沙棘果汁点浆法生产营养豆腐的工艺研究

2017-03-03 08:59思旭平赵良忠谢灵来
食品研究与开发 2017年3期
关键词:凝固剂沙棘质构

思旭平,赵良忠,2,*,谢灵来

(1.邵阳学院生物与化学工程系,湖南邵阳422000;2.豆制品加工技术湖南省应用基础研究基地,湖南邵阳422000)

沙棘果汁点浆法生产营养豆腐的工艺研究

思旭平1,赵良忠1,2,*,谢灵来1

(1.邵阳学院生物与化学工程系,湖南邵阳422000;2.豆制品加工技术湖南省应用基础研究基地,湖南邵阳422000)

以沙棘果汁为凝固剂,研究果汁豆腐的点浆工艺条件。以感官评价、豆腐得率为考察指标,研究沙棘果汁添加量、蹲脑温度、压榨压力等因素对沙棘豆腐产品质量的影响,得到理想的沙棘豆腐工艺参数。确定最佳工艺参数为:沙棘果汁添加量45%、蹲脑温度70℃、压榨压力4 g/cm2,与传统工艺制作的石膏豆腐相比,所得豆腐的营养价值显著提高,其中豆腐中维生素C含量由0增加为0.36%。

沙棘;豆腐;凝固剂;天然;营养

豆腐,是中国的传统食品,从大豆中提取蛋白质和加工豆腐的技术距今已有2100年。一直深受消费者喜欢[1]。我国豆腐生产使用的凝固剂多为石膏和盐卤,制得的豆腐有苦涩味和食品安全风险[2]。随着毒理学深入研究,发现长期食用石膏或盐卤豆腐会有患胆结石风险、破坏人体体液平衡,危害人体健康。

沙棘,作为药食同源植物。早在唐朝的《四部医典》[3]就记述了其药用价值。沙棘中含有多种人体必需但又不能自身合成的维生素、黄酮等食疗保健功能成分[4-6]。具有维生素“源”植物的美称,沙棘中维生素C含量极高,每100 g沙棘果汁中,维生素C含量可达到948.80mg,素有维生素C之王的美称。研究表明:沙棘也具有抗衰老[7],降血脂与降血糖,提高免疫力[8]等作用。

本研究首次以沙棘果汁为凝固剂生产营养豆腐,其特点是在点浆工艺环节利用沙棘中天然酸性成分作凝固剂,天然果汁代替传统工艺中石膏或盐卤[9]。从而减少食品的安全风险,同时增加了豆腐中维生素C含量。既保持了大豆的豆香味,又增加了沙棘的营养价值[10],是一种创新型绿色食品。符合当今社会人们对绿色食品的追求[11],为我国西北地区沙棘的利用探索了一条新路。

1 材料和方法

1.1 材料与试剂

黄豆:黑龙江优质大豆生产基地生产;沙棘果:青海省海东市高庙镇生产;抗坏血酸(分析纯)等化学试剂:天津市光复科技发展有限公司生产;熟石膏:广东森新工贸有限公司生产。

1.2 试验仪器与设备

J-1型熟浆豆腐生产设备:北京康得利机械设备公司;MJ33水分自动测定仪:梅特勒-托利多公司;卡路里分析仪:北京盈盛恒泰科技有限责任公司;LS系列材料质构试验机:阿美特克有限公司;UV-1780紫外可见分光光度计:岛津仪器(苏州)有限公司;韩国HUROM原汁机:北京中科资源有限公司;EL20实验室pH计:梅特勒-托利多仪器上海有限公司;TES-1310阿贝折射仪:台湾泰仕公司;SY-1210恒温水浴槽:金坛市中大仪器厂。

1.3 工艺流程

1.3.1 沙棘果汁制备的工艺流程

1.3.2 沙棘豆腐制备的工艺流程

1.4 操作要点

1.4.1 大豆原料预处理

选择粒形均匀、饱满、色泽呈黄色、无虫蛀、无发霉变质、品质好的大豆,并挑除石头及杂质。

1.4.2 沙棘果处理

将沙棘果洗净后将其放入韩国HUROM原汁机中,并加入1∶4(g/mL)比例的纯净水进行打浆,最后经过120目纱布过滤后即得橘黄色沙棘原汁。然后,调节沙棘原汁的pH值为3.0备用。

1.4.3 原料浸泡

浸泡用水应符合GB 5749-2006《生活饮用水卫生标准》,豆水比按1∶4(g/mL)比例进行浸泡,根据季节的不同,选择不同的浸泡时间,春秋季一般浸泡理想水温20℃,时间10.5 h左右,浸泡后大豆表面光亮,无明显皱皮,豆皮不轻易脱落,断面无硬心,吸水后约为浸泡前质量的2倍~2.2倍。

1.4.4 磨浆

磨浆时加水量应为干豆质量的8倍,将其磨碎成浆状,得到乳白色浆液。

1.4.5 豆渣加入

将分离的豆渣加入到豆浆中,搅拌均匀。其目的是将豆浆与豆渣一起进行煮沸,这样生产出的豆浆豆香味浓郁,口感淳厚,蛋白质含量高。

1.4.6 第一次煮浆

将豆浆与豆渣一起进行煮沸,煮浆温度应控制在95℃,并保温3min~5min。得到熟豆浆应有浓郁的豆香味,无豆腥味和烧焦味。

1.4.7 滤浆

用120目纱布制成滤网进行多次过滤,使其浆渣分离。

1.4.8 第二次煮浆

豆浆加热至75℃维持5min,然后再加热至95℃,维持8min。煮浆完成后,用管道过滤器再次分离浆渣。

1.4.9 点浆

以豆浆为固定相,热沙棘果汁为流动相,将热沙棘果汁逐渐加入其中,并充分搅拌后于放入恒温水浴锅中静置30min~35min进行蹲脑。

1.4.10 压榨及成型

将豆腐凝胶加入压榨框压榨25min~30min,保温凝固好的豆腐取出后降温,切记不宜振动。压榨成型后,对所得豆腐立即检测其质构和感官评分值、豆腐得率等指标。

1.5 检测方法

1.5.1 感官评价方法

由10个食品专业的学生组成的评定小组,感官评分采用100分制,对试验制成的豆腐进行综合评价。将制作好的豆腐样品切成1 cm×1 cm×1 cm大小的豆腐块若干。主要对豆腐的凝胶效果、豆腐质地、豆腐颜色及豆腐风味进行评分,通过参考分值高低评价豆腐质量的好坏。按照感官评分标准表1,进行打分。

表1 感官评价表Tab le1 Sensory evaluation

1.5.2 豆腐得率测定方法

豆腐生产中,重要的商业指标是豆腐的得率,也是豆腐生产者最关注的指标。将制得的鲜豆腐在室温下静置5min后,精确称量,计算出每100 g黄豆所能得鲜豆腐质量。

1.5.2 质构检测方法

釆用全质构(TPA模式)测定,测试条件如下:在豆腐上部、中部、下部分别取样,要求样品表面平整,高度为1 cm,然后用P35圆柱型平底探头测定豆腐,操作如下:开机启动程序,设定测前、测中、测后速度,分别为40、30、40mm/s,下压距离设定为40%,中间停留时间5 s,触发力0.05N,同一个样品选择3个不同部位进行测定,取其平均值。测试指标:硬度、韧性、弹性、耐嚼性、粘结性。

1.5.3 水分含量测定方法

采用快速水分测定仪测定豆腐的含水量(w)。同样的方式,进行3个重复平行试验,计算其平均值。

1.5.4 营养成分测定方法

通过卡路里分析仪对制得豆腐每100 g样品中,蛋白质、脂肪、碳水化合物、能量等营养成分进行测定。同样的方式,进行3个重复平行试验,计算其平均值。

1.5.5 维生素C测定

沙棘豆腐维生素C测定:使用BSEN 14130-2003《果蔬中维生素C的测定(HPLC)》法[12-13],利用高相液相色谱进行测定。

1.6 影响因素确定

通过单因素试验,考察沙棘果汁添加量、蹲脑温度、压榨压力,对沙棘豆腐感官品质及豆腐得率的影响。并通过设计L9(33)正交试验对各个因素进行分析,优化沙棘豆腐的制作工艺,得到理想的沙棘豆腐工艺参数见表2。

2 结果与分析

2.1 单因素试验结果与分析

在下列条件固定不变的情况下进行单因素试验。

沙棘果与水按1∶4(g/mL)比例打浆制得沙棘原汁;点浆时沙棘果汁pH值为3.0;点浆时沙棘温度为60℃;磨浆时豆水比为1∶8(g/mL)(以干豆计);点浆时豆浆浓度为9.0°Brix;豆浆量为500mL/每份样品;豆浆煮沸温度为95℃;蹲脑时间为30min;压榨时间为25min。

2.1.1 沙棘果汁添加量的确定

分别选用沙棘果汁添加量(pH=3.0)为35%、40%、45%、50%、55%时进行点浆,蹲脑温度为70℃,压榨压力为6 g/cm2(压榨框表面积108 cm2),并对所制的豆腐感官品质进行评定及质构分析、测豆腐得率。最终将所得结果进行比较,选出最佳的沙棘果汁添加量。试验结果见表3。

随着沙棘果汁添加量的增加,其感官评价值结果先逐渐上升,沙棘果汁添加量达到45%时,感官评分达最大值,然后开始下降,可能原因是果汁用量低时,形成的蛋白质凝胶松散,用量超过45%时,由于果汁用量大产品出现酸味。从而对豆腐感官评价有很大的影响。豆腐得率则随沙棘果汁添加量的增加呈现缓慢上升趋势,当沙棘果汁添加量达到55%时豆腐得率下降,是因为凝固剂过量导致凝胶不均匀,使得豆腐得率下降。通过质构分析可知,随着沙棘果汁添加量的增加,豆腐弹性没有显著明显变化,硬度、粘结性、耐嚼性呈先上升后下降的趋势,从质构变化的趋势上看,当沙棘果汁添加量在35%~45%之间时,能较好形成豆腐凝胶网络结构。综合考虑沙棘果汁添加量控制在35%~45%。

表3 不同沙棘果汁添加量对豆腐品质的影响Table3 Effect of the addition of different sea-buckthorn juice on quality of bean curd

2.1.2 蹲脑温度的确定

分别选用蹲脑温度为50、60、70、80、90℃时进行试验,沙棘果汁添加量(pH=3.0)为40%,压榨压力为6 g/cm2(压榨框表面积108 cm2),并对所制的豆腐感官品质进行评定及质构分析、豆腐得率的测定。最终将所得结果进行比较,选出最佳的蹲脑温度。试验结果见表4。

随着蹲脑温度的上升,感官评分值逐渐上升后下降。说明并不是蹲脑温度越高所制得的豆腐口感越好。60℃至70℃豆腐得率呈现上升状态,当温度高于70℃,豆腐得率开始呈现下降趋势。说明温度过高会加快蛋白的凝集,致其在蹲脑过程中凝固反应不均,凝胶程度降低,从而导致豆腐得率降低。通过质构分析可知,随着蹲脑的增加,豆腐弹性、粘结性呈下降状态,硬度、耐嚼性呈上升的趋势,从质构变化的趋势上看,说明弹性、硬度、耐嚼性、粘结性的质构指标表现出明显的差异性。综合分析,蹲脑温度控制在70℃~80℃制作出的豆腐品质最佳。

表4 不同蹲脑温度对豆腐品质的影响Table4 Effect on quality of tofu in different temperature of coagulation

2.1.3 压榨压力的确定

分别选用压榨压力(压榨框表面积108 cm2)为4、6、8、10、12 g/cm2时进行压榨,蹲脑温度为70℃,沙棘果汁添加量(pH=3.0)为40%,并对所制的豆腐感官品质进行评定及质构分析、豆腐得率的测定。最终将所得结果进行比较,选出最佳的压榨力度。试验结果见表5。

表5 不同压榨压力对豆腐品质的影响Table5 Effect on quality of tofu in different pressure of pressing

从感官评价的角度,随着压榨力度的增加,其结果缓慢下降后逐渐趋于稳定,说明压榨压力越大,导致豆腐口感下降,感官评价值有所降低。豆腐得率在压榨压力4 g/cm2~8 g/cm2期间变化显著,得率较高。在压榨压力10 g/cm2之后豆腐得率趋于稳定,但有所下降。说明压榨压力越大,使豆腐的持水性降低从而导致豆腐得率降低。通过质构分析可知,粘结性和弹性呈逐渐下降趋势,但两个指标变化不是很大。硬度和耐嚼性呈逐渐上升趋势。说明压榨压力对豆腐的质构存在一定的影响。综合分析,压榨压力控制在4 g/cm2~ 8 g/cm2时制作出的豆腐品质最佳。

2.2 沙棘豆腐的最佳配方确定

根据单因素试验结果,以沙棘果汁添加量、蹲脑温度、压榨压力三因素做正交试验,每个因子做3个水平,进行正交试验,通过感官评分值、豆腐得率及质构检测,确定最佳试验,正交试验结果及数据分析见表6(正交试验的极差分析是以感官评分值、豆腐得率为考察指标),工艺验证试验及理化指标见表7。

表6 沙棘豆腐点浆工艺优化正交试验结果与分析Table6 Results and analysis of orthogonal experiments for pulping process

表7 工艺验证试验及沙棘豆腐理化指标表Table7 Process validation test and sea-buckthorn tofu physical and chemical index table

由正交试验结果可知,由于两个指标单独分析得到的优化条件存在不一致的情况,现需根据因素的影响主次顺序,综合考虑,确定出最佳工艺条件。

分析:对于因素A,其对感官评分值影响大小排在第一位,此时取A3;其对豆腐得率影响大小也排在第一位,取A3;因此因素A取A3。对于因素B,其对豆腐得率影响影响大小排在第二位,取B1较好;其对感官评分值影响大小排第三位,为次要的。因此应以豆腐得率这一指标考虑,选取B因素为B1。对于因素C,其对感官评分值影响大小排在第二位,取C1较好;其对豆腐得率影响大小排第三位,为次要的。因此应以感官评分值这一指标考虑,选取C因素为C1。

由表6极差分析可知:各因素对沙棘果汁点浆法制成的营养豆腐,对感官评分值的影响程度从大到小依次为:A>C>B,即沙棘果汁添加量>压榨力度>蹲脑温度。对豆腐得率的影响程度从大到小依次为:A>B> C,即沙棘果汁添加量>蹲脑温度>压榨力度。本试验的优化组合为A3B1C1,即沙棘果汁添加量45%(pH= 3.0)、蹲脑温度70℃、压榨力度4 g/cm2。通过验证性试验得到此工艺下沙棘豆腐感官评分值为82.30分,豆腐得率为188.69%,相比上述各组感官评价值与豆腐得率均最高。进一步检测相关的理化指标和质构指标,与市售石膏豆腐对比,结果见表7。

根据工艺验证试验及理化指标表数据可知,对最优组A3B1C1条件下制得的沙棘豆腐进行理化指标测定,可得到豆腐的蛋白质、脂肪、能量、碳水化合物、含水量、豆腐得率、感官评分、维生素C的参数,并将其与市售石膏豆腐和自制的石膏豆腐进行对比。从表中可以看出按照此工艺制得的沙棘豆腐理化特性优于石膏豆腐,说明在相同条件下,沙棘果汁作为凝固剂所制得豆腐的豆腐得率明显高于传统的石膏豆腐。沙棘豆腐的营养成分如蛋白质含量也优于石膏豆腐,使豆腐的营养价值得到了提高。

3 结论

在用沙棘果汁作为凝固剂进行点制豆腐工艺条件的优化中,确定了沙棘果汁点浆法生产营养豆腐的最佳工艺参数是:沙棘果汁添加量45%(pH=3.0)、蹲脑温度70℃、压榨力度为4 g/cm2,与传统石膏豆腐相比所得豆腐安全性和营养价值显著提高,其中豆腐中维生素C含量由0增加为0.36%。此工艺下制得的营养豆腐呈淡黄色,具有沙棘果实特有的香气,味正,质地细嫩,软硬适宜,有弹性,豆香味纯正。营养价值高、有利于人体健康的特点使沙棘为凝固剂制作的豆腐极具开发潜力,推广后将有巨大的市场前景。

[1]齐宝坤,王中江,王胜男,等.高弹性干豆腐生产工艺的研究[J].食品工业科技,2014(24):274-278

[2]李雨露,刘丽萍,毕海燕.豆腐凝固剂的研究现状及发展前景[J].食品与发酵科技,2015(3):6-9

[3]刘勇,廉永善,王颖莉,等.沙棘的研究开发评述及其重要意义[J].中国中药杂志,2014(9):1547-1552

[4]Yang B R,Kallio H.Compositionand physiological effects ofsea buckthorn(Hippophae)lipids[J].Trends Food Sci Tech,2002,13(5): 160-167

[5]KallioH,YangB,Peippo P.Effects of different origins and har-vesting time on vitamin C,tocopherols and tocotrienols in sea buckthorn (Hippophaerhamnoides L.)berries[J].Agric,2002,50(21):6136-6142

[6]王振宇,刘瑜,周丽萍.大果沙棘黄酮对糖尿病小鼠血脂与抗氧化水平的影响[J].食品科学,2010(7):297-301

[7]齐虹凌,于泽源,李兴国.沙棘研究概述[J].沙棘,2005(2):37-41

[8]李健,王璐,刘宁,等.山楂酸豆腐凝固剂的应用工艺研究[J].食品工业科技,2012(24):358-360

[9]谷大海,常青,刘华戎.豆腐的研究概况与发展前景[J].农产品加工(创新版),2009(6):76-78

[10]李励志.林果之宝——沙棘[J].生态文化,2012(2):30-31

[11]朱燕.沙棘的医疗保健价值[J].中国航天医药杂志,2003,5(2):79-80

[12]赵昕梅,远凌威,陈世锋,等.高效液相色谱法测定果蔬中维生素C含量[J].信阳师范学院学报(自然科学版),2013(1):49-53

[13]郝学宁,郝嫱嫱,刘雪莲.HPLC法测定果蔬中维生素C[J].现代农业科技,2011(3):30-31

Study on Nutrition Tofu Production with Sea-buckthorn Fruit Juice by Curdling Method

SI Xu-ping1,ZHAO Liang-zhong1,2,*,XIE Ling-lai1
(1.Department of Biological and Chemical Engineering,Shaoyang University,Shaoyang 422000,Hunan,China;2.Soybean Processing Techniques of the Application and Basic Research Base in Hunan Province,Shaoyang 422000,Hunan,China)

To search curdling technology conditions of bean juice,we used the sea-buckthorn juice to be coagulant.With sensory evaluation index,tofu yield for investigation,researched of sea-buckthorn juice,coagulation temperature,squeezing pressure on the influence of sea-buckthorn tofu products quality got the ideal seabuckthorn tofu processing parameters.The best process parameters were determined as:sea-buckthorn juice 45%,coagulation temperature 70℃,crushing strength 4 g/cm2,compared with the traditional craft of plaster tofu,the nutritive value ofbean curd significantly increased,the vitamin C content in tofu increased from 0 to 0.36%.

sea-buckthorn;bean curd;curing agent;natural;nutrient

10.3969/j.issn.1005-6521.2017.03.025

2016-05-10

思旭平(1995—),女(汉),本科生,食品质量与安全专业。

*通信作者:赵良忠(1963—),男(汉),教授,硕士,研究方向:食品科学技术。

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