侯臨平,閆可婧,董蕾,郭玉如
1.臨汾市食品藥品檢驗(yàn)所(臨汾 041000);2.山西師范大學(xué)食品科學(xué)學(xué)院(臨汾 041000)
豆腐是傳統(tǒng)豆制品中最重要也是最普通的一種。豆腐不僅含有人體必需的8種氨基酸[1],而且還具有高蛋白、低膽固醇等特點(diǎn)。經(jīng)常食用豆腐,可有效降低血液中膽固醇的含量,降低動(dòng)脈硬化的發(fā)病率[2],同時(shí)有益于改善神經(jīng)衰弱和體質(zhì)虛弱,在高血壓、冠心病等患者的治療過程中也有一定的輔助治療作用。豆腐作為一種傳統(tǒng)的豆制品,廣受消費(fèi)者喜歡,但目前市場上的豆腐主要是以單一大豆為原料生產(chǎn)的石膏豆腐、鹵水豆腐和內(nèi)酯豆腐,產(chǎn)品為白色,顏色單一,同時(shí)會(huì)有一定的豆腥味[3]。由此,發(fā)展新型豆腐產(chǎn)品成為現(xiàn)今豆腐行業(yè)主流趨勢,也是必要趨勢。隨著消費(fèi)者收入水平的提高和對營養(yǎng)需求的逐漸增加,傳統(tǒng)豆腐越來越不能滿足人們的需求。復(fù)合豆腐將雜糧、果蔬、薯類與豆腐有機(jī)結(jié)合,在豆腐中添加雜糧粉或蔬菜汁[4]不僅可以通過不添加任何的添加劑而改變豆腐本身的顏色,且外觀更加吸引消費(fèi)者,同時(shí)也可改善豆腐質(zhì)構(gòu)、加工性能和營養(yǎng)特性,使其具有清香的味道和宜人的天然色澤,因此,開發(fā)新的豆腐產(chǎn)品對豆腐產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有十分重要的意義。
南瓜果肉濃且金黃,含有多種礦物質(zhì)元素、多糖、類胡蘿卜素等,同時(shí)含有多種氨基酸[5]、葫蘆巴堿、果膠、甘露醇、瓜氨酸、可溶性纖維等成分。食用南瓜不僅可以起到一定的解毒和抗癌作用,其所含的果膠還有助于消化。核桃是著名的“四大堅(jiān)果”之一,具有極高的營養(yǎng)價(jià)值。它的可食部分核桃仁具有豐富的蛋白質(zhì)和脂肪,并且含有人體所需要的多種礦質(zhì)元素、維生素以及不飽和脂肪酸[6-8]。據(jù)《本草綱目》記載,核桃破血祛瘀,潤燥滑腸,補(bǔ)氣益血。經(jīng)現(xiàn)代醫(yī)學(xué)分析,核桃仁可有效降低抑郁癥、糖尿病、乳腺癌的患病幾率,還可補(bǔ)氣黑發(fā)。
試驗(yàn)以大豆為主要原料,采用單因素試驗(yàn),探究核桃仁、南瓜、凝固劑添加量和凝固溫度四個(gè)因素對南瓜核桃復(fù)合豆腐感官品質(zhì)影響,通過正交試驗(yàn)優(yōu)化出最佳工藝參數(shù),以此為拓寬豆腐市場,延伸其產(chǎn)業(yè)鏈,提高產(chǎn)品的附加值提供理論依據(jù)。
大豆,市售;白醋(總酸≥3.50 g/100 mL),山西水塔醋業(yè)股份有限公司;南瓜,市售;去皮核桃仁,汾陽市源康土特產(chǎn)品有限公司。
FDM-Z100漿渣自分離磨漿機(jī),鎮(zhèn)江金旺食品機(jī)械有限公司;BS100s電子天平,北京賽多利斯儀器系統(tǒng)有限公司;MB45鹵素水分測定儀,上海奧豪斯儀器有限公司;質(zhì)構(gòu)儀,英國SMS公司;H-AI-VRBI20S-Hurom多功能榨汁機(jī),韓國惠人公司;HR3865飛利浦破壁料理機(jī),飛利浦(中國)投資有限公司。
1.2.1 生產(chǎn)工藝流程[9]
1) 南瓜→清洗→切塊→榨汁→過濾→南瓜汁→備用
2) 分別稱取一定量大豆、核桃→選豆→浸泡→去皮除雜→磨漿→過濾→煮漿→加入備好的南瓜汁→加凝固劑→裝盒成型→壓制冷卻→成品
1.2.2 操作方法
選取飽滿無蟲蛀且有光澤的大豆,在20~25 ℃水溫下浸泡10 h,按1∶9(g/mL)加入農(nóng)夫山泉水進(jìn)行磨漿[10],再稱取一定比例質(zhì)量的核桃仁與磨好的豆?jié){放入破壁機(jī)中進(jìn)行打漿,將兩者混合后放入煮漿容器中煮沸2~3 min;用榨汁機(jī)對南瓜進(jìn)行榨汁,將一定量南瓜汁加入煮好的漿中,并冷卻至試驗(yàn)所需溫度,在此過程中,配制試驗(yàn)所需濃度的白醋[11-13];在試驗(yàn)溫度下將配制好的白醋倒入大豆核桃南瓜混合漿中輕輕攪拌;點(diǎn)好漿后靜置10~15 min,使蛋白質(zhì)充分凝固;準(zhǔn)備好豆腐模具,將凝固好的豆腐腦放入模具中,壓制30 min,得到成品。
1.3.1 單因素試驗(yàn)
在其他條件相同的情況下,選擇核桃仁添加量(10%,20%,30%,40%和50%)、南瓜添加量[14](10%,20%,30%,40%和50%)、凝固劑添加量[15](50,60,70,80和90 g)、凝固溫度(50,60,70,80和90 ℃),4個(gè)單因素進(jìn)行試驗(yàn),通過對成品的感官評(píng)價(jià),選擇各因素的最佳水平。
1.3.2 正交試驗(yàn)
根據(jù)單因素試驗(yàn)確定的核桃仁添加量、南瓜添加量、凝固劑添加量、凝固溫度的最佳范圍,以感官評(píng)分為指標(biāo),按L9(34)正交表進(jìn)行正交試驗(yàn),得出南瓜核桃復(fù)合豆腐的最佳配方。
1.4.1 感官評(píng)定[16]
由10位經(jīng)過培訓(xùn)的感官評(píng)定員組成評(píng)定小組,對豆腐成品分別從表1中5個(gè)項(xiàng)目對南瓜核桃復(fù)合豆腐進(jìn)行評(píng)分,每一項(xiàng)滿分20分。所有的打分結(jié)束之后,匯總數(shù)據(jù),5個(gè)項(xiàng)目的平均值總和為最終的結(jié)果。評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)如表1所示。
1.4.2 水分測定
利用MB45鹵素水分測定儀,參考GB/T 5009.3—2010進(jìn)行測定。取3 g左右豆腐樣品,將其切分為厚度不超過1 mm的小方塊,放入水分測量儀中,測定10 min,每個(gè)樣品測量3次,最終取表盤顯示數(shù)據(jù)的平均值作為該樣品的水分值。
1.4.3 質(zhì)構(gòu)分析[17]
采用質(zhì)構(gòu)儀進(jìn)行壓縮試驗(yàn),取樣要求:樣品40 mm×40 mm×40 mm的立方體。質(zhì)構(gòu)儀各項(xiàng)參數(shù)設(shè)定為:TPA模式,P/50型圓柱形探頭,測前速度1 mm/s,測試速度2 mm/s,測后速度1 mm/s,中間停留時(shí)間5 s,下壓距離40%。測定指標(biāo):硬度、彈性、咀嚼性。同一個(gè)樣品中選擇3個(gè)不同位置進(jìn)行測定,取平均值。
表1 南瓜核桃復(fù)合豆腐的感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)
2.1.1 核桃仁添加量對豆腐品質(zhì)的影響
選定南瓜添加量30%、凝固溫度80 ℃、凝固劑添加量80 g制作復(fù)合豆腐,不同核桃仁添加量對豆腐品質(zhì)的影響見圖1。
由圖1可以看出,隨著核桃仁不斷增加,豆腐品質(zhì)也在不斷地改善,當(dāng)核桃仁添加量達(dá)到40%時(shí),豆腐的得分最高,品質(zhì)最好。但是,當(dāng)核桃仁添加量超過40%時(shí),豆腐的組織、硬度、彈性等方面受到影響,導(dǎo)致其感官品質(zhì)下降。綜合考慮各項(xiàng)品質(zhì)和因素,最終選取核桃仁添加量40%為最優(yōu)水平。
圖1 核桃仁添加量對豆腐品質(zhì)的影響
2.1.2 南瓜添加量對豆腐品質(zhì)的影響
選取核桃仁添加量40%、凝固劑添加量80 g、凝固溫度80 ℃制作復(fù)合豆腐,不同南瓜添加量對豆腐品質(zhì)的影響見圖2。
由圖2可以看出,隨著南瓜添加量的增加,豆腐的感官品質(zhì)出現(xiàn)先上升后下降的趨勢。南瓜添加量為40%時(shí),豆腐的口感、色澤、形態(tài)最佳,當(dāng)南瓜添加量大于40%時(shí),豆腐的感官品質(zhì)隨著的添加的增加變差。當(dāng)南瓜添加量為50%時(shí),口感變得極差,同時(shí)豆腐凝固狀態(tài)不佳,組織粗糙。這可能是南瓜具有較多的多糖和大量的淀粉[19],當(dāng)加入適量南瓜時(shí),其多糖和淀粉糊化分子可能會(huì)參與凝固網(wǎng)絡(luò),增強(qiáng)豆腐凝固性和組織結(jié)構(gòu)。綜上分析,選擇30%南瓜添加量為單因素最佳。
圖2 南瓜添加量對豆腐品質(zhì)的影響
2.1.3 凝固劑添加量對豆腐品質(zhì)的影響
選取核桃仁添加量40%、南瓜添加量30%、凝固溫度80 ℃制作復(fù)合豆腐,不同凝固劑添加量對豆腐品質(zhì)的影響見圖3。
由圖3可以看出,隨著凝固劑添加量的上升,豆腐的感官品質(zhì)呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢。當(dāng)凝固劑添加量為80 g時(shí),豆腐的感官評(píng)分最高。當(dāng)凝固劑添加量為70~90 g時(shí),豆腐的組織、彈性、硬度和凝固狀態(tài)都有很大的改善。但是,當(dāng)凝固劑添加量超過90 g時(shí),豆腐的風(fēng)味和彈性開始下降,豆腐會(huì)出現(xiàn)極大的凝固劑酸味,同時(shí),豆腐硬度變大,彈性變?nèi)酰粌H會(huì)影響豆腐的品質(zhì),還增加成本,綜上分析,試驗(yàn)選擇凝固劑添加量為80 g為該因素的最佳水平。
圖3 凝固劑添加量對豆腐品質(zhì)的影響
2.1.4 凝固溫度對豆腐品質(zhì)的影響
選取核桃仁添加量40%、南瓜添加量30%、凝固劑添加量80 g制作復(fù)合豆腐,不同凝固溫度對豆腐品質(zhì)的影響見圖4。
隨著凝固溫度的升高,豆腐的凝固狀態(tài)越來越好,感官評(píng)分越來越高。當(dāng)凝固溫度低于80 ℃時(shí),豆腐不僅組織松散易碎,同時(shí)彈性也小,凝固狀態(tài)不理想,為碎花狀,同時(shí)伴有未凝結(jié)的豆?jié){。當(dāng)凝固溫度為80 ℃時(shí),豆腐的品質(zhì)最佳,硬度彈性都適中,凝固狀態(tài)極好,呈凝結(jié)大塊狀??茖W(xué)研究表明,蛋白質(zhì)的凝固反應(yīng)會(huì)在40~100 ℃發(fā)生,但是在70~80 ℃時(shí),蛋白質(zhì)凝固效果最好。溫度超過80 ℃,豆腐的品質(zhì)出現(xiàn)下降,尤其表現(xiàn)在風(fēng)味和色澤方面,極有可能是因?yàn)檫^高的溫度使色素分解。因此將80 ℃作為凝固溫度的最佳水平。
圖4 凝固溫度對豆腐品質(zhì)的影響
2.2.1 正交試驗(yàn)結(jié)果及極差分析
根據(jù)以上單因素試驗(yàn),以核桃仁添加量(A)、凝固劑添加量(B)、凝固溫度(C)、南瓜添加量(D)為正交試驗(yàn)的四個(gè)考察因素,感官評(píng)分為指標(biāo),采用L9(34)正交試驗(yàn)表進(jìn)行正交試驗(yàn)。正交試驗(yàn)及極差分析結(jié)果見表2。
由表2可以看出,試驗(yàn)5為豆腐的最佳工藝參數(shù)組合,即A2B2C3,感官評(píng)分為84.1分。各個(gè)因素對南瓜核桃復(fù)合豆腐綜合品質(zhì)影響的主次順序?yàn)锽>C>A>D,即凝固劑添加量對南瓜核桃復(fù)合豆腐的品質(zhì)影響最大,其次分別為凝固溫度、核桃仁添加量、南瓜添加量。
表2 正交試驗(yàn)結(jié)果
2.2.2 正交試驗(yàn)方差分析和多重比較結(jié)果
正交試驗(yàn)方差分析見表3。由表3可以看出,因素B有顯著性差異,即說明凝固劑添加量對豆腐的品質(zhì)有很大的影響;其他3個(gè)因素均無顯著性差異,說明核桃仁添加量、南瓜添加量、凝固溫度對豆腐品質(zhì)無顯著性影響。為了進(jìn)一步考察B因素不同水平間的差異,采用新復(fù)極差法對因素B進(jìn)行多重比較,多重比較用SSR及LSR值見表4,比較結(jié)果見表5。
由表5可以看出,因素B在3個(gè)水平均為顯著水平,因此,因素B可選B2、B3和B1水平,因素A、C、D因無顯著性差異,其水平可根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行選擇。
表3 南瓜核桃復(fù)合豆腐的方差分析表
表4 多重比較用SSR及LSR值
表5 B因素各水平均值多重比較
2.2.3 工藝參數(shù)優(yōu)化結(jié)果
根據(jù)實(shí)際情況和各個(gè)因素的最好水平,選取A2B2C2,找出的最佳參數(shù)與試驗(yàn)實(shí)際得到的最佳參數(shù)不一致,故需要進(jìn)一步做驗(yàn)證試驗(yàn),試驗(yàn)見表6。
由表6可以看出,南瓜核桃復(fù)合豆腐的最佳工藝參數(shù)為A2B2C2,即凝固劑添加量80 g,核桃添加量40%,南瓜添加量30%。
表6 驗(yàn)證試驗(yàn)
根據(jù)正交試驗(yàn)對比分析出的最佳工藝參數(shù)A2B2C2進(jìn)行試驗(yàn),得到南瓜核桃復(fù)合豆腐。經(jīng)測試,豆腐樣品的水分含量為75.6%,符合GB/T 22106—2008標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)質(zhì)構(gòu)測試方法對豆腐樣品進(jìn)行測試[20],最終測得豆腐的彈性為17.1 mm,硬度為33.6 N,咀嚼性為312.4 mJ。此參數(shù)表明,試驗(yàn)制得的產(chǎn)品彈性較好,硬度適中,咀嚼性良好,力學(xué)性能較好,組織細(xì)膩,結(jié)構(gòu)性強(qiáng),綜合性能較好。
為使南瓜核桃復(fù)合豆腐的各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到最優(yōu),通過單因素試驗(yàn)研究了不同因素對豆腐品質(zhì)的影響,并通過正交試驗(yàn)得出南瓜核桃復(fù)合豆腐的最佳工藝參數(shù)。由正交試驗(yàn)結(jié)果可知,各個(gè)因素對南瓜核桃復(fù)合豆腐綜合品質(zhì)影響為:凝固劑添加量>凝固溫度>核桃仁添加量>南瓜添加量。優(yōu)化后的工藝參數(shù)為:凝固劑添加量80 g,核桃添加量40%,南瓜添加量30%,在溫度為80 ℃下凝固30 min。在此條件下得到的南瓜核桃豆腐具有較高的感官特性、營養(yǎng)價(jià)值和特殊的南瓜核桃風(fēng)味,感官評(píng)分可達(dá)到83.1分。南瓜核桃復(fù)合豆腐不僅改善了豆腐的風(fēng)味、花色與品種,還提高了它的功能和質(zhì)構(gòu),從而可以使豆腐成為受眾更廣的食品。