五种地标腐竹理化指标及品质分析

李佳运，杨锋，侯玉澄，任仙娥，刘纯友，黄承都，黄永春

(1.广西科技大学 生物与化学工程学院，广西 柳州 545006；2.广西糖资源绿色加工重点实验室，广西 柳州 545006；3.广西高校糖资源加工重点实验室，广西 柳州 545006；4.广西柳州螺蛳粉工程技术研究中心，广西 柳州 545006)

腐竹是豆浆经过煮沸后，蛋白质分子在加热变性过程中通过疏水键与脂肪结合形成的蛋白质-脂类薄膜[1]，又称腐皮、腐竹或豆腐衣[2]，是我国传统的豆制品。腐竹富含蛋白质、磷脂，可降低人体血液中胆固醇含量，达到防治高脂血症、动脉硬化的效果[3]，属于高档豆制品[4]。我国腐竹的生产厂家多为手工作坊和中小企业，产品品质参差不齐，这与生产工艺以及生产过程环境有关，更主要的是对腐竹品质的变化不够了解。目前对于提高腐竹得率的研究较多[5-6]，但对腐竹品质的研究较少。消费者对腐竹品质的关注除了色泽、营养成分外，更关注口感，而口感与断裂延伸率、弹性、复水性等紧密相关。本试验测定5种地标腐竹的成分含量、质构、微观结构等指标，并研究其品质影响，希望为提高腐竹的品质提供参考[7]。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

清流腐竹：清流县嵩溪镇鑫牌豆腐皮厂；八公山腐竹：八公山豆制品有限公司；石屏腐竹：云南尼罗非食品开发有限公司；高安腐竹：江西大观楼食品有限公司；许昌腐竹：许昌市建安区好大哥豆制品厂；盐酸、氢氧化钠、硫酸钾、硫酸、对硝基苯酚、无水乙酸钠、乙酸、甲醛(37%)、乙酰丙酮、石油醚(30～60 ℃)：均为分析纯，天津市大茂化学试剂厂；硫酸铜：分析纯，广州市金华大化学试剂有限公司。

1.2 仪器与设备

CT3质构分析仪 Brookfield公司；Phenom Prox扫描电子显微镜 Phenom-World BV公司；ZXRD-A7230鼓风干燥箱 上海博讯实业有限公司；PerkinElmer Frontier傅里叶变换红外光谱仪 上海斯迈欧分析仪器有限公司；HH-S4数显恒温水浴锅 江苏金怡仪器科技有限公司；UV3100紫外可见分光光度计 上海美谱达仪器有限公司。

1.3 试验方法

1.3.1 腐竹质构测定[8]

将腐竹在常温下(25 ℃)冷水浸泡5 h，晾干1 h后，裁成4 cm×4 cm的正方形折叠成5层，进行质构测定。测试参数：P/36R圆柱形探头，压缩部位为腐竹中心，触发力为5 g，测前速度1 mm/s，测时速度0.5 mm/s，测后速度1 mm/s，形变力90%，两次压缩间隔时间为10 s，返回距离20 mm，返回速度1 mm/s，平行测量5次。

将腐竹在常温下(25 ℃)冷水浸泡5 h，晾干1 h后，裁成2 cm×8 cm的长条，用质构物性测试仪做拉伸试验，测定腐竹样品的最大断裂张力(F)、抗拉强度(TS)以及断裂延伸率(E)，每个样品测定5个平行。测定参数：测前速度1 mm/s，测时速度0.5 mm/s，测后速度1 mm/s，夹具选择TA-DGA。抗拉强度和断裂延伸率分别按下式计算：

TS=F/S。

(1)

E=ΔL/L1。

(2)

式中：TS为抗拉强度(N/cm2)；F为试样断裂时承受的最大张力(N)；S为试样的截面积(cm2)；E为断裂延伸率(%)；ΔL为试样断裂时增长长度(mm)；L1为试样拉伸前的长度(mm)。

1.3.2 腐竹扫描电子显微镜观察[9]

将腐竹在100 ℃下恒温干燥1 h，以保证其充分干燥，磨成粉末，放在样品台上抽真空，镀金20 s。将样品放入扫描电子显微镜中观察其结构。电子束加速电压为10 kV，放大2500倍。

1.3.3 腐竹耐煮性及复水性测定[10]

将腐竹裁成2 cm×2 cm的正方形，在85 ℃水浴中煮制15 min，挑出后沥干5 min后称得质量m1，然后放入105 ℃烘箱中干燥3 h后得到质量m2。以腐竹样品煮制前后的质量差占腐竹样品质量的百分比来量化其干物质失落率。以在煮制过程中吸收的水分比例表示腐竹的复水性。每组样品重复3次，计算公式如下：

(3)

(4)

式中：A为干物质失落率；B为复水性；m0为腐竹样品的质量(g)；w为腐竹样品水分含量(%)。

1.3.4 腐竹FTIR测定

将腐竹样品磨碎，称取1 mg腐竹样品，加入100 mg干燥的KBr，置于研钵中均匀研磨为小于2 μm的颗粒，用压片机压片，通过红外光谱仪对样品进行结构分析[11]，波长范围为500～4000 cm-1。

1.3.5 腐竹蛋白质含量测定

参照GB 5009.5-2016《食品安全国家标准 食品中蛋白质的测定》，采用分光光度计法测定腐竹中的蛋白质含量。

1.3.6 腐竹脂肪含量的测定

参照GB 5009.6-2016《食品安全国家标准 食品中脂肪的测定》，采用索氏抽提法测定腐竹中的脂肪含量。

1.3.7 腐竹水分含量的测定

参照GB/T 23490-2009《食品水分活度的测定》，采用直接干燥法测定腐竹中的水分含量。

2 试验结果分析

2.1 腐竹成分含量分析

腐竹富含蛋白质和脂肪，具有较高的营养价值。由图1可知，5种地标腐竹中，蛋白质含量范围为30.50%～37.91%，平均值为34.6%，其中高安腐竹蛋白质含量最高，为37.91%，许昌腐竹蛋白质含量最低，为30.50%；脂肪含量范围为18.30%～24.51%，平均值为21.53%，其中石屏腐竹脂肪含量最高，为24.51%，许昌腐竹脂肪含量最低，为18.30%；水分含量范围为5.12%～8.01%，平均值为6.7%，其中清流腐竹水分含量最高，为8.01%，八公山腐竹水分含量最低，为5.12%。

图1 腐竹成分含量Fig.1 The component content of beancurd sticks

2.2 腐竹质构分析

质构特性是评价腐竹的一个重要指标，会影响腐竹的口感，但质构特性没有最好，而是对应产品在一定范围内效果更好。由表1可知，5种地标腐竹的4种质构指标数值有显著差异(P<0.05)。5种腐竹硬度范围为831.43～1005.04 g，其中许昌腐竹硬度最大，八公山腐竹硬度最小；弹性范围为0.70～0.92 mm，弹性越高，抗形变能力越好，其中八公山腐竹弹性最高，许昌腐竹弹性最低；黏聚性范围为0.70～0.94 N，其中八公山腐竹黏聚性最高，清流腐竹黏聚性最低；咀嚼性范围为359.95～649.20 g，咀嚼性越高，蛋白质网络结构质量越好，其中高安腐竹咀嚼性最高，八公山腐竹咀嚼性最低。

表1 腐竹质构分析结果Table 1 The texture analysis results of beancurd sticks

腐竹的抗拉强度和断裂延伸率是反映腐竹特性的质构指标，会影响腐竹的品质。由图2可知，5种腐竹的抗拉强度范围为6.60～79.96 N/cm2，高安腐竹的抗拉强度最高，八公山腐竹的抗拉强度最低，结合5种地标腐竹的脂质含量来看，结果符合李升锋等[12]关于脂类物质越多，腐竹的抗拉强度越低的结论。

图2 腐竹抗拉强度Fig.2 The tensile strength of beancurd sticks

由图3可知，5种腐竹的断裂延伸率范围为14.77%～25.75%，其中高安腐竹的断裂延伸率最高，石屏腐竹的断裂延伸率最低，腐竹的断裂延伸率可能与蛋白质和脂肪的结合状态相关，腐竹结膜过程中，形成越多的蛋白-脂肪复合物参与形成腐竹的网络结构，腐竹的断裂延伸率越高[13]。

2.3 腐竹电镜结构图

由图4可知，石屏腐竹、清流腐竹和许昌腐竹结构疏松，内部网络层层叠加，内部夹着脂肪形成三合板结构[14]，符合腐竹是蛋白质-脂肪交联而成的薄膜的研究[15-17]，豆浆加热时，水分蒸发，蛋白质形成侧面骨架，与脂肪、碳水化合物凝结成膜。八公山腐竹和许昌腐竹表面的蛋白悬浮颗粒和可溶性蛋白附着在蛋白质网络结构上会使结构更加致密，与Chen等[18-19]的蛋白悬浮颗粒和可溶性蛋白均是以“粒子”存在于腐竹表面一致。高安腐竹出现了浸油现象，原因是豆浆加热时脂肪球会凝结在表面附着在蛋白质网络结构中，腐竹加热烘干时出现浸油现象。

2.4 腐竹耐煮性和复水性

目前干制腐竹是市面上主要的产品形式之一，其复水性和耐煮性为考察腐竹品质的重要方面。由图5可知，5种腐竹的复水性范围为0.60～2.06，其中石屏腐竹的结构疏松，复水性最高，为2.06，许昌腐竹的结构致密，复水性最低，为0.60，反映了腐竹结构越疏松，复水性越大[20]，腐竹结构越致密，复水性越小，数值越大表明腐竹质量变化越大，吸水性能越强。

图5 腐竹复水性Fig.5 The rehydration of beancurd sticks

干物质失落率可以反映耐煮性，干物质失落率越大，耐煮性越差。由图6可知，5种腐竹的干物质失落率范围为1.58%～3.18%，清流腐竹的干物质失落率最大，为3.18%，许昌腐竹的干物质失落率最小，为1.58%，表明许昌腐竹在5种腐竹中耐煮性最好，清流腐竹的耐煮性最差，这可能与腐竹的网状结构有关，脂肪含量少，蛋白质-脂肪网络结构疏松，水分子易进入结构，干物质易脱落，腐竹蛋白质-脂肪网络结构致密，干物质不易脱落，则耐煮性好。

图6 腐竹干物质失落率Fig.6 The dry matter loss rate of beancurd sticks

2.5 腐竹官能团分析

5种腐竹红外光谱图见图7。

图7 FTIR图谱Fig.7 FTIR chromatogram

由图7可知，在720 cm-1处有-C-C-伸缩振动；在1650 cm-1处有-C-O伸缩振动；在2920 cm-1处有-C-H伸缩振动；在3290 cm-1处有-OH伸缩振动。5种腐竹在这4种官能团波数范围内都能出峰，且趋势大体相同，说明官能团种类基本相同，含量有所差别，5种不同工艺流程对官能团种类影响不大。

2.6 腐竹主要成分与理化性质的相关性

腐竹的蛋白质含量、脂肪含量、复水性、干物质失落率、抗拉强度、断裂延伸率等指标相关性分析见表2。

表2 腐竹主要成分与理化性质的相关性Table 2 The correlation between main components and physicochemical properties of beancurd sticks

由表2可知，蛋白质含量与抗拉强度呈显著正相关关系(P<0.05)，脂肪含量与硬度、咀嚼性呈极显著负相关关系(P<0.01)，脂肪含量与复水性、抗拉强度呈显著负相关关系(P<0.05)，脂肪含量与弹性、黏聚性呈极显著正相关关系(P<0.01)。

3 结论

本文对5种国家地标腐竹的理化性质和成分进行分析，发现5种腐竹的复水性、耐煮性、抗拉强度、断裂延伸率、微观结构以及成分含量等指标之间存在密切联系。结合成分含量与质构指标来看，蛋白质含量、脂肪含量对微观结构、耐煮性、复水性有一定影响。蛋白质含量、脂肪含量越少，腐竹微观结构越疏松，水分子易进入网络结构，复水性越好，干物质失落越多，耐煮性越差。从FTIR来看，5种腐竹出峰官能团基本相同，无太大差别。腐竹成分含量和理化性质存在多种相关性，蛋白质含量与抗拉强度呈显著正相关关系(r=0.598*)。脂肪含量与硬度、咀嚼性呈极显著负相关关系(r=-0.784**、r=-0.827**)，脂肪含量与复水性、抗拉强度呈显著负相关关系(r=-0.589*、r=-0.625*)，脂肪含量与弹性、黏聚性呈极显著正相关关系(r=0.876**、r=0.746**)。5种腐竹各有风味，以上结果为腐竹的选择和加强腐竹某方面品质提供了参考。