大豆油体对豆腐凝胶性质的影响研究

闫尊浩，何 辉，杨兆琪,华欲飞，陈业明

(江南大学食品学院，江苏 无锡 214122)

油脂化学

大豆油体对豆腐凝胶性质的影响研究

闫尊浩，何 辉，杨兆琪,华欲飞，陈业明

(江南大学食品学院，江苏 无锡 214122)

通过向脱脂豆浆中添加大豆油体，研究其对豆腐凝胶性质的影响。运用质构仪和离心机分别测定了豆腐凝胶的硬度和失水率。结果表明：非油体成分含量一定时，油体的加热时间延长(0～4 min)对豆腐凝胶有利，体现在硬度增加和失水率降低；体系固形物含量一定时，油体与非油体成分含量之间存在一个最佳干基比值(0.143)，此比值下豆腐凝胶性质最好，过高或过低凝胶性质均会减弱；室温下，随生豆浆放置时间的延长(0～60 min)制得的豆腐硬度略有下降，失水率没有明显变化。此外，与大豆油相比，油体因其独特的结构对豆腐凝胶有利。

大豆油体；豆腐；硬度；失水率

大豆是主要的油料作物之一，不仅能为人们提供优良的植物油和蛋白质，而且也是豆浆、豆腐及腐竹等一些传统豆制品的加工原料。其中，脂质和蛋白质的含量分别为20%和40%左右，分别储存在油体和蛋白质贮藏液泡中[1]。油体从结构上可看成一种天然的乳化油滴粒子，其表面是一层蛋白质-磷脂膜，可将外界与核心的中性脂质隔开，膜上的蛋白质称为油体蛋白[2]。大豆经过浸泡和磨浆，蛋白质贮藏液泡被破坏，里面的球蛋白和β-伴球蛋白等蛋白质被释放出来，并吸附到油体表面[3-4]，经过滤得到生豆浆，再经过加热和点卤等工艺可以制作出营养价值较高的豆腐。

目前，国内外对豆腐的研究主要集中在豆浆成分和凝固剂上。豆浆中的蛋白质，特别是蛋白质聚集体，对豆腐网络结构及性质非常重要，然而油体作为豆腐的一部分，对豆腐网络结构及性质的重要性同样不可忽视，油体表面的吸附蛋白受热时可以发生不同程度的解离[5]，进一步产生不同性质的油体，进而影响豆浆及豆腐的性质。目前对于脂质的研究，主要是向豆浆或脱脂豆浆中添加游离大豆油，然而大豆油与豆浆中的油体在结构上有着很大的区别，缺少油体蛋白和磷脂的包覆。到目前为止，油体对豆腐凝胶性质的影响鲜有报道。

为了研究油体对豆腐凝胶性质的影响，本文借助了重组豆腐(油体或大豆油重新分散到脱脂豆浆中的样品称为重组豆浆，进一步制作的豆腐称为重组豆腐)的模型，采用硫酸钙作为凝固剂，考察了油体加热时间、油体与非油体成分含量比值、生豆浆放置时间以及油体和大豆油对豆腐硬度和失水率的影响，旨在为豆腐实际生产提供理论指导。

1 材料与方法

1.1 试验材料

1.1.1 原料与试剂

黑农64高油大豆(脂肪含量21.54%)，购于黑龙江省农业科学院大豆所；大豆油，市售；蔗糖、盐酸、硫酸钙等均为分析纯。

1.1.2 仪器与设备

MJ-60BE01B磨浆机，HimacCR-21G型高速冷冻离心机，TA.XTPlus质构仪，AH2010高压均质机。

1.2 试验方法

1.2.1 生豆浆的制备及油体分离

生豆浆制备及油体分离参照赵路苹等[6]报道的方法。豆水质量比为1∶9磨浆，油体提取时蔗糖质量分数为20%，离心条件为25 000g、30 min、4℃。

1.2.2 脱脂豆浆的制备

生豆浆于100℃下加热15 min，取出后立刻用冰水冷却，之后高速冷冻离心(25 000g、45 min、4℃)，去除上浮层，将中层和下层沉淀重新搅拌混合均匀得到脱脂豆浆。

1.2.3 豆浆及重组豆浆的制备

生豆浆在100℃下加热15 min得到豆浆，进一步凝胶得到豆腐。油体或大豆油重新分散到脱脂豆浆中得到的样品分别称为复原豆浆或还原豆浆，均称为重组豆浆，进一步制作的豆腐称为重组豆腐。

1.2.4 豆腐或重组豆腐制作工艺

豆腐的制作按照Guo等[7]的方法稍加修改，添

加10%的硫酸钙溶液使硫酸钙质量分数为0.3%。具体工艺如下：

1.2.5 硬度的测定

参照Guo等[7]的方法，略加修改。将制好的豆腐或重组豆腐从4℃冰箱取出，室温下放置30 min，用薄刀片切成高度为15 mm的圆柱体(直径20 mm)，用质构仪进行分析，平行测定3次。 测定条件：P35探头，形变85%，测前和测试速度均为2 mm/s， 测后速度为5 mm/s。为了使数据对比更加充分，分析时采用了相对硬度(硬度)，以生豆浆100℃加热15 min制备的豆腐作为参照，其硬度看成100%。

1.2.6 失水率的测定

将制备好的豆腐或重组豆腐从4℃冰箱取出，室温下放置30 min，参考刘昱彤[8]的方法略加修改，平行测定2次。测定条件：3 300g，20 min，20℃。实际失水率计算公式如下：

式中：W1为豆腐初始质量，g；W2为豆腐离心后质量，g。

为了使数据对比更加充分，分析时采用了相对失水率(失水率)，以生豆浆100℃加热15min制备的豆腐作为参照，其失水率看成100%。

2 结果与分析

2.1 油体加热时间对重组豆腐硬度和失水率的影响

非油体成分含量一定时，将100℃加热不同时间(0、1、4、8、15、30min)生豆浆提取得到的油体回添到脱脂豆浆中，用去离子水补到相同总重，混合均匀。油体加热时间对重组豆腐硬度和失水率的影响及硬度和失水率的关系见图1。

图1 油体加热时间对重组豆腐硬度和失水率的影响(a)及硬度和失水率的关系(b)

由图1a可见，油体加热0～4 min时，重组豆腐硬度快速增加，相反失水率快速下降(13.4%左右)；4 min以后，两者基本趋于平衡。图1b显示了重组豆腐硬度与失水率之间呈现负相关的关系，并且线性相关系数R2= 0.977 9，说明水分对重组豆腐的硬度有支撑作用。Ono[9]研究发现油体参与豆腐凝胶过程中网络结构的形成，主要是其表面先结合蛋白质聚集体或可溶性蛋白，形成一个小的团簇，然后这些小团簇之间相互作用形成豆腐的网络结构。通过研究发现油体随加热时间的延长表面的静电荷逐渐减少，等电点从pH 4.6逐渐增大到pH 5.0，而加入凝固剂硫酸钙之后，体系pH在6.2左右，故油体表面等电点的增加导致排斥力降低，疏水相互作用增强，油体的表面可以结合更多的蛋白质聚集体和可溶性蛋白，形成致密的网络结构，从而锁住更多的水分，对于重组豆腐硬度提供有利的支撑，这可能是产生上述结果的主要原因。

2.2 油体与非油体成分含量比值对重组豆腐硬度和失水率的影响

当总固形物含量一定时(等于原始生豆浆固形物含量)，改变油体(100℃，15 min)与非油体成分含量比值，一定质量豆浆中油体含量作为1，向脱脂豆浆中添加油体，油体添加倍数分别取0、0.25、0.5、1(对照)、2和3，不足的固形物用非油体成分补齐，最终得到油体与非油体成分含量(干基)比值分别为0、0.067、0.143、0.333、0.934和2.056的重组豆浆。油体与非油体成分含量比值对重组豆腐硬度和失水率的影响及硬度和失水率的关系见图2。

由图2a可见，重组豆腐硬度随油体与非油体成分含量比值的增加先缓慢增加后迅速减小，而失水率变化恰恰相反，先降低后增加，但其最佳值均出现在油体与非油体成分含量比值为0.143时。比较明显的是当比值大于0.143时，重组豆腐的凝胶性质明显下降，表现为硬度的快速降低和失水率的增加。图2b显示重组豆腐硬度与失水率之间呈现线性负相关的关系，且相关系数R2= 0.889 1。

李芳[10]研究发现大豆蛋白凝胶过程中油滴和蛋白质共同起作用。对本文而言，非油体成分中的主要成分是蛋白质，所以产生上述结果的原因可能是硬度上升阶段油体起主要作用，下降阶段蛋白质起主要作用。当非油体成分中蛋白质足量时，油体的存在能够增加团簇聚集体的数量，在重组豆腐凝胶时形成更好的网络结构，因此可以增加其硬度，降低失水率；当油体足量时，重组豆腐的硬度与失水率取决于蛋白质的含量，蛋白质聚集体和可溶性蛋白质较少时，一是不能形成完整的团簇，即油体表面结合的蛋白质含量少，二是形成团簇聚集体的数量少，油体之间的交联作用较弱，不能形成完整的或结实的网络结构，导致镶嵌的非冻结水的含量下降，所以硬度小、失水率大。另外，此结果与周冬丽等[11]研究结果相一致。

2.3 生豆浆放置时间对豆腐硬度和失水率的影响

制备生豆浆时控制整个操作过程的温度4～6℃，然后将其等量分成7份，室温下分别放置0、1、4、8、15、30 min和60 min，之后立刻100℃加热15 min。生豆浆放置时间对豆腐硬度和失水率的影响见图3，生豆浆放置不同时间油体表面蛋白还原电泳图见图4。

由图3a可见，随生豆浆放置时间的延长制得豆腐的硬度有所降低。研究发现，随放置时间的延长油体蛋白被水解，其含量有所降低(见图4)，当镶嵌在油体表面的油体蛋白被水解后，油体自身的完整性和坚固性必然降低，这可能是产生上述结果的主要原因之一。另外，Obata等[12]研究发现豆浆温度升高时脂质在脂肪氧化酶作用下发生氧化反应，其氧化的产物可以进一步氧化蛋白质上的巯基，从而导致豆腐的凝胶强度降低，这可能是另一个原因。

注：泳道1为标准蛋白，泳道2～8分别对应放置时间0、1、4、8、15、30、60 min。

图4 生豆浆放置不同时间油体表面蛋白还原电泳图

由图3b可见，随生豆浆放置时间的延长制得豆腐的失水率基本不变。此结果与前面得出的硬度与失水率存在一定的线性负相关不同，主要是因为前面的研究条件均能影响其网络结构，而对于本部分试验来说，尽管油体蛋白被水解，但是由油体结构可知，包覆在油体表面的吸附蛋白膜没有发生变化，加热之后油体的大小数量及其表面性质不会发生明显改变，故豆腐的失水率基本没有发生变化。由此推测，豆腐硬度除了与网络结构致密粗疏有关之外，还与参与形成网络结构的油体自身的完整性和坚固性有关，而其失水率主要与镶嵌非冻结水的网络结构的致密粗疏有关。

2.4 油体和大豆油对重组豆腐硬度和失水率的影响

向脱脂豆浆中添加大豆油，其添加量等于分离出油体的干基质量。向脱脂豆浆中添加大豆油打浆2 min得到还原豆浆为打浆样品；打浆样品在20、40、60 MPa下均质，循环3次制备不同样品，得到还原豆浆。经测定豆浆、复原豆浆、打浆、20、40 MPa和60 MPa下还原豆浆的粒径分别为504.2、505.9、4 025.6、594.8、454.3 nm和384.0 nm。油体与大豆油对重组豆腐硬度和失水率的影响见图5。

由图5可见，不论硬度还是失水率，油体制得的重组豆腐比任何粒径的大豆油制得的均要好一些，失水率小、硬度大，相差10%左右。这说明和大豆油相比，油体对豆腐的凝胶有利。山口真右[13]报道油体与大豆油制得的重组豆腐在微观结构上存在明显的差别，其中油体制作的重组豆腐网络结构的壁厚度和完整性明显好于大豆油的，这可能是产生上述结果的主要原因。

豆浆与复原豆浆制得的豆腐硬度和失水率基本没有变化；而在不同粒径的大豆油之间，打浆的样品制得的重组豆腐在硬度和失水率上要略差于均质的样品，在不同均质压力下得到的样品之间差别不大，数值非常接近。

图5 油体与大豆油对重组豆腐硬度和失水率的影响

3 结 论

本文研究了大豆油体对豆腐凝胶性质的影响。研究表明，当非油体成分含量一定时，油体加热时间延长(0～4 min)对豆腐凝胶有利。当体系总固形物含量一定时，油体与非油体成分含量之间存在一个最佳干基比值(油体添加量0.5倍，油体与非油体成分含量比值为0.143)，此比值下豆腐凝胶性质最好，过高或过低凝胶性质均会减弱。另外，室温下，生豆浆随放置时间的延长(0～60 min)制得的豆腐硬度略有下降而失水率没有明显变化。最后，与大豆油相比，油体因其独特的结构对豆腐凝胶有利。

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[13] 山口真右. 脱脂大豆粉を利用した各種豆腐の性質について[D].岩手県: 岩手大学，2010.

Effects of soybean oil bodies on properties of tofu curd

YAN Zunhao, HE Hui, YANG Zhaoqi, HUA Yufei, CHEN Yeming

(School of Food Science and Technology, Jiangnan University, Wuxi 214122, Jiangsu, China)

The effects of soybean oil bodies on properties of tofu curd were studied by adding soybean oil bodies to defatted soymilk. The hardness and water loss rate of tofu curd were determined by texture analyzer and centrifuge. The results showed that when content of non-oil bodies was constant, the longer heating time of the oil bodies(0-4 min) was beneficial to tofu curd gelling. The hardness increased and the water loss rate decreased with the heating time prolonging. When solid content of the system was constant, there was an optimal dry basis mass ratio (0.143) of oil bodies to non-oil bodies and the properties of tofu curd was the best under the optimal ratio. At room temperature, the hardness of tofu curd slightly decreased and the water loss rate almost did not change with the storage time of raw soymilk prolonging (0-60 min). Compared with soybean oil, oil bodies were beneficial to tofu curd gelling because of its unique structure.

soybean oil body; tofu curd; hardness; water loss rate

2016-05-17；

2016-10-31

国家自然基金青年科学基金项目(31301496)；江苏省自然科学基金资助项目(BK20130121)

闫尊浩(1989)，男，硕士研究生，研究方向为油脂与植物蛋白(E-mail)zhyan1989@163.com。

陈业明，副教授，博士(E-mail)chenyeming19821213@163.com。

TS221;TQ931

A

1003-7969(2017)02-0030-05