凝固劑混合方式對鹽鹵豆腐品質(zhì)特性的影響

劉靈飛，陳穎慧，徐婧婷，陳振家，郭順堂,*

（1.中國農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與營養(yǎng)工程學(xué)院，北京 100083；2.河南省食品藥品審評查驗中心，河南 鄭州 450004；3.永城職業(yè)學(xué)院，河南 永城 476600）

凝固劑混合方式對鹽鹵豆腐品質(zhì)特性的影響

劉靈飛1,2，陳穎慧3，徐婧婷1，陳振家1，郭順堂1,*

（1.中國農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與營養(yǎng)工程學(xué)院，北京 100083；2.河南省食品藥品審評查驗中心，河南 鄭州 450004；3.永城職業(yè)學(xué)院，河南 永城 476600）

為明確凝固劑混合方式對鹽鹵豆腐的品質(zhì)特性的影響，本研究分別比較了在60、120、180、240 r/min條件下加入凝固劑，攪拌10、20、30 s后，制備鹽鹵豆腐的品質(zhì)差異，并在最佳攪拌條件下進(jìn)一步比較不同批次（分1～4 次）加入凝固劑，制備鹽鹵豆腐的品質(zhì)差異。結(jié)果表明：凝固劑一次性加入時，在120 r/min攪拌30 s條件下豆腐的得率最高為282.0 g/100 g，在240 r/min攪拌30 s時豆腐的得率最低為183.9 g/100 g。在凝固劑的加入方式上，研究發(fā)現(xiàn)分批次加入凝固劑后，豆腐的保水性增強(qiáng)，品質(zhì)特性有所改善，分3 次加入凝固劑制備的豆腐差異最明顯，豆腐的硬度、內(nèi)聚性和膠著性分別增大了19.9%、6.9%和30.0%。

錨式攪拌器；攪拌條件；分批次加入凝固劑；鹽鹵豆腐；品質(zhì)特性

豆腐是我國的一種傳統(tǒng)豆制品，其爽滑的口感和細(xì)膩的質(zhì)地深受消費者的喜愛。凝乳過程是豆腐制品加工過程中最為關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，對產(chǎn)品品質(zhì)起著決定性的影響。這一過程包括：蛋白加熱變性，疏水基團(tuán)暴露，蛋白質(zhì)逐漸形成可溶性聚合物，而后凝固劑釋放的質(zhì)子或鈣鎂離子屏蔽了可溶性聚合物表面的負(fù)電荷所形成的靜電斥力，最終導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)形成[1-4]。

研究表明，豆腐品質(zhì)受凝固劑種類的影響很大[5]，現(xiàn)有的凝固劑主要為硫酸鈣、鹽鹵和葡萄糖酸內(nèi)酯3大類。相比較而言，鹽鹵制作的豆腐質(zhì)地粗糙、硬度較大，而硫酸鈣和葡萄糖酸內(nèi)酯制作的豆腐質(zhì)地細(xì)膩均一。鹽鹵主要成分是氯化鎂，其制作的豆腐甜香味濃，更受消費者歡迎[6]。但鹽鹵豆腐凝乳速率快[7-8]，凝固劑與豆乳混合過程中容易造成混合不均和破乳現(xiàn)象，導(dǎo)致豆腐品質(zhì)不均一。

在凝固劑與豆乳的作用方式研究方面，增加凝固溫度能夠增加豆腐硬度[9]，凝固劑與豆乳的混合方式對豆腐的得率和品質(zhì)也有很大的影響。Hou Haijun等[10]采用框式攪拌器（7 cm×7 cm）研究了豆乳在3 個不同的攪拌條件下（137、207、285 r/min）不同攪拌時間對石膏和鹽鹵嫩豆腐得率和質(zhì)構(gòu)品質(zhì)的影響，結(jié)果表明：在設(shè)定的時間內(nèi)，137 r/min條件時豆乳不能凝固；285 r/min條件時的豆腐得率低于207 r/min，且硬度較大。Cai Tiande等[11]研究了不同尺寸的三葉攪拌槳在不同凝固劑濃度和攪拌時間下對豆腐得率和質(zhì)構(gòu)特性的影響，結(jié)果表明：在豆腐得率、蛋白質(zhì)含量和質(zhì)構(gòu)特性相似的情況下，大的攪拌槳能夠顯著地減少混合時間和凝固劑的用量。但上述研究中，凝乳過程采用的是框式和三葉式攪拌器，在攪拌過程中由于缺乏中空部分，槳葉兩面的豆乳和凝固劑不能有效地混合和交換，容易導(dǎo)致凝固劑分布不均。

另一方面，我國傳統(tǒng)鹽鹵豆腐在凝乳這一關(guān)鍵環(huán)節(jié)已經(jīng)實現(xiàn)機(jī)械化生產(chǎn)。但在現(xiàn)有的豆制品加工企業(yè)中，很多的企業(yè)仍選擇手工點漿。究其原因，主要是現(xiàn)有工業(yè)化凝乳技術(shù)為一次性點漿和短時劇烈機(jī)械化攪拌，利用該方式加工的豆腐產(chǎn)品品質(zhì)欠佳，而傳統(tǒng)人工點漿則是一邊加入鹽鹵溶液一邊緩慢攪拌使豆乳體系達(dá)到均勻的狀態(tài)。緩慢加入凝固劑使豆乳中的蛋白質(zhì)能夠有序地結(jié)合起來；溫和攪拌能夠在不破壞凝乳的條件下使凝乳體系達(dá)到均勻狀態(tài)，豆腐網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)充分形成，加工的豆腐品質(zhì)良好，更受消費者喜愛。

因此，如何調(diào)整工業(yè)化凝乳條件和方式，使工業(yè)化生產(chǎn)的豆制品能與手工生產(chǎn)的產(chǎn)品品質(zhì)媲美，是當(dāng)前豆制品設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)亟待解決的問題和難點。本研究則從上述問題出發(fā)，選擇使用錨式攪拌器進(jìn)行攪拌，使豆乳和凝固劑在攪拌過程中充分相互混合和交換，通過改變攪拌條件和時間明確攪拌方式對豆腐品質(zhì)的影響；同時進(jìn)一步研究不同凝固劑加入方式對豆腐品質(zhì)特性的影響，為實現(xiàn)工業(yè)化制品的良好生產(chǎn)提供理論基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

東北大豆（置于室溫、陰涼處） 市售。

考馬斯亮藍(lán)G-250、磷酸、磷酸二氫鉀、磷酸氫二鉀、無水乙醇 國藥化學(xué)試劑有限公司；牛血清白蛋白（bovine serum albumin，BSA） 北京天來生物醫(yī)學(xué)科技有限公司；MgCl2?6H2O、戊二醛 西隴化工股份有限公司；叔丁醇 北京化學(xué)試劑公司。以上所有試劑均為分析純。

1.2 儀器與設(shè)備

JYL-350豆?jié){機(jī) 山東九陽小家電有限公司；LXJ-ⅡB低速離心機(jī) 上海安亭科學(xué)儀器廠；CT3質(zhì)構(gòu)儀美國Brookfield公司；SP-2100UV紫外分光光度計美國Spectrum公司；FW30數(shù)顯電動攪拌器 上海弗魯克科技發(fā)展有限公司；錨式攪拌槳（總寬8 cm，兩邊中空部分寬度為1.5 cm，中空部分邊界距離軸中心最短距離1 cm，距離槳最底部2 cm）、E-1045粒子濺射儀、SU8010掃描電子顯微鏡 日本Hitachi公司。

1.3 方法

1.3.1 生豆乳的制備

稱取100 g整粒大豆，先用自來水沖洗，再用去離子水沖洗，加入300 mL去離子水在4 ℃條件下浸泡14～16 h使大豆充分吸脹，加入去離子水使豆水總質(zhì)量為900 g，打漿2 min，用120 目尼龍網(wǎng)過濾除渣得到蛋白質(zhì)含量約3%的生豆乳。

1.3.2 鹽鹵豆腐的制作

取400 mL制備好的生豆乳于內(nèi)徑為11 cm的1 000 mL燒杯中，用水浴攪拌加熱直至豆乳內(nèi)部溫度升至95 ℃，保持6 min。迅速將煮熟的豆乳轉(zhuǎn)移至冷水浴中攪拌至豆乳溫度下降至80 ℃，迅速將燒杯轉(zhuǎn)入80 ℃的水浴中，將錨式攪拌槳置于豆乳中，漿軸心與燒杯底部的中心相對應(yīng)，槳底部距離燒杯底部0.1～0.2 cm，啟動攪拌器。

一次性加入凝固劑豆腐的制作：將4.8 mL 1 mol/L MgCl2溶液一次性加入豆乳中（溶液不與燒杯壁接觸），攪拌條件分別為60、120、180、240 r/min，攪拌時間分別為10、20、30 s。攪拌結(jié)束后，關(guān)閉攪拌器并移出攪拌槳，用保鮮膜將燒杯封口，在80 ℃的水浴中靜置凝乳30 min后，轉(zhuǎn)入有包布的豆腐成型容器（8 cm×7.5 cm×5 cm），在21.0 g/cm2條件下壓制30 min。稱質(zhì)量后，放入4 ℃冰箱待用。

分批次加入凝固劑豆腐的制作：將4.8 mL 1 mol/L MgCl2溶液平分為相應(yīng)的批次，在120 r/min、30 s的攪拌條件下，分2 次加入凝固劑，間隔時間為15 s；分3 次加入凝固劑間隔時間分別為10、10 s；分4 次加入凝固劑間隔時間分別為8、8、7 s。攪拌結(jié)束后，移出攪拌槳，用保鮮膜將燒杯封口，在80 ℃的水浴中靜置凝乳30 min后，轉(zhuǎn)入有包布的豆腐成型容器（8 cm×7.5 cm×5 cm），在21.0 g/cm2條件下壓制30 min。稱質(zhì)量后，放入4 ℃冰箱待用。

1.3.3 豆腐得率的測定

參照Cai Tiande等[12]的方法略有改進(jìn)。將壓制好的豆腐在室溫條件下放置5 min后稱質(zhì)量。即為所得的鮮豆腐質(zhì)量，豆腐得率以每100 g大豆所得鮮豆腐質(zhì)量計。

1.3.4 豆腐含水率的測定

稱取約5.0 g豆腐（m0）于已烘干至恒質(zhì)量（m1）的玻璃平皿中，105 ℃烘至恒質(zhì)量（m2），豆腐含水率計算按式（1）所示。

1.3.5 豆腐保水性的測定

參照Puppo等[13]測定保水性（water holding capacity，WHC）的方法略加修改。切掉豆腐表皮后，稱取約5.0 g豆腐，放置于中部有網(wǎng)，網(wǎng)面上放置一塊濾紙的50 mL離心管中，4 000 r/min離心10 min，將離心后的豆腐取出，其質(zhì)量記為m0，放入已烘至恒質(zhì)量（m1）的玻璃平皿中105 ℃烘至恒質(zhì)量（m2）。豆腐保水性計算如式（2）所示。

1.3.6 豆腐質(zhì)構(gòu)的測定

切掉豆腐的表皮，取豆腐的中心部分切成長寬高均為15 mm的正方體，采用質(zhì)構(gòu)儀進(jìn)行2 次壓縮實驗（TPATA-XT2i），同一樣品選擇6 個不同的部位測定，取其平均值。測定條件如下：觸發(fā)點負(fù)載：5.0 g；下壓距離：7.5 mm；負(fù)載單元：1 500 g；測試速率0.5 mm/s；返回速率0.5 mm/s；預(yù)測試速率：2 mm/s；夾具：TA-RT-KIT。

1.3.7 豆腐微觀結(jié)構(gòu)觀察

取制作好的豆腐樣品中間部位切成5 mm×5 mm×1 mm的長方體，先用2.5%的戊二醛溶液在4 ℃條件下固定2 h，分別用pH 6.8的0.1 mol/L磷酸鹽緩沖液，30%、50%、70%、80%、90%、100%的乙醇溶液各洗3 次，每次20 min，最后用叔丁醇置換3 次，每次20 min，將處理好的樣品冷凍干燥，粒子濺射儀噴金，用掃描電子顯微鏡在5.0 kV的條件下觀察樣品表面結(jié)構(gòu)。

1.3.8 感官評價

參照喬明武等[14]的方法并略有改進(jìn)，對豆腐進(jìn)行感官評價。感官評價共有硬度、口感、風(fēng)味、色澤和整體喜好5 項指標(biāo)，采用五分制，分?jǐn)?shù)設(shè)置分別為1、2、3、4、5，分?jǐn)?shù)越高表明該項品質(zhì)越好。感官評價小組由10 名成員組成，6 名女性，4 名男性，均沒有大豆過敏史且每周食用豆腐制品至少一次以上。

1.4 數(shù)據(jù)處理

所有的處理均經(jīng)過3 次重復(fù)實驗，用Excel軟件進(jìn)行方差分析，結(jié)果表示為±s，用SPSS軟件分析不同處理間的差異性，差異顯著性水平為P＜0.05。

2 結(jié)果與分析

2.1 攪拌條件對豆腐品質(zhì)特性的影響

2.1.1 攪拌條件對豆腐得率、含水率及保水性的影響

表1 不同攪拌條件下豆腐得率、含水率及保水性Table 1 Yield, water content and water-retaining capacity of tofu prepared under different stirring conditions

已有研究表明攪拌速率對豆腐的得率具有重要的影響作用，得率曲線隨攪拌時間的延長先上升后下降，呈鐘形[15]。不同攪拌條件下豆腐的得率如表1所示。在選定的攪拌時間內(nèi)，攪拌速率為60、120 r/min時，豆腐得率隨著時間的延長逐漸升高。在相對應(yīng)的攪拌時間內(nèi)，120 r/min攪拌時豆腐的得率要顯著高于60 r/min攪拌時豆腐的得率。攪拌速率為180、240 r/min時，豆腐得率隨著攪拌時間的延長逐漸降低。攪拌時間在10、20 s時，180 r/min攪拌時豆腐的得率顯著高于240 r/min攪拌時豆腐的得率，攪拌時間為30 s時，兩者豆腐得率沒有顯著性差異?？傮w比較，可以看出120 r/min、30 s時，豆腐的得率最高為282.0 g/100 g，顯著高于240 r/min，30 s時最低得率183.9 g/100 g。這主要是因為，攪拌速率為60 r/min時，凝固劑加入后與接觸到的蛋白質(zhì)迅速作用，沉淀于燒杯底部，但由于攪拌條件過于溫和，豆乳體系無法形成有效的湍動和混合，導(dǎo)致體系上部的蛋白質(zhì)和其他固形物成分無法結(jié)合進(jìn)入凝膠網(wǎng)絡(luò)。而攪拌速率為120 r/min時，豆乳與凝固劑得到了良好的混合，當(dāng)攪拌時間達(dá)到20 s后形成的小凝聚體能夠均勻的分布在豆乳中，當(dāng)攪拌速率達(dá)到180 r/min和240 r/min時，豆乳與凝固劑混合后湍流進(jìn)一步增強(qiáng)，但隨著攪拌時間的延長，豆乳形成的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)開始在強(qiáng)攪拌條件下遭到破壞，得率迅速下降，且攪拌速率為240 r/min時對網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的破壞更強(qiáng)。

含水率和保水性是豆腐生產(chǎn)中的重要指標(biāo)，保水性反映了豆腐凝膠保持水分的能力，對豆腐的貨架期和品質(zhì)的穩(wěn)定有重要的影響。含水率太高，易導(dǎo)致豆腐松軟，不利于豆腐成形和烹制，含水量太低，則會導(dǎo)致豆腐硬度增加，失去爽滑的口感；一般而言，傳統(tǒng)鹽鹵豆腐的含水率在80%～85%之間。不同攪拌條件下豆腐含水率和保水性如表1所示。在相應(yīng)的攪拌時間內(nèi)，各攪拌速率條件下所制得的豆腐的含水率和保水性與豆腐的得率呈正相關(guān)?？傮w來說，豆腐的含水率和保水性在120 r/min、30 s時最高分別為84.0%和77.1%，顯著高于240 r/min、30 s時最低的75.6%和67.0%（P＜0.05）。值得注意的是60 r/min和180 r/min時的含水率和保水性，攪拌時間為10 s時，60 r/min時豆腐得率顯著低于180 r/min（P＜0.05），兩者的含水率卻無顯著性差異；攪拌時間為20 s時，60 r/min時豆腐得率幾乎等于180 r/min時豆腐得率，含水率卻顯著高于后者（P＜0.05）。這是由于60 r/min時豆乳與凝固劑不能有效混合，導(dǎo)致結(jié)合進(jìn)入凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中的固形物少；而180 r/min時豆乳與凝固劑混合充分，結(jié)合進(jìn)入凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中固形物多。

2.1.2 攪拌條件對豆腐質(zhì)構(gòu)特性的影響

質(zhì)構(gòu)特性是豆腐品質(zhì)評價的主要手段，硬度、內(nèi)聚性、彈性、膠著（黏）性是豆腐質(zhì)構(gòu)評價的幾個主要指標(biāo)[16-18]，硬度指牙齒間用來壓迫樣品的最大力，以壓縮循環(huán)的最大負(fù)載值表示；內(nèi)聚性指構(gòu)成食品質(zhì)構(gòu)的內(nèi)部鍵力，以壓縮循環(huán)過程中第二循環(huán)曲線與第一循環(huán)曲線的面積比表示；彈性指樣品壓縮后回復(fù)原狀的能力，以樣品壓縮后回復(fù)的高度與壓縮距離的比值表示；膠著性指分離半固體食品以達(dá)到吞咽狀態(tài)所需的能量，以硬度與內(nèi)聚性的乘積表示。

呂長鑫等[19]對添加不同果蔬汁的鹽鹵豆腐進(jìn)行品質(zhì)評價，結(jié)果表明：得率高、質(zhì)地細(xì)膩、豆香味濃的豆腐品質(zhì)最好；Cai Tiande等[11]研究了不同攪拌條件下所制得的豆腐品質(zhì)，認(rèn)為得率高、質(zhì)地細(xì)膩的豆腐品質(zhì)好。謝來超等[20]對不同大豆品種加工的石膏豆腐進(jìn)行了綜合評價，結(jié)果表明：豆腐的硬度、膠著性與得率、保水性呈顯著負(fù)相關(guān)。喬明武等[14]對不同大豆品種加工的鹽鹵豆腐的品質(zhì)進(jìn)行了研究，結(jié)果表明，豆腐的總體可接受性與硬度、膠著性呈顯著負(fù)相關(guān)，即豆腐硬度和膠著性越大，豆腐感官品質(zhì)越差。

由表2可知，攪拌速率為60 r/min時，豆腐的硬度隨著攪拌時間的延長緩慢下降，3 個時間點無顯著差異；攪拌速率為120 r/min時，豆腐的硬度從10 s時的435.3 g顯著下降到20 s時的337.3 g（P＜0.05），30 s時硬度與20 s時無顯著差異；攪拌速率達(dá)到180 r/min時，豆腐的硬度隨攪拌時間的延長迅速增大，從10 s時的341.6 g，顯著增大至20 s和30 s的527.0 g和846.7 g（P＜0.05）；攪拌速率達(dá)到240 r/min時，豆腐硬度從10 s時的665.9 g，顯著增大至20 s時的836.9 g（P＜0.05），30 s時硬度與20 s時無顯著差異。豆腐的彈性變化幅度較小，在相同的攪拌時間內(nèi)彈性著攪拌速率的增大而增大；攪拌速率在60 r/min和120 r/min時，豆腐的彈性隨變化范圍為0.802～0.813，180 r/min時，豆腐的彈性隨著時間的延長顯著增大（P＜0.05），彈性從0.808增大到0.830；240 r/min時進(jìn)一步增大到0.839。攪拌速率為60 r/min時，豆腐的內(nèi)聚性隨著時間的延長沒有顯著的改變，當(dāng)攪拌速率為120 r/min時，豆腐的內(nèi)聚性隨著時間的延長呈現(xiàn)緩慢下降的趨勢，但沒有顯著性的差異；當(dāng)攪拌速率達(dá)到180 r/min和240 r/min時，豆腐內(nèi)聚性與120 r/min時相比，顯著增大（P＜0.05）。不同的攪拌條件下，豆腐的膠著性有著非常顯著的差異，120 r/min、30 s時，豆腐的膠著性最小，為166.7 g；240 r/min、30 s時，豆腐的膠著性最大，為587.1 g。

2.1.3 攪拌條件對豆腐感官評價的影響

圖1 不同攪拌條件豆腐感官評價Fig. 1 Sensory evaluation of tofu prepared under different stirring conditions

綜合表1、2可以發(fā)現(xiàn)，60 r/min、20 s；120 r/min、20 s；180 r/min、20 s；240 r/min、20 s 4 個條件下制作的豆腐樣品在質(zhì)構(gòu)特性上有顯著性差異（P＜0.05），能夠代表各自攪拌強(qiáng)度對豆腐品質(zhì)特性的影響。因此，對本研究中更具有代表的4 個條件下制作的豆腐進(jìn)行感官評價，明確不同攪拌方式對豆腐感官評價的影響，結(jié)果如圖1所示。攪拌強(qiáng)度對豆腐的硬度、風(fēng)味、口感和總體喜好性有顯著的影響。120 r/min、20 s時豆腐的硬度最小，但風(fēng)味、色澤、口感和總體喜好得分均最高，而240 r/min、20 s時豆腐的硬度最大，但風(fēng)味、色澤、口感和總體喜好得分均最低。

表2 不同攪拌條件下豆腐的質(zhì)構(gòu)特性Table 2 Texture properties of tofu prepared under different stirring conditions

2.1.4 不同攪拌條件豆腐微觀結(jié)構(gòu)

豆腐的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)對其感官品質(zhì)具有重要的影響作用，通過掃描電子顯微鏡（scanning electron microscope，SEM）觀察豆腐的微觀結(jié)構(gòu)可以更明確不同加工條件對豆腐品質(zhì)的影響[21-25]。為進(jìn)一步明確不同攪拌條件對豆腐微觀結(jié)構(gòu)的影響，分別選取60 r/min、20 s；120 r/min、20 s；180 r/min、20 s；240 r/min、20 s 4 個條件制作的豆腐觀察其微觀結(jié)構(gòu)。由圖2可以看出，60 r/min時，由于豆乳與凝固劑混合不均，導(dǎo)致豆乳中凝固劑分布不均，豆腐的網(wǎng)孔大小和分布不均；120 r/min時，能夠明顯地觀察到豆腐凝膠網(wǎng)絡(luò)的串珠狀結(jié)構(gòu)，網(wǎng)孔尺寸在1.5～2.0 μm之間，且呈現(xiàn)均勻分布的狀態(tài)；180 r/min時，豆乳在攪拌過程中發(fā)生破乳，分散為很小的凝塊，這些小的凝塊在壓制過程中緊密結(jié)合在一起，豆腐表面的網(wǎng)孔很小且非常的致密，240 r/min時，豆腐的微觀結(jié)構(gòu)中的網(wǎng)孔更小，表面更加致密。由此可見，適宜的攪拌條件可獲得較為合適的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，使得豆腐保水率高、得率高、口感品質(zhì)好。

圖2 不同攪拌條件豆腐SEM結(jié)果Fig. 2 SEM image of the microstructure of tofu prepared under different stirring conditions

2.2 不同凝固劑加入方式對豆腐品質(zhì)特性影響

在上述研究中已明確，在采用一次性加入凝固劑時，以120 r/min、20 s條件得到的豆腐得率最高、感官品質(zhì)最好，而120 r/min、30 s時，豆腐的各個指標(biāo)均與20 s時沒有顯著性差異。為進(jìn)一步明確不同凝固劑的加工方式對豆腐品質(zhì)的特性影響，本研究選擇在120 r/min、30 s條件下，采用分批次加入凝固劑（凝固劑總質(zhì)量相同）的方式，研究凝固劑的加入方式對豆腐得率及質(zhì)構(gòu)特性的影響。

2.2.1 不同凝固劑加入方式的豆腐得率、含水率及保水性

表3 不同凝固劑加入方式的豆腐得率、含水率及保水性Table 3 Water contents and water-retaining capacity of tofu prepared using different modes of coagulant addition

不同凝固劑加入方式豆腐得率及含水率和保水性的變化如表3所示，分次加入凝固劑與一次性加入凝固劑后，豆腐的得率、含水率沒有顯著性差異，但凝固劑分次加入后豆腐的保水性與一次性加入相比顯著增大。已有的研究表明，豆乳體系的pH值隨著凝固過程的進(jìn)行而呈下降趨勢[26]。豆乳蛋白的聚集體隨著凝固過程的進(jìn)行從內(nèi)到外可分為油體蛋白、粒子性蛋白和可溶性蛋白3 層[27]。其中，粒子性蛋白的主要組分是7S的β-亞基和11S的B亞基，而且B亞基含量相對更高?？扇苄孕缘鞍椎闹饕煞质?S中親水性較強(qiáng)的α、α’-亞基和11S中的A亞基以及乳清蛋白中的胰蛋白酶抑制劑[28-29]。Kohyama等[24]采用7S、11S制作凝膠觀察其微觀結(jié)構(gòu)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)兩者比例為1∶1時，11S在凝膠形成過程中起到凝膠骨架的作用。由此我們可以推測，當(dāng)一次性加入凝固劑后，豆乳體系的pH值迅速下降，而在該pH值時，豆乳中的各組分均開始凝固。而且伴隨著高溫反應(yīng)，凝固過程非常迅速，部分可溶性蛋白組分不可避免地會結(jié)合進(jìn)入聚集體的內(nèi)部，導(dǎo)致凝聚體最外層的親水性亞基減少，進(jìn)而導(dǎo)致豆腐的保水性較差。而分批次加入凝固劑后，豆乳pH值逐步降低，豆乳中蛋白質(zhì)的凝聚過程受到控制，以11S組分含量高的粒子蛋白首先將油體蛋白包裹起來并形成凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的骨架，再隨著凝固劑濃度的增大，以7S親水性組分為主的可溶性蛋白開始凝聚并結(jié)合進(jìn)入凝膠骨架中，并位于蛋白質(zhì)聚集體的最外層，使豆腐具有更高的保水性。

2.2.2 不同凝固劑加入方式的豆腐質(zhì)構(gòu)特性

表4 不同凝固劑加入方式的豆腐質(zhì)構(gòu)特性Table 4 Texture properties of tofu prepared using different coagulant modes of coagulant addition

對不同凝固劑加入方式制作豆腐的質(zhì)構(gòu)特性進(jìn)行比較（表4）?？梢钥闯龇峙渭尤肽虅┖蠖垢挠捕?、內(nèi)聚性和膠著性均顯著增大，這可能是因為分批次加入凝固劑后豆乳中蛋白質(zhì)的凝聚過程受到控制，從而使分子間的相互作用力增強(qiáng)。同時，分3 次加入凝固劑后豆腐的硬度和內(nèi)聚性最大，而分4 次加入凝固劑后，豆腐的硬度和內(nèi)聚性減小。這可能是因為分3 次加入凝固劑后，豆乳中的11S組分恰好或者接近完全相互作用形成凝膠網(wǎng)絡(luò)。而分2次和分4次加入凝固劑后，豆乳中一部分的11S組分相互作用形成凝膠網(wǎng)絡(luò)，而另一部與7S組分相互作用進(jìn)入凝膠網(wǎng)絡(luò)，與分3 次加入凝固劑相比，豆腐硬度和內(nèi)聚性更接近一次性加入凝固劑后豆腐的硬度和內(nèi)聚性。

2.2.3 不同凝固劑加入方式的豆腐感官評價

圖3 不同凝固劑加入方式的豆腐感官評價Fig. 3 Sensory evaluation of tofu prepared using different modes of coagulant addion

為了明確分批次加入凝固劑對豆腐感官品質(zhì)特性的影響，分別對不同批次加入凝固劑的豆腐進(jìn)行感官評價，結(jié)果如圖3所示?？梢钥闯觯峙渭尤肽虅┖蠖垢挠捕仍龃?，這與表2結(jié)果相符。因為豆腐含水率幾乎保持不變，豆腐具有同樣的爽滑感且更有咀嚼感，從而使分批次加入凝固劑豆腐的口感有所改善。因此在感官評價上，分批次加入凝固劑豆腐的整體喜好高于一次性加入法。

2.2.4 不同凝固劑加入方式的豆腐微觀結(jié)構(gòu)

圖4 不同凝固劑加入方法的豆腐微觀結(jié)構(gòu)Fig. 4 SEM image of the microstructure of tofu prepared using different modes of coagulant addition

在致密的大豆蛋白凝膠網(wǎng)絡(luò)中存在眾多的“串珠狀”蛋白聚集體。這些聚集體相互交聯(lián)使大豆蛋白凝膠質(zhì)地變得堅硬[23]。Kohyama等[24]采用7S、11S和大豆分離蛋白（soy protein isolate，SPI）制作凝膠并采用環(huán)境SEM觀察其微觀結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)11S凝膠網(wǎng)孔的尺寸為2～3 μm，7S凝膠網(wǎng)孔的尺寸為0.5～0.6 μm，當(dāng)兩者比例為1∶1時，11S在凝膠形成過程中起到凝膠骨架的作用。Nagano等[25]采用激光共聚焦觀察了7S、11S和SPI制作的鹽鹵豆腐的微觀結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)11S凝膠網(wǎng)孔尺寸1.64～1.81 μm，SPI凝膠網(wǎng)孔尺寸為1.73～1.79 μm。由以上結(jié)果可知，凝固劑分3 次加入豆乳后，豆腐的保水性最好，硬度也最大，如果兩種豆腐在微觀結(jié)構(gòu)上存在差異，分3 次加入凝固劑的豆腐應(yīng)該最為明顯。所以，選取凝固劑一次性加入的豆腐和分3 次加入的豆腐進(jìn)行微觀結(jié)構(gòu)觀察。由圖4可知兩種處理方式豆腐的微觀結(jié)構(gòu)都有明顯的“串珠狀”結(jié)構(gòu)，且兩者中都有0.5～0.6 μm和1.5～3.0 μm的網(wǎng)孔，與單次加入凝固劑相比，分3 次加入凝固劑后豆腐的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中網(wǎng)孔較多，分布較均勻。

3 結(jié) 論

本實驗發(fā)現(xiàn)采用錨式攪拌器能夠在較低的攪拌轉(zhuǎn)速和較長的混合時間條件下獲得較好品質(zhì)的豆腐。其中，以120 r/min攪拌20～30 s條件下豆腐的得率和感官品質(zhì)最好，為最適攪拌條件。當(dāng)攪拌速率低于最適攪拌速率時，豆乳與凝固劑不能充分混合，豆腐得率和感官品質(zhì)較低。當(dāng)攪拌速率高于最佳攪拌速率時，攪拌過程中產(chǎn)生破乳現(xiàn)象，豆腐的得率和感官品質(zhì)也較低。凝固劑加入方式也對豆腐的品質(zhì)產(chǎn)生影響，分批次加入凝固劑后，豆乳中蛋白質(zhì)的凝固過程受到控制，豆腐的得率和含水率與單次加入凝固劑相當(dāng)，但豆腐的保水性能更好，感官品質(zhì)也較好。其中，分3 次加入凝固劑能夠得到保水性和感官品質(zhì)更好的豆腐。

[1] NAGANO T, HIROTSUKA M, MORI H, et al. Dynamic viscoelastic study on the gelation of 7S globulin from soybeans[J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 1992, 40(6): 941-944. DOI:10.1021/ jf00018a004.

[2] KOHYAMA K, YOSHIDA M, NISHINARI K. Rheological study on gelation of soybean 11S protein by glucono-δ-lactone[J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 1992, 40(5): 740-744. DOI:10.1021/ jf00017a006.

[3] KOHYAMA K, NISHINARI K. The effect of glucono-δ-lactone on the gelation time of soybean 11S protein: concentration dependence[J]. Food Hydrocolloids, 1992, 6(3): 263-274. DOI:10.1016/S0268-005X(09)80094-5.

[4] YOSHIDA M, KOHYAMA K, NISHINARI K. Quality for tofu processing of Japanese domestic soybeans and gelation properties of soybean [Glycine max] protein[J]. Bulletin of the Agricultural Research Institute of Kanagawa Prefecture (Japan), 1992: 1-6.

[5] TSAI S J, LAN C Y, KAO C S, et al. Studies on the yield and quality characteristics of tofu[J]. Journal of Food Science, 1981, 46(6): 1734-1737. DOI:10.1111/j.1365-2621.1981.tb04474.

[6] LI J L, CHENG Y Q, TATSUMI E, et al. The use of W/O/W controlled-release coagulants to improve the quality of bitternsolidified tofu[J]. Food Hydrocolloids, 2014, 35: 627-635. DOI:10.1016/j.foodhyd.2013.08.002.

[7] ELIAS E E, MALCOLM C B, LAMARTINE F H. Effect of boiling treatment of soymilk on the composition, yield, texture and sensory properties of tofu[J]. Canadian Institute of Food Science and Technology Journal, 1986, 19(2): 53-56. DOI:10.1016/S0315-5463(86)71416-8.

[8] 劉志勝. 豆腐鹽類凝固劑的凝固特性與作用機(jī)理的研究[J]. 中國糧油學(xué)報, 2000, 15(3): 39-42. DOI:10.3321/ j.issn:1003-0174.2000.03.010.

[9] SAIO K. Tofu-relationships between texture and fine structure[J]. Cereal Foods World (USA), 1979, 24(8): 342-354.

[10] HOU H J, CHANG K C, SHIH M C. Yield and textural properties of soft tofu as affected by coagulation method[J]. Journal of Food Science, 1997, 62(4): 824-827. DOI:10.1111/j.1365-2621.1997. tb15464.x.

[11] CAI T D, CHANG K C. Processing effect on soybean storage proteins and their relationship with tofu quality[J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 1999, 47(2): 720-727. DOI:10.1021/jf980571z.

[12] CAI T D, CHANG K C. Characteristics of production-scale tofu as affected by soymilk coagulation method: propeller blade size, mixing time and coagulant concentration[J]. Food Research International, 1998, 31(4): 289-295. DOI:10.1016/S0963-9969(98)00091-X.

[13] PUPPO M C, ANON M C. Structural properties of heat-induced soy protein gels as affected by ionic strength and pH[J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 1998, 46(9): 3583-3589. DOI:10.1021/jf980006w.

[14] 喬明武, 張瑩, 楊月, 等. 感官評定與儀器分析在北豆腐品質(zhì)評價中的應(yīng)用[J]. 大豆科學(xué), 2011, 30(4): 648-651. DOI:10.11861/ j.issn.1000-9841.2011.04.0648.

[15] BEDDOWS C G, WONG J. Optimization of yield and properties of silken tofu from soybeans[J]. International Journal of Food Science and Technology, 1987, 22(1): 15-21. DOI:10.1111/j.1365-2621.1987. tb00452.x.

[16] LEE C H O, RHA C. Microstructure of soybean protein aggregates and its relation to the physical and textural properties of the curd[J]. Journal of Food Science, 1978, 43(1): 79-84. DOI:10.1111/j.1365-2621.1978.tb09740.x.

[17] LIU H H, CHIEN J T, KUO M I. Ultra high pressure homogenized soy fl our for tofu making[J]. Food Hydrocolloids, 2013, 32(2): 278-285. DOI:10.1016/j.foodhyd.2013.01.005.

[18] HUANG M, KALETUNC G, St MARTIN S, et al. Correlations of seed traits with tofu texture in 48 soybean cultivars and breeding lines[J]. Plant Breeding, 2014, 133(1): 67-73. DOI:10.1111/pbr.12122.

[19] 呂長鑫, 徐曉明, 劉曉輝, 等. 果蔬汁對豆腐得率和品質(zhì)影響與評價[J]. 農(nóng)業(yè)機(jī)械, 2012(15): 88-91. DOI:10.16167/ j.cnki.1000-9868.2012.15.024.

[20] 謝來超, 沈群, 張新艷, 等. 基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法對原料大豆豆腐加工特性的評價[J]. 大豆科學(xué), 2013, 32(1): 93-97. DOI:10.3969/ j.issn.1000-9841.2013.01.022.

[21] SAIO K, KAMIYA M, WATANABE T. Food processing characteristics of soybean 11S and 7S proteins: part I. effect of difference of protein components among soybean varieties on formation of tofu-gel[J]. Agricultural and Biological Chemistry, 1969, 33(9): 1301-1308. DOI:10.1080/00021369.1969.10859465.

[22] DOI E. Gels and gelling of globular proteins[J]. Trends in Food Science & Technology, 1993, 4(1): 1-5..

[23] de MAN J M, de MAN L, GUPTA S. Texture and microstructure of soybean curd (tofu) as affected by different coagulants[J]. Food Structure, 1986, 5(1): 83-89.

[24] KOHYAMA K, MURATA M, TANI F, et al. Effects of protein composition on gelation of mixtures containing soybean 7S and 11S globulins[J]. Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry, 1995, 59(2): 240-245. DOI:10.1271/bbb.59.240.

[25] NAGANO T, TOKITA M. Viscoelastic properties and microstructures of 11S globulin and soybean protein isolate gels: magnesium chlorideinduced gels[J]. Food Hydrocolloids, 2011, 25(7): 1647-1654. DOI:10.1016/j.foodhyd.2011.03.001.

[26] GUO S T, ONO T, MIKAMI M. Incorporation of soy milk lipid into protein coagulum by addition of calcium chloride[J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 1999, 47(3): 901-905. DOI:10.1021/ jf9805247.

[27] GUO S T, TSUKAMOTO C, TAKAHASI K, et al. Incorporation of soymilk lipid into soy protein coagulum by the addition of calcium chloride[J]. Journal of Food Science, 2002, 67(9): 3215-3219. DOI:10.1111/j.1365-2621.2002.tb09568.x.

[28] REN C G, TANG L, ZHANG M, et al. Structural characterization of heat-induced protein particles in soy milk[J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2009, 57(5): 1921-1926. DOI:10.1021/jf803321n.

[29] CHEN Y, ONO T. Protein particle and soluble protein structure in prepared soymilk[J]. Food Hydrocolloids, 2014, 39: 120-126. DOI:10.1016/j.foodhyd.2014.01.005.

Effect of Different Modes of Magnesium Chloride Addition on Tofu Quality Properties

LIU Lingfei1,2, CHEN Yinghui3, XU Jingting1, CHEN Zhenjia1, GUO Shuntang1,*
(1. College of Food Science and Nutritional Engineering, China Agricultural University, Beijing 100083, China; 2. Henan Provincial Food and Drug Evaluation and Inspection Center, Zhengzhou 450004, China; 3. Yongcheng Vocational College, Yongcheng 476600, China)

This study was executed to investigate the effect of different methods of magnesium chloride addition on tofu yield and quality. Tofu was produced using four different stirring speeds (60, 120, 180 and 240 r/min) and three different stirring times (10, 20 and 30 s), and compared for differences in quality properties. Furthermore, a comparative evaluation was made of the quality of tofu produced by one-time and portionwise addition of magnesium chloride (in two, three and four portions) under optimum stirring conditions. The results indicated that one-time addition of tofu coagulant with a stirring speed of 120 r/min and a stirring time of 30 s provided the highest tofu yield of 282.0 g/100 g whereas the lowest value of 183.9 g/100 g was obtained with a stirring speed of 240 r/min and a stirring time of 30 s. Tofu prepared by coagulant addition in batches had higher water-retaining capacity and better quality than that prepared by one-time addition. Addition in three portions was found to be optimal for the maximum increase in hardness, cohesiveness and gumminess by 19.9%, 6.9% and 30.0%, respectively.

anchor agitator; stirring conditions; coagulant addition in batches; magnesium chloride tofu; quality properties

10.7506/spkx1002-6630-201707017

TS214.2

A

1002-6630（2017）07-0102-07

劉靈飛, 陳穎慧, 徐婧婷, 等. 凝固劑混合方式對鹽鹵豆腐品質(zhì)特性的影響[J]. 食品科學(xué), 2017, 38(7): 102-108. DOI:10.7506/spkx1002-6630-201707017. http://www.spkx.net.cn

LIU Lingfei, CHEN Yinghui, XU Jingting, et al. Effect of different modes of magnesium chloride addition on tofu quality properties[J]. Food Science, 2017, 38(7): 102-108. (in Chinese with English abstract)

10.7506/spkx1002-6630-201707017. http://www.spkx.net.cn

2016-04-14

“十三五”國家重點研發(fā)計劃重點專項（2016YFD0400402）；北京市科技計劃項目（Z141100002614008）

劉靈飛（1990—），男，碩士，研究方向為大豆蛋白。E-mail：lsgcllf@126.com

*通信作者：郭順堂（1962—），男，教授，博士，研究方向為植物蛋白。E-mail：shuntang@cau.edu.cn