干制凍豆腐工藝研究及品質(zhì)分析

黃艷娜，閆文佳，張 惠，殷麗君

（中國農(nóng)業(yè)大學食品科學與營養(yǎng)工程學院，北京100083）

干制凍豆腐工藝研究及品質(zhì)分析

黃艷娜，閆文佳，張 惠，*殷麗君

（中國農(nóng)業(yè)大學食品科學與營養(yǎng)工程學院，北京100083）

鮮豆腐易破碎，不易儲存和運輸。凍豆腐需在冷柜中儲存出售，耗能較高，極大地限制其工業(yè)化發(fā)展。干制凍豆腐可以很好地解決上述問題，且復水后還能保持豆腐固有香味。探究干制凍豆腐在冷凍溫度、冷凍和熟化時間及干燥工藝等方面參數(shù)，綜合色澤、復水性和質(zhì)構(gòu)指標，得出優(yōu)化工藝參數(shù)為-21℃下冷凍3 h后熟化20 d，再經(jīng)微波600 W+熱風45℃聯(lián)合干燥75 min。在此條件下，干制凍豆腐產(chǎn)品的品質(zhì)得到了提高，為工業(yè)化生產(chǎn)提供一定的可靠技術(shù)。

豆腐；冷凍；干燥；復水性；質(zhì)構(gòu)

0 引言

大豆原產(chǎn)于我國，其營養(yǎng)全面，含有豐富的優(yōu)質(zhì)蛋白、不飽和脂肪酸、鈣及B族維生素，是我國居民膳食中優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)的重要來源[1]。大豆蛋白質(zhì)的氨基酸組成和動物蛋白質(zhì)相近，其中氨基酸接近人體需要的比值，容易被人體消化吸收。

豆腐的高氨基酸和蛋白質(zhì)含量使之成為較好的谷物補充食品，烹調(diào)方法也多種多樣[2]。凍豆腐中蛋白質(zhì)以S-S結(jié)合為主，不溶于水，經(jīng)過冷凍后大豆蛋白出現(xiàn)濃縮現(xiàn)象，析出水分而產(chǎn)生冰晶，解凍后冰晶融解水分流失，因此凍豆腐呈海綿狀，并且富有彈性，有良好的咀嚼感，能大量吸附鮮美的湯汁，易于調(diào)味，深受廣大群眾的喜愛[3]。日本是全世界生產(chǎn)和消費凍豆腐最多的國家，其產(chǎn)品主要是干制凍豆腐，即將制好的凍豆腐解凍后脫水并干燥，控制成品的含水量在10%以下，使保質(zhì)期長達8個月[4]。這樣不僅延長了貨架期，也給儲存和運輸帶來了便利。

但是，我國還沒有很成熟的技術(shù)，市場上的凍豆腐多在冷柜中儲存出售，耗能多且不經(jīng)濟。目前，也有一些企業(yè)將豆腐進行冷凍干燥處理，但冷凍干燥豆腐復水后，孔徑粗大而不均、外觀較差、口感粗糙、易起渣、質(zhì)地變?yōu)楹＞d狀，消費者不易接受。因此，冷凍豆腐、冷凍干燥豆腐在我國一直得不到開發(fā)[5]。

試驗從冷凍和干燥工藝這2個方面出發(fā)，調(diào)整試驗參數(shù)，優(yōu)化工藝，改變傳統(tǒng)干制凍豆腐復水后孔徑粗大而不均、外觀質(zhì)地不好、口感差的特點，提高產(chǎn)品品質(zhì)，減少耗能[6]，并為干制凍豆腐工業(yè)化生產(chǎn)提供可靠的試驗依據(jù)和參數(shù)。

1 試驗材料與方法

1.1 試驗材料與儀器

原料：市售一品北豆腐，切塊，大小為4 cm× 3 cm×1.5 cm；

儀器：色彩色差儀、冷凍干燥機、電磁爐、海爾冷柜、質(zhì)構(gòu)儀、水分測定儀、微波熱風流態(tài)化設(shè)備（中國農(nóng)業(yè)機械研究所研制）、電熱鼓風干燥箱。

1.2 試驗方法

1.2.1 不

同冷凍工藝參數(shù)對干制凍豆腐品質(zhì)的影響

（1）冷凍溫度。將樣品在-7，-15，-21℃下分別冷凍3 h[7]，然后在-2℃恒溫下熟化10 d，采用真空冷凍干燥方式，對干燥后的樣品用色差儀測定其色澤；再用50℃水進行復水，每3 min測一次質(zhì)量，計算最大復水比[8]，測其質(zhì)構(gòu)（彈性和咀嚼性），結(jié)合外觀，選擇最優(yōu)的冷凍溫度。

（2）冷凍時間。將樣品在-15℃下分別冷凍1，2，3，4 h，再于-2℃恒溫下熟化10 d，后處理及測定指標同上。

（3）熟化時間。將樣品在-15℃下冷凍3 h，再分別于-1℃下熟化0，10，20，30 d，后處理及測定指標同上。

1.2.2 不同干燥工藝參數(shù)對干制凍豆腐品質(zhì)的影響

（1）熱風干燥。將樣品在-21℃下冷凍3 h，在-1±1℃下熟化20 d，分別在45，60，75℃進行干燥，對干燥后的樣品用色差儀測其色澤，用沸水進行復水，每3 min測定一次質(zhì)量，計算最大復水比，測其質(zhì)構(gòu)（彈性、咀嚼性），結(jié)合感官評價，對比熱風溫度參數(shù)對干制凍豆腐品質(zhì)的影響。

（2）微波干燥。將樣品在-21℃下冷凍3 h，在-1±1℃下熟化20 d，分別在600，800，1 000 W進行干燥。后處理及測定指標同上。

（3）微波熱風聯(lián)合干燥。將樣品在-21℃下冷凍3 h，在-1±1℃下熟化20 d。M+H組樣品先600 W微波干燥，失水量為1/2時轉(zhuǎn)換為45℃熱風干燥；H+M組樣品先進行45℃熱風干燥，待失水量為1/3時轉(zhuǎn)換為600 W微波干燥。后處理及測定指標同上。

1.2.3 指標測定方法

（1）復水比R。

式中：G2——產(chǎn)品復水后的質(zhì)量；

G1——產(chǎn)品復水前的質(zhì)量。

（2）質(zhì)構(gòu)儀。探頭下行速度與返回速度40mm/min；距樣品表面的距離30 mm；最小感應力0.5 N；最大量程力250 N；允許的最大形變百分比30%。

（3）色彩色差儀。L*值正向表示為偏淺，負向表示為偏深；b*正向表示為接近黃色，負向表示為接近綠色。

2 討論分析

2.1 冷凍溫度、冷凍時間、熟化時間和產(chǎn)品品質(zhì)的相關(guān)性

不同冷凍溫度、冷凍時間與熟化時間對干制凍豆腐品質(zhì)的影響見表1。

表1 不同冷凍溫度、冷凍時間與熟化時間對干制凍豆腐品質(zhì)的影響

由表1可知，-21℃下冷凍3 h的樣品顏色較為均勻，復水后樣品切面觀察，樣品已完全凍住，生成的孔徑較小且均勻；熟化20 d后的樣品彈性和咀嚼性明顯優(yōu)于其他樣品。

2.2 熱風干燥、微波干燥、熱風微波組合干燥與產(chǎn)品品質(zhì)相關(guān)性

2.2.1 不同干燥方式對干制凍豆腐干燥速率的影響

（1）熱風溫度對干燥速率的影響。

不同熱風溫度下的熱風干燥曲線見圖1。

圖1 不同熱風溫度下的熱風干燥曲線

熱風干燥分為預熱、恒速、減速3個階段，當熱風溫度升高時，干燥所需的時間縮短。在風速一定時，空氣溫度高，對物料的供熱量增大，物料的溫度上升快，促使其表面汽化和內(nèi)部水分擴散速率提高[9]。同時，溫度越高，其在飽和前所能容納的水蒸氣量就越多，越有利于水分的汽化。但75℃的樣品在110 min左右時表面硬化嚴重，影響干燥速率。

（2）微波功率對干燥速率的影響。

不同微波功率下的微波干燥曲線見圖2。

圖2 不同微波功率下的微波干燥曲線

觀察干燥曲線，干燥15 min前，干燥速率隨微波功率的增大而增大；在15～25 min階段干燥速率逐漸降低至0，干基含水量降低緩慢。600 W干燥速率最低；1 000 W時樣品四周硬化較快，影響水分蒸發(fā)；800 W前期能保持較快的干燥速率。在干燥15 min后，樣品的自由水基本蒸發(fā)，內(nèi)部的結(jié)合水與細胞結(jié)合較為緊密，性質(zhì)穩(wěn)定，故后期含水量基本不變。

（3）微波熱風聯(lián)合干燥曲線。

微波熱風聯(lián)合干燥曲線見圖3。

圖3 微波熱風聯(lián)合干燥曲線

M+H組：先600 W微波至失水量為原來的1/2，此時樣品中央以完全干燥呈干硬狀態(tài)，但樣品四角仍然較濕潤，含水量較多。后轉(zhuǎn)換為45℃熱風干燥，恒溫熱風干燥約60 min后樣品干燥均勻，干基含水量保持不變。圖3可知微波干燥速度顯著大于熱風干燥，干燥共用時約75 min。

H+M組：先45℃熱風干燥至失水量為1/3，用時約100 min，此時由于表面溫度蒸發(fā)快于內(nèi)部，形成表面硬殼，內(nèi)部仍較濕潤然后轉(zhuǎn)換為微波干燥，通過微波穿透，內(nèi)部水分子運動產(chǎn)熱蒸發(fā)使得內(nèi)部干燥，樣品的整體水分迅速減少至符合應有含水量水平，干燥共用時約115 min。

聯(lián)合干燥將熱風和微波組合，解決了熱風硬殼和微波邊角難以干燥的問題，縮短了熱風干燥時間，在一定程度上降低了生產(chǎn)能耗[10-11]。

2.2.2 不同干燥方式對干制凍豆腐色澤、復水比及質(zhì)構(gòu)的影響

不同干燥方式對干制凍豆腐品質(zhì)的影響見表2。

表2 不同干燥方式對干制凍豆腐品質(zhì)的影響

在色澤方面，由表2可知，綜合L*值和b*值，M+H組色澤亮黃品質(zhì)較優(yōu)。顏色變黃主要與水分減少引起的光折射現(xiàn)象及脂肪氧化有關(guān)[12]。加熱過程中，水蒸氣的揮發(fā)破壞了蛋白質(zhì)-脂肪復合物的穩(wěn)定性，脂肪游離出來。受熱強度較大時，水分蒸發(fā)速度快，脂肪氧化速度快，所以顏色偏黃較暗；受熱強度較小時，水分蒸發(fā)速度慢，表面脂肪與氧氣長時間接觸，發(fā)生自動氧化程度較大。

在質(zhì)構(gòu)方面，由表2可知，聯(lián)合干燥彈性居中、咀嚼性最大。

在復水比方面，由表2可知，聯(lián)合干燥的最大復水比與微波相差不大，但要比熱風干燥組小很多。原因是微波加熱強度大，破壞豆腐內(nèi)部的孔狀結(jié)構(gòu)，出現(xiàn)板結(jié)的現(xiàn)象嚴重，使得孔狀結(jié)構(gòu)被壓縮破壞，復水時不易吸水膨脹；而熱風干燥組的樣品在風和熱的作用下，使得水分蒸發(fā)，加熱強度小，孔狀結(jié)構(gòu)較完整，所以更易吸水膨脹。

2.3 感官評價

由7位評審員組成評審小組，對不同干燥工藝的復水凍豆腐進行感官評價。

感官評價見表3，感官評價結(jié)果見表4。

7位評審員綜合硬度、風味、口感、色澤及總體接受性指標進行打分，結(jié)果表明聯(lián)合干燥得分最高，H+M組略高于M+H組。

3 結(jié)論

以市售一品北豆腐為原料，經(jīng)工藝參數(shù)的改進，研制一種方便生產(chǎn)與食用的豆腐制品。探究了不同冷凍溫度、冷凍時間、熟化時間對干制凍豆腐品質(zhì)的影響；對比了熱風干燥、微波干燥和微波熱風組合干燥工藝。同時，對干制凍豆腐的色澤（L*值，b*值）、復水比及復水后的質(zhì)構(gòu)（彈性、咀嚼性）進行分析，結(jié)合感官評價的結(jié)果，確定了較佳工藝為-21℃下冷凍3 h，熟化時間20 d后，微波600 W+熱風45℃聯(lián)合干燥75 min。

表3 感官評價

表4 感官評價結(jié)果

[1]韓立德，蓋鈞鎰，張文明.大豆營養(yǎng)成分研究現(xiàn)狀[J].種子，2003（5）：58-60.

[2]楊堅．中國豆腐的起源與發(fā)展[J]．農(nóng)業(yè)考古，2004（2）：217－226．

[3]吳正達.凍豆腐的生產(chǎn)技術(shù)[J].西部糧油科技，1995（3）：33-34.

[4]魏詩秦.日本脫水凍豆腐的加工技術(shù)[J].中國調(diào)味品，1988（1）：3-8.

[5]王鳳翼.新大豆蛋白食品開發(fā)（六）——大豆蛋白質(zhì)的變性[J]．肉類工業(yè)，1995（9）：45-47．

[6]李麗娟，劉春泉，李大婧，等.不同干燥方式對蓮藕脆片品質(zhì)的影響[J].核農(nóng)學報，2013（11）：1 697-1 703.

[7]田少君，馬燕，張學鵬，等.凍豆腐微波解凍工藝優(yōu)化[J].糧油食品科技，2015（2）：44-48.

[8]馬燕，田少君，毛小平，等.冷凍工藝對豆腐品質(zhì)的影響研究[J].糧食與油脂，2014（11）：48-51.

[9]許富榮.腐竹干燥工藝及鮮腐竹物理殺菌保藏研究[D].無錫：江南大學，2011.

[10]呂為喬，王也，韓清華，等.微波流態(tài)化干燥姜片工藝與品質(zhì)分析[J].農(nóng)業(yè)機械學報，2014（8）：231-235.

[11]呂為喬，李樹君，韓清華，等.微波流態(tài)化聯(lián)合干燥技術(shù)在果蔬中的研究進展[J].食品研究與開發(fā)，2015（6）：120-123.

[12]王順民，譚玉霞，韓永斌，等.熱風與微波及其聯(lián)合干燥對菠菜干制效果的影響[J].食品科學，2012（20）：80-84.◇

Freezing and Drying of Tofu and its Quality

HUANG Yanna，YAN Wenjia，ZHANG Hui，*YIN Lijun
（College of Food Science and Nutritional Engineering，China Agricultural University，Beijing 100083，China）

Fresh tofu is easily broken and difficult to store and transport.Freezing tofu should be stored in the refrigerator for sale，it will consume more energy with low economic，this disadvantage is the limitation of tofu's industrialization development. Freezing and drying of tofu can solve the problem，and when put tofu into boiling water，it can still save the particular scent. This article explores the freezing temperature，freezing and curing time and drying process parameters of freezing and drying tofu，then compare and analysis the color，dehydration and texture profile.The best result is frozen 3 h under 21℃degrees，aging 20 d，and then in the microwave power of 600 W，following in the 45℃hot air，drying 75 min in all.Under the experimental conditions，the quality of freezing and drying of tofu is improved，which provide a reliable technology for its industrialized production.

tofu；freezing；drying；dehydration；texture profile

TS214.2

A

10.16693/j.cnki.1671-9646（X）.2017.03.010

1671-9646（2017）03a-0033-04

2017-01-11

國家自然科學基金資助項目（21576072）。

黃艷娜（1996—），女，在讀碩士，研究方向為食品科學與工程。

*通訊作者：殷麗君（1971—），女，博士，教授，研究方向為傳統(tǒng)食品工業(yè)化。