豆渣回添量對內(nèi)酯豆腐品質(zhì)特性的影響

蘭秋雨，林兆暉，楊文鈺，張 清*

（1.四川農(nóng)業(yè)大學食品學院，四川 雅安 625014；2.四川省作物帶狀復合種植工程技術研究中心，成都 611130）

豆渣是豆制品加工過程中常見副產(chǎn)品[1]，其營養(yǎng)價值較高，富含蛋白質(zhì)、膳食纖維、脂肪、氨基酸、維生素、大豆低聚糖、大豆可溶性多糖等。豆渣中含有13%～20%蛋白質(zhì)，主要成分是大豆球蛋白（11S蛋白）和β-伴大豆球蛋白（7S蛋白）[2]。豆渣用于動物飼料或丟棄處理，降低大豆原料使用效率，造成環(huán)境污染[3]。因此，豆渣有效利用和增值加工受到關注。

豆渣具有較高營養(yǎng)價值，學者將豆渣作為食品原輔料用于食品開發(fā)中。朱建宇等將酶法改性后豆渣作為原料制成餅干并測定其消化特性，結果表明豆渣添加顯著降低淀粉消化速率，酶法改性豆渣可用于生產(chǎn)健康高膳食纖維餅干[4]。趙爽利用豆渣可替代部分黃豆發(fā)酵豆醬，添加量為8%時不影響黃豆醬制曲、發(fā)酵和感官品質(zhì)[5]。1%豆渣粉改善鰱魚魚糜凝膠特性同時提高魚糜膳食纖維含量[6]。豆渣可制成豆渣蛋糕[7]、豆渣類膨化食品[8]等。本研究探討將豆渣回添到豆腐中，增加豆腐營養(yǎng)價值，提高大豆使用效率。

利用豆渣回添制備豆腐研究主要集中在豆渣纖維回添及纖維粒徑對凝膠形成影響上，對豆渣直接回添制備豆腐相關研究較少。本試驗以南豆12為原料，將豆渣干燥粉碎后直接添加到生豆?jié){中制成內(nèi)酯豆腐，通過理化性質(zhì)、微觀結構、品質(zhì)特性和感官評分分析豆渣回添量對豆渣回添豆腐品質(zhì)影響。

1 材料與方法

1.1 材料試劑與儀器

大豆（南豆12，蛋白含量46%，水分含量11%，粗脂肪含量14%），由四川省南充市農(nóng)業(yè)科學院提供。GDL，食品級，購自安徽省興省醫(yī)藥食品有限公司；質(zhì)構儀，TA-XT Plus，英國Stable micro system公司；ZEISS-EVO18型掃描電子顯微鏡，德國卡爾·蔡司公司；KDN-1型自動凱氏定氮儀，上海儀電科學儀器股份有限公司；TGL-16臺式高速冷凍離心機，湘南湘儀實驗室儀器開發(fā)有限公司；電子天平，JY-10002，上海舜宇恒平科學儀器有限公司；數(shù)顯恒溫水浴鍋，XMTE-200，邦西儀器科技有限公司；精密比色計，NR 10QC，深圳市三恩時科技有限公司；電子鼻，Gemini，法國Alpha M.O.S公司；密封型搖擺式粉碎機，XL-08，廣州市旭朗機械設備有限公司。

1.2 方法

1.3.1 豆渣制備方法

稱取100 g清選除雜后南豆12，加入300 mL蒸餾水浸泡12 h，用打漿機將大豆以1:6豆水比磨漿2 min，過400目濾網(wǎng)得到鮮豆渣。參照王雙燕等[9]方法，將200 g豆渣-80℃冷凍過夜后，利用真空冷凍干燥機干燥至樣品水分10%左右。粉碎機轉(zhuǎn)速25 000 r·min-1粉碎1 min，過40目篩后，密封置于干燥器中備用。

1.3.2 豆腐制備方法

稱取100 g清選除雜后南豆12，加入300 mL蒸餾水浸泡12 h，用打漿機將大豆以1∶6豆水比磨漿2 min，過400目濾網(wǎng)得到生豆?jié){。向生豆?jié){中加入0.03 g消泡劑攪拌均勻。生豆?jié){加熱至75℃保溫10 min，然后加熱至90℃保溫10 min。冰浴至室溫得到熟豆?jié){。加入豆?jié){質(zhì)量0.3%GDL凝固劑，磁力攪拌2 min，分裝70 g樣品至100 mL燒杯中85℃水浴鍋保溫1 h。制備內(nèi)酯豆腐冷卻至室溫后，放入4℃冰箱過夜待測。煮漿前回添豆渣（5、10、15、20 g），磁力攪拌2 min。將去渣豆腐作為對照組。

1.3.3 豆渣品質(zhì)特性測定

1.3.3.1 豆渣主要成分及色差測定

豆渣中蛋白質(zhì)、脂肪、膳食纖維測定分別參照GB 5009.5-2016[10]食品中蛋白質(zhì)測定，GB 5009.6-2016[11]食品中脂肪測定和GB 5009.88-2014[12]食品中膳食纖維測定。取30 g豆渣置于潔凈培養(yǎng)皿中，利用比色計測定色差。CIE實驗室系統(tǒng)，定義為直角坐標（L*、a*和b*）。

1.3.3.2 豆渣膨脹率（SC）、持水性（WHC）、持油性（OHC）測定

豆渣膨脹率、持水性和持油性測定參照Hua等[13]方法。稱取50 mg（m0）豆渣，置于帶有刻度線量筒內(nèi)，記錄樣品體積V1。加入10 mL蒸餾水輕微晃動使粉體完全浸潤25℃條件下水合24 h，水合后讀取量筒上豆渣增加后體積，計為V2。將水合后豆渣轉(zhuǎn)移至離心管內(nèi)，于10 000 r·min-1轉(zhuǎn)速下離心20 min，移去上清液后稱量含水豆渣質(zhì)量，記為m1。將以上步驟中蒸餾水換為食用油即可計算持油性。豆渣各項功能指標計算公式如下。

1.3.4 豆腐理化特性測定

1.3.4.1 豆腐蛋白質(zhì)、脂肪和膳食纖維含量測定

豆腐中蛋白質(zhì)、脂肪和膳食纖維含量測定方法與1.3.3.1中豆渣中蛋白質(zhì)、脂肪和膳食纖維含量測定方法一致。

1.3.4.2 蛋白質(zhì)聚丙烯酰胺凝膠電泳（SDS-PAGE）

SDS-PAGE電泳參考Poysa等[14]方法，在非連續(xù)緩沖體系中，10%分離膠，4%濃縮膠，蛋白樣品10 000 g轉(zhuǎn)速下離心10 min，取上清液上樣，上樣量為10 μL。電泳過程保持電壓恒定為120 V。電泳結束后，分別采用考馬斯亮藍R250染色1 h，乙醇-冰乙酸（9∶1，V/V）溶液對考馬斯亮藍染色膠片脫色，期間多次更換脫色液，脫色后利用凝膠成像儀對凝膠拍照分析。

1.3.5 豆腐品質(zhì)特性測定

1.3.5.1 豆腐得率、色差、持水力（WHC）、蒸煮損失測定

將豆腐得率定義為100 g大豆制得豆腐質(zhì)量。將在4℃冰箱內(nèi)保存豆腐取出，平衡豆腐溫度至室溫，用NR 10QC型精密比色計測定色差。

豆腐持水力采用離心法作測定[15]。測定時，均勻切取約1 g豆腐樣品，稱重記為W1，然后將其置于底部有脫脂棉離心管中，在20℃、7 500 r·min-1條件下離心10 min，將離心后豆腐稱重記為W2，之后將豆腐樣品置于105℃烘箱中干燥6 h，稱重，記為W3，豆腐離心保水率按式（3）計算。

豆腐蒸煮損失測定參照姚星星等[16]方法，精確稱取3 g豆腐（m1）于10 mL試管中，在90℃恒溫水浴中加熱1 min，室溫下冷卻后小心除去豆腐表面水分，稱重（m2）。蒸煮損失按式（4）計算。

式中:m1為蒸煮前豆腐質(zhì)量（g）；m2為蒸煮后豆腐質(zhì)量（g）。

1.3.5.2 豆腐微觀結構測定

采用掃描電鏡（Scanning electron microscopy,SEM）觀察分析豆腐微觀結構。樣品前處理如下:豆腐切成約2 mm×2 mm×5 mm薄片，體積分數(shù)為2.5%，pH 7.2戊二醛，于4℃條件下浸泡2 h后固定，再用0.1 mol·L-1，pH 7.2磷酸鹽緩沖液洗滌3次，每次10 min。然后用體積分數(shù)分別為50%、70%、80%和90%乙醇脫水，每次10 min；再用無水乙醇脫水3次，每次10 min。之后用100%乙醇-叔丁醇（1∶1，V/V）；純叔丁醇作置換各1次，每次15 min。用真空冷凍干燥機干燥樣品待測。將冷凍干燥后樣品用導電膠固定在樣品臺上，通過離子濺射在樣品上噴金后，將樣品轉(zhuǎn)移到掃描電子顯微鏡臺面，在加速電壓10 kV條件下，觀察豆腐形態(tài)結構并拍照[17]。

1.3.5.3 凝膠強度

采用GMIA（2013）標準[18]測定豆腐凝膠強度。測定參數(shù):探頭型號P/0.5，測前速度1.5 mm·s-1，測中速度1.0 mm·s-1，測后速度1.0 mm·s-1，位移4 mm。凝膠強度被定義為穿透時所用最大力。每個樣品重復8次取平均值。

1.3.6 豆腐感官評價

感官評定依據(jù)GBT 22106-2008[19]中有關豆腐類豆制品感官要求，并結合豆渣回添豆腐固有感官品質(zhì)，特制定如表1所示豆渣回添豆腐感官評定打分表。本感官評分表采用百分制，由10人（男女各5人）組成評定小組。在光線良好環(huán)境下對豆渣回添豆腐各項感官指標評分，最終結果取平均值。

1.3.7 電子鼻氣味分析

參照方法[20]并略作修改，對豆腐作電子鼻檢測。將電子鼻傳感器預熱，使其達到工作溫度，稱取3.0 g樣品于玻璃進樣瓶中，加蓋密封70℃保溫30 min作樣品數(shù)據(jù)采集，設置采樣時間為60 s，氣體流量為0.3 L·min-1，等待時間為10 s，清洗時間為120 s，每個樣品重復6次。

1.4 數(shù)據(jù)分析

數(shù)據(jù)處理和繪圖使用Origin Pro 9.1。均數(shù)差異統(tǒng)計學意義采用方差分析（ANOVA）檢驗，單因素方差分析（SSPS）統(tǒng)計學采用鄧肯多重范圍檢驗（Duncan's multiple range tests），如差異有統(tǒng)計學意義采用17.0版和0.05級概率（P＜0.05）。

表1 豆渣回添豆腐感官評分Table 1 Sensory evaluation standard of tofu added with okara

2 結果與分析

2.1 豆渣品質(zhì)特性測定結果

豆渣主要成分測定結果見表2。豆渣中蛋白質(zhì)、脂肪、不可溶性膳食纖維和可溶性膳食纖維含量分別為（18.55±0.04）、（11.95±0.04）、（66.24±0.69）、（2.20±0.05）g·100 g-1。測定結果與前人結果一致[21]。

表2 不同干燥方式豆渣主要組分含量Table 2 Proximate composition of okara with different drying treatment

2.2 豆腐理化性質(zhì)分析

2.2.1 豆腐主要組分變化

不同豆渣回添量制得豆渣回添豆腐主要組分，見表3?？芍?，隨豆渣回添量增加，豆渣回添豆腐蛋白質(zhì)、不可溶性膳食纖維（Insoluble dietary fiber，IDF）和可溶性膳食纖維（Soluble dietary fiber，SDF）含量增加。一方面由于豆渣回添量增加導致。另一方面由于豆腐含水量隨豆渣回添量增加而下降，導致每100 g豆腐中干物質(zhì)增加。與對照組相比，豆渣回添豆腐脂肪含量下降，因豆渣加入后加速脂肪氧化分解。對比豆腐色差發(fā)現(xiàn)，當豆渣回添量為20%時，豆腐a*和b*升高。因豆渣回添量較多時豆腐制作過程中豆渣中多糖與大豆蛋白發(fā)生糖基化生成更多深棕色產(chǎn)物。

2.2.2 豆腐蛋白SDS-PAGE分析

不同豆渣回添量對豆腐中蛋白質(zhì)SDS-PAGE影響電泳結果見圖1。

由圖1可知，不同豆渣回添量豆腐樣品中蛋白質(zhì)條帶分布接近。與對照組相比，分子量大約為30 ku蛋白質(zhì)條帶顏色（白線邊框）隨豆渣回添量增加而加深。在分離膠頂部黑色物質(zhì)隨豆渣回添量增加而增加，黑色物質(zhì)是蛋白質(zhì)糖基化形成。與豆腐色差結果一致。

2.3 豆腐微觀結構和品質(zhì)分析

2.3.1 豆腐微觀結構

不同豆渣回添量豆腐掃描電鏡觀察結果見圖2。豆腐切面隨豆渣回添量增多從光滑變粗糙。豆渣回添豆腐中存在許多片狀纖維，鑲嵌于蛋白質(zhì)凝膠中?；靥砹窟^多時破壞蛋白質(zhì)凝膠形成。

2.3.2 持水力、蒸煮損失和凝膠強度

不同豆渣回添量對豆腐凝膠強度、持水性和蒸煮損失率見圖3。

由圖3可知，豆腐凝膠強度隨豆渣回添量增加呈先增后減趨勢。在回添量為10%時，豆渣回添豆腐達到最大值97.64 g。說明豆渣回添過多時破壞豆腐凝膠結構，降低豆腐凝膠強度。持水力隨豆渣回添量增加而增加，蒸煮損失率隨豆渣回添量增加而降低。豆渣持水力可固定豆腐中水分，豆腐中含水量少使失水量減少。

表3 不同豆渣回添量豆腐主要組分Table 3 Proximate composition of tofu were treated with different addition amount of okara

2.4 感官評分和電子鼻主成分分析

2.4.1 豆腐感官評分

不同豆渣回添量豆腐感官評分見圖4。

由圖4可知，在豆渣回添量為5%時豆腐感官評分與去渣豆腐接近，且質(zhì)地和形態(tài)優(yōu)于去渣豆腐。而當豆渣回添量為15%和20%時，豆腐感官評分在質(zhì)地和形態(tài)上明顯下降。觀察到明顯豆渣，豆腐質(zhì)地松散，結果與SEM、凝膠強度一致。

2.4.2 豆腐電子鼻主成分分析

不同豆渣回添量對電子鼻分析影響見圖5。

由圖5可知，用Alpha Soft軟件對不同干燥方式豆渣回添豆腐電子鼻6個傳感器響應值作主成分分析（PCA）。圖5中每個點圍成圖形代表對應干燥方式豆渣回添豆腐樣品采集點。第一主成分（PC1）和第二主成分（PC2）貢獻值分為為90.897%和8.238%，總貢獻值達到99.135%。不同回添量豆渣回添豆腐采集點在PC1和PC2上區(qū)分明顯。在主成分1方向上，樣品隨豆渣回添量增加左移，而在主成分2方向上無明顯區(qū)分。說明豆渣回添量影響豆腐風味。

3 討論與結論

本研究從理化性質(zhì)、微觀結構、凝膠特性和感官評分4方面分析豆渣回添量對豆腐品質(zhì)影響。從豆腐理化性質(zhì)看，豆腐蛋白質(zhì)、IDF和SDF含量隨豆渣回添量增加而增加，主要組分變化由豆渣回添造成。SDS-PAGE結果顯示，豆渣回添量越大，豆腐中30 ku蛋白質(zhì)條帶（11S）顏色越深。11S蛋白具有穩(wěn)定蛋白凝膠，提高豆腐硬度和脆性作用[22]。豆渣回添量越大，豆渣多糖與大豆蛋白糖基化反應越明顯，導致豆渣回添豆腐a*值和b*增加。Chang等發(fā)現(xiàn)隨豬肉凝膠中豆渣含量增加，豬肉凝膠明度（L*）、硬度、咀嚼度、斷裂力均顯著提高，凝膠彈性和回彈性無顯著差異[23]。10%豆渣回添時，豆腐產(chǎn)量最高，進一步增加豆渣回添量反而導致產(chǎn)量下降，這與豆腐中含水量明顯下降有關。因此，豆渣回添可增加豆腐營養(yǎng)價值，提高豆腐產(chǎn)量。

從豆腐微觀結構看，豆渣回添量過多會導致豆腐切面粗糙且不均一。Liu等利用高壓均質(zhì)全豆豆粉制作豆腐，得到凝膠強度高于傳統(tǒng)豆腐全豆豆腐[24]。顆粒小纖維素可插入凝膠網(wǎng)絡中，起支撐作用，增加凝膠網(wǎng)絡穩(wěn)定性[25]?？梢钥紤]通過減小粒徑，降低高添加量時豆渣對豆腐凝膠破壞作用。

由品質(zhì)特性看，當豆渣含量＞10%時，豆渣回添量越多豆腐凝膠中含有豆渣纖維越多，對豆腐凝膠破壞作用明顯。朱君等探究大豆膳食纖維添加量對肌原纖維蛋白凝膠性能影響。結果表明，大豆膳食纖維添加量超過3%時，凝膠結構遭到破壞，凝膠性能下降明顯[26]。持水性和蒸煮損失率隨豆渣回添量增加而下降。豆腐含水量下降，分離水總量下降。豆渣具有良好吸水能力，增加豆腐持水能力。趙洪雷等將豆渣（0.5%、1.0%、1.5%和2.0%）添加到鰱魚魚糜中制備凝膠，發(fā)現(xiàn)豆渣添加量為1%時，可降低凝膠蒸煮損失，提高魚糜凝膠持水性、凝膠強度和硬度[6]。Chang等將不同含量（0、1%、3%、5%、7%和9%）豆渣添加到豬肉中，研究豆渣對豬肉凍質(zhì)地、顏色和流變特性以及豬肉肉丸感官特性影響，發(fā)現(xiàn)當豆渣含量不超過5%時，豬肉凝膠質(zhì)地優(yōu)于對照組[23]。纖維素適當添加可作為填料增加蛋白質(zhì)網(wǎng)絡結構穩(wěn)定性，而添加量過高時破壞蛋白質(zhì)凝膠結構。因此，適量回添豆渣可提高豆腐凝膠強度、持水性和蒸煮特性。

由豆腐感官評分看，豆渣回添量越多，豆渣回添豆腐各項得分越低。當回添量為15%和20%時，豆腐接受度分別為12.90和11.49（滿分為20分）。豆渣回添量為5%時，除豆腐顏色外各項評分均增加，尤其是風味得分。豆渣回添可明顯增加豆腐豆香味，與電子鼻主成分分析結果一致。因此，少量回添豆渣可以提升豆腐感官品質(zhì)。

綜上所述，少量回添豆渣可增加豆腐蛋白質(zhì)和膳食纖維含量，增加豆腐營養(yǎng)價值；豆渣回添可改善豆腐持水力和蒸煮特性，提高豆腐品質(zhì)特性。此外，少量回添豆渣可增加豆腐風味，提高感官品質(zhì)。