复合营养型豆腐卤制工艺优化
2022-01-17沈国祥张奎林赵良忠李海涛周晓洁欧红艳
沈国祥,张奎林,夏 湘,赵良忠,李海涛,周晓洁,欧红艳,李 明,4
(1.邵阳学院食品与化学工程学院,湖南邵阳422000;2.豆制品加工与安全控制湖南省重点实验室,湖南邵阳422000;3.重庆市武隆县羊角豆制品有限公司,重庆400000;4.广州佳明食品科技有限公司,广东广州511458)
0 引言
豆腐是大豆蛋白在凝固剂作用下相互聚集形成具有三维网状结构的凝胶产品,是我国消费量最大的传统豆制品[1]。大豆中含有丰富的蛋白质、矿物质、膳食纤维和异黄酮等营养成分,其中的膳食纤维在国民膳食结构中的地位日益突出[2]。复合营养型豆腐是以大豆全粉、大豆分离蛋白为主要原料,以TG酶为凝固剂,经斩拌、冷凝胶等工序得到的高膳食纤维豆制品,其再加工产品如卤豆腐等还未见研究。
卤制是将原料浸入调配的卤汁中,经长时间加热,使卤汁中的风味物质迁移扩散至原料内部,成为具有特色风味的卤制品的过程,而香料、辅料的种类及用量、卤制时间及温度是影响产品滋味、口感和得率的关键点[3]。
因此,试验研究复合营养型豆腐卤制过程中卤料及食盐添加量、卤制温度和卤制时间对产品品质的影响,通过正交试验对卤制工艺进行优化,以期为含膳食纤维豆制品的开发提供理论支持。
1 材料与方法
1.1 材料
速溶卤料膏,重庆梦回古镇食品有限公司提供;一级大豆油、食盐,市售;其他试剂均为国产分析纯。
1.2 仪器与设备
SHJ-6A型磁力搅拌水浴锅,常州金坛良友仪器有限公司产品;JCS-5103B型电子天平,上海然浩电子有限公司产品;LS-5型物性测定仪,美国AMETEK有限公司产品。
1.3 试验方法
1.3.1 工艺流程
工艺流程:豆腐坯→原料预处理→卤汁调配→卤制→摊晾。
1.3.2 操作要点
豆腐卤制参考陈楚奇等人[4]的方法,稍作修改。
(1)豆腐坯。选用表面平整、无气孔、色泽呈乳白色、结构紧致、有弹性的复合营养型豆腐。
(2)原料预处理。将挑选的豆腐坯切成2.5 cm×2.5 cm×2.5 cm的块状,备用。
(3)卤制调配。以去离子水的质量为基准,将速溶卤料膏、食盐等按比例加入,煮沸、搅拌至溶解均匀,冷却至室温,备用。
(4)卤制。将卤汁加热至试验温度后加入切好的豆腐,豆腐与卤汁的质量比为1∶2。
(5)摊凉。卤制完成后常温下摊晾30 min。
1.3.3 单因素试验
采用单因素试验,探究卤料及食盐添加量、卤制温度、卤制时间对产品质构及感官评分的影响,从而得出各因素的较优水平。试验水平分别选择卤料添加量1%,2%,3%,4%,5%(以水的质量为基准);食盐添加量1%,2%,3%,4%,5%(以水的质量为基准);卤制温度40,50,60,70,80℃;卤制时间20,30,40,50,60 min。
1.3.4 正交试验设计
根据单因素试验结果,以卤料添加量、食盐添加量、卤制温度、卤制时间为影响因素,选取各因素较优水平,以归一化处理的弹性、咀嚼性和感官评分为指标,采用主成分分析法赋予其不同的权重系数进行综合评分[5]。
正交试验设计见表1。
表1 正交试验设计
1.3.5 质构测定
参考江振桂等人[6]的方法。
1.3.6 感官评价
邀请10名食品专业的学生作为产品的品评员,对产品的色泽、口感、滋味及组织状态4个评价项目评分,感官评分总分为100分,最终结果取平均值。
感官评价标准见表2。
从题材的选择和诗歌风格来看,戴望舒的诗歌创作可以分为三个时期:第一个时期以《雨巷》为结点,作品主要收录在出版于1929年的《我底记忆》中;第二个时期以他举家搬去香港为界,作品主要收录在出版于1933年的《望舒草》及出版于1937年的《望舒诗稿》中;第三个时期到他逝世结束,作品主要收录在出版于1948年的《灾难的岁月》中。他的爱情诗主要集中于他诗歌创作的第一、第二时期,且他那些带有青色的诗歌也大多出现于这两个时期,可见,他诗歌中的青色与他坎坷的爱情经历及独特的爱情体验不无关系。
表2 感官评价标准
1.3.7 数据处理
采用Origin 2018软件、IBM SPSS Statistics 22.0软件及Design Expert 8.0.6.1软件对数据进行分析处理及图像绘制。
2 结果与分析
2.1 单因素试验结果分析
2.1.1 卤料添加量对豆腐感官司品质的影响
卤料添加量对豆腐质构及感官评分的影响见图1。
图1 卤料添加量对豆腐质构及感官评分的影响
由图1可知,随着卤料添加量的增加,豆腐的咀嚼性先上升后趋于平缓,感官评分先增加后减小,而弹性、硬度无明显变化(p<0.05)。当卤料添加量为3%时,豆腐的弹性0.98 mm,咀嚼性259.99 gf,感官评分最高为86分。随着卤料添加量的增加,卤汁中风味物质的浓度越高,渗透压越大,传质速率加快,豆腐卤香味逐渐突出,滋味更加饱满。此外,风味物质与蛋白质分子结合,可能稳固了蛋白质凝胶网络的骨架结构,使得豆腐的咀嚼性增加。当卤料添加量>3%时,豆腐颜色逐渐加深,向暗黄色转变,导致豆腐的感官评分有所降低。综合考虑,卤料最适添加量为3%。
2.1.2 食盐添加量对豆腐品质的影响
食盐添加量对豆腐质构及感官评分的影响见图2。
图2 食盐添加量对豆腐质构及感官评分的影响
由图2可知,食盐添加量对豆腐的弹性、硬度和咀嚼性影响显著(p<0.05)。随着食盐添加量的增加,豆腐的弹性先增大后减小,硬度及咀嚼性均先上升后小幅度下降。当食盐添加量达到3%时,豆腐弹性0.99 mm,咀嚼性268.83 gf,感官评分最高为85.67分。卤制过程中,Na+、Cl-以自由扩散的方式进入豆腐中[4]。同时,束缚在蛋白质凝胶网络孔隙中的水分子向外界迁移,豆腐含水量下降,蛋白质凝胶网络的刚性程度增加,豆腐硬度、咀嚼性增加,弹性下降[6]。当食盐添加量<3%时,离子强度较低,Na+、Cl-屏蔽蛋白质分子所带电荷使其分子间的静电斥力减弱,蛋白质聚集,7S、11S进一步展开并暴露更多官能团,蛋白质水合能力增强,豆腐弹性增加且滋味较好[7];当食盐添加量>3%时,离子强度较高,疏水相互作用增强,蛋白质分子折叠使其亲水性减弱,豆腐弹性下降且味道偏咸。综合考虑,食盐最适添加量为3%。
2.1.3 卤制温度对豆腐感官品质的影响
卤制温度对豆腐质构及感官评分的影响见图3。
图3 卤制温度对豆腐质构及感官评分的影响
由图3可知,卤制温度对豆腐的弹性、咀嚼性和硬度均有显著影响(p<0.05)。随着卤制温度的升高,豆腐的咀嚼性、硬度呈下降趋势,弹性及感官评分先增大后减小。当卤制温度为50℃时,豆腐的弹性0.99 mm,咀嚼性257.42 gf,感官评分最高为87.33分。当卤制温度为40~50℃时,随着温度升高,卤汁的活化能增加,分子热运动加剧,卤汁中风味物质的传质速率加快,豆腐滋味提升。此外,较低浓度的盐离子环境可能使得7S、11S的变性温度降低,蛋白质分子伸展并暴露更多官能团,进而形成大分子聚集体,分子间氢键数量增加,豆腐弹性增加[8]。当卤制温度>50℃时,豆腐内部水分汽化并逸出,形成抵抗凝胶网络结构束缚的内压力并逐渐集聚,导致凝胶网络结构被破坏,豆腐内部出现孔洞,组织结构塌陷,同时蛋白质过度变性,疏水及水合作用减弱,豆腐弹性、咀嚼性、硬度均下降。综合考虑,卤制最适温度为50℃。
2.1.4 卤制时间对豆腐感官品质的影响
卤制时间对豆腐质构及感官评分的影响见图4。
图4 卤制时间对豆腐质构及感官评分的影响
由图4可知,卤制时间对豆腐的弹性、硬度及咀嚼性影响显著(p<0.05)。随着卤制时间的延长,豆腐的弹性、咀嚼性及硬度先增加后减小,当卤制时间为40 min时,豆腐的弹性0.99 mm,咀嚼性264.48 gf,感官评分最高为89分。卤制初期,卤汁与豆腐水相之间的浓度差较大,风味物质的扩散速率快,豆腐卤香味逐渐提升[9]。此外,随着卤制时间的增加,蛋白质分子逐渐展开,疏水相互作用增强,相邻蛋白质分子聚集,豆腐的弹性、硬度、咀嚼性增加。当卤制时间>40 min时,较长时间的水分交换可能使得豆腐中的蛋白质逐渐流失,凝聚网络骨架结构的刚性程度减小,豆腐弹性、咀嚼感下降。综合考虑,选择卤制时间为40 min。
2.2 正交优化试验
2.2.1 正交试验结果与分析
不同指标的主成分特征值和贡献率见表3,不同指标的载荷数、特征向量及综合评分权重见表4,正交试验设计及结果见表5。
表3 不同指标的主成分特征值和贡献率
表4 不同指标的载荷数、特征向量及综合评分权重
表5 正交试验设计及结果
对弹性、咀嚼性及感官评分的正交试验结果进行主成分分析,KMO值为0.727,Bartlett检验显著性小于0.001,结果可信。由表3可知,共提取到一种主成分,累计贡献率为91.485%>80%,该主成分可以反映3个指标的绝大部分信息。由表4可知,各指标相对于主成分1的载荷数分别为0.976,0.953,0.940;特征向量分别为0.589,0.575,0.567;将综合评分权重归一化处理,得到综合评分模型Y=0.34X1+0.33X2+0.33X3。
由表5可知,影响复合营养型豆腐综合评分的因素主次顺序为卤制温度(C)>卤料添加量(A)>食盐添加量(B)>卤制时间(D),最佳工艺组合为A3B2C2D2,即卤料添加量4%,食盐添加量3%,卤制温度50℃,卤制时间40 min。
2.2.2 最优条件与验证试验
按正交试验得到的最佳工艺组合A3B2C2D2(卤料添加量4%,食盐添加量3%,卤制温度50℃,卤制时间40 min)进行3次平行试验,得到豆腐弹性0.99±0.01 mm,咀嚼性270.65±3.36 gf,感官评分88.63±2.4分,归一化综合评分为0.989分,优于表5中的其他试验组。
3 结论
通过单因素试验及正交试验设计得到复合营养型豆腐卤制最佳工艺为卤料添加量4%,食盐添加量3%,卤制温度50℃,卤制时间40 min,此时豆腐弹性0.99 mm,咀嚼性270.65 gf,感官评分88.63分,归一化综合评分为0.989分,豆香味及卤香味浓郁,口感细腻,咀嚼感强。该研究可为豆制品卤制工艺提供理论参考依据。