二次漿渣共熟制漿工藝優化研究

周 娟，謝靈來，尹樂斌，2*，李立才，金小柯，雷志明，孔彥卓

（1.邵陽學院 食品與化學工程學院，湖南 邵陽 422000；2.豆制品加工技術湖南省應用基礎研究基地，湖南 邵陽 422000）

大豆原產于中國，古代稱之為“菽”，有5 000多年的栽培史和加工史[1-2]。豆腐是以大豆為原料生產的中國傳統豆制品，因其蛋白質含量高、脂肪含量低而廣受大眾喜愛，并且豆腐中含有大豆異黃酮、大豆皂苷、卵磷脂等活性成分能夠清除自由機、延緩衰老[3]。此外，豆腐還具有益中和氣、生津潤燥、清熱解毒、消渴解酒等醫學價值[4-5]。在豆腐加工過程中制漿工藝對豆腐品質影響較大，傳統的豆腐的制漿工藝大致可分為生漿法、熟漿法和熱水淘漿法。不同制漿工藝制得豆腐各有特點，品質不一。陳洋等[6]的研究表明，熟漿法豆腐的出品率、保水性、含水量均顯著高于生漿法和熱水淘漿法，而生漿法的硬度明顯高于其他兩種方法。于寒松等[7]的研究表明，熟漿工藝不僅能夠很好地保留大豆中的營養成分，而且對豆腐的得率及品質特性有較好的提升。盧義伯等[8]的研究表明，熟漿法生產制作的豆漿蛋白質含量高、脂肪含量低，理化指標明顯優于其他兩種方法。本試驗是采用具有“湘派”特色的二次漿渣共熟制漿方法，在熟漿法的基礎上，對一渣進行二次煮漿，對二次漿渣共熟制漿工藝進行優化，以期提高蛋白質的提取率及豆漿中多糖的含量，使豆腐的品質得到了很大提升。為工業化制漿技術提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

黃豆（黑龍江優質大豆）：市售；氫氧化鈉（分析純）、酚酞：天津市東麗區永大化學試劑有限公司。

1.2 儀器與設備

HU-500DG型多功能榨汁機：韓國HURM公司；LS-5型物性測定儀：美國阿美特克（AMETEK）有限公司；VELOCITY 18R型臺式冷凍離心機：澳大利亞達卡米公司；ATC型阿貝折射儀：上海淋譽貿易有限公司；MJ33型水分自動測定儀：梅特勒-托利多公司；CA-HM型熱量成分檢測儀：日本JWP公司。

1.3 方法

1.3.1 二次漿渣共熟生產豆腐工藝流程

1.3.2 單因素試驗

按1.3.1所述工藝流程生產制作豆腐，并以在此條件下點漿制得的豆腐的感官評分、蛋白質含量為評價標準，通過單因素試驗分別考察一漿和二漿的配比（1∶2、2∶2、4∶2、6∶2、8∶2（V∶V）），一渣和水的配比（1∶1、1∶2、1∶3、1∶4、1∶5（g∶mL）），混合豆漿的加熱溫度（80℃、85℃、90℃、95℃、100℃），混合豆漿的加熱時間（1 min、3 min、5 min、7 min、9 min）對二次漿渣共熟制漿工藝的影響。

1.3.3 二次漿渣共熟制漿工藝的正交試驗

在單因素試驗的基礎上，以一漿和二漿配比，一渣和水配比，混合豆漿加熱溫度，混合豆漿加熱時間為變量，以感官評分和蛋白質含量為考察指標進行L9（34）正交試驗。正交試驗因素與水平見表1。

表1 二次漿渣共熟制漿工藝優化正交試驗因素與水平Table 1 Factors and levels of orthogonal experiments for soybean milk dregs repeated curing process optimization

1.3.4 檢測方法

感官評分：參照GB/T 22106—2008《非發酵豆制品》[10]，確定豆腐的總體接受性感官指標為色澤、氣味、滋味和質地對不同制漿條件下所得的豆腐產品進行評價，滿分為100分。感官評價標準見表2。

表2 豆腐感官評價標準Table 2 Sensory evaluation standards of tofu

蛋白質的測定：按照參考文獻[9]的方法進行。

豆腐持水率的測定：稱取一定質量的豆腐樣品，記為W1，置于50 mL離心管的底部，1 000 r/min離心10 min，去除上清液后，豆腐樣品質量記重W2，然后將此樣品置于105℃干燥至質量恒定，記為W3。持水率計算公式[11]：

式中：G為持水率，%；W1為原樣品質量，g；W2為離心后除去上清液樣品質量，g；W3為樣品干燥后質量，g。

彈性、硬度測定：釆用質構試驗機測定，同一個樣品選擇3個不同部位進行測定，取其平均值[12]。

2 結果與分析

2.1 單因素試驗

2.1.1 一漿和二漿配比對豆腐品質的影響

圖1 一漿和二漿配比對豆腐感官評分和蛋白質含量的影響Fig.1 Effect of the ratio of the first soy milk and second soy milk on sensory evaluation and protein content of tofu

由圖1可知，一漿和二漿的配比主要影響點漿前豆漿的濃度，點漿時豆漿濃度較低，形成的大豆蛋白絮狀物較小，不利于形成致密的凝膠網絡空間結構，得到的豆腐組織松軟，不易成型。隨著一漿和二漿配比的增大，產品感官評分呈不斷增大，最后趨于穩定的趨勢，這是由于當一漿和二漿配比增大時，豆漿濃度逐漸提高，越來越利于形成穩定的大豆蛋白凝膠[13]，當豆漿濃度達到一定程度后，在一定量凝固劑條件下形成的蛋白凝膠達到飽和，所以所得的產品性質基本固定。綜合考慮，選擇一漿和二漿配比6∶2（V∶V）作為較優水平。

2.1.2 一渣和水配比對豆腐品質的影響

由圖2可知，當一渣和水配比為1∶1（g∶mL）時，豆腐感官評分較低，是因為這個配比的水不能和一渣充分混合，加熱時一渣中殘留的蛋白質等成分不能充分溶解到水中，得到的二漿感官品質稍差，豆漿濃度也稍低，所以與一漿混合后點漿制得的豆腐感官評分較低。當一渣和水配比為1∶2時，豆腐感官評分達到最高，繼續增大水的比例，混合加熱得到的二漿濃度過低，和一漿混合后，得到的混合豆漿濃度也過低，所以點漿得到的豆腐品質下降，感官評分受到影響。綜合考慮，選擇一渣和水配比1∶2（g∶mL）作為較優水平。

圖2 一渣和水配比對豆腐感官評分和蛋白質含量的影響Fig.2 Effect of second dregs and water ratio on sensory evaluation and protein content of tofu

2.1.3 混合豆漿加熱溫度對豆腐品質的影響

圖3 混合豆漿加熱溫度對豆腐感官評分和蛋白質含量的影響Fig.3 Effect of heating temperature of mixed soymilk on sensory evaluation and protein content of tofu

由圖3可知，當加熱溫度為80℃時，豆腐感官評分較低，隨著加熱溫度的提高，感官評分也不斷提高，加熱溫度為95℃時，豆腐感官評分達到最大值，繼續提高加熱溫度，豆腐感官評分開始下降。原因可能是豆漿的加熱溫度不夠高時，大豆蛋白變性不充分，蛋白質分子上的化學基團和疏水區域無法充分暴露出來，蛋白質之間的相互作用不足以促使蛋白質分子形成穩定的空間網絡結構[14]，所以制得的豆腐蛋白質含量低，感官評分也低。當加熱溫度為95℃時，蛋白質變性充分，形成的豆腐網絡結構最穩定，豆腐的相關指標也達到最大值。當加熱溫度為100℃時，溫度過高，蛋白質會變性過度，形成失去凝膠能力的亞溶膠，降低蛋白質空間網絡結構的穩定性，導致豆腐品質下降。綜合考慮，選擇混合豆漿加熱溫度為95℃作為較優水平。

2.1.4 不同混合豆漿加熱時間對豆腐品質的影響

由圖4可知，混合豆漿的加熱時間為1 min時，豆腐的感官評分較低，隨著加熱時間的延長，感官評分增大，加熱時間為5 min時，豆腐品質最佳，豆腐感官評分達到最大值，繼續延長加熱時間，感官評分開始下降。原因可能是加熱時間≤3 min時，大豆蛋白未能充分充分變性，蛋白質分子上的化學基團和疏水區域無法充分暴露出來，蛋白質分子之間無法充分結合，形成的蛋白質凝膠結構不夠緊密[15]，使得所得豆腐的蛋白質含量較低，感官評分也低。適當的加熱時間可以使蛋白質變性充分，從而改善豆腐的品質。加熱時間超過7 min時，蛋白質會過度變性，形成失去凝膠能力的亞溶膠，降低蛋白質空間網絡結構的穩定性，導致豆腐的各項指標都不理想。但是，相對來說加熱時間對豆腐的得率影響較小。綜合考慮，選擇混合豆漿加熱時間5 min作為較優水平。

圖4 混合豆漿加熱時間對豆腐感官評分和蛋白質含量的影響Fig.4 Effect of heating time of mixed soy milk on sensory evaluation and protein content of tofu

2.2 正交試驗優化二次漿渣共熟工藝

在單因素試驗的基礎上，確定一漿和二漿配比，一渣和水配比，混合豆漿加熱溫度，混合豆漿加熱時間為變量，進行L（934）正交試驗，通過豆腐感官評分確定二次漿渣共熟制漿的最佳工藝條件，正交試驗結果見表3，方差分析表見表4。

表3 二次漿渣共熟制漿工藝優化正交試驗結果與分析Table 3 Results and analysis of orthogonal experiments for soybean milk dregs repeated curing process optimization

由表3可知，各因素對豆腐感官評分的影響程度大小依次為C＞B＞D＞A，即混合豆漿加熱溫度＞一渣和水配比＞混合豆漿加熱時間＞一漿和二漿配比。由感官評分不同水平的平均值k可知，最優組合為A2B2C2D1，即一漿和二漿配比6∶2（V∶V），一渣和水配比1∶2（g∶mL），混合豆漿加熱溫度95℃，混合豆漿加熱時間3 min。

表4 正交試驗結果方差分析Table 4 Variance analysis of orthogonal experiments results

由表4可知，因素C即混合豆漿加熱溫度對豆腐感官質量的影響極顯著（P＜0.01），因素B即一渣和水配比對豆腐感官質量的影響顯著（P＜0.05），而因素D即混合豆漿加熱時間和因素A一漿和二漿配比對豆腐感官質量的影響不顯著（P＞0.05）；在此工藝條件下，按照1.3.1試驗方法進行3次驗證試驗，結果如表5所示。

表5 豆腐感官評價、理化指標和質構指標Table 5 Sensory evaluation,physicochemical indexes and texture indexes of tofu

由表5可知，3次驗證試驗制得的豆腐平均感官評分為79.33±0.47分，蛋白質含量為（7.43±0.05）g/100 g，豆腐的品質良好，二次漿渣共熟制漿工藝優化效果好。

3 結論

以豆腐感官評分為指標，通過單因素試驗發現二次漿渣共熟制漿工藝中的一漿和二漿配比、一渣和水配比、混合豆漿加熱溫度、混合豆漿加熱時間對豆腐品質均有不同程度的影響。在單因素試驗基礎上，以豆腐感官評分為考察指標，選取一漿和二漿配比、一渣和水配比、混合豆漿加熱溫度、混合豆漿加熱時間進行L9（34）正交試驗，確定二次漿渣共熟制漿工藝生產豆腐的最佳工藝條件為：一漿和二漿配比6∶2（V∶V），一渣和水配比1∶2（g∶mL），混合豆漿加熱溫度95℃，混合豆漿加熱時間3 min。在此最優工藝條件下制得的豆腐感官評分為79.33±0.47分，蛋白質含量為（7.43±0.05）g/100 g，其他指標均良好。

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