大豆膳食纖維豆腐腦的制備工藝研究

雷海容，張楓燃

(1.長春大學(xué) 科技開發(fā)研究中心，長春 130022; 2.吉林職業(yè)技術(shù)學(xué)院 醫(yī)藥食品分院，吉林 龍井 133400)

大豆膳食纖維是不能被人體內(nèi)消化酶消化吸收的植物性多糖類化合物的總稱，被稱為蛋白質(zhì)、碳水化合物、脂肪、礦物質(zhì)、維生素及水之后的第七大營養(yǎng)素[1]。大豆膳食纖維不僅可以促進胃腸道蠕動、軟化糞便、防止便秘、攜帶有害代謝物質(zhì)排除體外[2]，還可抑制膽固醇的吸收、控制體重增加，更重要的是可以預(yù)防肥胖病、糖尿病[3]、高血脂癥、心腦血管疾病及惡性腫瘤等慢性疾病[4]。

目前，我國居民攝入高蛋白，高脂肪，高熱量的食物較多，而對膳食纖維的攝入量卻日益減少?！吨袊用裆攀忱w維攝入白皮書》顯示：我國居民營養(yǎng)素攝入不均衡造成膳食纖維攝入量不足且呈下降趨勢，人均總膳食纖維的攝入量為13 g/d，城市與農(nóng)村基本一致[5]。中國營養(yǎng)學(xué)會發(fā)布每人攝入膳食纖維應(yīng)為25 g/d[6]，能達到此攝入量的人群不足5 %，因此補充膳食纖維迫在眉睫。

大豆種子由子葉、胚、種皮三部分構(gòu)成，脫皮后的大豆占總質(zhì)量的90%左右，是大豆加工的主要原料成分[7]。傳統(tǒng)豆制品生產(chǎn)過程都需要去除豆渣并產(chǎn)生大量的廢水，而大豆膳食纖維等非水溶性成分全部殘留于豆渣中。據(jù)統(tǒng)計：中國因大豆加工制品而丟棄的豆渣每年高達2.8×109kg，這樣做的后果不僅因豆渣發(fā)酵而給環(huán)境帶來了巨大的污染[8]，同時也丟棄了大量對人體有益的營養(yǎng)成分，大豆膳食纖維也在其中。

豆腐腦是中國傳統(tǒng)小吃，它軟嫩爽滑，深受人們喜愛。傳統(tǒng)豆腐腦制作工藝除渣后的大豆膳食纖維含量幾乎為0，而本文研制的超微粉末豆腐腦中大豆膳食纖維的含量為大豆脫皮后大豆子葉的全部膳食纖維含量。食用大豆膳食纖維豆腐腦不僅對改善中國居民膳食纖維攝入不足提供一種途徑，同時還可緩解環(huán)境污染，因此開發(fā)大豆膳食纖維豆腐腦的前景廣闊。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

脫皮大豆，市售；葡萄糖酸-δ-內(nèi)脂(GDL)，安徽省興宙醫(yī)藥食品有限公司；其他試劑均為國產(chǎn)分析純。

1.2 儀器與設(shè)備

高速多功能粉碎機，浙江省永康市象珠松青五金廠；QYF-100實驗室用氣流粉碎機，昆山密友實業(yè)有限公司；FA2204B型電子天平，上海精密科學(xué)儀器有限公司；定氮蒸餾裝置，上?；茖嶒炂鞑挠邢薰?；DK-98-11A型電熱恒溫水浴鍋，天津市泰斯特儀器有限公司；XL-1型馬弗爐，上海精宏實驗設(shè)備有限公司；SHB-Ⅲ循環(huán)水式多用真空泵，鄭州長城科工貿(mào)有限公司；DHG-9240A電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱，上海精宏實驗設(shè)備有限公司。

1.3 方法

1.3.1 檢測豆腐腦粉的總膳食纖維含量(TDF)

總膳食纖維含量采用GB 5009.88—2014方法[9]檢測。

1.3.2 工藝流程

脫皮大豆→粗磨→超微粉碎→大豆膳食纖維豆腐腦粉→煮豆?jié){→加GDL→凝固→大豆膳食纖維豆腐腦。

1.3.3 制備方法及工藝要點

脫皮大豆經(jīng)多功能粉碎機粗磨后98 %過80目篩，送入氣流粉碎機內(nèi)處理，過200目篩后得到超細粉末為大豆膳食纖維豆腐腦粉。將豆腐腦粉加蒸餾水煮沸10min[10]，期間不斷攪拌，使其分散均勻，之后倒入裝有GDL溶液的燒杯內(nèi)，均勻混合后放入85 ℃水浴鍋內(nèi)靜置，即得大豆膳食纖維豆腐腦。

這是利用GDL等電點沉析的原理制備大豆膳食纖維豆腐腦，GDL水解物葡萄糖酸可使高溫豆?jié){的pH值下降至4.2～4.6之間，處于大豆蛋白等電點狀態(tài)。此時，大豆蛋白在高溫作用下，內(nèi)部的基團充分暴露，其電荷與GDL水解產(chǎn)生的H+中和，聚合形成凝膠。GDL在溫度80～90 ℃條件下，大豆蛋白所形成的凝膠性比較好[11]，因此，凝固溫度應(yīng)始終保持在80 ℃以上。本文采用GDL的凝固溫度為85 ℃。

1.3.4 單因素實驗及正交實驗設(shè)計

根據(jù)預(yù)實驗結(jié)果，選擇影響大豆膳食纖維豆腐腦感官品質(zhì)的重要因素進行單因素實驗及正交實驗設(shè)計。采用單因素實驗方案，分別研究通過氣流粉碎機不同頻率處理粗磨粉、固液比、GDL添加量與凝固時間對大豆膳食纖維豆腐腦的感官品質(zhì)的影響，找出每個因素的具體影響規(guī)律，并確定影響大豆膳食纖維豆腐腦品質(zhì)的重要因素的最優(yōu)水平變化范圍。根據(jù)單因素實驗結(jié)果，以大豆膳食纖維豆腐腦的感官評價為考察指標(biāo)，按表1進行四因素三水平的正交實驗，篩選大豆膳食纖維豆腐腦的最佳工藝條件，并進行最佳工藝條件的驗證實驗。

表1 正交實驗因素水平表

1.3.5 豆腐腦品質(zhì)的感官評定標(biāo)準(zhǔn)

以大豆膳食纖維豆腐腦的色澤、口感、風(fēng)味及質(zhì)地為考核指標(biāo)，按照感官評定標(biāo)準(zhǔn)對所觀察及品嘗的大豆膳食纖維豆腐腦感官品質(zhì)進行打分，以平均分作為感官評分，最后將分數(shù)匯總得出綜合評分。評定樣品時由每個評定成員單獨進行，評定之間用清水漱口。感官評定標(biāo)準(zhǔn)見表2。

表2 豆腐腦品質(zhì)的感官評定標(biāo)準(zhǔn)

2 結(jié)果與討論

2.1 單因素實驗

2.1.1 通過氣流粉碎機不同頻率的處理對大豆膳食纖維豆腐腦品質(zhì)的影響

根據(jù)預(yù)實驗結(jié)果，在固定固液比1∶10 g/ml、GDL添加量2.0 %、凝固時間10 min條件下，選取不同處理頻率(50Hz、75Hz、100Hz、125Hz、150Hz)按制備方法進行實驗，結(jié)果見圖1。

圖1 粗磨粉不同處理頻率對大豆膳食纖維豆腐腦品質(zhì)的影響

由圖1可知，隨著處理粗磨粉頻率的增加，制得的大豆膳食纖維豆腐腦的味覺細膩感提高、顆粒感減輕。當(dāng)處理頻率達到150Hz時，80%的超微粉末通過200目篩，用此豆腐腦粉制作的大豆膳食纖維豆腐腦的口感細膩光滑、無粗糙感。這是因為通過氣流粉碎機把完整細胞粉碎后細胞內(nèi)營養(yǎng)成分析出率提高，有益于人體吸收。

2.1.2 不同固液比對大豆膳食纖維豆腐腦品質(zhì)的影響

根據(jù)預(yù)實驗結(jié)果，在固定粗磨粉處理頻率100Hz、GDL添加量2.0 %、凝固時間10 min條件下，選取不同固液比(1∶8 g/ml、1∶10 g/ml、1∶12 g/ml、1∶14 g/ml、1∶16 g/ml)按制備方法進行實驗，結(jié)果如圖2所示。

圖2 不同固液比對大豆膳食纖維豆腐腦品質(zhì)的影響

由圖2可知，隨著固液比的增加，大豆膳食纖維豆腐腦品質(zhì)的感官指標(biāo)評分也逐漸升高，當(dāng)固液比1∶12 g/ml時豆腐腦凝膠均勻、細膩、爽滑、柔軟度適中，口感舒適。繼續(xù)增加固液比，豆腐腦口感過軟影響其品質(zhì)。

2.1.3 GDL不同添加量對大豆膳食纖維豆腐腦品質(zhì)的影響

根據(jù)預(yù)實驗結(jié)果，在固定粗磨粉處理頻率100Hz、固液比1∶10 g/ml、凝固時間10 min條件下，選取不同GDL添加量(1.0 %、1.5 %、2.0 %、2.5 %、3.0 %)按制備方法進行實驗，結(jié)果如圖3所示。

圖3 GDL不同添加量對大豆膳食纖維豆腐腦品質(zhì)的影響

葡萄糖酸-δ-內(nèi)酯(GDL)屬于酸類凝固劑。GDL本身不顯酸性，它的水解產(chǎn)物葡萄糖酸呈酸性。GDL有不易沉淀且易與豆?jié){混合的特點。由圖3可知，在GDL添加量為1.0 %時，豆腐腦過軟不成型，隨著GDL添加量的增加，豆腐腦的凝膠強度也增強，當(dāng)GDL添加量達到2.5 %時，大豆膳食纖維豆腐腦的凝膠均勻，口感細膩無酸澀味；而添加量達到3.0 %時，豆腐腦過干且有酸澀味影響口感。

2.1.4 不同凝固時間對大豆膳食纖維豆腐腦品質(zhì)的影響

根據(jù)預(yù)實驗結(jié)果，在固定粗磨粉處理頻率100Hz、固液比1∶10 g/ml、GDL添加量2.0 %條件下，選取不同凝固時間(5 min、10 min、15 min、20 min、25 min)按制備方法進行實驗，結(jié)果圖4所示。

圖4 不同凝固時間對大豆膳食纖維豆腐腦品質(zhì)的影響

由圖4可知，隨著凝固時間的增加，豆腐腦品質(zhì)的感官評分先升高后下降。當(dāng)凝固時間為5 min及10 min時，豆腐腦過軟，凝膠不均勻；當(dāng)凝固時間為15 min時，大豆膳食纖維豆腐腦凝膠均勻，結(jié)構(gòu)光滑，口感細膩，感官評分也最高；當(dāng)凝固時間為20min 及25 min時，豆腐腦出現(xiàn)析水現(xiàn)象，影響品質(zhì)。

2.2 正交實驗

在單因素實驗的基礎(chǔ)上，采用正交表L9(34)，選定四因素三水平作正交實驗。對大豆膳食纖維豆腐腦品質(zhì)產(chǎn)生影響的因素及水平的正交實驗結(jié)果與極差分析如表4所示。

表4 正交實驗結(jié)果

由表4極差分析結(jié)果可知，影響大豆膳食纖維豆腐腦品質(zhì)的因素依次為RC>RB>RA>RD。再以K值進行分析可知A3>A2>A1、B2>B3>B1、C3>C2>C1、D2>D3>D1，因此，制備大豆膳食纖維豆腐腦的最佳組合是A3B2C3D2，即處理頻率150Hz、固液比1∶12 g/ml、GDL添加量2.5 %及凝固時間為15 min。

2.3 驗證實驗

按上述最佳工藝條件，即處理頻率150Hz、固液比1∶12 g/ml、GDL添加量2.5 %及凝固時間15 min進行3次平行實驗，大豆膳食纖維豆腐腦品質(zhì)的感官評分分別為92、90、93，平均分為91.67。3次實驗的穩(wěn)定性較好、誤差較小，說明正交實驗結(jié)果正確可行。

2.4 大豆膳食纖維豆腐腦的總膳食纖維含量檢測結(jié)果

采用GB 5009.88—2014方法測量總膳食纖維含量，結(jié)果顯示大豆膳食纖維豆腐腦的TDF為5.56g/100g，市售豆腐腦的TDF為0.18 g/100g，明顯高于市售豆腐腦中的大豆膳食纖維含量。因此，本實驗制作的大豆膳食纖維豆腐腦可以達到補充人體膳食纖維的要求。

3 結(jié)語

按對粗磨粉處理頻率150Hz、固液比1∶12 g/ml、GDL添加量25 %及凝固時間15 min的工藝條件制備的大豆膳食纖維豆腐腦含有大豆子葉的全部膳食纖維，但由于大豆膳食纖維豆腐腦粉80%通過200目篩，幾乎感受不到大豆膳食纖維豆腐腦的粗糙感。這種快捷型傳統(tǒng)食品既滿足現(xiàn)代人們快節(jié)奏生活的需求，又能補充膳食纖維的攝入不足，同時適于工業(yè)化生產(chǎn)，因此大豆膳食纖維豆腐腦粉具有廣闊的市場前景。