不同大豆原料對豆腐加工及品質的影響

馬春芳，李順秀，徐冉，劉軍*，徐振江，張彥威

1. 山東禹王生態食業有限公司（禹城 251200）；2. 山東省農業科學院作物研究所（濟南 250100）

豆腐以大豆為原料，經過清洗、浸泡、磨漿、煮漿、點鹵、成型、壓制等工藝制成。豆腐凝固成型是指豆漿在熱與凝固劑的共同作用下，使大豆蛋白質發生變性，豆漿由溶膠狀態變為凝膠狀態，其實質上就是大豆蛋白質形成凝膠的過程。

傳統豆腐的加工存在以下缺陷：1）加工前需要對大豆進行清洗、浸泡，耗水量大，產生的廢水對環境污染大，且浸泡時間長，一般為12～18 h，導致生產效率低；2）因大豆種皮占整個大豆種子粒質量的8%[1]，大豆種皮的主要成分為纖維，浸泡后帶皮直接進行磨漿，磨漿過程中，纖維會結合蛋白以豆渣的形式被過濾除去，帶走一部分蛋白，降低蛋白的利用率，造成豆腐出品率低，為250%～330%，且豆腐含水量高，易破碎，給加工食用及運輸帶來諸多不便；3）因大豆中脂肪氧化酶在大豆浸泡、磨漿過程中一直處于活化狀態，其中的脂肪氧化酶氧化脂肪，會產生脂肪酸氫過氧化物，再經裂解酶分解生成短碳鏈的醇、酮和醛類等揮發性物質，醇、酮和醛類揮發性物質與蛋白質或氨基酸結合使豆腐產生豆腥味和苦澀味[2]，同時打斷了蛋白質鏈段之間的疏水基相互作用，使蛋白質的結構失去穩定性，此外豆臍中高濃度的大豆異黃酮也是豆腐苦澀味產生的一個重要因素。

試驗通過對大豆進行不同的預處理，如干燥、脫皮、脫臍、軟化、軋胚等，利用不同處理后的大豆為原料制備豆腐，研究不同大豆原料對豆腐加工及品質的影響。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

大豆（品種為齊黃34，山東禹王生態食業有限公司）；豆瓣、豆片（由齊黃34加工制得，山東禹王生態食業有限公司）；TA-XT. Plus物性測定儀（英國Stable Micro Systems）；全自動凱氏定氮儀（海能K1100）；全自動豆腐機（北京康得利）；恒溫鼓風干燥箱（上海姚氏儀器設備廠，YHG-9123A）；ME204/02分析天平（梅特勒托利多）；精密天平（梅特勒，ML4002）；JDS-BA恒速雙功能水浴恒溫振蕩器（金壇市精達儀器制造有限公司）。

1.2 試驗方法

1.2.1 大豆不同原料的生產工藝流程

1.2.1.1 大豆

選擇大豆水分13%、干基蛋白質含量43.5%的大豆。

1.2.1.2 豆瓣

豆瓣為大豆經過破碎、脫皮、脫臍處理后得到，具體工藝流程及步驟：大豆→精選→干燥→去皮。

1）原料選擇：選擇大豆水分13%、干基蛋白質含量43.5%的大豆。2）精選：大豆原料經過清理篩、去石機、磁選器、打麥機去除有機雜質、并肩泥（石）、磁性物質、灰雜等。3）干燥：大豆經流化床快速干燥機，使水分快速降低至9%。4）去皮：將干燥后的大豆破碎成4～6瓣后進行撞擊吸風分離，去除豆皮、豆臍及碎豆仁。

1.2.1.3 豆片

豆片為大豆經過破碎、脫皮、脫臍、軟化、軋胚處理后得到，具體工藝流程及步驟：大豆→精選→干燥→去皮→軟化→軋坯。

1）原料選擇：選擇大豆水分13%、干基蛋白質含量43.5%的大豆。2）精選：大豆原料經過清理篩、去石機、磁選器、打麥機去除有機雜質、并肩泥（石）、磁性物質、灰雜等。3）干燥：大豆經流化床快速干燥機，使水分快速降低至9%。4）去皮：將干燥后的大豆破碎成4瓣，并利用風選去除豆皮、豆臍。5）軟化：軟化溫度72 ℃，軟化時間80 min。6）軋胚：經軟化的豆瓣進入軋胚機，軋成厚度0.35 mm的胚片。

1.2.2 豆腐制作工藝流程

1.2.3 豆腐制作操作要點

1）精選：去除大豆中的石子、豆莢、植雜等。2）清洗：對大豆原料進行清洗，共清洗兩次，總用水量為原料質量的4倍。3）浸泡：將清洗后的大豆用3.5倍原料質量的水浸泡，大豆浸泡時間12～18 h，豆瓣浸泡時間3～5 h[3]。4）磨漿：原料與干重7倍的水進行磨漿（豆片為8倍的水），分兩次磨漿，一次磨漿，原料與水質量比1∶4，再將一次豆渣與剩余的水進行二次磨漿，將兩次磨漿得到的豆漿混合。5）煮漿：煮漿溫度95～105 ℃，煮漿時間15 min。6）點腦：加入質量分數為10%的氯化鎂溶液，添加量為豆漿質量的4.5%。7）蹲腦：待豆漿形成凝塊后靜置15 min。8）壓制：將凝塊盛入自動豆腐機的豆腐模具中，并用紗布包好，壓制成型壓力40 kg，壓制時間30 min。9）成品：將壓制好的豆腐從豆腐模具中取出，并冷卻至室溫，即為豆腐成品。

1.2.4 質構檢測方法

質構檢測方法：兩次壓縮模式。

樣品尺寸：直徑30 mm圓柱體、高40 mm。

探頭P50、測前速度2 mm/s、測試速度1 mm/s、測后速度10 mm/s、下壓距離10 mm、觸力1 g、兩次壓縮間隔5 s。

同一個試驗制作3個樣品進行檢測，3次檢測結果的平均值作為硬度、彈性的檢測結果。

1.2.5 粗蛋白測定

按照GB 5009.5—2016[4]測定粗蛋白含量。

1.2.6 豆腐出品率、出渣率計算公式

1.2.7 蛋白質利用率對比

1.2.8 豆腐感官評價方法及標準[5]

對采用3種方式制備的豆腐進行感官評價，由11名技術熟練的感官評定人員進行品評，感官評價標準見表1。

表1 豆腐感官評價標準

2 結果與分析

2.1 原料檢測結果（見表2）

表2 不同大豆原料指標檢測結果

2.2 不同大豆原料對豆腐相關指標的影響

從表3可以看出，用3種原料制備豆腐，大豆的出品率、含水率最低，豆瓣次之，豆片的最高；大豆的出渣率、豆渣干基粗蛋白最高，豆瓣次之，豆片最低。

大豆中含有8%左右的豆皮和3.5%左右的豆臍，在磨漿的過程中均以豆渣的形式除去，且因大豆未經軟化處理，大豆子葉不易研磨，蛋白質溶出效果差，造成豆渣中殘留蛋白多，而且因豆渣吸附了大量的豆漿，帶走部分蛋白[6]，從而造成出品率低、出渣率高、豆渣干基粗蛋白高的現象，又因可利用蛋白質低，所以蛋白質形成的網絡結構結合水的能力差，在相同的壓力和時間下制備的豆腐，豆腐含水率偏低。

與大豆相比，豆瓣和豆片均除去了豆皮和豆臍，使出渣率明顯降低，但因豆片經過軟化、軋胚，更易研磨，使得出渣率、豆渣粗蛋白更低，出品率及蛋白質利用率最高，且因為有部分的纖維進入豆漿中，使得形成的豆腐網絡結構有更強的保水能力，所以豆片的水分含量最高。

表3 不同大豆原料對豆腐出品率及相關指標的影響

2.3 不同大豆原料對豆腐風味、口感的影響

圖1中5個坐標軸分別表示感官評價的5個指標，即豆腐的色澤、硬度、彈性、苦澀味、豆腥味，依得分高低分布在雷達圖對應的坐標軸上，同時雷達圖的面積大小可反映不同原料制備豆腐的綜合評價的高低。圖中用大豆制備的豆腐其感官評價得分所構成的雷達圖的面積最小，豆瓣次之，豆片面積最大，感官評價綜合得分最高。

圖1 豆腐感官評價對比

豆皮、豆臍中富含色素類物質，會使豆腐的顏色發黃，與大豆相比，豆瓣和豆片都經過脫皮處理，豆腐的色值都較高，其中豆片又經脫臍，所以豆片豆腐的顏色最白，色值最高，豆瓣次之，大豆的最黃。

在豆腐的豆腥味、苦澀味方面，大豆和豆瓣都沒有對脂肪氧化酶進行滅活處理，在浸泡過程中脂肪氧化酶被激活，脂肪氧化酶氧化油脂生成醛、酮等不良風味物質，而不良風味物質會分解生產與含有苦澀味及其他不良風味；此外，因豆臍中的大豆異黃酮、皂苷類物質，豆皮中的無機鹽也是導致苦澀味的重要原因[7]，而豆片經過了脫皮、脫臍、脂肪氧化酶滅活處理，所以豆片的豆腥味、苦澀味最小，豆瓣次之，大豆的最大。

在豆腐硬度、彈性方面，因大豆的蛋白質利用率較低，豆腐形成的蛋白凝膠網絡結構較差，豆腐的硬度、彈性較差，豆瓣和豆片蛋白質利用率較高，其中豆片的蛋白質利用率最高，而且豆片制備的豆腐含有部分的纖維，起到支撐蛋白網絡結構的作用，所以豆片的硬度和彈性也最好，其次為豆瓣，大豆的最差。

2.4 不同大豆原料對豆腐質構的影響

質構檢測是對口感的一種量化，通過對豆腐的質構進行測定，可以反映豆腐的品質。豆腐的質構特性指標是衡量豆腐品質的主要指標，包括硬度、彈性、粘聚性和回復性等，這些指標對豆腐的總體可接受性具有重要影響[8-9]。由表4可知：采用豆片為原料制備的豆腐，其硬度和彈性值均最大，豆瓣次之，大豆最小；黏聚性最大的為大豆，最小的為豆片。對3種原料制備的豆腐進行感官評價，質構檢測結果與感官評價結果相符。

表4 豆腐的硬度、彈性對比結果

2.5 不同大豆原料制備豆腐的用水量、排水量的影響

從表5可以看出，分別用1 kg 3種原料制備豆腐，用水量和排水量相差較大，大豆需要用4倍的水量分兩次清洗，用3.5倍的水浸泡，浸泡之后的大豆質量約為大豆的兩倍，所以磨漿用水量為7倍，總用水量為14.5 kg；豆瓣無需洗豆，但需要用3.5倍的水浸泡，浸泡之后的原料大約吸收1倍的水，所以磨漿用水量為7倍，總用水量為10.5 kg；豆片無需洗豆、泡豆，僅需要用8倍的水進行磨漿，所以總用水量為8 kg。

總排水量為洗豆全部用水、泡豆部分用水、豆清水的總量，大豆、豆瓣、豆片的總排水量分別為10.63，6.53和4.0 kg，所以豆片總用水量與總排水量最少，豆瓣次之，大豆最多。

表5 用水量及排水量對比結果

2.6 不同大豆原料制備豆腐所需加工時間的對比

由表6可知，因3種原料在磨漿后的時間完全一致，所以對比生產效率只需對比3種原料從原料到豆漿所需的時間即可，大豆需要12.75～18.75 h，豆瓣需要3.25～5.25 h，豆片僅需0.25 h。大豆因含有種皮，需要較長時間浸泡，才能使大豆子葉充分吸水，而豆瓣去除了豆皮，所以浸泡時間大大縮短，豆片則經過軟化、軋胚處理，不需浸泡，極易研磨，所以極大地縮短了生產時間，生產效率明顯提高。

表6 不同大豆原料制備豆漿所需時間對比

大豆的浸泡程度不但影響產品的得率，而且影響產品的質量。浸泡適度的大豆蛋白體膜呈脆性，磨漿使蛋白質的結合體可得到充分破碎，使蛋白質能最大限度地溶解出來，浸泡不足或過度則會出現蛋白體膜過硬或過軟，不利于生產[10]。

3 結果與討論

3種不同的大豆原料對豆腐品質有較大差異，大豆經過破碎、脫皮、脫臍處理（即豆瓣）后繼續軟化、軋胚處理（即豆片），豆腐的出品率、蛋白質利用率明顯提高，出渣率、豆渣干基粗蛋白明顯降低，特別是豆片變化最顯著，與大豆相比，豆片豆腐出品、蛋白質利用率提高了130.6%和12.37%，出渣率為78.72%，豆渣干基粗蛋白降低了2.9%。

在豆腐品質方面，從色值、硬度、彈性、苦澀味、豆腥味5個方面對豆腐進行評價，并用質構分析法對豆腐進行檢測，其中豆片制備的豆腐其感官評價得分最高，質構檢測數據均明顯高于其他兩種原料，特別是在豆腥味和苦澀味方面有明顯改善。

總用水量、排水量及生產效率相比，每千克原料生產的總用水量和排水量差別較大，其中豆片的總用水量、排水量最少，大豆最多。通過對磨漿前所需時間對比，大豆所需時間為10.75～15.75 h，豆瓣所需時間為3.25～5.25 h，而豆片僅需0.25 h，因此生產效率明顯高于其他兩種原料。