不同地域豆干加工工艺对豆干品质的影响

骆超,宋芬芳,谢恒

(1.邵阳学院 食品与化学工程学院，湖南 邵阳，422000；2.邵阳学院附属第一医院，湖南 邵阳，422000；3.邵阳学院 教务处，湖南 邵阳，422000)

豆干在加工过程中需要经过研磨、分离、过滤和煮沸等过程，通过这些步骤使大豆原料中的营养物质能够进一步被人体所消化吸收。有研究表明，豆干在人体中的消化和吸收率可达到90%[1]。在我国大部分企业的生产豆干用的是东北沈阳工艺，而采用川式休闲工艺、邵阳恭兵工艺、安徽宿州工艺这3种工艺的企业较少，在日本等国家生产豆腐基本用的安徽宿州工艺工艺。本文以石膏为凝固剂，对用4种不同地域加工工艺生产的豆干的感官评分、豆干得率、保水性、蛋白质含量、脂肪含量、水分含量、碳水化合物含量、色度以及质构特性(硬度、凝聚性、弹性、咀嚼性、韧性、胶着性)进行研究。最后，对4种不同地域加工工艺与豆干品质进行相关性分析，为国内豆干加工企业的加工工艺的选择提供技术参考。

1 材料和方法

1.1 试验材料

本试验中所使用的主要试剂(规格均为分析纯)见表1。

表1 试验中使用的主要原料与试剂Table 1 Materials and reagents used in the experiment

1.2 主要仪器与设备

本试验中所使用的仪器及设备见表2。

表2 仪器和设备Table 2 Instruments and equipment

1.3 工艺流程

安徽宿州工艺流程为

东北沈阳工艺流程为

川式休闲工艺流程为

邵阳恭兵工艺流程为

工艺的操作要点如下：

1)当点来浆桶内豆浆放满时马上开始点浆，以保证豆浆温度符合标准要求。

2)刚开始生产时，豆浆必须用温度计测试；当温度大于82 ℃时，立即点浆：当温度低于82 ℃时，应对豆浆进行加热，使温度达到82 ℃以上方能点装。

1.4 实验方法

1.4.1 豆干产量的测定

豆干的产量参照CAI等[1]方法进行测定，将生产好的豆干放在室温下静置，静置5 min后再进行称量，计算出每100 g大豆所生产得到的豆干的质量。

1.4.2 豆干蛋白质及水分含量的测定

蛋白质测定：参照“食品安全国家标准 食品中蛋白质的测定”(GB 5009.5—2016)[2]；水分测定：参照“食品安全国家标准 食品中水分的测定”(GB 5009.3—2016)[3]。

1.4.3 豆干保水性的测定

保水性(WHC)参照 PUPPO 等[4]的方法进行测定，稍加修改。精确称取2 g(精确到0.000 1 g)豆干，置底部放有脱脂棉的 50 mL离心管中，随后以1 000 r/min 转速离心，在离心10 min后称质量(W1)，最后置于105 ℃下干燥至恒质量(W0)。

式中：CWH为豆腐的保水性，%；W0为干燥至恒质量时的质量，g；W1为豆干离心后的质量，g。

1.4.4 豆干脂肪含量和还原糖含量的测定

脂肪含量的测定：参照“食品安全国家标准 食品中脂肪的测定”(GB5009.6—2016)[5]；还原糖含量的测定：参照“食品安全国家标准 食品中还原糖的测定”(GB5009.7—2016)[6]。

1.4.5 豆干质构参数的测定

质构数据的测定：即分别从要测试的每块豆干的4个边角中的一个豆干块的边缘以及豆腐块的中心部分3个具有代表性的点取样，测定豆干的硬度、凝聚性、弹性、咀嚼性、韧性、胶着性，记录数据，取3次测定结果的平均值作为最后的结果。具体操作如下：试验豆干的凝胶质构特性的检测使用的是TPA模型；从要检测的试验豆干块上选取1 cm3的豆干块样品放在载物台上，然后将要进行检测的探头对准试验豆干的中心进行检测。测试参数：探头型号为P/0.5；测定模式为TPA；测前速度为2.00 mm/s；测定速度为1.0 mm/s；测定后速度为1.0 mm/s；压缩距离为4 mm；2次间隔时间为2.0 s；触发类型为auto；数据获取速率为50.0 pps。

1.4.6 豆干色泽的测定

采用CR-400型全自动色彩色差计对豆干色泽进行测定，具体操作如下：将4种不同地域加工工艺生产的豆干放入冰箱保持12 h使温度维持在4 ℃。测定时豆干温度应达到室温。测定前，先用探头对准标准白板进行校正，色差的测定结果分别L*，a*和b*表示[7]。其中，L*表明豆干的亮值，L*越大，表明豆干越白亮，反之越灰暗；a*为豆干红度，a*越大，表明干越偏红，反之则偏绿；b*表示豆干黄度，b*越大，表明越偏黄，反之则偏蓝；W为白度。

1.4.7 感官评价

对豆干产品进行评定，结果采用打分的方式统计，见表3。通过对豆干的色泽、滋味气味、质地、组织状态等方面来对豆干品质进行赋分，色泽为10分，滋味气味为35分，质地为35分，组织状态为20分，总分为100分。当分值为0～60时，则将这类豆干的品质判定为不合格；当分值为60～80时，这类豆干则将其判定为良好；当分值80～100时，这类型的豆干则将它的品质判定为优秀。经不同工艺条件制作的豆干，选经过专业培训并掌握评价豆干感官特性方法的10人作为该豆干感官评价小组成员。将试验样品放置于编号的纸盘中，评价人员在光线良好的实验室中对豆干的色泽、滋味气味、质地以及组织状态4个方面进行评定并给出相应分数。评定方法参照范柳等[8]提出的豆腐干感官评价方法，评定标准见表3。

表3 豆干感官打分表Table 3 Sensory scoring table of dried tofu

1.4.8 数据处理及分析

运用IBM SPSS Statistics 22和Excel 2010软件进行数据处理分析，且每组实验重复3次。

2 结果与分析

2.1 豆干理化指标结果统计分析

加工工艺影响豆干理化指标见表4。从表4可以看出，邵阳恭兵工艺生产的豆干得率、蛋白质含量、保水性及水分含量达到最高，分别为153.333%，7.123%，83.417%和32.740%，表明邵阳恭兵工艺相比其他3种加工工艺能够更有效地提取大豆中的蛋白质等营养成分。在邵阳恭兵工艺流程中其过滤的豆渣要通过2次加热。其豆浆需要加热3次，这不仅减少了残留在豆渣中营养成分，使大豆原料中的蛋白质、脂肪、还原糖等营养物质更充分地转移到豆浆中，而且最大限度地减少豆渣在豆浆中的含量，豆渣的存在也影响豆腐热集聚过程的凝胶空间网络结构[9]，所以，邵阳恭兵工艺豆干的理化指标最佳。此外，该工艺的豆浆需要3次加热，从而促进大豆蛋白7S蛋白和11S蛋白充分变性，有利于豆腐热集聚过程的凝胶空间网络结构的致密。李景妍等[10]研究表明，通过先加热再过滤制浆，能有效保留豆浆中的果胶成分，从而使豆干的保水性增加。同时，从表4也可知东北沈阳工艺生产的豆干各项理化指标均比其他3种工艺的低，这可能是因为东北沈阳工艺采用先过滤豆渣再加热的方式，从而导致大豆中的大部分营养物质残留在过滤的豆渣中。

由表4可知：不同地域加工工艺生产的豆干的脂肪含量和碳水化合物含量存在显著性差异。生产的豆干的脂肪含量在4.31%～8.2%之间；碳水化合物含量在2.8%～4.167%之间，其中，邵阳恭兵工艺生产的豆腐脂肪含量和碳水化合物含量达到最高，川式休闲工艺和安徽宿州工艺生产的豆干的脂肪含量和碳水化合物含量相差不大，东北沈阳工艺生产的最低。经过磨浆等操作可以将大豆中所含的脂肪酸和还原糖转移到豆腐中去，而且大豆原料中亚油酸比例相对较高，没有胆固醇，对人体神经、血管、大脑的生长发育有较好的作用[11]。此外，豆腐中脂肪和碳水化合物的含量也影响豆干的口感，脂肪含量影响豆干入口滑爽度，碳水化合物含量影响豆干甘甜程度。

表4 加工工艺影响豆干理化指标的分析表Table 4 Analysis table of processing technology on various indexes of dried tofu %

2.2 豆干质构结果统计分析

加工工艺影响质构指标的分析结果见表5。从表5可知：对于不同地域加工工艺所生产的豆干的硬度、凝聚性、弹性、咀嚼性、韧性、胶着性等质构指标之间的差异呈显著性；在凝聚性、弹性、和咀嚼性这3个指标方面，湖南邵阳工艺生产的豆干数据分别为27.029，0.736和82.900，明显高于其他3种工艺所生产的豆干，这3个指标与豆干的凝胶效果呈正相关，其指标越大，表明生产的豆干的凝胶效果越好，即豆干三维网状结构越紧密，豆干呈现丝滑平整状态，豆干内部的空隙也就越均匀细密，孔洞较少，口感较好[12]；而东北宿州工艺生产的豆干在咀嚼性上反应出硬度口感和豆干韧性两个指标，硬度和咀嚼性呈负相关，与韧性呈正相关，东北沈阳工艺生产的豆干的硬度和韧性分别为459.744和297.955，硬度高于其他3种工艺所生产的豆干，韧性低于其他3种工艺所生产的豆干，说明安徽宿州工艺生产的豆干质地粗糙。胶着性方面，豆干结构越紧密，豆干的胶着性就越高[13]，通过对4种不同地域加工工艺胶着性数据进行单因素方差分析，比较差异有统计学意义(P<0.05)，其东北沈阳工艺生产的豆干胶着性最高达到65.891，其豆干结构很紧实，水分含量少，质地较硬。综上可知，不同地域加工工艺对豆干质构指标的影响比较差异有统计学意义(P<0.05)。

表5 加工工艺影响质构指标的分析表Table 5 Analysis table of texture result of processing technology

2.3 豆干的色度指标统计分析

加工工艺影响豆干色度的分析结果见表6。由表6可知：通过对4种不同地域加工工艺生产的豆干的色度进行单因素方差分析，结果表明，不同地域加工工艺所生产的豆干的红度(a*)和黄度(b*)比较差异有统计学意义(P<0.05)，而亮度(L*)和白度(W)比较差异无统计学意义(P>0.05)。在豆干亮度(L*)和白度(W)方面，邵阳恭兵工艺生产的豆干的亮度(L*)和白度(W)分别为29.620和20.306，均高于其他3种工艺。而东北沈阳工艺生产的豆干亮度(L*)和白度(W)最低，分别为20.233和9.190，安徽宿州工艺和川式休闲工艺所生产的豆干的亮度(L*)和白度值(W)差异很小，说明在豆干亮度(L*)和白度(W)邵阳恭兵工艺所生产的豆干最好，安徽宿州工艺和川式休闲工艺次之，东北沈阳工艺所生产的豆干最差。在豆干黄度(b*)和红度(a*)方面，东北沈阳工艺所生产的豆干的黄度(b*)最大达到32.963，邵阳恭兵所生产的豆干最小为25.303，其他2种工艺所生产的豆干黄度(b*)相差不大，4种工艺所生产的豆腐的红度(a*)的范围在0.560～4.368之间，平均值为2.331。综上所述，不同地域加工工艺生产的豆干的红度(a*)和黄度(b*)存在差异有统计学意义(P<0.05)，但是其规律性不强，亮度(L*)和白度(W)比较差异无统计学意义(P>0.05)，即不同加工工艺对豆腐色度的影响不大。

表6 加工工艺影响豆干色度指标的分析表Table 6 Analysis table of influence of processing technology on chromaticity index of dried tofu

2.4 豆干的感官评分结果统计分析

从表7可知，根据豆腐色泽、滋味、质地和杂质等方面的试验，不同加工工艺所生产的豆腐，感官评分之间比较差异有统计学意义(P<0.05)。邵阳恭兵工艺所生产的豆干评分最高总分达到82.4分，豆腐近乎通体呈白色且分布均匀、色泽亮丽，在豆干质地方面，其弹性、韧性强，切面完整光滑，切面孔洞较少，结构致密，在滋味方面，其表现为口感顺滑，无明显颗粒感且有明显的豆香味，无异味。川式休闲工艺和安徽宿州工艺相差不大，其豆干呈现灰白色，色泽外观较亮，豆干口感部分粗糙，有轻微的豆香味，切面较光滑，基本无可见杂质。而东北沈阳工艺生产的豆干外表灰白色中带一点淡黄色，其豆干质地较硬，口感比较粗糙，有轻微的渣粒感，豆干切面孔洞稍多，豆干结构比较松散，切面相对其他3种工艺粗糙。

表7 不同加工工艺对豆干感官评分的结果统计分析表Table 7 Statistical analysis table of the results of sensory evaluation of dried tofu by different processing technologies

导致以上现象的原因可能是邵阳恭兵工艺、安徽宿州工艺、川式休闲工艺对大豆原料中的蛋白质、脂肪、还原糖等营养物质的提取率比生浆工艺的高，其生产的豆浆中能够形成较稳定的“蛋白质+磷脂+脂肪”的结构，从而防止脂肪大油层的形成，也能够阻碍豆浆中蛋白质离子聚集形成沉淀，即这3种工艺生产的豆浆更为稳定；加入凝固剂反应后，能够充分地反应，从而使生产的豆干能够更好地形成稳定的三维网状结构[13]。邵阳恭兵工艺生产的豆干能够表现更好，是因为其工艺流程是将过滤的豆渣通过2次加热，豆浆经过3次加热，能够使其蛋白质等营养物质的提取率更高。而东北沈阳工艺生产的豆浆没有稳定的蛋白质脂肪层结构，其中豆浆中的绝大部分营养物质以流离形态，所以，其生产的豆干凝胶结构较为松散，质地和口感较差。综上，不同地域加工工艺对豆腐的感官评价有较为显著的影响。

2.5 豆干的品质指标之间相关性分析

通过SPSS Statistics 22对豆腐品质的各项指标进行Pearson相关性分析，结果见图8。从表8可知，豆干的得率与保水性、脂肪含量、蛋白质含量、碳水化合物含量、凝聚性和咀嚼性呈极显著正相关关系(相关系数r分别为0.884，0.863，0.792，0.758，0.822，0.863和0.810)；与硬度呈极显著负相关关系，相关关系r为-0.836；与咀嚼性呈显著性关系，相关系数r为0.678；与韧性呈正相关关系；与胶着性呈负相关关系。豆干的蛋白质与碳水化合物含量、咀嚼性、凝聚性、弹性呈极显著正相关关系，其相关系数r分别为0.858，0.814，0.845和0.939；与硬度呈极显著负相关关系，相关系数r为-0.912；与胶着性呈正相关性。豆干的水分含量与脂肪含量、蛋白质含量、碳水化合物含量、凝聚性、弹性、咀嚼性呈极显著正相关关系(r分别为0.946，0.910，0.975，0.938，0.737和0.880)；与硬度呈极显著负相关关系，相关系数r为-0.988；与胶着性呈显著负相关关系(r为-0.587)；与韧性呈正相关关系。豆干的保水性与水分含量、脂肪含量、蛋白质含量、碳水化合物含量、凝聚性、咀嚼性呈极显著正相关关系(r分别为0.909，0.923，0.811，0.905，0.956和0.797)；与硬度呈极显著负相关关系(r=-0.903)；与弹性呈显著正相关关系(r=0.678)；与胶着性呈负相关关系；与韧性呈正相关关系。

表8 加工工艺对豆干各品质指标的分析表Table 8 Analysis of various quality indicators by processing technology of dried tofu

豆干的得率与蛋白质含量、碳水化合物、脂肪含量、凝聚性和咀嚼性存在相关关系，可能是因为大豆原料在加工工艺过程中营养物质的提取率有着紧密的联系，故当蛋白质提取率升高时，大豆原料中的脂肪和还原糖等含量也会随之升高；即豆浆中蛋白质、脂肪、还原糖等含量也会增多，豆浆会越来越趋于稳定，所以，加入凝固剂后，反应生成的豆腐的得率、凝聚性和咀嚼性也会随之升高。

2.6 豆干的色度和感官评价之间的相关性分析

加工艺对色度和感官评分的分析结果见表9。由表9可知：豆干的色泽与滋味和感官总分呈极显著正相关关系(相关系数r分别为0.866和0.904)；与质地、杂质和红度(a*)呈显著正相关关系；与亮度(L*)和白度(W)呈正相关关系；与黄度(b*)显著性负相关关系(r=-0.610)；豆干的感官总分与滋味、质地呈极显著正相关关系(r分别为0.951和0.878)；与黄度(b*)、红度(a*)、白度(W)和杂质呈显著性正相关(r分别为0.657，0.686，0.594和0.700)；与亮度(L*)呈正相关；豆干的白度(W)与亮度(L*)呈极显著正相关关系(r=0.944)；与豆干的黄度(b*)呈极显著负相关关系(r=-0.903)；与豆干的杂质和感官总分呈显著正相关关系，相关系数分别为0.625和0.594。

表9 加工工艺对色度和感官评分之间的分析表Table 9 Analysis of processing technology on chromaticity and sensory score

3 结论

本试验主要对安徽宿州工艺、东北沈阳工艺、川式休闲工艺、邵阳恭兵工艺这4种不同加工工艺生产的豆干的理化指标(得率、保水性、脂肪含量、水分含量、蛋白质含量、碳水化合物含量)、质构指标(硬度、凝聚性、弹性、咀嚼性、韧性、胶着性)、色度(红度(a*)、黄度(b*)、亮度(L*)、白度(W))和感官评分(色泽、滋味、质地、杂质、感官总分)进行结果测定及分析，结果表明，在4种不同地域豆干加工工艺中，邵阳恭兵工艺生产的豆干的理化指标、质构指标、感官评分的结果是最优的，而色度并无显著差异，因此，邵阳恭兵豆干生产工艺是相对较优的工艺。