a*、b*的值，每个样品进行3次重复。L*值称为明度指数，在色泽测定标记白度和亮度，值越大意味着样品越白亮。a*、b*值称为彩度指数，它们共同决定物质的色调。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。

1.2.5 质构分析

将做好的豆腐封口放置于4 ℃冰箱中过夜存放，样品取出后将豆腐切成2 cm的正方形，探头中心对准样品中心位置。参数：探头P/35，平均速度2 mm/s，触发力5 g，压缩形变率50%。检测豆腐样品的硬度、内聚性、弹性、咀嚼性指标。

1.2.6 水分测定

根据GB 5009.6—2016 食品安全国家标准食品中水分的测定。

1.2.7 感官评价

在实验室挑选10位(年龄22～42之间)评价员进行感官评价实验，对每种处理方法的样品进行随机编码，同时进行呈送，置于一次性餐盘内，对其色香味根据表1进行评分。

表1 感官评价表Table 1 Sensory evaluation form

1.3 数据分析

采用SPSS 17.0进行(ANOVA)方法分析，采用Duncan多重比较法分析其差异显著性。

2 结果与讨论

2.1 不同热处理方式对豆腐中心温度的影响

如图1所示，豆腐中心温度随加热时间的延长而增加，对不同加热形式进行比较，微波加热豆腐的中心温度升高速度最快。豆腐中心温度升高到75 ℃时，所需要时间如表2所示，由短到长依次为微波、油炸、过热蒸汽、水煮、蒸制。

2.2 不同热处理方式对豆腐蒸煮损失的影响

豆腐重量的变化是加热过程中豆腐水分及水溶性成分流失的直接体现，加热方法因升温方式不同，造成豆腐重量损失的效果也有所不同[13]。不同方式热处理豆腐的过程与干燥原理一致，加热升高使分子运动加快，物料表面的热空气对流加快，物料内体积热增加，水分扩散速率加快[14]，从而导致了物料的蒸煮损失。豆腐经蒸制时，质量损失随时间的增加而增加，但质量损失较少；水煮实验证明，豆腐随水煮时间的增加而质量增加。油炸预处理，豆腐质量损失与油炸时间和温度呈正相关。微波加热预处理豆腐质量损失随加热时间呈正相关趋势，加热时间越长，豆腐的水分散失越多，当微波加热至4 min时，豆腐水分含量很少，呈豆腐干状，此时质量损失达76.97%。比较几种预煮处理方式，微波短时加热预处理豆腐质量损失较大，可能是由于微波短时加热，热量升高较快，促使豆腐内部水分迁移速度加快，而质量损失即为加热过程中的水分逸散，所以豆腐质量损失较大，这与达迪拉·买买提[14]的结论一致。质量损失也影响着豆腐的口感和品质,对比表4、表7，微波加热4 min即豆腐质量损失最大时，其硬度和咀嚼性指标也明显高于其他处理形式。

图1 不同方式加热预处理豆腐中心温度变化Fig.1 Central temperature change of tofu during heating pretreatment in different ways

表2 不同方式加热终温所需时间 单位：minTable 2 Time required to heat the final temperature in different ways

表3 不同方式预处理过程中蒸煮损失变化 单位：%Table 3 The change of cooking loss during different cookingpretreatment

注：同行数据肩头字母不同表示具有显著差异(P<0.05),同行未标字母或字母相同则表示差异不显著(P>0.05)。下同。

2.3 不同热处理方式对豆腐色泽的影响

颜色是影响消费者可接受性的重要属性之一，优质豆腐一般为白色或淡黄色[15]。豆腐在加热过程中，色泽逐渐发生了变化。加热过程中色泽变化主要是与水分减少引起的光折射现象及脂肪氧化有关。加热过程中，水蒸气的挥发破坏了蛋白质-脂肪复合物的稳定性，使脂肪游离出来，水分蒸发速度越快，脂肪氧化速度越快，颜色越偏黄、偏暗[8]。豆腐经不同方式处理，色泽变化如下(图2)：水煮实验样品白度变化没有显著差异；蒸制处理白度始终好于水煮组。水煮测试，豆腐的a*值呈先增高后降低的趋势；蒸制组随时间的延长，a*升高，绿色的趋势越来越弱。由图2-c可看出水煮豆腐组b*值在组内及组间，总体差距不大，证明豆腐样品通过2种方式熟制，对色泽的影响不大。油炸处理组的豆腐白度时间延长而降低，a*、b*随油炸时间延长而增加。过热蒸汽处理，豆腐的白度在前12 min处理时并无明显差距，在相同时间作用下，白度值均低于水煮和蒸制组。在微波处理过程中，随加热时间的延长，豆腐的白亮度呈先降低后升高的趋势；微波加热前60 s，颜色几乎不发生变化，在90 s时红色指标降低，然后随时间的延长，色泽呈先增加再降低的趋势。

热处理过程中，豆腐的表面颜色加深，豆腐的质构、质量损失、孔隙大小和口感也发生了明显的变化。热处理中微波处理、油炸处理、过热蒸汽处理过程中豆腐的色泽变化较为明显，在色泽加深的过程中，豆腐的质构变化、质量损失明显，孔隙增大，且在后续的研究中发现豆腐的口感也较蒸制和水煮处理组变化明显。

2.4 不同热处理方式对豆腐质构的影响

质构特性是组成食品四大品质要素之一，反映了食品的物理特性和组织结构[16]。用质构仪TPA模式对豆腐样品的物性指标进行检测，选择硬度、内聚性、弹性和咀嚼性来反映不同因素处理下豆腐的质构品质变化，结果如表4～7所示。

豆腐经微波加热后，硬度随加热时间的延长而增加。且由于加热过程中水分的大量逸散，导致其硬度明显高于其他处理组。油炸豆腐的硬度在3 min时增加的比较明显随后降低，在5 min时达到最高值。水煮、蒸制对硬度的影响并不明显，除未经处理的样品与处理20 min有明显差距，其他均无显著差异，20 min处理后的样品硬度显著降低。过热蒸汽处理后，豆腐的硬度与加热时间呈正相关。

a-微波处理；b-油炸处理；c-水煮处理;d-蒸制处理; e-过热蒸汽处理图2 不同热处理对豆腐色泽的影响Fig.2 The change of Color during different cooking pretreatment

表4 不同热处理对豆腐硬度的影响 单位：gTable 4 The change of hardness during pretreatment in different ways

表5 不同热处理对豆腐内聚性的影响Table 5 The change of cohesion during pretreatment in different ways

表6 不同热处理对豆腐弹性的影响 单位：%Table 6 The change of elasticity during pretreatment in different ways

表7 不同热处理对豆腐咀嚼性的影响Table 7 The change of chewability during pretreatment in different ways

内聚性是指2次压缩面积的比值，感官定义为内聚性强弱与样品内部收缩力的数值成正比，内聚性数值越大样品品质越好[17]。对于弹性和内聚性指标，除微波处理影响豆腐的内聚性外，其他不同热处理和未经处理的对照组之间基本无明显差异，说明热处理基本不影响豆腐的内聚性和弹性。咀嚼性反映了牙齿咀嚼样品时所需要的能量，表示食物对牙齿咀嚼的抵抗能力[18]。微波加热咀嚼性随时间的增加呈先增加后降低再回升的趋势；前90 s变化趋势不明显，在加热至终点240 s时呈现最大值。油炸对咀嚼性的影响随时间的增加呈递增趋势。水煮处理，豆腐的咀嚼性数值变化范围较小，几乎不存在影响。蒸制和过热蒸汽处理过程中，咀嚼性随时间的增加呈递增的趋势。

2.5 不同热处理方式对豆腐结构的影响

由组织结构观察可知，豆腐在加热过程中由于温度的增加，大量水分流失，水分向外表面迁移，豆腐表面收缩并且内部出现孔隙，结构发生改变[19]。如图3-a由左至右分别为油炸时间1、2、3、4、5 min时的豆腐切面图。在油炸过程中，豆腐的孔隙随油炸时间的延长而增多、变大。图3-b为短时微波加热切面图，由左至右依次为微波加热0、30、60、90、120、150、180、210、240 s，微波加热对豆腐的结构影响较大，随着加热时间的延长，豆腐的孔隙也随之增多、变大，且切面的颜色变化也较明显，此时豆腐变得坚韧硬化。图3-(c)、(d)分别为电磁炉水煮、蒸制的豆腐切面图，从左至右依次为热处理0、4、8、12、16、20 min。由图3可知，豆腐经水煮处理后，结构变化比较明显，在加热初期便出现孔隙，随着水煮时间的延长切面的孔径增大，蒸制过程中豆腐的结构变化较微小，在加热处理16 min时才可观察到细小孔隙。综合观察可知，不同热处理对豆腐影响是不同的，对豆腐致密的凝胶结构影响由大到小依次为：过热蒸汽、水煮、微波、油炸、蒸制。豆腐在油炸过程中油脂由外部向内部浸入、水分逐渐蒸发并从表面滋出，水蒸气气流不断由内向外流动，外壳水分剧烈蒸发，导致一部分油脂进入外壳由水分蒸发后留下的孔隙，一部分附着在外壳表面，使得油脂吸收的速率较快，油脂质量分数增加[20-21]。

a-油炸处理；b-微波处理；c-水煮处理;d-蒸制处理;e-过热蒸汽处理图3 不同加热方式处理豆腐切面图Fig.3 Different ways of heating tofu slices

2.6 感官评价结果

对5种方式热处理的豆腐在口感、组织质地、外观、色泽、风味做出感官评价，微波处理过程中，温度和水分逸散的速度都比其他处理组迅速，在30 s时感官评分较高。油炸处理赋予了豆腐更加丰富的风味，处理5 min时综合评分最高。水煮和蒸制过程中，豆腐的风味变化不明显，但在口感上存在着一定的差异，评价结果显示水煮12 min时，各项指标都高于其他时间处理组。蒸制评分结果显示，不同处理时间，豆腐在口感、组织质地、外观、色泽、风味方面各有优势，加热12、16 min时口感较好，风味在处理 16 min时评分最高，处理8 min色泽、外观、组织质地较好。过热蒸汽处理4 min的总体评分较高，在口感、色泽、外观、组织质地评分均高于其他时间处理组，在风味方面处理8 min与4 min时，得分相同。

a-微波处理；b-油炸处理；c-水煮处理;d-蒸制处理;e-过热蒸汽处理图4 不同加热处理豆腐感官评价结果Fig.4 Sensory evaluation results of tofu treated by different heating methods

3 结论

豆腐分别经过5种方式热处理，其中心温度、蒸煮损失、切面多孔结构等指标显示，豆腐在不同的方式处理后发生了显著的变化：中心温度升高最快的为微波加热处理组，同时，随着加热时间的延长此种加热方式对豆腐的品质影响也最大。蒸制豆腐过程中，豆腐的色泽、质构变化、切面结构变化均不明显；随着煮制时间的延长，豆腐的切面结构中孔隙越多、越大；油炸处理过程中，豆腐的色泽变化显著，硬度和咀嚼性增加，质量损失较微波少，切面孔隙变化较小，油炸5 min时，感官评价值最好；过热蒸汽处理豆腐中心温度变化较水煮、蒸制迅速，质量损失较多，切面结构中孔隙逐渐增大，感官评价中加热4 min时评分效果较好。

综合整体指标，各热处理方式的较优条件为：油炸温度150 ℃、时间5 min。微波90 s，蒸制8 min、水煮4 min、160 ℃过热蒸汽8 min。本文从传热的角度考察5种热处理方式对豆腐的食用品质的影响并进行分析，而不同热处理方式对豆腐的营养成分、风味物质的影响仍需进行深入研究。