胡萝卜豆腐制备工艺研究

李波,龚艺松,聂远洋,任瑞丽,苏艺伟,李胜利

（1.河南科技学院食品学院,河南 新乡 453003;2.河南省果蔬加工及质量安全控制工程技术研究中心,河南 新乡 453003;3.郑州新农源绿色食品有限公司,河南 郑州 450100）

豆腐起源于汉朝,是中华传统食品的杰出代表,迄今已有两千多年的历史[1].大豆经浸泡、磨浆、煮浆、点浆、压制等工艺可制成豆腐,根据凝固剂的类型主要可分为石膏豆腐、卤水豆腐和内酯豆腐[2].豆腐营养价值极高,《中国居民膳食指南2022》大力推荐.豆腐含有大豆中的大部分营养成分和活性物质,如蛋白质、亚油酸、亚麻酸、大豆多糖、大豆异黄酮、大豆皂苷、大豆磷脂、大豆低聚糖、维生素、矿物质等,能够降低心血管疾病、高血压、高血脂、糖尿病等慢性疾病的风险[3-4].豆腐在加工过程中,大豆中的抗营养因子被破坏,蛋白质发生变性,因而更易被人体消化吸收.研究表明,大豆的消化率为65.3%,加工成豆腐后消化率提高至92%~98%[5].除了中国、日本等东亚国家,豆腐在世界范围内的消费也呈增长趋势.2018年全球豆腐市场约为23.1亿美元,2019—2025年的预期年增长率为5.2%[6].我国豆腐生产虽然机械化、自动化水平有了较大进步,但是豆腐的花色品种仍相对单调.近年来,随着大豆等原材料价格上涨,豆腐企业面临较大生存压力.开发新产品,拓展市场空间,提高产品附加值和利润率,成为豆腐企业健康发展的必要之路.

有关花色豆腐的研究已有较多文献报道,如在豆腐制作过程中添加蔬菜、杂粮等外源物质[3],制成复合蔬菜汁豆腐[7-8]、紫甘蓝豆腐[9]、薏米豆腐[10]、紫薯豆腐[11]、绿茶豆腐[12]、奇亚籽豆腐[13]等.现有文献在制作蔬菜豆腐时,多采用葡萄糖酸内酯作凝固剂,使用蔬菜汁作为添加物.但内酯豆腐在我国消费量相对较小,使用蔬菜汁虽然有助于豆腐的细腻口感,但在制备蔬菜汁过程中产生大量滤渣,导致蔬菜原料利用率不高、营养损失较大.

胡萝卜是一种常见蔬菜,世界各国普遍栽培.据联合国粮农组织统计,2018年全世界年产胡萝卜42 814 538 t,我国产量达20 574 774 t,几乎占世界产量的一半[14].胡萝卜富含胡萝卜素等营养成分,具有保护视力、清除自由基、抗氧化、预防多种退行性疾病、心血管疾病和癌症等生理功能,经常食用对人体健康有很大益处[15].胡萝卜色泽红艳,如将其添加到豆腐中能够改善产品色泽,刺激消费欲望.尤其对于中小学生,食用胡萝卜豆腐既能补充蛋白质、钙等营养物质,还能摄入胡萝卜素等营养成分,起到促进生长发育、保护视力等作用,是一种非常理想的营养健康食品.本文研究了胡萝卜添加方式和添加量、凝固剂种类和用量、豆浆白利度对产品品质的影响,以期为胡萝卜豆腐的研制开发提供有益参考.

1 材料与方法

1.1 材料与设备

东北大豆,郑州新农源绿色食品有限公司;新鲜胡萝卜,新乡市某超市;胡萝卜粉,惠州市道田坊食品有限公司;熟石膏,荆门市磊鑫石膏制品有限公司;卤水,连云港日丰钙镁有限公司.

DM-Z105AIII型自分渣磨浆机,沧县祥诚机械厂;MQK-32手持糖度计,上海米青科实业有限公司;JYL-C051料理机,九阳股份有限公司;C21-WK2102多功能电磁炉,广东美的生活电器制造有限公司;JE202电子天平,上海浦春计量仪器有限公司;豆腐模具（14 cm×11 cm×9 cm）,湖北金龙豆制品工具厂;TA-XT plus质构仪,英国Stable Micro Systems公司;CR-400色差仪,浙江托普云农科技股份有限公司.

1.2 制备方法

1.2.1 工艺流程

1.2.2 操作流程

1.2.2.1 豆浆的制备 称取适量大豆,用水清洗干净,置于清水中在室温下浸泡12 h左右,使大豆充分吸水膨胀.浸泡后的大豆分两次进行打浆,首先加入干豆质量1倍的水进行打浆,分离浆渣;然后在豆渣中加入干豆质量3倍的水进行打浆.合并两次豆浆,备用.

1.2.2.2 胡萝卜浆（汁）的制备 选取肉质新鲜、色泽鲜艳的胡萝卜,用水清洗干净,切成小块后放入料理机中,加入与物料等质量的水进行粉碎打浆,打出的胡萝卜浆均匀细腻,浆液用滤布过滤后得胡萝卜汁.

1.2.2.3 煮浆与混合 将生豆浆放入锅中在95~100℃保持5 min,然后加入适量胡萝卜浆（汁）,搅拌混合均匀.

1.2.2.4 点浆 待豆浆温度降至85℃加入凝固剂进行点浆.石膏或卤水先以1∶5料水比加水溶解,搅拌均匀,然后按照一定比例加入豆浆中.边搅拌边加凝固剂,使豆浆和凝固剂充分混合均匀.搅拌速度不宜过快,待豆浆出现米粒状颗粒时停止搅拌.

1.2.2.5 蹲脑与成型 点浆后静置30 min,使大豆蛋白与凝固剂反应完全,形成稳固的凝胶网络结构.用勺子适度破碎豆腐脑,倒入豆腐模具中,用包布包裹均匀,以一定质量的重物压制.先初压3 min,压出豆腐脑中的大部分黄浆水,然后重新整理包布,再压制25~30 min成型.

1.3 试验设计

主要研究了胡萝卜添加方式和添加量、凝固剂种类和添加量、豆浆白利度对胡萝卜豆腐品质特性的影响.

1.3.1 胡萝卜添加方式的影响将胡萝卜粉加1倍水制成胡萝卜汁、新鲜胡萝卜打浆（过滤）制成的胡萝卜浆（汁）分别按一定质量分数为10%的比例添加到豆浆中,比较胡萝卜添加方式对产品品质的影响.

1.3.2 胡萝卜浆添加量的影响以豆浆白利度为11°Brix,石膏添加量为大豆质量的2.5%,胡萝卜浆添加量为豆浆质量的5%、10%、15%、20%.研究胡萝卜浆添加量对胡萝卜豆腐品质特性的影响.

1.3.3 凝固剂种类的影响分别采用大豆质量2.5%的石膏和4.0%的卤水进行点浆,研究凝固剂种类对胡萝卜豆腐品质特性的影响.

1.3.4 石膏添加量的影响以豆浆白利度为11°Brix,胡萝卜浆添加量为豆浆质量的15%,石膏添加量为大豆质量的2.0%、2.5%、3.0%、3.5%.研究石膏添加量对豆腐品质特性的影响.

1.3.5 豆浆白利度的影响以胡萝卜浆添加量为豆浆质量的15%,石膏用量为大豆质量的2.5%,豆浆白利度选取9、10、11、12°Brix.研究豆浆白利度对豆腐品质特性的影响.

1.4 分析方法

1.4.1 感官评定选取12人经培训后组成感官评定小组,分别从色泽、风味、口感、组织、硬度与弹性等5个方面对胡萝卜豆腐进行评价,感官评分标准表见表1.

表1 胡萝卜豆腐的感官评分标准Tab.1 Sensory evaluation standard of carrot tofu

1.4.2 质构分析 选取质地均匀的胡萝卜豆腐样品,切成2 cm×2 cm×1 cm的形状,水平放置在载物台上,测定样品的硬度、咀嚼性、弹性和内聚性.测试参数设定为:P36R型号探头,测前速度为1 mm/s,测试速度5 mm/s,测后速度5 mm/s,压缩比为40%,感应力为5 g.每个样品平行测定3次.

1.4.3 色度测定选取质地均匀的胡萝卜豆腐样品,切成5 cm×5 cm×1 cm的形状,水平放置,用色差分析仪直接测定样品的L、a、b值.每个样品平行测定3次.

1.4.4 得率计算取新鲜的胡萝卜豆腐样品在室温下称质量,计算每100 g大豆所得产品的质量.

1.5 数据处理

每个样品平行测定3次,用Origin 2018软件进行数据处理.感官评定时去掉最高值和最低值进行计算.

2 结果与分析

2.1 胡萝卜添加方式对产品品质的影响

比较添加胡萝卜粉和胡萝卜浆对豆腐品质的影响,结果显示,二者在色泽、组织、硬度与弹性方面差别不大,但添加胡萝卜粉做出来的豆腐口味稍苦,不易使人接受.这可能是因为胡萝卜在干燥制粉过程中发生了氧化反应,导致其口感变差.虽然使用胡萝卜粉方便企业生产操作,但鉴于其对豆腐口感产生不利影响,故选用新鲜胡萝卜作为加工原料.

新鲜胡萝卜破碎打浆后分别进行过滤、不过滤处理,得到胡萝卜汁和胡萝卜浆,将其按质量分数10%比例添加到豆浆中制备豆腐.结果显示,用胡萝卜汁制成的豆腐组织及口感细腻,但色泽不太明显;用胡萝卜浆制成的豆腐红色明显、弹性较好,具有胡萝卜特有的风味.添加胡萝卜汁制成的豆腐特征不够明显,有可能被消费者误认为添加了人工色素,而且在制备胡萝卜汁时会产生大量滤渣,造成资源浪费.因此,综合考虑色泽、风味、组织状态、产品识别度、原料利用率等因素,最终选择胡萝卜浆作为添加方式.

2.2 胡萝卜浆添加量对产品品质的影响

将胡萝卜加1倍水破碎打浆后得胡萝卜浆,按质量分数为5%、10%、15%、20%比例添加到豆浆中,以石膏为凝固剂制备豆腐.胡萝卜浆添加量对豆腐感官评分的影响如图1所示.

图1 胡萝卜浆添加量对豆腐感官评分的影响Fig.1 The effect of carrot pulp addition on sensory score of tofu

由图1可以看出,胡萝卜浆质量分数添加量为15%时豆腐的感官评分最高,产品呈现比较诱人的红色,胡萝卜浆料分布均匀,口感较细腻,表面平整,切面光滑,气泡较均匀,胡萝卜特征风味适中.当胡萝卜浆添加量较少时,豆腐色泽比较浅,产品特征不明显;添加量过多时,则豆腐组织状态不够好,口感显粗糙.

胡萝卜浆添加量对豆腐硬度和咀嚼性的影响如图2所示,胡萝卜浆添加量对豆腐弹性和内聚性的影响如图3所示.

图2 胡萝卜浆添加量对豆腐硬度和咀嚼性的影响Fig.2 The effect of carrot pulp addition on hardness and chewiness of tofu

图3 胡萝卜浆添加量对豆腐弹性和内聚性的影响Fig.3 The effect of carrot pulp addition on springiness and cohesiveness of tofu

由图2和图3可以看出,随着胡萝卜浆添加量的增多,豆腐的硬度、咀嚼性、弹性、内聚性都呈下降趋势.这可能是由于胡萝卜浆作为一种外源物,会影响大豆蛋白与凝固剂的结合,干扰蛋白凝胶网络结构的形成,进而影响产品的质构特性.因此,胡萝卜浆的添加量不宜过多,否则做出的豆腐质地比较松软.

胡萝卜浆添加量对豆腐色度的影响如图4所示.

图4 胡萝卜浆添加量对豆腐色度的影响Fig.4 The effect of carrot pulp addition on chroma of tofu

由图4可以看出,随着胡萝卜浆添加量的增多,产品的L值逐渐下降,表明豆腐的白度降低,色泽逐渐偏暗、加深;a值显著增大,表明豆腐的红色逐渐加深;b值也逐渐增高,表明豆腐的黄度也有所增加.色差分析结果显示,添加胡萝卜浆后豆腐的红度明显增高,黄度略有增加,这与胡萝卜富含胡萝卜素等天然色素有关.当胡萝卜浆质量分数添加量超过15%后,豆腐色泽的增幅趋缓.

胡萝卜浆添加量对豆腐得率的影响如图5所示.

图5 胡萝卜浆添加量对豆腐得率的影响Fig.5 The effect of carrot pulp addition on yield of tofu

由图5可以看出,随着胡萝卜浆添加量的增多,豆腐的得率呈下降趋势.这可能是因为豆浆中添加了胡萝卜浆会影响大豆蛋白的凝聚交联,进而影响蛋白凝胶网络结构的严密性和完整性,导致凝胶网络包裹水等内容物的能力降低,从而影响豆腐的得率.由此可见,胡萝卜浆的添加量不宜过多,否则会降低单位大豆制备豆腐的产量.综合考虑感官、质构、色度、得率等因素,胡萝卜浆质量分数添加量以豆浆的15%为宜.

2.3 凝固剂种类对产品品质的影响

豆腐的凝固剂主要包括卤水、石膏和葡萄糖酸内酯3种.卤水的主要成分是氯化镁、硫酸钙、氯化钙、氯化钠等,其凝结大豆蛋白的速度较快,制成的豆腐硬度、弹性和韧性较强,口感粗糙,是中国传统豆腐品种中北方地区的典型代表,也称“北豆腐”.石膏的成分是硫酸钙,其凝结大豆蛋白的速度较慢,制出的豆腐含水量较多,硬度和弹性都比“北豆腐”小,但口感较为细腻,传统制作区域主要集中在长江以南,故称“南豆腐”[16].内酯豆腐是由日本人发明的,其质地更软,目前在我国豆腐市场的销售占比相对较小.本文比较了卤水和石膏作为凝固剂对胡萝卜豆腐品质的影响,结果见表2.

表2 凝固剂对胡萝卜豆腐感官品质和得率的影响Tab.2 The effect of coagulant on sensory quality and yield of carrot tofu

由表2可知,用卤水做凝固剂时产品的风味、口感、硬度略好,用石膏做凝固剂时产品的色泽、组织状态较好,且得率明显高于卤水豆腐.这可能是因为卤水中的氯化镁、氯化钙水溶性好,点浆时能够快速与豆浆中的蛋白质结合,因而形成蛋白凝胶的速率较快,但凝胶网络的保水性较差,因而产品得率较低.鉴于添加胡萝卜浆本身就会对大豆蛋白的凝胶性产生不利影响,综合考虑,选择石膏作为胡萝卜豆腐的凝固剂.

2.4 石膏添加量对产品品质的影响

熟石膏（CaSO4·1/2H2O）是目前豆腐厂常用的凝固剂,它在点浆时的凝固速度较慢,因而相对容易控制.石膏的用量会影响豆浆蛋白的凝结状态和豆腐的质地口感.由于在豆浆中添加了质量分数为15%的胡萝卜浆,因此本文研究了石膏添加量对胡萝卜豆腐品质的影响.石膏添加量对豆腐感官品质的影响如图6所示.

图6 石膏添加量对豆腐感官品质的影响Fig.6 The effect of gypsum addition on sensory score of tofu

由图6可以看出,随着石膏添加量的增多,豆腐的感官评分呈先增加后降低趋势,石膏用量为大豆质量的2.5%时,产品的感官评分最高.石膏用量过少会使豆腐成型不好,添加量过多则会使豆腐产生苦涩感.

石膏添加量对豆腐硬度和咀嚼性的影响如图7所示,石膏添加量对豆腐弹性和内聚性的影响如图8所示.

图7 石膏添加量对豆腐硬度和咀嚼性的影响Fig.7 The effect of gypsum addition on hardness and chewiness of tofu

图8 石膏添加量对豆腐弹性和内聚性的影响Fig.8 The effect of gypsum addition on springiness and cohesiveness of tofu

由图7和图8可以看出,随着石膏添加量的增多,豆腐的硬度和咀嚼性呈上升趋势,而弹性基本不变.这表明,石膏添加量越多,豆腐越硬,但对豆腐弹性影响不大.石膏添加量质量分数为2.5%时,豆腐的内聚性最高,此时豆腐的质构特性较好.

石膏添加量对豆腐得率的影响如图9所示.

图9 石膏添加量对豆腐得率的影响Fig.9 The effect of gypsum addition on yield of tofu

由图9可以看出,随石膏添加量的增多,豆腐得率先增后降,在石膏添加量为大豆质量的2.5%时最高.石膏添加量过低会导致大豆蛋白凝结不充分,持水力较差,得率较低;石膏添加量过高又会使豆腐内部过于紧密,水分等内容物流失过多,得率也低.综合感官、质构、得率等因素,石膏添加量以大豆质量的2.5%为宜.

2.5 豆浆白利度对产品品质的影响

豆浆白利度对豆腐品质有较大影响.豆浆中蛋白质含量越高,做出的豆腐就越硬.根据豆腐企业生产经验,本文选取豆浆白利度（即可溶性固形物含量）9~12°Brix进行研究,豆浆白利度对豆腐感官品质的影响如图10所示.

图10 豆浆白利度对豆腐感官品质的影响Fig.10 The effect of soymilk concentration on sensory score of tofu

由图10可以看出,豆浆白利度为11 °Brix时,胡萝卜豆腐的感官评分最高,产品的风味口感好,弹性硬度适中.豆浆白利度较低时,豆腐质地松软,风味口感平淡;豆浆白利度过高时,豆腐质地偏硬.

豆浆白利度对豆腐硬度和咀嚼性的影响如图11所示,豆浆白利度对豆腐弹性和内聚性的影响如图12所示.

图11 豆浆白利度对豆腐硬度和咀嚼性的影响Fig.11 The effect of soymilk concentration on hardness and chewiness of tofu

图12 豆浆白利度对豆腐弹性和内聚性的影响Fig.12 The effect of soymilk concentration on springiness and cohesiveness of tofu

由图11和图12可以看出,随着豆浆白利度的增加,豆腐的硬度逐渐增大,弹性和咀嚼性呈先增高后降低趋势,在11°Brix时达最大值.这是因为豆浆白利度越高,其所含蛋白质越多,因而形成的蛋白网络越致密,导致豆腐硬度增加,而弹性在一定范围内达到最大.

豆浆白利度对豆腐得率的影响如图13所示.

图13 豆浆白利度对豆腐得率的影响Fig.13 The effect of soymilk concentration on yield of tofu

由图13可以看出,豆浆白利度越高,胡萝卜豆腐得率越低.这是因为豆浆白利度越高,单位体积豆浆所用大豆量越多,而在选定豆浆白利度范围内所制豆腐的质量差别不大.当然,豆浆白利度较低时,所制豆腐含水量较高、质地较软.此外,豆浆浓度对胡萝卜豆腐的色度基本不产生影响.综合口感、质地、得率等因素,豆浆白利度以11°Brix为宜.

3 结论

本文通过单因素试验,以感官品质、质构特性、色度、得率为指标,确定了胡萝卜豆腐的最佳工艺条件为：胡萝卜加1倍水打浆,胡萝卜浆添加量为豆浆质量的15%,石膏添加量为大豆质量的2.5%,豆浆白利度为11°Brix.按照此条件制作的胡萝卜豆腐色泽鲜艳,质地细嫩,风味口感好,既保留了豆腐固有的高蛋白、高钙的营养价值,又增加了胡萝卜的营养特性,是一种理想的色香味形养俱佳的大众消费食品,尤其适合青少年及儿童食用.本研究结果为胡萝卜豆腐的研制开发提供了理论依据,也为蔬菜类花色豆腐的开发提供了有益参考.