豆腐结构及其胶凝性的研究进展

王哲昀

摘 要：先介绍研究背景；接着阐述豆腐结构，主要对豆腐流变特性中的胶凝性及其影响因素进行介绍；最后对豆腐的质构特性进行简单叙述。

关键词：豆腐；胶凝性；质构特点

豆腐不仅是传统豆制品美食，还是我国消费者膳食中重要的植物蛋白来源，其生产过程为：打浆，将高蛋白的豆类磨制成生豆浆；凝聚，通过高温和凝固剂，使热变形蛋白发生聚合；成形，凝聚成含大量水分的凝胶体。豆腐生产不受时间区域限制，市面上存在多种不使用大豆制作的豆腐品种，包括奶豆腐、杏仁豆腐及“日本豆腐”等，极大地丰富了消费者的感官体验，满足其口味需求。

主要影响豆腐质量及产量的因素包括且不限于：大豆种类、加工方式、凝固剂等。本文从结构、凝胶特性和质构特性综述豆腐的相关性质，为日后期望获得感官较佳、营养丰富和经济适用的豆腐制品提供理论整理依据。

1 豆腐结构

豆腐的凝胶结构形成过程主要分为3个阶段：蛋白质变性、变性蛋白聚集、凝胶结构形成[1]。热处理刚开始时，环境温度低，蛋白质只有少部分发生变性，蛋白分子暴露出的疏水基团及其他活性基团数量较少；加热一段时间后，温度逐步升高至蛋白质变性温度，蛋白分子的疏水区域及巯基基团暴露数量多，形成紧密的豆腐凝胶网络结构。

2 流变特性

目前常食用的豆腐制品主要以大豆、黑豆为原料制作而成，豆腐根据制作方法可具体可分为软豆腐、硬豆腐、干豆腐和填充豆腐等，其制备方法、质构特性和水分含量等[2]均存在很大差别（见表1）。

影响豆腐制品质构特性的因素多样，主要包括蛋白质浓度、凝固剂种类[3]、热处理强度与酸碱强弱等，可通过物理法、化学法以及酶法改善大豆蛋白凝胶性，以改善豆腐的结构特性。

2.1 蛋白质浓度

由高蛋白大豆制成的豆腐易凝固成形，其蛋白含量与豆腐的保率和保水性正相关[4]。大豆品种决定11s/7s蛋白质的比例和含量[5]，该蛋白的含量及比例主要决定豆腐的脆性、硬度和胶凝性。7s蛋白含量及比例高的豆类制作的豆腐蛋白质网络结构粗疏且松散，凝胶强度较低；11s蛋白含量及比例高的豆类制作的豆腐凝胶的蛋白质网络结构细致且紧密，凝胶强度高[6]。

2.2 凝固剂

各地区豆腐的风味和感官特性不同的原因主要在于凝固剂的不同。石膏豆腐由石膏点制，含水量高、口感软嫩细腻、在存放中易失水，运输中易破损；卤水豆腐由卤水或酸浆点制，含水量少、质地韧性强弹性好、豆腐味浓。同时还可以采取包括微生物凝固剂、酸类凝固剂、复合凝固剂、植物乳杆菌结合钙盐在内的新型凝固剂[7]。

2.3 热处理

热处理强度对豆腐凝胶结构的影响差异显著（见图1）。环境温度升高使大豆蛋白分子的疏水区域暴露及巯基基团增多[8]（豆浆蛋白巯基含量的增多可使豆腐凝胶强度增加[9]），加强了豆腐在形成过程中蛋白质的相互作用。由图1可知，全豆豆腐的凝胶强度随保温时间的增加先增加后降低。

3 食品质构

豆腐制品的质构特性包括硬度、弹性和咀嚼性。可通过测评豆腐的质构特性完成对豆腐的评价，采用Topsis法[10]利用质构仪[1]对不同豆腐的硬度、弹性和内聚性进行多指标综合评价，RSD分析咀嚼性指标[11]，以对比和确定最佳条件下的质构特点，生产优良品质的豆腐。普遍认为，具有良好组织状态的豆腐凝聚、光滑、挺实且有弹性不坚硬[12]。豆腐质构形成与加工条件和原料特性密切相关[13]。

3.1 加工条件

豆腐是含大量水分的凝胶体，高品质的豆腐经电镜测定，其大豆蛋白凝胶结构的间隙直径较小（一般在5～8 μm），完整性較好（其中的分散物质颗粒直径小于8 μm[14]）。传统加工中，豆浆在制浆中产生的大颗粒的豆渣纤维会阻碍豆腐有序网状结构的形成，使豆腐质地粗糙。目前可通过胶体磨处理、超声波处理以及匀浆机处理，大幅度降低熟豆浆的粒径，减少分散物质颗粒，改变豆腐质地。

3.1.1 胶体磨处理

胶体磨的剪切作用和研磨作用可使熟豆浆的粒径变小[15]，时凝聚的蛋白质网络更加紧密，增加豆腐的硬度。但胶体磨间隙过小或胶体磨使用时间过长会使蛋白质颗粒所带电荷增加[1]，不易聚集成稳定的蛋白凝胶网络。

3.1.2 超声波处理

超声波产生的空化作用及剪切力易使蛋白质分子破碎，即超声波处理可显著降低大豆蛋白分子的直径，提高大豆蛋白溶液的黏度、弹性和凝胶硬度，但同时也降低豆腐的内聚性[1]。

3.2 凝固温度

蛋白生变形后的凝固温度对豆腐质构特性的影响较大。在不同凝固温度下，豆腐的硬度、内聚性及回复性与豆腐出品率、保水性呈负相关；豆腐的咀嚼性、胶着性、弹性与豆腐出品率、保水性均呈正相关[16]。（见图2）

3.3 原料特性

不同品种的大豆，其粒度、水分、油脂含量以及蛋白含量均有所不同。在采用传统工艺制作豆腐时，常挑选豆粒大、豆粒均匀的品种进行生产加工[17]。

关于大豆的脐色，一些研究者认为脐色深浅会影响豆腐的色泽，浅色（黄、白）种脐的大豆制作的豆腐色泽偏白。但影响豆腐色泽的不仅仅是大豆脐色，某些品种大豆脐色较深，但制作的豆腐却表面偏白[17]。豆类原料特性的影响目前还未有更准确的定论。

4 结论

关于豆腐方面的研究，包括大豆品种、质构特性及加工条件已有多篇报道，为豆腐制品的相关生产者提供了可靠的数据支撑，为今后豆腐制品自动化、工业化生产提供了有力的理论保障。目前有关豆腐凝胶形成、影响凝胶特性的众多加工和贮藏因素等还未深入研究，未来的发展方向应包括发现和研究新型结构豆腐、寻找自然界中的豆腐凝固酶、研究新型复配多功能凝固剂的应用以及更科学的绿色的贮藏豆腐方法等。

参考文献

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