低结晶度姜黄素豆腐脑加工工艺研究
2021-11-24司徒满泉黄俊达
◎ 司徒满泉,黄俊达
(广东轻工职业技术学院 食品与生物技术学院,广东 广州 510300)
据医学专家测算,我国每人大豆蛋白质日摄入量平均仅为3 g左右,而按我国食物与营养发展纲要标准,每人蛋白质日摄入量应不少于70 g,其中大豆蛋白质日摄入量最低应为7 g左右。因此可以看出,我国每人大豆蛋白摄入量还有很大提升空间。我国对大豆进口的依存度较高,因此发展传统豆制品加工业是振兴我国大豆产业的重要措施。传统大豆食品是营养成分最集中、最合理、最丰富的食品,为此可以对其进行合理地创新,为传统食品产业带来新的活力[1-3]。
姜黄素(curcumin)是从姜黄中提取出来的一种天然植物多酚,是姜黄发挥药理作用最重要的活性成分。姜黄素作为天然食品色素早已广泛应用于糕点、糖果、饮料及冰淇淋等食品加工,近年来也开始应用于采后水果的无害保鲜[4-6]。近代研究还证明,姜黄素对人体具有比较明显的抗癌、抗肝纤维化、降血清胆固醇、抗炎、抑菌及抗氧化等多方面的医疗保健作用。但姜黄素为具有特殊芳香味的橙黄色结晶粉末,难溶于水,生物利用度较低,限制了姜黄素在相关产品开发上的应用[7-12]。豆腐脑,又称豆腐花,口感清爽嫩滑,在人体内的吸收率可达92%~98%,富含营养及甾固醇、豆甾醇等抑癌和保健功能成分,深受消费者喜爱[13-15]。因此,如能将姜黄素的特殊保健价值融入传统豆腐脑产品,值得消费者期待。目前暂时未见利用低结晶度姜黄素制作豆腐脑的报道。本研究采用低温冷冻超微粉碎等加工技术手段,通过降低姜黄素的结晶度增加姜黄素的水溶性和生物利用度,为低结晶度姜黄素豆腐脑等产品的加工奠定重要技术基础,并以天然姜黄素及黄豆为主要原料,研究低结晶度姜黄素豆腐脑的加工工艺,为姜黄素的开发利用及增加保健豆腐加工产品品种提供参考。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
市售姜黄素(上海麦克林生化科技有限公司)、黄豆、食品级葡萄糖酸-δ-内酯(GDL)及碳酸氢钠。
1.2 仪器与设备
XDW-2C型低温冷冻超微粉碎机,济南达微机械有限公司;Rigaku SmartLab SEX射线多晶衍射仪,日本;R8-39G型反渗透纯水机,明尼苏达矿务及制造业公司;FA224型电子分析天平,上海舜宇恒平科学仪器有限公司;C22-RT22E01型电磁炉,美的集团股份有限公司;SH820-A型磨浆机,中山市好妈咪电器厂;FS200Y-3万能高速粉碎机,广州雷迈机械设备有限公司;D2KW-4型电子恒温水浴锅,北京中兴伟业仪器有限公司。
1.3 试验方法
1.3.1 工艺流程工艺流程如图1所示。
图1 工艺流程图
1.3.2 工艺要点
(1)低结晶度姜黄素粉末制备。取姜黄素粉末100 g(水溶性7.9 µg·mL-1),加入低温冷冻超微粉碎机,在-10 ℃的粉碎工作温度下粉碎120 min后,收集获得约96 g低温冷冻超微粉碎粉末,备用。获得的姜黄素粉末经X-射线粉末衍射检测,结晶度为84.50%(比原粉结晶度降低了11.46%。姜黄素原粉末的结晶度为95.96%),水溶性为69.5 µg·mL-1(水溶性增加了61.6 µg·mL-1)。
(2)黄豆浸泡。黄豆去杂,加干豆质量2.5~3倍的清水浸泡,浸泡水温17~25 ℃,加入泡豆水量0.3%的碳酸氢钠将浸泡水的pH调节至7.0左右,时间为10~12 h。浸泡终点为黄豆表面平直、没有皱皮、色泽均匀、易用手指掐断。
(3)洗涤。用自来水清洗浸泡过的黄豆,去除浮皮和杂质,降低泡豆的酸度。
(4)磨浆、过滤。将浸泡好、水洗后的黄豆用磨浆机磨浆,磨浆时加入50~55 ℃的热水,磨出的豆浆过120目滤布后备用。
(5)混合、煮浆。在豆浆中加入低结晶度姜黄素粉末,充分搅匀后加热至95~98 ℃煮浆,煮浆时间为2 min。低结晶度姜黄素粉末加入豆浆前,先用少量豆浆搅拌混匀后,再加入豆浆。
(6)冷却。因葡萄糖酸-δ-内酯(GDL)在30 ℃以下不发生凝固,为使它能与豆浆均匀混合,把豆浆冷却至30 ℃以下,如果豆浆温度过高,会使葡萄糖酸-δ-内酯发生局部凝固,导致产品粗糙或不能成型。
(7)加凝固剂。在冷却至30 ℃的豆浆中加入凝固剂GDL,搅拌混匀。GDL加入前先与少量凉豆浆混合溶化。
(8)灌装、密封。将与凝固剂GDL混匀后的豆浆混合物立即注入已灭菌的220 mL四旋瓶中,封口。
(9)加热凝固。将密封后的豆浆置于85~90 ℃水浴中加热20~30 min,然后立即冷却至常温,以保持豆腐脑的形状。当水浴温度超过50 ℃后,GDL分解的葡萄糖酸开始对豆浆混合物发挥凝固作用,使密封瓶内的豆浆混合物逐渐形成口感良好的低结晶度姜黄素内酯豆腐脑。
1.3.3 产品感观品质控制正交试验设计
本试验研究显示,当所研制的低结晶度姜黄素内酯豆腐脑的加工工艺流程及工艺要点确定后,影响产品感观品质的主要因素是磨浆时每磨1 kg浸泡好的原料豆的加水量(mL·kg-1)、每100 mL豆浆中凝固剂葡萄糖酸-δ-内酯的添加量(g/100 mL)及产品配方中每100 mL豆浆的低结晶度姜黄素粉末添加量(g/100 mL)。本试验设计这3个因素的相应水平如表1。试验采用正交组合安排,表头设计为L9(34)。以感观评分作为试验指标,每个处理组合随机抽取10瓶产品供10名品尝小组成员进行感观评分,评分标准见表2。
表1 正交试验因素水平表
表2 低结晶度姜黄素豆腐脑感官品质评价标准表
2 结果与分析
所研制的低结晶度姜黄素豆腐脑产品的感观品质正交试验结果如表3所示。
表3 低结晶度姜黄素豆腐脑感观品质正交试验结果表
表3 中的R值显示,试验所设A、B、C3个影响因数对产品感观品质的影响大小顺序为A>B>C,即磨浆时每磨1 kg浸泡好的原料豆的加水量>每100 mL豆浆中凝固剂GDL的添加量>每100 mL豆浆中低结晶度姜黄素的添加量。由表3给出的因素与综合得分关系可知,以因素A的水平2(3 000 mL·kg-1)、因素B的水平2(0.3 g/100 mL)和因素C的水平3(0.6 g/100 mL)的感观品质综合得分最高,由此得出低结晶度姜黄素豆腐脑产品感观品质的最佳因素组合为A2B2C3。
3 结论
研究结果表明,在影响低结晶度姜黄素豆腐脑感官品质的3个主要因素中,磨浆时的加水量是影响该豆腐脑感官品质的最主要因素,其次是凝固剂葡萄糖酸-δ-内酯(GDL)及低结晶度姜黄素的添加量。也就是说,当磨浆时的加水量为3 000 mL·kg-1,GDL添加量为0.3 g/100 mL,低结晶度姜黄素的添加量为0.03 g/100 mL时,采用本文的加工工艺流程及工艺要点,可研制出口感良好的低结晶度姜黄素豆腐脑。