凝固剂种类及添加量对豆腐质构的影响

陶 康，任 凯，于政鲜，刘明伟，刘 通，吴凌伟，王水兴*

(南昌大学 a.资源环境与化工学院，鄱阳湖环境与资源利用教育部重点实验室；b.食品学院；c.中德联合研究院，江西 南昌 330047)

豆腐是中国传统食品，除了含有很多植物蛋白，还富含有益的脂质、维生素、矿物质以及其他生物活性化合物，如大豆异黄酮、大豆皂苷等[1]；质地柔软，口感细腻，深受老百姓的喜爱[2]。在豆腐生产中，点脑，即蛋白凝胶的形成是最关键的一步，所以凝固剂的选择和使用显得尤为重要[3]。豆浆经过加热后，蛋白质分子发生热变性，多肽侧链断裂，分子变成疏松的无规则状态，然后在凝固剂的作用下，蛋白质分子之间相互聚集形成三维网状的蛋白质凝胶结构，并把水包裹在凝胶网状结构中[4-5]，宏观上呈豆脑的状态。不同凝固剂的具体凝固机理有所差别[6]，也因此产生不同口感品质的豆腐产品，且凝固剂的添加量也会影响豆腐的品质[7]。

传统的豆腐制作所用的凝固剂为石膏和卤水，近年来发展葡萄糖酸内酯作为豆腐的凝固剂。石膏豆腐保水性好，得率高，表面光滑细腻，但口感略带涩味；卤水豆腐含水量低得率不佳，且硬度大；葡萄糖酸内酯豆腐持水性极好，质地滑润，但质地偏软，容易有酸味[8]。豆腐的老嫩本身没有好坏之分，不同质构的豆腐有着不同的吃法，老豆腐适合煎炸，嫩豆腐适合做汤。再比如，不同的人群对豆腐的选择各有不同，因此必须根据不同需要，选用不同的凝固剂的种类和添加量，以期满足市场的需求[9]。

本研究分别以卤水、石膏和葡萄糖酸内酯为凝固剂制作豆腐，然后利用质构仪对豆腐进行TPA测试和穿刺测试，通过分析硬度、韧性、黏性、弹性、胶着性、咀嚼性、凝聚性、回复性、平均硬度、表面强度等指标对豆腐质量进行评价[10-11]。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

大豆：南昌市天虹商场；葡萄糖酸内酯：江西新黄海医药食品化工有限公司；石膏：湖北美基石膏制品有限公司；卤片：天津市滨化精细化工有限公司；纱布：新乡市华西卫材有限公司。

DM-Z80自分渣磨浆机：河北铁狮磨浆机械有限公司；电子万用炉:北京市永光明医疗仪器有限公司；Universal TA质构仪:上海腾拔仪器科技有限公司；水浴锅：深圳市力通世纪科技有限公司；数显电动搅拌器：郑州长城科工贸有限公司；豆腐模具：网上购买。

1.2 试验方法

1.2.1 凝固剂单因素实验

凝固剂单因素实验：分别单独使用卤水、石膏、葡萄糖酸内酯作为凝固剂进行豆腐的制作，并设置不同的添加量梯度，具体梯度设置如表1：

表1 凝固剂添加量梯度

1.2.2 豆腐制作

先挑选颗粒饱满的优质大豆清洗干净，将大豆以水豆比3:1在4 ℃浸泡12 h；泡好后捞出大豆沥干，并以水豆比5:1进行打浆；然后，将过滤后的豆浆加热到95 ℃保温5 min；后将豆浆冷却至80 ℃时加入凝固剂，再放入80 ℃水浴锅保温30 min[12-14]。最后将豆腐脑放入12×12×12 cm3的模具中压制形成豆腐[15]。

1.2.3 TPA测试

用质构仪专用的取样器，取每块豆腐的中心区域，制作成高10 mm，直径40 mm的圆柱形豆腐样品。探头采用直径50 mm的柱形探头P50[16]。

具体测试条件设置为：测试方向为平行方向；测试前和返回速度都设定为1 mm·s-1，测试中速度设定为2 mm·s-1；压缩比设定为35%；间隔的间设定为3 s；触发力为5 g；数据采集速度为200 Hz。

1.2.4 穿刺测试

用质构仪的专用取样器，取每块豆腐的中心区域，制作成高10 mm，直径40 mm的圆柱形豆腐样品。探头采用直径2 mm的柱形探头P2。

具体测试条件设置为：测试方向设定为平行方向；测试前速度为0.3 mm· s-1,返回速度设定为0.5 mm· s-1，测试中速度设定是0.8 mm·s-1，共10个水平；触发力为5 g；数据采集速度为200 Hz。

1.3 豆腐的感官评价

豆腐的感官评定方法参照GB/T 15682。选出南昌大学食品学院研究生10名，并对其进行培训，当其对同一种豆腐的评分误差小于10% 时，才能进行正式的豆腐感官评价。实验前豆腐被切成2×2×2 cm3的正方体，并被随机编号，在有隔板的实验室进行感官评价，评价标准见表2。

表2 豆腐感官评价评分标准

1.4 数据分析

用Excel2013对试验结果进行统计分析，用Origin 2017进行绘图。

2 结果与分析

2.1 卤水用量的影响

2.1.1 卤水添加量对豆腐穿刺质构指标的影响

由图1可以看出，对于卤水豆腐，卤水添加量会明显影响豆腐的硬度、咀嚼性和胶着性，三项指标均会随着卤水添加量的增加而增加，且增加趋势基本一致，说明这3个指标有相关性；与此同时，卤水添加量的改变对弹性、凝聚性和回复性影响没有明显规律，从1.5%～2.5%，弹性有少量增加，回复性和凝聚性有升有降。由此可以证明卤水主要是改变与豆腐硬度相关的指标，对其它质构指标影响不大。这是因为卤水豆腐的特点是凝固速度快，瞬间形成的豆腐凝胶保水性差，形成的豆腐粗糙而又老硬。

2.1.2 卤水添加量对豆腐穿刺质构指标的影响

由图2可知，卤水豆腐随着卤水添加量的增加，表面强度、平均硬度、黏性、韧性等穿刺指标均有增加，且增长趋势明显。这说明TPA测试与穿刺测试之间也存在一定的联系，TPA测试中硬度、咀嚼性、胶着性指标增加时，穿刺测试中的平均硬度及表面强度也相应增加，TPA测试和穿刺测试这种相关联的结果，更加证明了凝固剂添加量对豆腐质构的影响的是科学的、有理有据的。

2.1.3 卤水添加量对豆腐感官特性的影响

由表3可知，卤水豆腐由于整体含水量低、硬度大，所以感官评价的整体分数偏低。其中感官硬度得分均在6分以上，最大的是2.5%；细腻度不够，整体较粗糙，最低的是2.25%和2.5%，最高的是1.5%；断面结构容易有较大空隙出现，最好的是1.5%，最差的是2.5%，分数只有1.10；由于硬度较大，含水量低，所以卤水豆腐整体Q弹性不好，但是随着硬度逐渐增大，含水量降低，感官Q弹性会有少量的增加，所以最高的是2.5%，最差的是1.5%。整体可接受性较差，最好的是最低添加量1.5%，最差的是最高添加量2.5%。

表3 不同卤水添加量制作豆腐的感官特性

2.2 葡萄糖酸内酯用量的影响

2.2.1 葡萄糖酸内酯添加量对豆腐TPA质构指标的影响

由图3可知，葡萄糖酸内酯添加量的增加会使豆腐的硬度、咀嚼性和胶着性等指标明显增加，其它指标变化不明显。原因是葡萄酸内酯在水中水解成葡萄糖酸电离产生氢离子，使得溶液的PH降低到接近大豆蛋白的等电点，引起蛋白质表面带电量下降，破坏了胶体的稳定性，从而产生沉淀[17]。

2.2.2 葡萄糖酸内酯添加量对豆腐TPA质构指标的影响

由图4(a)可知，随着葡萄糖酸内酯添加量的增加，豆腐的表面强度和平均硬度均不断增加，且平均硬度在1.5%～2%和2.5%～3%之间增加速度不如在2%～2.5%之间。由图4(b)可知，豆腐的韧性在1.5%～2%之间降低，在2%～3%之间缓慢增加；豆腐的黏性在1.5%～2.5%之间增加速度快，在2.5%～3%之间增加速度慢。

2.2.3 葡萄糖酸内酯添加量对豆腐感官特性的影响

由表4可知，葡萄糖酸内酯豆腐由于整体含水量高，硬度较小，所以感官评价的整体分数适中。其中感官硬度最大在3%处取得，为5.19分；感官硬度最小在最低添加量处，为2.38分。细腻度在添加量达到2.5%后，评分较高，均超过7.5分。断面结构随着添加量的增加，不断降低。最高为7.55分，最低为1.99分。在2%的添加量时Q弹性最大，为5.07分，在3%时最低，为2.99分。整体可接受性逐渐降低，最高为6.51分，最低为2.75分。

2.3 石膏用量的影响

2.3.1 石膏添加量对豆腐TPA质构指标的影响

由图5(a)可知，随着石膏添加量的增加，硬度、咀嚼性和胶着性的总体呈上升趋势。但是相比卤水豆腐，石膏豆腐的保水性要很多，是因为石膏在水中的溶解度很小，形成悬浊液，与大豆蛋白反应的速度较慢，所以形成好的网状结构，保水性好[17]。由图5(b)可知豆腐的弹性、回复性和凝聚性随着石膏添加量的增加，变化不明显。

表4 不同葡萄糖酸内酯添加量制作豆腐的感官特性

2.3.2 石膏添加量对豆腐穿刺质构指标的影响

由图6(a)可知，随着石膏添加量的增加，豆腐的表面强度和平均硬度均不断增加，原因在于大豆蛋白与钙离子的结合形成凝胶，随着石膏添加量的增加，水中的钙离子与大豆蛋白结合的更完全，从而增加了豆腐的凝胶强度。由图6(b)可知，随着石膏添加量的增加，豆腐的韧性在1.5%～2.5%之间趋于稳定，随后出现增长的趋势；黏性在1.5%～2%之间保持不变，在2%～3.5%之间不断增大。

2.3.3 石膏添加量对豆腐感官特性的影响

由表5可知，石膏豆腐的感官硬度得分范围在3.34～7.44分，当添加量为2%时得到最小值3.34分，添加量为3.5%时得到最大值7.44分。细腻度的变化趋势是先增大后减小，在2%处取得最大值7.41分，在1.5%处取得最小值4.72分。断面结构在2%处取得最高分6.61分，在3.5%处取得最低分3.1分。Q弹性变化幅度不大为3.75～5.77分，且在2.5%处取得最大值。当石膏添加量在1.5%～2.0%之间时，豆腐的总体可接受性较好，在6分左右，且在1.5%添加量时取得最佳值。

表5 不同石膏添加量制作豆腐的感官特性

3 结论

选用了3种凝固剂进行了豆腐的制作，并针对每种凝固剂添加量进行了单因素实验，再利用质构仪对豆腐进行TPA测试和穿刺测试，并结合感官评价对豆腐的质量进行了综合评判。结果表明，卤水豆腐的硬度、表面强度、黏性等质构指标远高于石膏豆腐和卤水豆腐，感官评价为豆腐多孔且粗糙，吃起来较硬；石膏豆腐和葡萄糖酸内酯豆腐质构指标较为接近，凝胶保水性好，感官评价为豆腐细腻而光滑，吃起来爽口而柔嫩，这一结果也与赵海波[18]的研究结论一致。在同一种凝固剂的不同添加量的条件下，得到的豆腐质构指标与感官评价各不相同，这本身也没有好坏之分，豆腐有老嫩之分，消费人群也各不相同，这些参数揭示了凝固剂及用量与豆腐品质的关系，从而为豆腐的生产选择凝固剂和添加量提供一个初步的依据。